Bajo nivel de ruido: Técnicas de control

Transcripción

1 Eduardo Herrera Junio, 14 Bajo nivel de ruido: Técnicas de control 1

2 Sesión de 14:30 a 16:05 1) Física del Ruido Eduardo 2) Ruido en Transformadores Rodrigo Fuentes de Ruido Normalización Sesión de 16:25 a 18:00 3) Medición de Ruido Rodrigo Método de medición de presión Método de medición de intensidad 4) Técnicas de diseño para control de ruido Eduardo 6) Experiencias Rodrigo y Eduardo 2

3 Fundamentos del ruido Powering reliable solutions for you 3

4 Objetivo de la junta Ruido Es todo sonido molesto, indeseable que perjudique a las personas. Sonido Es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Presión sonora [Pa] Es la diferencia de presión instantánea y la presión atmosférica estática. Percibimos entre 20 µpa y 200 Pa Intensidad de sonido [W/m²] Es la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación. 4

5 Potencia acústica, W* Es la cantidad de energía por unidad de tiempo emitida por una fuente en forma de ondas. Z = impedancia, Pa s/m A = 4πr² =área de influencia, m² ω = 2πf T = transmisibilidad de sonido a = amplitud Es un valor intrínseco de la fuente Viene determinada por la propia aplitud de la onda Puede determinarse midiendo la presión sonora a cierta distancia de la fuente Frecuencia (f) [Hz] Es el número de oscilaciones por segundo de un suceso periódico Nuestro oido puede percibir sonidos con frecuencia entre 20 Hz y Hz. *E. Tippens, Paul (2001). Física: Conceptos y aplicaciones. 5

6 Cualidades del sonido Cualidad Característica Rango Tono Frecuencia de onda Agudo, medio, grave Intensidad Amplitud de onda Fuerte, débil o suave Timbre Armónicos de onda o forma de la onda Fuente emisora del sonido Duración Tiempo de vibración Largo o corto Ej. Disparo 6

7 Nivel de presión sonora, db Determina la intensidad que genera una presión sonora (el sonido que escucha una persona) Lp 140 db Prms 200 Pa Po 2.00E 05 Pa 7

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9 Comparación de nivel de sonido db Avión de propulsión a chorro Umbral del dolor Podadora de césped Trafo 560MVA, 230kV Interior de un auto a alta velocidad Conversación a un metro Trafo comercial 3.6 MVA Interior de una oficina Interior de teatro vacío 20 0 Umbral de audición 9

10 Determinación de la potencia acústica de un transformador LpA=Nivel de presión sonora, db N = Número de mediciones LpAi = Medición en el i-ésimo punto S=Área de superficie de medición, m² h = Altura del tanque, m lm = Longitud del contorno de medición, m LWA = Nivel de potencia sonora, db So = Área de referencia = 1 m² 10

11 Curvas de ponderación Curva A (dba) Mide la respuesta del oído, ante un sonido de intensidad baja. Es la más semejante a la percepción del oído. Curva B (dbb) Mide la respuesta del oído ante intensidades medias. Curva C (dbc) Para medir sonidos de gran intensidad. Curva D (dbd) Se utiliza, casi exclusivamente, para medir el ruido que generan los aviones 11

12 Técnicas de control 12

13 NEMA National Electric Manufacturers Association 13

14 Existen maneras de atenuar el ruido que genera el transformador RECEPCIÓN TRANSMISIÓN GENERACIÓN Aire Fluido 14

15 NÚCLEO Generación Transmisión Baja densidad de flujo Material de mejor calidad y alta permeabilidad Menor peso de núcleo Menor distancia entre centros de piernas Núcleo no resonante Diseño de núcleo escalonado Apilado automático Aplicar adhesivos a las laminaciones del núcleo Colocar elementos antivibración entre núcleo y tanque 15

16 NÚCLEO Magnetostricción A-A Corte de un núcleo trifásico 16

17 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Generación Transmisión Velocidad baja de suministro de aire Radiadores no resonantes Disminuir cantidad de radiadores Colocar elementos antivibración entre la conexión con el tanque Amortiguar sujeción de ventiladores y bombas Cubrir con una coraza al ventilador TODO ESTO para lograr un nivel NEMA-15 17

18 SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Ventiladores Bombas 18

19 Generación Aplicar un apropiado valor de preesfuerzo a la bobina Diseñar bobina con frecuencias naturales bastante alejadas de las frecuencias de excitación (120 Hz y sus múltiplos) BOBINA Transmisión Utilizar materiales aislantes, entre conductores, con un alto coeficiente de amortiguamiento en lo posible 19

20 Diseño de núcleo y bobinas no resonantes fuera de la frecuencia de exitación (120 Hz). 20

21 TANQUE Generación Transmisión Tanque no resonante Distribución adecuada de refuerzos para disminuir la amplitud de vibración Agregar masa a refuerzos Cancelación pasiva Cancelación activa Elementos antivibración en la cimentación Full enclosure (recinto acústico) Cortina de PVC Barrera acústica 21

22 Sistema acoplado complejo CAMPO ELECTROMAGNÉTICO CAMPO DEZPLAZAMIENTOS CAMPO PRESIÓN Eléctrica Mecánica Acústica Térmica 22

23 CALLE C A L L E Muro Trafo 23

24 Ruido y Vibraciones 24

25 Vibraciones Núcleo tipo columna a escala 25

26 Prueba de intensidad 26

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28 Existen cada vez más subestaciones en zonas urbanas y residenciales. La sociedad se preocupa más por su bienestar y el medio ambiente resultando en mayores exigencias para disminuir/eliminar ruido audible. La tendencia en usuarios de transformadores es hacia: - Menores niveles de ruido. - Conocer el ruido total del transformador bajo condiciones normales de operación... se requiere probar bajo carga. El método de intensidad de sonido es el más preciso para determinar el ruido generado por un transformador. Prolec GE estamos satisfaciendo las necesidades de la industria 28

29 GRACIAS 29