ICS 17.140 A 59
GB
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z38251—2019
声学 换流站声传播衰减计算 工程法
Acoustics-Calculation of sound attenuation during propagation for electrica
converterstationEngineeringmethod
2020-05-01实施
2019-10-18发布
国家市场监督管理总局 发布
中国国家标准化管理委员会 GB/Z38251—2019
目 次
前言引言
III
IV
范围规范性引用文件
1
2
3术语、定义和符号
3.1 术语和定义 3.2 符号
4计算流程
声源的表述 5.1 概述 5.2 非相干声源的简化 5.3 声源相干性的计算 6 气象条件
5
预测点的噪声贡献值计算， 7.1声压级衰减计算 7.2 总声压级的计算附录A（资料性附录） 部分换流站噪声设备的声功率级及其频谱附录B（资料性附录） 电力电容器塔的指向性测量方法附录C（资料性附录） 换流站电容器塔噪声贡献值计算示例，参考文献
1
7
Ls
15 16 18 1.9
........
28 GB/Z 38251—2019
前言
本指导性技术文件按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本指导性技术文件由中国科学院提出。 本指导性技术文件由全国声学标准化技术委员会（SAC/TC17)归口本指导性技术文件起草单位：合肥工业大学、中国南方电网有限责任公司、深圳中雅机电实业有限
公司、同济大学、浙江大学、中国科学院声学研究所、上海申华声学装备有限公司、国网天津市电力公司电力科学研究院、上海交通大学、北京劳动保护科学研究所、浙江科技学院
本指导性技术文件主要起草人：魏浩征、黄莹、陆益民、方庆川、俞悟周、毛东兴、翟国庆、程明昆、 吕亚东、李孝宽、张明发、于金山、赵鹏、李争光、蒋伟康、徐欣、张祖安、郑中原、印崧、李志远 GB/Z 38251—2019
引言
换流站包含换流变压器、电容器、电抗器等设备，这些设备辐射的噪声包含多个显著的纯音分量，其
周围声场具有相干性，造成其传播路径上声压空间分布不均匀，不同方向上声压级差别较大，有时相差达10dB以上。因此，换流站声传播衰减计算宜考虑其相干性。目前户外声传播衰减计算主要依据 GB/T17247，该标准基于非相干声波的能量叠加进行计算，未考虑声波的相干性
本指导性技术文件基于声波的相干和非相干叠加原理，给出了换流站声传播衰减的计算方法。对换流站中数量众多、在空间按阵列方式布置的电容器，采用声波相干叠加原理建立换流站电容器相干声场计算模型，计算其相干声的传播衰减；对于换流站中其他相干声不显著和不确定的设备则按非相干声进行等效计算。把两者的计算结果叠加，计算出换流站噪声传播中具有相干特征的有调噪声的声源在厂界周边所形成的环境噪声级。为满足工程应用的适用性，本指导性技术文件对声源模型等效及相关算法进行了相应简化。
对换流站中其他具有显著相干性的设备，可参照电容器相干声的计算方法进行声传播衰减计算本指导性技术文件提供了基于换流站声源相干性的声传播衰减计算方法，可规范换流站的声传播
衰减计算，并为优化相干设备声源的布局、换流站的整体噪声控制提供依据
V GB/Z38251—2019
声学： 换流站声传播衰减计算 工程法
1范围
本指导性技术文件提出了计算换流站声传播衰减的计算流程，给出了换流站中声源的表述方法（包括非相干声的简化方法、单个电容器塔和三相电容器塔组的指向性计算和声功率的修正方法）以及预测点噪声总贡献值的计算方法。
注：本指导性技术文件主要是给出了相干声源传播衰减的计算方法，非相干声源的传播衰减采用GB/T17247的计
算方法。 本指导性技术文件适用于具有相干声源的换流站的声传播衰减计算，计算适用于距离大于声源最
大尺寸2倍以上的区域。其他具有相干性的声源传播衰减计算可参照本指导性技术文件，
规范性引用文件
1
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3222.1声学环境噪声的描述、测量与评价第1部分：基本参量与评价方法 GB/T3222.2一2009声学环境噪声的描述、测量与评价第2部分：环境噪声级测定 GB/T3947声学名词术语 GB/T17247（所有部分）声学户外声传播的衰减 GB/T17247.2声学户外声传播的衰减第2部分：一般计算方法 GB/T32524.1一2016声学声压法测定电力电容器单元的声功率级和指向特性第1部分：半
消声室精密法
3术语、定义和符号
3.1术语和定义
GB/T3947界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1.1
噪声 noise 人们不需要的，频率在20Hz～20000Hz范围内的可听声。
3.1.2
点声源pointsource 声波波长远远大于声源半径的声源。
3.1.3
线声源line source 声波波长远小于纵向长度的声源。
3.1.4
面声源 areasource 声波波长远小于平面声源的长边和短边的声源
1 GB/Z38251—2019
3.1.5
声压 soundpressure p 有声波时，媒质中瞬时压强与静压强之差。 注：声压的单位为帕[斯卡（Pa)。
3.1.6
声压级 soundpressurelevel Lp 声压平方与基准声压平方之比，取以10为底的对数的10倍。［见式（1)
Lp=10lg b2
..( 1 )
pa
式中： po 基准值，p。=20μPa。 注1：如果使用符合GB/T3785.1的时间计权和/或特定频带，则用下标表示，如LM表示A计权声压级。 注2：声压级的单位为分贝（dB)。
一
3.1.7
声功率 soundpower W 通过某一测量面的声压与在该测量面上质点振速的法向分量的乘积在整个测量面上的积分。 注1：声功率的量值与单位时间内声源辐射的空气声能量有关，注2：声功率的单位为瓦（W）。
3.1.8
声功率级 sound power level Lw 声源的声功率W与基准值W。之比，取以10为底对数的10倍。［见式（2)］
Lw=10 lg w
W
..(2)
式中： W, 基准值，W。=1pW。 注1：如果是GB/T3785.1规定的特定频率计权或使用了指定频带，则采用合适的下标表示，如Lw表示A计权
声功率级。 注2：声功率级的单位为分贝（dB)。
3.1.9
等效A计权声级 equivalent continuousA-weighted soundpressurelevel 在规定测量时间T内A声级的能量平均值，用LAea.T表示。［见式（3)
Ln = 10 lg()。 10.1LA dt)
(3)
式中： LA——t时刻的瞬时A声压级，单位为分贝（dB)；
规定的测量时间，单位为秒（s）。
T 注1：除特别指明外，等效连续A声级简称为等效声级，符号简写为L。单位为分贝[dB(A)]。 注2：为消除气象参数变化的影响，测量时间T宜足够长。本指导性技术文件考虑短期顺风和长期总平均两种不
同情况。
2 GB/Z38251—2019
3.1.10
指向性指数 directivity index D r: 被测声源上一定距离第讠个角度上辐射的声压级与向整个测量面辐射声压级的平均值的差值。
「见式（4）7
D =Lp-Lp
·( 4 )
式中： Lpi 被测声源运行时，在测量面上第个角度（进行背景噪声修正后）的声压级（时间平均），单
位为分贝（dB)；
L, 测量面平均声压级（时间平均），单位为分贝（dB）。 3.1.11
相干声 coherentsound 频率相同、且有恒定相位差的两列声波，其相干性系数不为零。 注：换流站中电容器组辐射的噪声就是典型的相干声。
3.1.12
有调噪声 tonal noise 由一个或几个可以清楚辨别的单频声占主要成分的噪声。 注：参见GB/T3222.1。
3.1.13
噪声贡献值 noisecontributionlevel 目标声源在接收点产生的声压级。该值可以是倍频程、1/3倍频程或A计权声压级。 注：噪声贡献值的单位为分贝（dB)。
3.1.14
10
背景噪声级 background noise level 目标声源以外的其他声源在接收点的噪声贡献值。 注：背景噪声级的单位为分贝（dB)
3.1.15
预测值 prediction noise level 噪声贡献值和背景噪声按能量叠加方法计算得到的声压级，注：预测值的单位为分贝（dB)。
3.1.16
厂界 boundary 由法律文书（如土地使用证、房产证、租赁合同等）确定的业主所拥有使用权（或所有权)的换流站、
变电站的场地边界。 3.2 2符号
下列符号适用于本文件。见表1。
表1主要符号
符号 Lo. L octw L as(r)
单位 dB(A) dB dB
意义等效声级频带声功率级
距离声源r处的频带声压级
3 GB/Z38251—2019
表1(续)
符号 LAn L eg-Bk 111 n2 n3 n4 l1 12 L: 1'1 1'2 r r: 8 S w k Ds(0) Dr(0) Dc(0) D:(0) D(0) D, (0) △L,(0) △LG (0) ALw △L wG Lws Lwo LwG D:
意义
单位 dB(A) dB(A)
距声源r处的A声级
背景等效声级
电容器塔阵列的行数（见图3) 电容器塔阵列的列数（见图3) 电容器塔阵列的层数（见图3)
三相电容器塔组单双塔结构数（双塔时n：=2，单塔时n：=1）
电容器塔中电容器单元阵列的行间距（见图3) 电容器塔中电容器单元阵列的列间距（见图3) 电容器塔中电容器单元阵列的层间距（见图3）
m m m m m m m rad rad rad/s m=1
同组电容器塔同相塔间距（见图5）同组电容器塔非同相塔间距（见图5）
接收点与声源阵列几何中心间的距离（见图3）接收点与声源阵列中的第个声源间的距离
声源几何中心与接收点连线在水平面上的投影与套管方向间夹角（见图3）
声源几何中心与接收点连线与水平面间夹角
圆角频率声波的波数
P2IC
电容器单元某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值单个电容器塔某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值电容器塔组某方向上的声压与参考方向上同频率的声压之比值
声源各个角度上的指向性指数归一化前的各个角度上的指向性指数
dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB dB
D(0)的水平方向上360°范围内第i个角度上的指向性计算值电容器塔某方向上的声压级与其按非相干计算的声压级之差三相电容器组某方向上的声压级与其按非相干计算的声压级之差
电容器塔的声功率级与其按非相干计算的声功率级之差三相电容器组的声功率级与其按非相干计算的声功率级之差
电容器单元声功率级
不考虑电容器塔间相干性时单个电容器塔等效声功率级考虑电容器塔组中塔间相干性时单个电容器塔等效声功率级
指向性校正
4 计算流程
由于换流站滤波电容器等噪声源相干性较强，引起不同方向上声级差别较大，对换流站厂界周围声场的计算，应考虑因相干特性造成的指向性和声压空间分布的不均性 4