研究背景
噪聲污染、大氣污染、水污染和固體廢棄物，被認為是當今世界四大污染。隨著越來越多高密集居住群的出現和大量工業設備的使用，使得人們居住環境裡的噪聲水平越來越高，嚴重影響了人們的生活質量。噪聲污染問題已成為一個嚴重的社會問題，嚴重危害了民眾的身心健康。因此，加強噪聲控制，降低噪聲污染，己成為一巫待解決的環境問題。
隨著國民經濟迅速發展，城市用電量急劇增加，許多高電壓、大容量變壓器的安置地點正逐漸進入市區內。特別是近幾年來，由於城區不斷擴大以及城市電網改造的需要，一些變電站有時要建在靠近居民區處或直接建在居民區內。而乾式變壓器以其特有的穩定性、安全性及防火性能等優點在城區的黨政機關、政府辦公大樓、外事活動場所、居民密集區等場合得到了廣泛運用。而乾式變壓器在連續運行時有其所產生的噪聲對人們的正常生活和工作造成了很大的影響，使人們在工作時難以集中注意力、工作效率降低，休息時特別是夜間，使人們很難入睡，嚴重影響人們的睡眠質量，進而對人體健康造成惡性循環，使人們的健康常常處於亞健康狀態。浙江大學環境科學系對三個住宅小區的三座住宅大樓底層變壓器引起的噪聲污染調查實測發現由變壓器引起的居民室內夜間噪聲A聲級較低(包括本底噪聲在內均低於40dB )，但噪聲煩惱度較高。乾式變壓器噪聲污染所引起的訴訟越來越多，乾式變壓器的噪聲從而也日益受到人們的重視，國內外越來越多的學者、相關的科研人員以及許多的乾式變壓器製造廠家對變壓器的噪聲及其控制、治理等進行了深入而又細緻的研究，並取得了很大的成就。
研究歷程
國外一些大型電力變壓器製造公司和相關研究機構早於20世紀20年代就開始對變壓器噪聲問題進行了研究。涉及到變壓器噪聲和振動機理、聲學特性、降噪方法和措施等諸多領域的研究，也有各國相繼制定的一些技術和環保標準。
其研究特點一是研究規模不斷擴大，研究對象往往設計到不同規格的各種變壓器;二是相關學科領域的新技術被引入到研究方法中，比如利用聲振禍合理論對變壓器振動、噪聲機理的研究，利用聲強法進行變壓器聲級測定和遠場輻射噪聲分析，利用統計方法對變壓器聲能分布分析:三是逐步從試驗研究轉向構築理論分析的數學模型，比如建立變壓器聲源數學模型，對新建變電站進行變壓器輻射噪聲評估;四是出現了一批新型的模擬仿真計算軟體。如FLYSTRYD,SYSNOISE5.5等;五是各變壓器製造商均在生產工藝、使用材料等方面為降低變壓器噪聲和成本做了大量的試驗和研究。
研究表明變壓器的噪聲主要有兩個噪聲源:一方面是變壓器本體噪聲，主要是由變壓器鐵心、繞組、磁禁止等振動產生的噪聲。另一方面是變壓器冷卻裝置的噪聲，主要是變壓器冷卻風扇引起的噪聲。變壓器的本體噪聲主要是變壓器鐵心振動引起的，其主要機理如下:變壓器鐵芯的矽鋼片產生磁致伸縮，磁致伸縮引起鐵芯振動而產生噪聲。所謂磁致伸縮就是鐵芯勵磁時，沿磁力線方向矽鋼片的尺寸要增加，而垂直於磁力線方向矽鋼片的尺寸要縮小。磁致伸縮使得鐵芯隨著勵磁頻率的變化之間的磁吸引力而產生，主要出現在鐵芯邊緣和鐵轆的接縫之間。德國Transformatoren Union AG公司試驗研究了磁致伸縮現象中在不同退火溫度下矽鋼片磁致伸縮率與磁感應強度之間的關係和不同機械應力下磁致伸縮率與磁感應強度之間的關係。試驗表明，矽鋼片的磁致伸縮受到諸多因素的影響，這從一定程度上解釋了為什麼用不同廠家生產的同一規格的矽鋼片製造的同一型號的變壓器的噪聲水平會有比較大的差異，也提示了鐵晶片加工和鐵芯裝配工藝方法的不同，會導致用同廠家同牌號的矽鋼片生產出的同型號變壓器具有不同的噪聲水平。對考慮磁致伸縮的磁場力計算，許多學者都做了許多研究，其中法國格勒諾勃電工技術實驗室G.Reyne等學者在前人研究的基礎上提出了一種假設磁感應強度是一狀態函式的計算方法，具有一定的計算精度。變壓器遠場輻射噪聲水平是進行新的變電站設計和老變壓器改造的重要參數，該值受到各國的普遍重視。其研究途徑可分為實測數據統計分析和建立計算模型。美國BBN公司( Bolt Beranek and NewmanInc.)接受ESEERCO公司的委託於1976-1980年對ESEERCO公司下屬變電站中40台正在運行的變壓器噪聲水平進行了實測統計數據分析，為ESEERCO公司新建變電站提供環境噪聲數據。
另外BBN公司ColinC}Gordon在1979年對90台變壓器的近場和遠場噪聲水平進行了統計分析和研究，為NEMA變壓器聲級標準的修訂提供依據。由於實測數據統計分析法所耗費的人力和物力是客觀的，於是一些研究人員希望通過建立變壓器噪聲源計算模型來計算其遠場輻射噪聲。
可以說到目前為止，尚未有一種變壓器輻射噪聲計算模型得到各國的廣泛認可，但這種研究方法代表了變壓器的研究方向。隨著技術的發展，這方面一定會取得新的進展。有些學者在變壓器輻射聲研究中利用聲強法可以有效地避免周圍環境對噪聲測量影響的優點而引入了聲強法。
在噪聲控制方面，有源消聲技術也被用來降低變壓器噪聲，它是採用發出相同功率但相位相反的聲音來抵消已有的噪聲。1996年美國電力部門在10台變壓器上安裝了有源消聲系統，此套系統有三個硬體部分，分別是調節器、感測器和電子控制器。試驗表明該系統在變壓器的主要噪聲頻率點100Hz, 200Hz, 400Hz的降噪量分別是15~25dB(L), 10~12dB (L), 6~8dB (L)，此降噪量己是非常客觀了。可見有源消聲系統這種新的技術將會在變壓器噪聲控制方面得到很大的發展。
國內對變壓器噪聲方面的研究相對滯後於國外，主要集中在變壓器噪聲機理以及控制，定性分析和實踐經驗總結上，從多方面提出了降低變壓器噪聲的方法。隨著測試技術和計算機輔助分析的發展，國內有些學者從測試變壓器噪聲振動頻譜方面進行分析，還有利用有限元技術分析變壓器噪聲機理。
變壓器基本工況
變壓器在工作時有一定的能量損失，而損失的大部分能量都轉化成了熱量。以T06-245 SCR10-1250型乾式變壓器為例，工作6小時後高壓端的溫升為95.1k，工作10個小時溫升達到119k，而變壓器又有它工作的環境溫度，因此設計者在變壓器的隔聲降噪方面必須考慮通風散熱，以使得變壓器正常運行。在乾式變壓器隔聲罩的研究設計中，必需設計一種恰當的隔聲罩消聲器。
乾式變壓器主要安置在居民區或高層建築地下室或變電室內，噪聲污染主要是變壓器的機體振動通過振動橋傳到建築物上產生的結構聲和變壓器本身產生的空氣噪聲
乾式變壓器隔聲罩的工作重點是隔聲罩消聲器的設計。變壓器安裝地點空間有限，且工作環境比較複雜，有些環境甚至比較惡劣。另外依據多次對變壓器噪聲測量的數據分析表明:SCR10-1250變壓器的噪聲主要是50Hz的諧頻，特別是200Hz, 300Hz, 400Hz等頻率處的低頻噪聲。對於消聲器的設計來言，因為阻性消聲器是利用吸聲材料消聲，消除的一般是中高頻噪聲，此類消聲器對所在的運行環境要求較高。而抗性消聲器是利用噪聲通過結構的干涉、反射等來消除噪聲，一般消除的也是中高頻噪聲。利用此類消聲器消除低頻時，則消聲器在長度方面就要求長些，消聲量要大時就要求其截面尺寸要大，從而使消聲器體積增大。在保證變壓器自然通風散熱的前提下，降低變壓器低頻噪聲對人的影響，隔聲罩消聲器的設計顯得非常關鍵。
乾式變壓器噪聲產生原因
變壓器本體噪聲產生的主要原因有矽鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動、矽鋼片接縫處和疊片間漏磁引起的鐵芯振動、繞組負載電流漏磁引起的繞組振動等，乾式變壓器如右圖所示。
乾式變壓器隔聲罩消聲器（1）矽鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動 矽鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動磁致伸縮是鐵芯勵磁時，沿磁力線方向矽鋼片的尺寸增加，而垂直於磁力線方向的尺寸縮小的現象。磁致伸縮使得鐵芯隨著勵磁頻率的變化而周期性振動。由於磁致伸縮的變化周期為電源周期的一半，故磁致伸縮引起的鐵芯噪聲是以兩倍的電源頻率為基頻的。因為鐵芯磁致伸縮的非線性、以及沿著鐵芯內框和外框的磁通路徑長短不同等原因，鐵芯噪聲中除了基頻外還包括高次諧波。
（2）漏磁引起的鐵芯振動
矽鋼片接縫處和疊片間存在因漏磁而產生的電磁吸引，由此引起鐵芯振動。由於鐵芯疊積方式得到不斷改進，接縫處和疊片之間的電磁吸引力引起的鐵芯振動，比磁致伸縮引起的鐵芯振動小得多，因此這部分嗓聲通常可以忽略不計。
（3）漏磁引起的繞組振動
繞組負載電流產生的漏磁將引起繞組的振動。當變壓器的額定工作磁通密度在1. 5-1. 8T範圍時這種振動與磁致伸縮引起的鐵芯振動相比較小。但由於繞組可以看成一個殼體結構，其振動聲輻射效率高於平板結構，故而在相同的振動位移條件下，繞組的聲輻射效率將大於鐵芯的聲輻射效率，同時繞組的表面積也大於鐵芯表面積，可見繞組振動產生的聲輻射可以與鐵芯相當;負載電流漏磁產生的噪聲與負載電流的平方成正比，當變壓器的額定磁通密度降低到1. 4T以下時，繞組的振動與矽鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動相接近，此時，繞組產生的聲輻射將大大增加，甚至可以超過鐵芯所產生的聲輻射，這也是在磁通降低時，變壓器噪聲增大的原因。
（4）本體噪聲理論特性
變壓器噪聲以鐵芯噪聲為主，由於磁致伸縮的變化周期恰恰是電源頻率的半個周期，所以磁致伸縮引起的變壓器的本體振動噪聲，是以兩倍的電源頻率為其基頻的。由於鐵芯磁致伸縮特性的非線性、多級鐵芯中芯柱和鐵轆相應的截面不同，以及沿鐵芯內框和外框的磁通路徑長短不同等等原因，均使得磁通明顯地偏離了正弦波波形，即有高次諧波的磁通分量存在，這樣就使得鐵芯的振動頻譜中除了有基頻振動以外，還包含有其基頻整數倍的高頻成分;此外，繞組振動頻率與鐵芯振動頻率不同，其產生的噪聲頻率也與鐵芯噪聲不同，這也會使總體噪聲偏離正弦形式。研究結果表明，電力變壓器鐵芯振動噪聲的頻譜範圍通常在100- 500Hz之間，變壓器的額定容量越大，在鐵芯的噪聲中基頻分量所占的比例越大，二次以及以上高頻分量所占的比例越小而變壓器的額定容量越小，在鐵芯的噪聲中基頻分量所占的比例越小。也就是說，對於不同容量的電力變壓器，其鐵芯噪聲的頻譜是不一樣的。
影響乾式變壓器噪聲因素
1、矽鋼片磁致伸縮的影響
矽鋼片磁致伸縮大小直接影響變壓器本體噪聲的強弱，因此減小矽鋼片的磁致伸縮是降低變壓器噪聲最根本有效的方法。磁致伸縮的大小主要取決於勵磁時矽鋼片中晶粒轉動的情況，晶粒取向為結晶方向，且取向完整度越好，磁致伸縮率越低，因此在磁通密度相同的條件下，優質矽鋼片的磁致伸縮較小。另外鐵芯組件的缺陷、毛刺等將對變壓區噪聲級有著顯著影響，因此矽鋼片應該平整度完好，波浪性小，這樣有助於降低鐵芯噪聲。絕緣塗層在矽鋼片表面形成張力，也可以減小磁致伸縮。矽鋼片越薄，絕緣塗層越厚，塗層與矽鋼片之間的反應層越深，塗層張力則越大，矽鋼片的磁致伸縮越小。塗層厚度通常以50-100 fon為宜，太薄降噪效果不明顯，太厚則影響鐵芯的散熱，反過來影響鐵芯噪聲。通常，矽鋼片的含矽量也是影響磁致伸縮的因素，一般矽鋼片的含矽量為2-3%，試驗研究表明當含矽量為6. 5%時，矽鋼片的磁致伸縮近似為零。不過當矽含量超過3. 5%時矽鋼片將變得很脆，加工困難。
此外，磁力線和矽鋼片壓延方向的夾角對磁致伸縮影響也很大，當夾角為50-60度時磁致伸縮最小，因此矽鋼片採用斜接縫或者階梯接縫可減小磁致伸縮。磁通密度的大小同樣影響磁致伸縮，磁通密度越大則磁致伸縮越大，磁通密度降低0. 1T時，噪聲水平可以下降2dB。尤其當矽鋼片表面有塗層時磁致伸縮隨磁通密度增大而增大的趨勢更加明顯。
2、鐵芯結構對噪聲的影響
(1)幾何尺寸的影響。由於鐵芯中磁密度分布的不均勻性和矽鋼片的磁性能的各向異性使得鐵芯不同區段的磁致伸縮不一致。鐵芯磁致伸縮的不均勻性和鐵芯的幾何尺寸緊密相關。
(2)結構方式的影響。鐵芯的噪聲還與鐵芯的結構形式有關，比如卷鐵芯和疊片式鐵芯的噪聲有所不同。卷鐵芯是採用專門的鐵芯繞卷機不間斷地卷制而成，不含接縫，因此不會產生普通疊片式鐵芯因磁路不連貫而產生的噪聲。
(3)搭接面積的影響。在採用斜搭接以降低噪聲時，搭接區的搭接面積對噪聲也有一定的影響。增大搭接面積可以提高鐵芯的機械強度，但磁路經過矽鋼片非軋制方向的區域增大，從而使噪聲增加。因此在滿足鐵芯機械強度的條件下，應該選擇最小的搭接面積以降低鐵芯的噪聲。
(4)鐵芯夾緊力的影響。鐵芯噪聲與鐵芯夾緊力密切相關。鐵芯夾緊力存在最佳值，為0. 08-0. 12MPa。夾緊力低於最佳值時矽鋼片的自重將使鐵芯產生彎曲變形，致使磁致伸縮，增大變壓器噪聲;另一方面變形後同層的晶片和扼片不在同一平面，引起橫向磁通，導致磁致伸縮引起的噪聲高頻成分增加，增大變壓器噪聲:而夾緊力過大時，磁致伸縮增大，鐵芯噪聲提高，並可能引起零件在高頻下的共振。乾式變壓器鐵芯多採用樹脂固化代替綁紮，這種方式可以降低噪聲2dB左右，但如果樹脂塗敷不好或者由於樹脂質量低劣及比例調配不當引起樹脂脫落則會引起噪聲增加。
(5)運行狀態的影響。國內外的運行實踐告訴我們，變壓器運行時的噪聲往往要高於出廠時的測量值。這主要由以下因素引起:運行過程中負載電流產生的漏磁會引起繞組的振動，從而產生附加的振動噪聲，這種附加的振動噪聲的大小是與負載電流的平方成正比的;鐵芯加熱後，由於諧振頻率和機械應力的變化，其噪聲會隨著溫度的升高而增大;運行現場的環境對噪聲有影響:表現為當負載電流中疊加有直流分量和諧波分量時，會使噪聲升高。
乾式變壓器噪聲源控制
乾式變壓器隔聲罩消聲器任何一個聲學系統主要由聲源、傳播媒介和接受者三個環節組成(如右圖所示)。聲源可以是單個聲源，也可以是多個同時作用的聲源;聲的傳播途徑可以是單條，但也可以是多條的，並且不是固定不變的;聲的接受者可以是人，也可以是儀器設備。因此，噪聲控制就相應的有聲源控制、傳播途徑控制和接受者控制三個方面，任何噪聲控制技術和措施也都應從這三個方面考慮，至於具體主要採用應從控制要求、技術、經濟等因素綜合考慮決定，有時需幾個方面的綜合。
聲源控制是噪聲控制中最根本、最有效的、治本的途徑。對機械設備的噪聲控制而言，它包括機器設計階段的低噪聲設計、噪聲預估，以及機器製造出來後的測試分析;對機器自身在降噪方面的改進，如減小振動、改善動平衡、結構改進等。為進行聲源控制，就必須研究並弄清聲源發聲的機理，據此限制噪聲的發生。
聲源控制的基本方法是:
1、降低激振力、提高結構的抗振性能等。具體的有改進機器的性能參數、減小運動部件之間的衝擊、提高機器和運動部件的平衡精度，減少運動部件的質量和降低其運動速度、用連續運動代替不連續運動。另外還有增加動剛度、改變零件的結構或尺寸來改變其固有頻率、正確對中、改善潤滑件、採用大阻尼材料或阻尼結構、採用減振器或緩衝器等;
2、利用阻尼減振等措施減小表面振動速度、降低結構聲輻射能量等;
3、隔離或阻礙聲振傳遞能量(隔振、隔聲)。具體由改進結構和材料、合理設計罩殼、蓋板以防止激振來減少噪聲輻射、合理地設計局部的隔聲罩和隔振器或隔振墊等;
4、降低氣體動力性噪聲。具體如防止氣流突變以消除湍流噪聲、射流噪聲和激波噪聲、降低氣流速度、減小氣體壓降和分散壓減、改變氣流的頻譜特性使之向高頻方向移動以利於消聲、降低氣流管道噪聲、設計高效的消聲器等。
結合以上噪聲源控制方法，乾式變壓器的聲源控制可從以下進行考慮:
(1)合理縮小鐵芯直徑，減小鐵芯的體積。鐵芯是變壓器的主要噪聲源，減少鐵芯的體積和重量，可十分明顯地降低噪聲。
(2)採用階梯接縫疊片方式，可以在不增加材料成本的前提下，十分有效地降低產品的噪聲。其原因是，採用階梯接縫疊片方式可以有效地降低鐵芯的局部磁密。由於鐵芯接縫處為矽鋼片的自由端，因此降低接縫處產生的局部磁密，可十分有效地降低接縫處產生的噪聲。
(3)分隔鐵芯與低壓繞組間的氣隙。變壓器的鐵芯截面是對稱的多級梯形的近似圓形的截面，鐵芯為噪聲源，可視作無數個對稱的小聲波源，如果將鐵芯與低壓繞組間的氣隙進行分隔，截斷對稱聲波源的相干途徑，可以將噪聲大大降低。
(4)改善鐵芯的夾緊結構。夾緊件的鋼性不夠，往往導致鐵扼夾緊時兩端往內彎曲但中間往外膨脹的現象，導致同層的晶片與轆片不在同一平面，從而引起橫向磁通。這使得磁密波形不是正弦曲線，結果導致磁滯伸縮引起的噪聲中的高次諧波成分增加，導致產品的噪聲增大。改進夾緊件的結構，在夾緊件兩端增加限位裝置並注意控制適當的鐵芯夾緊力，能在一定程度上起到降低產品噪聲的效果。
(5)儘量減小變壓器對基礎和周圍建築的振動激勵，從而降低因變壓器振動引起的結構聲。
需要特別指明的是通過採用改進乾式變壓器的材料或乾式變壓器的結構，控制或降低變壓器的噪聲是有限的。特別是通過降低磁密來降低噪聲，則變壓器的能耗就明顯增加。從而在乾式變壓器的噪聲治理中，不宜採用改動變壓器的結構或鐵心的材料等來降低變壓器的噪聲。
乾式變壓器噪聲傳播途徑控制
噪聲傳播途徑控制是在聲源控制受到局限或限制時所用的最常見的控制技術，特別是對已有機器設備的噪聲控制來說，聲源控制常常受到某些限制，有時甚至不可能，而採用傳播途徑控制則餘地甚大。
隔聲、吸聲和消聲是噪聲傳播途徑控制中的三大控制技術。隔聲是利用結構的密實性阻隔噪聲的傳播:吸聲是利用多孔性材料或柔順性結構的聲熱轉換消耗噪聲能量;消聲是利用阻性、抗性結構降低管道流動噪聲。
隔聲與吸聲技術的具體工程套用主要有隔聲罩、隔聲屏(聲屏障)、隔聲間和各種吸聲技術.隔聲罩在機械工程中是由隔聲構件將產生噪聲的機器或機械設備(聲源)包圍並密閉在較小空間內，使其傳出的噪聲減弱的一種噪聲控制措施。隔聲罩在實際設計中當用薄板做隔聲罩時，應注意罩壁在聲波作用下產生共振或吻合效應的問題，因為一旦出現，將使罩的隔聲能力大大降低，例如當罩發生共振時，其插入損失很小，甚至為負值，即罩輻射的聲能比未加罩的聲源還要大，此時罩起到了一個共振放大器的作用，為避免罩的共振，就應提高罩的固有頻率。在尺寸已定的情況下，應選用勁度大(或楊式模量)而重量輕的材料製作隔聲罩來提高罩的固有頻率。另外還要注意為了實際工作的需要，聲源不能達到完全被罩封閉，例如需要為管道、軸、操作手柄等留出一些開口，需要在罩上留觀察窗、通風散熱口等，即使密閉，也還會留下縫隙，在這種情況下，聲音總會通過開口或縫隙向外傳播，這將大大降低罩的隔聲量。因此，應該注意開口、孔洞、縫隙對隔聲罩隔聲量的影響。
吸聲技術主要是吸聲材料和吸聲結構。吸聲材料多是一些多孔材料，如玻璃棉、礦渣棉、岩棉、毛氈、吸聲磚等，這些材料的組織構造特徵是在材料中有許多微小的孔和相連通的孔隙，這些孔隙並與外界相通，當聲波經材料表面而入射到內部時，引起孔隙間的空氣分子和纖維振動，由於摩擦阻力、空氣的粘滯阻力、熱傳導等作用，使相當一部分聲能轉化為熱能而被消耗掉，從而起到吸聲的作用。多孔材料的吸聲性能除與材料的本身性能有關外，還與材料的厚度、密度、安裝方式有關(背後有無空氣層、空氣層的厚度、固定方式等)、入射聲波的頻率、以及入射聲波的角度等因素有關。應當指出的是，有些多孔材料，它的孔隙是獨立的，彼此封閉並不連通，因而吸聲性能較差，其吸聲機理是當聲波入射到材料表面時，很難透入材料內部，而只能是材料作整體振動，由於材料內部的摩擦而消耗一部分聲能，因此，其吸聲性能具有明顯的共振吸聲特性。將多孔材料用適當粘合劑粘合後，可製成各種吸聲體，在不妨礙操作、燈光等情況下，儘量低懸於房間內成為空間吸聲體，是一種有效使用吸聲材料的方法，其吸聲量有時可達到同樣材料裝在牆面或屋頂上時的數倍。吸聲結構可以彌補多孔材料在低頻吸聲方面的不足，上述吸聲體就是一種吸聲結構，常用的吸聲結構還有薄板吸聲結、薄膜吸聲結構、穿孔板吸聲結構、微穿孔板吸聲結構等。微穿孔板吸聲結構是我國著名聲學專家馬大獻創建的，在當今世界得到了廣泛套用。它是在厚度小於1mm的金屬板上鑽以孔徑小於1mm的微孔，穿孔率為1%~5%，並在板後留有一定厚度空間層的新型吸聲結構，微穿孔板可用單層，也可用雙層，其吸聲機理主要是利用聲波傳播時空氣在小孔中來往摩擦消耗聲能。由於穿孔直徑甚小，故具有相當大的聲阻，因而能取得較大的吸聲係數和較寬的吸聲頻帶。控制板後空氣層的厚度可以控制吸聲峰的共振頻率，空氣層厚度越大，共振頻率越低。微穿孔板吸聲結構特別適用於高溫、高速和潮濕等條件下的吸聲處理。
消聲技術主要是消聲器的設計與套用。用的最多的是阻性消聲結構、抗性消聲結構、擴張式消聲結構。阻性消聲結構在管道內以一定的方式布置多孔性吸聲材料，當氣流通過時，聲波便引起吸聲材料孔隙中的空氣和細小纖維振動，由於摩擦和粘滯阻力，使聲能轉化為熱能而被消耗掉，從而起到消聲作用。
阻性消聲器的消聲效率與吸聲材料的吸聲係數、吸聲材料護面部分長度、吸聲材料斷面的周長面積比等參數有關。吸聲材料越厚，所能吸收聲音的頻率越低。相對於一定寬度(或直徑)的氣流通道，當噪聲頻率高於一定值後，由於噪聲波長相對於管道尺寸較小，則聲波成束狀直接通過氣流通道，不與吸聲材料接觸，造成消聲器消聲性能下降，這時如果採用較窄的氣流通道可取得較好的效果。
抗性消聲結構是利用不同形狀的管道和共振腔進行適當的組合，藉助於管道截面和形狀的變化而引起阻抗不匹配所產生的反射和干涉作用，達到衰減噪聲的目的。其消聲效果與管道形狀、尺寸、結構有關，一般頻率選擇性較強，適用於窄帶噪聲和低、中頻噪聲的消減。在有些情況下，常常是阻性消聲結構和抗性消聲結構的結合。
結合以上噪聲源控制方法，乾式變壓器的傳播途徑的控制可從以下進行考慮:
隔、吸、消聲技術是噪聲控制和治理的常用技術，在工程實際中得到了廣泛套用。考慮到聲源控制的有限性和局限性，針對乾式變壓器的噪聲特點和現有的噪聲控制條件，在原有的乾式變壓器安全罩的基礎上，設計研製乾式變壓器隔聲罩對乾式變壓器的噪聲進行控制。利用隔聲罩隔聲技術降低變壓器噪聲對人們的影響，同時採用了吸聲技術，在隔聲罩的邊邊縫隙間，用吸聲密封材料進行處理。在考慮如何保證變壓器的通風散熱、正常工作的前提下確保隔聲罩的隔聲降噪效果方面，本文進行了乾式變壓器隔聲罩消聲器設計。在消聲器的設計中廣泛採用了消聲器的設計理論，對不同種消聲器的消聲技術都做了許多嘗試，特別是微穿孔板消聲器和迷宮型消聲器分別做了一定的研究工作，並進行了消聲器的設計，實現了工程化。
消聲器消聲評價指標
消聲器是一種既允許氣流通過而又能衰減或阻礙聲音傳播的裝置。是噪聲控制中消聲技術的重要體現。它控制空氣動力性噪聲，簡單而又有效。例如在輸氣管道中或進、排氣口輻射的噪聲。
消聲器的主要評價指標為消聲量(dB )、消聲頻率範圍(主要為消聲量峰值的頻率範圍)及阻力損失;此外，消聲器還應具有好的結構剛性，防止受激振而輻射再生噪聲，尺寸適宜、便於安裝等。在某些情況下，要求內部結構能耐高溫和抗腐蝕。一般主要同時考慮聲學性能、空氣動力性能和結構性能三個方面。
（1）聲學性能
消聲器的聲學性能包括消聲量大小和消聲頻率範圍寬窄兩個方面。設計消聲器應根據聲源特點，使在所需要消聲的頻率範圍內有足夠大的消聲量。否則，消聲器的消聲頻率範圍儘管寬，消聲量也較大，如果恰好在所要消聲的頻率上消聲效果不好，也往往得不到預想的結果。消聲器的聲學性能用消聲量(包括計權聲級和各頻帶聲壓級的消聲量)來表征。
（2）空氣動力性能
消聲器的空氣動力性能是評價消聲器性能好壞的另一項重要指標。是指消聲器對氣流阻力的大小。也就是指安裝消聲器後輸氣是否通暢，對風量有無影響，風壓有無變化。消聲器的空氣動力性能通常用阻力係數或阻力損失來表示。阻力係數是指消聲器安裝前後的聲壓差與安裝前聲壓比，它能全面地反映消聲器的空氣動力性能。一個確定的消聲器的阻力係數是一個定值。氣流的阻力損失都與速度頭成正比，即與氣流速度的平方成正比。也就是說，當氣流速度增高時，阻損的增加要比氣流速度的增加快得多。因此，如果採用較高的氣流速度，會使阻損增大，使消聲器的空氣動力性能變壞。在設計消聲器時，從消聲器的聲學性能和空氣動力性能兩方面考慮，都以採用較低的流速為利。
（3）結構性能
消聲器結構性能是指它的外形尺寸、堅固程度、維護要求、使用壽命等，它也是評價消聲器性能的一項指標。
好的消聲器應有好的聲學性能和空氣動力性能外，還應該具有體積小、重量輕、結構簡單、造價便宜等特點。
在設計和評價消聲器時，聲學性能、空氣動力學性能、結構性能這三個方面應根據具體情況做具體分析，應該有所側重。在本文的消聲器設計中，根據項目需要，消聲器的聲學性能、空氣動力學性能必須滿足變壓器隔聲罩的需要，既要達到降低噪聲的要求又要滿足變壓器通風散熱的要求。
消聲器的設計和研究是以聲學基本理論和分析理論方法為基礎的，恰當地利用聲學理論解釋和指導設計消聲器，利用現有的消聲器設計方法和工具進一步研究消聲器的消聲器機理已是現代消聲器設計發展的趨勢。
典型消聲器簡介
1、反作用式消聲器
反作用式消聲器基本上不用吸聲材料，是用一個或多個小室來反射和衰減入射的聲能。當噪聲包含離散聲時，它們最有用，因為通常它們是窄帶裝置。在氣流是髒的，也許要堵塞或粘住吸收式消聲器的地方，反作用式消聲器是有生命力的。這種裝置經濟且壓力降低;然而，在高頻且當和大直徑管道一起使用時，它們的性能就變壞。典型的反作用消聲器有擴張型消聲器、空腔諧振器(又稱“亥姆霍茲諧振器”)、HQ管反聲消聲器等。
2、吸收式消聲器
通常，吸收式消聲器也稱為阻性消聲器，這類消聲器的噪聲降低是通過吸聲材料或吸聲結構的氈層產生的。這種材料的吸聲係數將隨厚度而增加。這類消聲器對寬頻帶的噪聲(或頻率隨工作速度變化的窄帶噪聲)是非常有用的，並對高頻提供良好的吸聲作用。對安置在高速或高溫氣流的管道中的吸聲材料來說可能需要特殊的保護貼面。其典型的吸收式消聲器有加襯的管道、平行式或交叉式隔聲板、壓氣室等。
3、微穿孔板消聲器
它是利用微穿孔吸聲結構製成的消聲器。這是我國噪聲控制工作者在上世紀研製成功的一種新型消聲器。通過選擇微穿孔板上的不同穿孔率與板後的不同腔深，能夠在較寬的頻率範圍內獲得良好的消聲效果。因此，微穿孔板消聲器能起到阻抗複合型的消聲作用。
近年來，我國已研製成功在多種條件下使用的微穿孔板消聲器，如通風空調消聲器，鼓風機進排氣消聲器，燃汽輪機消聲器，飛機發動機試車消聲器，內燃機消聲器，並己形成系列化產品，經工程上套用，其性能良好。
在普通條件下使用，經適當的組合，微穿孔消聲器能夠在一個寬闊的頻率範圍內或在某些特定的頻率範圍內得到高的消聲量，而且阻損可以控制的很小。
在特殊條件下，它能夠耐高溫和氣流衝擊，不怕油霧和水蒸氣。即便是有水流流過，也有好的消聲效果。受到短期的火焰噴射也不至於損壞，這對於蒸氣排氣放空系統、內燃機、嫩氣輪機以及發動機試驗站的排氣系統的消聲是很有意義的。
在高速氣流下，微穿孔板消聲器具有比阻性消聲器、擴張室消聲器、阻抗複合消聲器更好的消聲性能和空氣動力性能。這對於高速送風系統、消聲器內流速高的空氣動力設備是有益的。由於在很高氣流下，微穿孔板消聲器還有一定的消聲性能，這對大型空氣動力設備的消聲器可以較大幅度地減少尺寸，降低造價。
展望
(1)在乾式變壓器的噪聲機理研究方面，由於變壓器是個電磁、力、結構場相互作用的禍合系統，如何計算其振動噪聲的輻射量值和遠場聲壓及聲強，如何從電磁力等方面著手計算其振動激勵，進而計算其聲輻射特性，從而對變壓器進行最佳化設計、有效控制變壓器噪聲將是一個十分艱巨的任務。這方面的研究工作將從以下幾個方面入手:一方面總結現有的變壓器噪聲機理方面的結論，進一步研究鐵芯磁致伸縮的特性，找出磁致伸縮力的統一計算模型;另一方面，在弄清變壓器磁致伸縮力的基礎上，結合鐵芯的結構特性，合理簡化變壓器的本體結構，計算變壓器鐵芯的振動特性，得出鐵芯表面的法向振動速度，進而利用聲振禍合分析軟體，求解出鐵芯的振動聲輻射，計算其遠場聲壓分布。
(2)在變壓器的噪聲控制方面，根據變壓器噪聲的特點，適宜採用主動消聲，而主動消聲技術還不成熟，本身還存在著一些難以克服的難題。但主動消聲技術具有很大的發展前景，尤其是在變壓器的噪聲治理方面。基於此，隨後在這方面的研究重點是在目前本實驗室主動消聲初步的研究成果上，進一步最佳化算法，採用速度更快和精度更高的數字處理晶片，合理地設計實驗，設計出一個實時跟蹤處理程式，從而保持主動消聲效果的長期有效性。
(3)在消聲器的研究方面，在總結國內外消聲器研究成果的基礎上，進一步從數值計算仿真和實驗室實驗的角度進一步研究消聲器的消聲機理，如何填補消聲器在聲學理論方面的不足，從而得出一些利於工程運用的結論來指導具體的設計工作。特別是迷宮型消聲器，目前還沒有給出一個具體的像簡單擴張式消聲器的經驗性工程和具體的聲學理論來指導具體的工程實踐中的設計工作。
(4)低頻噪聲一直是噪聲治理中的難點，也是振動與噪聲控制工作者工作的重點。許多低頻噪聲除了有聲源或振源本身引起的以外，大多是通過結構產生的結構聲或稱為二次噪聲，此噪聲顯著特點是低頻噪聲，擾民嚴重。如何進一步消除或減弱低頻噪聲，將是今後振動與噪聲中心研究的重點。
