8.2.2 噪声源

8.2.2 噪声源

噪声按不同的来源可分为工业噪声、交通噪声和生活噪声。工业噪声按产生的机理又可分为三种:第一种是空气动力性噪声,如各种风机、高速气流等所产生的噪声;第二种是机械噪声,如各种车床、电锯、铁路车轮滚动所产生的噪声等;第三种是电磁性噪声,如发电机、变压器、电力机车集电系统所产生的噪声等。

高速铁路由于具有高速、高架、电气化等特点,其辐射噪声与普通铁路有所不同,主要体现在噪声源及其辐射强度方面。高速铁路的噪声主要由轮轨噪声、集电系统噪声、空气动力噪声、建筑物激励噪声和其他机械噪声等组成。

1.轮轨噪声

轮轨噪声是高速铁路的主要噪声源,它产生的噪声来自如下三个方面。

(1)车轮通过钢轨轨缝、道岔以及擦伤后的车轮在钢轨上转动时产生的冲击声。

(2)车轮与钢轨粗糙的接触表面相互作用后所产生轮轨振动轰鸣声。

(3)车轮通过曲线时,轮缘挤压外轨以及内侧车轮踏面在钢轨上滑动所产生的摩擦噪声。高速轮轨噪声主要通过车轮辐射,仅有小部分通过钢轨辐射,其声能分布的频域范围较宽。

2.集电系统噪声

凡由动车组受电弓引发的声音,统称为集电系统噪声,它产生的噪声来自如下三个方面。

(1)受电弓沿接触网导线滑动而引发的机械滑动声。

(2)受电弓离线时产生的电弧放电噪声(拉弧声),它与接触网吊弧弧度的大小有关。

(3)整个受电弓与导线滑动过程中产生的风切声,它与导线的张力有关。其中电弧噪声最大,有时瞬间可达100dB(A)。

3.空气动力噪声

在高速铁路上行驶的动车组,会使车体表面出现空气流中断,并因此引起涡流,从而产生空气动力噪声。这种噪声与列车的行驶速度、车体表面的粗糙程度,以及车体前端是否流线化等因素有关。

4.建筑物激励噪声

高速铁路的路基,高架混凝土桥、钢桥、隧道等建筑物结构在振动状态下均可成为二次辐射噪声源。不同的基础建筑结构,辐射噪声级不同。路堤型路基噪声高于路堑型路基噪声。在桥上或高架结构物上产生的振动能以低频噪声传播,尤其当列车通过无道砟轨道的钢轨时,这种二次辐射噪声值较为明显。高速列车行驶在隧道出口处时,因微气压波,导致能量很大的冲击噪声。

5.其他机械噪声

在高速铁路噪声源中,其他机械噪声与列车速度虽无直接关系,但由于机车功率提高而同样显得突出,例如动力传动机构、牵引电机冷却风机及其气流等。此外密闭车厢内的设施,例如空调机组及其通风管道、车内电器装置等,也会对车厢内环境产生噪声。