ruido transformadores mt medio ambiente manel 2007-06-07 v2

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Proyecto de Fin de Carrera

Cálculo de ruido en transformadores y sus repercusiones medioambientales.

Autor: Manel Sánchez

Director : Prof. Ing. Alvaro Luna

Co-director: Dr. Ing. Atanasi Jornet

E.U.E.T.I.T., UPC

Terrassa 2007

Agradecimientos

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A mi familia, en especial a mi mujer Joseany. Al profesor Dr. Ing. Atanasi Jornet por la ayuda incomparable, dejarme los equipos de medida y acompañarme los sábados por la noche a realizar medidas. También a la concejalía de medio ambiente del ayuntamiento de Terrassa por proporcionarme algunos casos a estudiar y la carta de apoyo.

“No basta saber, se debe también aplicar. No es suficiente querer, se debe también hacer.”

[Johann Wolfgang Goethe]

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Proyecto Fin de Carrera

Cálculo de ruido en transformadores y sus repercusiones medioambientales.

Autor: Manel Sánchez


Co-director: Dr. Ing. Atanasi Jornet

Resumen:

En este proyecto se profundiza en el estudio del comportamiento de los transformadores de distribución situados en interiores de viviendas.

Mediante la medición y el cálculo, determinaremos:

Inducción magnética a la que están sometidos los transformadores

En que nivel aumenta la vibración en función de la corriente inducida

El Nivel sonoro emitido y determinado bajo la ley 16/2002

La FFT1 de las vibraciones sonoras emitidas

Para ese fin, se ha investigado sobre el origen de las vibraciones en los transformadores y sus repercusiones en el medio ambiente, concretamente con los vecinos que deben convivir con ellos a diario.

1FFT: transformada rápida de Fourier

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Se realizaran visitas y medidas insitu en casas colindantes con los susodichos transformadores, se llegaran a conclusiones y se indicaran las pautas para posteriores estudios.

En este proyecto se explicaran conceptos desconocidos para la mayoría de ingenieros eléctricos ya que albergará un tema más amplio, como es el sonido y las vibraciones transmitidas vía aérea, por ello la primera parte se centrará en una introducción acelerada a la acústica.

Los buenos resultados obtenidos durante la validación experimental de los procedimientos de optimización sobre las paredes aislantes construidas y la sistematización del proceso, hace posible una aplicación inmediata al desarrollo de toda las casetas para transformadores, lo que redundaría en una mejora del aislamiento de los mismos y una menor contaminación medioambiental.

Terrassa 2007

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Final Project

Calculation of noise in transformers and its environmental repercussions.

Author: Manel Sánchez


Co-director : Dr. Ing. Atanasi Jornet

Abstract

In this project it is deepened in the study of the behavior of the distribution transformers placed in interiors of housings.

By means of the measurement and the calculation, we will determine:

magnetic Induction to which the transformers are submitted

In that level increases the vibration depending on the induced current

The sonorous Level emitted and determined under the law 16/2002

The FFT of the sonorous vibrations emitted

For this end(purpose), has been investigated on the origin of the vibrations in the transformers and its repercussions in the environment, concretly with the neighbors who must coexist with them to diary.

Visits and measures were realized “insitu” in adjacent houses by the above-mentioned transformers, were coming near to conclusions and the guidelines were indicated for posterior studies.

In this project were explained concepts not known for the majority of electrical engineers since it will shelter the wider topic, since it is the sound and the transmitted vibrations airway, by it the first part will centre on an introduction accelerated to acoustics.

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The good results obtained during the experimental validation of the procedures of optimization on the insulating constructed walls and the systematizing of the process, an immediate application makes possible to the development of everything the sheds for transformers, which would redound to an improvement of the isolation of the same ones and a minor environmental pollution.

Terrassa 2007

Índice

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1. MOTIVACIÓN...................................................................................................13

2. OBJETIVOS.....................................................................................................15

3. MAGNETOSTRICCIÓN [1] ..............................................................................16

3.1. LA MAGNETOSTRICCIÓN Y LA TENSIÓN.........................................................17 3.2. LA RESONANCIA...........................................................................................17 3.3. LA RESONANCIA DEL NÚCLEO DEL TRANSFORMADOR. .................................17 3.4. ZUMBIDO. ....................................................................................................18 3.5. LA SACUDIDA. .............................................................................................18 3.6. EL CONTROL DE RUIDO................................................................................19 3.7. LAS BARRERAS DEL SONIDO. ......................................................................19 3.8. DISEÑANDO TRANSFORMADORES SILENCIOSOS. ..........................................19 3.9. ENSAYO ALEMÁN [2]....................................................................................20

4. INTRODUCCIÓN A LA ACÚSTICA [3] ...........................................................22

4.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................22 4.1.1. ¿Qué es el Sonido?....................................................................................22 4.1.2. ¿Qué es la Frecuencia Hz?........................................................................22 4.1.3. ¿Qué es un Decibelio dB? .......................................................................23 4.1.4. ¿Como se mide el Nivel Sonoro? ...........................................................24 4.1.5. ¿Qué es el dBA o la ponderación -A-? ...................................................25 4.1.6. ¿Como se suman los niveles de sonido? ..............................................26 4.1.7. ¿A partir de qué niveles el sonido es perjudicial? ................................27 4.1.8. ¿Qué es la Presión Acústica y el Nivel de Presión Acústica? .............27 4.1.9. ¿Qué es la Intensidad Acústica y el Nivel de Intensidad Acústica? ...28 4.1.10. ¿Qué es la potencia Acústica y el Nivel de Potencia Acústica?........28 4.1.11. ¿Cual es la velocidad de propagación del sonido en el aire, agua etc...? 29 4.1.12. ¿Qué es el Tiempo de Reverberación? ................................................29 4.1.13. ¿Qué es el Coeficiente de absorción de un material? ........................30 4.1.14. ¿Qué es Eco, Reverberación y Resonancia? ......................................31 4.1.15. ¿Qué es la altura (tono) de un sonido? ................................................32 4.1.16. ¿Qué es el timbre? .................................................................................32 4.1.17. ¿Qué es el efecto Doppler? ...................................................................33 4.1.18. ¿Qué es una octava, media octava y tercio de octava? .....................34 4.1.19. ¿Qué es el ruido rosa?...........................................................................35 4.1.20. ¿Qué es el ruido blanco?.......................................................................36 4.1.21. ¿Qué es la disminución espacial del nivel sonoro? ...........................37 4.2. AISLAMIENTO ACÚSTICO...............................................................................38 4.3. MATERIALES AISLANTES [4] .........................................................................42

5. LEGISLACIÓN PARA RESOLVER LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA........46

Índice

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5.1. GENERAL.....................................................................................................46 5.2. LEY CATALANA DE PROTECCIÓN CONTRA LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA. [5] 50 5.3. ANEXO 4......................................................................................................55 5.3.1. Nivel de inmisión ......................................................................................56 5.3.2. Periodos de evolución .............................................................................56 5.3.3. Correcciones de nivel ..............................................................................57 5.3.4. Evaluación detallada de un ruido con componentes tonales ..............58 5.3.5. Evaluación detallada de un ruido con componentes impulsivos ........59 5.3.6. Lugar de medición....................................................................................60 5.3.7. Comportamiento de funcionamiento del equipo ...................................60

6. RECEPTORES.................................................................................................62

6.1. GENERAL [6] ...............................................................................................62 6.2. FUNCIONAMIENTO DEL SONÓMETRO.............................................................63 6.3. CRITERIOS DE CALIDAD ACÚSTICA INTERIOR .................................................69 6.3.1. Noise criterion (NC-15).............................................................................69 6.4. OÍDO HUMANO .............................................................................................72 6.4.1. Umbral del dolor .......................................................................................77

7. FUENTES DE EMISIÓN...................................................................................82

7.1. PECULIARIDAD DE LOS TRANSFORMADORES [7] [8].......................................84 7.1.2. Estudio con programa de elementos finitos FEMM [9] [10]..................89

8. ENSAYOS......................................................................................................102

8.1. RELACIÓN CON EL AYUNTAMIENTO .............................................................102 8.2. ENSAYOS CON EL SONÓMETRO...................................................................106 8.2.1. Calibración y familiarización con el aparato........................................108 8.2.2. Proceso práctico ....................................................................................111 8.2.3. Formulas y obtención práctica .............................................................116 8.2.4. Programa escrito en MATLAB [11] [12] ................................................118 8.3. ENSAYOS DE EPSTEIN [13] .........................................................................120 8.4. ENSAYOS CON EL TRANSFORMADOR DEL LABORATORIO .............................132 8.4.1. Transformador apagado ........................................................................132 8.4.2. Transformador encendido .....................................................................138 8.5. ENSAYOS EN VIVIENDA ...............................................................................146 8.5.1. Vivienda 1................................................................................................146 8.5.2. Vivienda 2................................................................................................152 8.5.3. Vivienda 3................................................................................................158 8.5.4. Vivienda 4................................................................................................163 8.5.5. Vivienda 5................................................................................................169 8.5.6. Vivienda 6................................................................................................174

Índice

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9. CONCLUSIONES...........................................................................................176

10. IMPLICACIONES MEDIO AMBIENTALES .................................................178

10.1. EFECTOS SOBRE EL SER HUMANO ..............................................................178

11. PRESUPUESTO ..........................................................................................179

11.1. MEDICIONES ..............................................................................................179 11.1.1. Equipo necesario para la realización del proyecto ...........................179 11.1.2. Realización del proyecto .....................................................................179 11.1.3. Edición del proyecto ............................................................................180 11.2. CUADRO DE PRECIOS .................................................................................180 11.2.1. Equipo necesario para la realización del proyecto ...........................180 11.2.2. Realización del proyecto .....................................................................181 11.2.3. Edición del proyecto ............................................................................181 11.3. PRESUPUESTO PARCIAL .............................................................................182 11.3.1. Equipo necesario para la realización del proyecto ...........................182 11.3.2. Realización del proyecto .....................................................................182 11.3.3. Edición del proyecto ............................................................................183 11.3.4. Presupuesto Global..............................................................................183

12. APORTACIONES, RECOMENDACIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN ..................................................................................................184

13. SÍMBOLOS ..................................................................................................186

14. ECUACIONES..............................................................................................189

15. TABLAS.......................................................................................................191

16. IMÁGENES ..................................................................................................192

16.1. FIGURAS DE LOS INFORMES PRÁCTICOS EN LAS VIVIENDAS .........................194

17. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................195

18. ANEXOS ......................................................................................................196

Índice

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Estructura del proyecto

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El proyecto de fin de carrera se ha estructurado en ocho capítulos:

En el Capitulo 1 se indica la motivación que ha llevado a realizar este proyecto de final de carrera. En la sociedad urbana actual el ciudadano no esta desamparado ante la necesidad de abastecer de energía eléctrica a los vecinos.

En el Capítulo 2 se presentan los objetivos del proyecto de fin de carrera, que se pueden resumir en determinar, para toda la gama de transformadores de distribución, donde se originan vibraciones debidas a las chapas.

En el Capítulo 3 se mencionan los trabajos que desde 1995 hasta la actualidad han tratado acerca de la magnetostricción2. Se realiza un análisis crítico de las aportaciones de cada autor y que parte de estos trabajos son útiles para la realización de este proyecto.

En el Capítulo 4 se hace una breve introducción a la acústica para sentar las bases de la teoría que se hará servir a lo largo del proyecto. Se parte de la explicación de lo que es un sonido, lo que es una medición en dBA y porque se expresan en tercios de octava.

En el Capitulo 5 una vez las bases están sentadas profundizaremos más en lo que vamos a estar observando en los aparatos de medición.

El en Capítulo 6 se explicarán los distintos elementos que existen para estudiar el sonido desde elementos sencillos hasta los sonómetros. También es preciso hablar de nuestro propio medidor de sonidos el oído, así describiremos los límites de la percepción y los límites del dolor, allí donde el sonido es tan fuerte o tan persistente que causa molestias y dolores agudos.

En el Capítulo 7 se realiza un estudio exhaustivo de una fuente emisión sonora y a través de los cálculos constructivos de un transformador de distribución tipo3 al cual le calcularemos la inducción magnética con el método de elementos finitos FEM.

En el Capítulo 8 llegaremos al centro de nuestro estudio y explicaremos los variados ensayos realizados en viviendas colindantes con transformadores,

2 Vibración en función de la frecuencia del campo magnético al que se somete un cuerpo magnético.

3 Transformador de distribución de 630 kVA sumergido en aceite 25.000 V / 400 V.

Estructura del proyecto

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ensayos de ruido de elementos magnéticos sometidos a corrientes como es el epstein4, y también estudios de elementos aislantes.

En el Capítulo 9 se presentan las conclusiones.

En el Capítulo 10 se resumen las aportaciones, recomendaciones y las futuras líneas de investigación.

4 Aparato que se puede considerar como un transformador.

Capítulo 1 Motivación

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1. Motivación Hemos podido observar como en un corto plazo de tiempo la construcción de edificios se ha multiplicado exponencialmente debido a la demanda y a la abundancia de suelo recalificado como suelo urbanizable. Esta proliferación de habitantes en zonas urbanas ha desembocado en nuevos usuarios de la red, que para no producir una falta de abastecimiento eléctrico, se ha solventado mediante acuerdos entre constructores y distribuidores de electricidad. Pero la cuestión no es como se ha llegado hasta ahora sino que hacemos ahora. Ahora nos encontramos miles de casos donde los inquilinos de una comunidad de vecinos han de convivir con un vecino un tanto molesto, resulta que tras una pared de un dormitorio o a escasos metros bajo su cama conviven con un transformador que distribuye corriente eléctrica a toda la escalera y a todo el vecindario, se podría pensar que esto es, sin duda, un beneficio para el propietario, pero haciendo encuestas a estas personas me he dado cuenta que es una molestia, que, si no fuese evitable, les podríamos pedir que se resignasen por el bien común y que durmieran con tapones en los oídos como llevan años haciendo, pero no es una buena respuesta, emitida por un ingeniero eléctrico, que sabemos que existen infinidad de métodos para que estos vecinos puedan disfrutar del silencio y de la tranquilidad tal como cada uno de nosotros gozamos en nuestras casas.

Creo que un buen ingeniero técnico industrial debe saber lo que construye y defenderé siempre una rama social dentro de las tecnologías, porque ante todo tratamos con seres humanos, por este motivo cuando me propusieron realizar este proyecto de fin que carrera vi que cumplía mis expectativas, ya que unía los estudios que yo había estado aprendiendo durante estos últimos tres años y también con la rama de sostenibilidad que es la especialización que he elegido.

Debido a que en un primer momento inicié en el año 2000 la carrera de telecomunicaciones especialización en imagen y sonido en La Salle no era nada nuevo oír hablar de un sonómetro, ni de una sala reverberante5 ni anecoica6.

Gracias al año sabático, periodo en el que trabajé en una empresa de insonorizaciones para motores de frigoríficos de congelados la Sirena S.A. amplié mis conocimientos en aislantes como la lana de roca, y los plafones combinados7.

5 Sala con abundantes elementos reflectores del sonido.

6 Sala acolchada donde el sonido no rebota ni se refleja, ya que es absorbida por las paredes.

Capítulo 1 Motivación

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Y estoy dispuesto a realizar un optimo proyecto de Fin de carrera.

7 Revestimiento de metal, fibra y goma explicado en el Capitulo 4.2

Capítulo 2 Objetivos

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2. Objetivos

Para elaborar este proyecto de fin de carrera seguiré la guía de ambientalización de la UPC.

Realizaré ensayos en el laboratorio con el fin de familiarizarme con el aparato de medida, realizaré una búsqueda de material relacionado con la acústica para ampliar mis conocimientos y iniciaré un estudio del la calidad de los transformadores de distribución colocados en interior de viviendas de la ciudad de Terrassa.

Para ello haré uso de la concejalía de medio ambiente de dicha ciudad y buscaré información sobre leyes, directivas, normas y ordenanzas. También realizaré medidas en casas de vecinos, donde realizaré un informe de la situación actual del transformador y valoración respecto la ley 16/2002.

Realizaré ensayos sobre núcleos magnéticos y determinaré que ecuaciones son las pertinentes para el calculo de ruidos magnetostrictivos, para ello me valdré de programas como el FEMM (de dibujo de elementos finitos) y el MATLAB, para programación de graficas en función FFT.

Deseo que este sea un proyecto de aprendizaje para abrir una brecha en la investigación de ruido de transformadores y sus repercusiones medio ambientales.

Capítulo 3 Magnetostricción

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3. Magnetostricción [1] 8 Cuando una tira de hierro es magnetizada, se contrae muy ligeramente. Este cambio muy pequeño en la dimensión, ocurriendo 1209 veces por segundo, es una vibración que crea un ruido audible. El cambio en la dimensión llamada magnetostricción no es proporcional para la armadura ya que disiente algo, como se muestra en Ilustración 1. Esto quiere decir que todos los armónicos de 120 ciclos son creados al mismo tiempo, y el ruido debe contener todas las frecuencias armónicas.

Ilustración 1 Curva de magnetostricción típica. El hierro eléctrico cambia la longitud cada vez que cambia el flujo - pero no proporcionalmente.

Hay también alguna actuación muy complicada de fuerzas en las uniones en el núcleo, dependiendo del tipo de unión. Estas fuerzas no están bien entendidas, pero parece ser sin duda que la mayor parte de uniones mecánicamente perfectas crean el ruido y suena una vibración mínima.

El ruido causado por la magnetostricción es lo suficientemente fuerte para ser molesto bajo muchas circunstancias, y eso crea un problema psicológico así como también un problema de ingeniería. Los métodos que miden ruido se discutirán en el capitulo 6.4

8 Traducción del inglés del libro de Bean Chackam ,, ““TTrraannssffoorrmmeerrss””,, MMccGGrraaww--HHiillll,, 11998800..

9 120 veces para frecuencia de 60 Hz, para frecuencia de 50 Hz será de 100 veces por segundo.


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3.1. La Magnetostricción y la Tensión.

La magnetostricción depende de las tensiones en la laminación. La extensión y la causa de estos cambios en la magnetostricción no son completamente comprendidas. Porque la tensión puede existir a lo largo de diversas láminas, la relación entre la tensión, la densidad de flujo, y la magnetostricción son muy complicadas. La conclusión principal de interés para el ingeniero del transformador es que los incrementos de laminaciones hacen aumentar la magnetostricción y esta debería ser evitada.

3.2. La resonancia.

La vibración en un transformador puede ser amplificada muchas veces si cualquier parte de la estructura del transformador puede vibrar en la resonancia. Resuelven funciones de la Ilustración 1 que una magnitud típica de vibración es única 60 el 10-6 de adentro. Pero un miembro resonante puede amplificar éste hasta 100 veces. Un sistema doblemente resonante, uno en el cual un miembro relativamente resonante ligero es montado en un miembro grande que es también resonante, teóricamente pudo amplificar la vibración original a las 100 o 10,000 veces. Tales amplificaciones pueden aumentar magnitudes de vibración en las estructuras ligeras que pueden dar como resultado destrucción mecánica además del ruido.

La resonancia es, por consiguiente, importante evitarla. Afortunadamente, no cuesta mucho dinero evitar la resonancia. Esto puede hacerse cambiando la masa o constante del sistema vibrante para cambiar su frecuencia natural. Desafortunadamente, sin embargo, la estructura de un transformador usualmente introducirá muchos modos posibles de vibración, muchos de ellos afecto de las tensiones desconocidas en la estructura durante el ensamblaje. El cálculo de todas las frecuencias de resonancia es prácticamente imposible. Una parte de la característica posible de vibración del núcleo mismo sólo puede ser estimada.

3.3. La Resonancia del Núcleo del Transformador.

La eliminación completa de resonancia en todo lo que miembros estructurales del el transformador guarda en un tanque es casi imposible, pero la resonancia del núcleo puede ser evitada. Esto puede estar consumado diseñándolo a fin de que la frecuencia natural de vibración del núcleo sea considerablemente diferente a la frecuencia de vibración de la fuerza impresionada del magnetostrictivo. El análisis exacto de aun un núcleo simple está complicado; Sólo el método general de ataque estará esbozado. La parte inicial del problema es establecer las ecuaciones diferenciales para el movimiento de la estructura. La solución para estas ecuaciones es entonces obtenida para determinar las proporciones que producen resonancia.


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Solucionar estas ecuaciones para cada diseño sería difícil y consumirá mucho tiempo. Afortunadamente, las ecuaciones empíricas pueden usarse para determinar aproximadamente los tamaños de fondo que provocarían líos. Tal ecuación es demostrada para ilustrar este procedimiento (véase Ilustración 2).

Esta información es algunas veces tramada en forma de la curva para la conveniencia. El procedimiento correcto del diseño es centrar las proporciones de fondo para mantener las frecuencias de resonancia suficientemente removido de los múltiplos parejos de la frecuencia excitante.

3.4. Zumbido.

El impacto, producido por cualquier parte de una estructura vibrando a fin de que puede chocar contra otra parte de la estructura, puede establecer vibración local de frecuencias superiores y aleatorias que no son sólo audibles, pero es en particular molesto. Elementos como los cabos sueltos de laminaciones, marcos, platos de la cubierta, etc., Debe ser eliminado.

Ilustración 2 El corazón de transformador simple con dimensiones que determina la frecuencia resonante. Cualquiera de las frecuencias naturales de la gama que daría la condición resonante. La frecuencia natural es una función de la longitud de ventana, anchura de ventana, y anchura de perforación.

3.5. La Sacudida.

Acumulándose de Estructuras Ligeras o Delicadas. Las estructuras ligeras se montaron en un espira grande del transformador, como han sido señaladas, sean doblemente resonantes y la vibración puede aumentarse por la amplificación para


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miles de veces la vibración original de magnetostricción en el núcleo. La teoría de sistemas vibrantes no estará descrita en detalle aquí, pero el resultado útil de la teoría puede ser simplemente indicado como sigue: Si el objeto es lo suficientemente suave a fin de que el peso del objeto lega defecto en 1/16 pulgadas, la frecuencia natural del objeto será lo suficientemente baja para eficazmente aislar vibraciones de 120 ciclos. Usando elementos de caucho son, a menudo, particularmente efectivos porque el caucho puede amortiguar una gran cantidad de energía.

3.6. El Control de Ruido.

El nivel de ruido alcanza mucha distancia alrededor del transformador. El ruido estándar que las medidas de método de medida divulgan en una distancia de 1 ft del transformador, pero no hay relación simple y precisa principalmente por los efectos del tamaño del transformador o el banco del transformador. Una regla aproximada sustentada por una gran cantidad de prueba es que el ruido es atenuado 10 db en 10 ft de un transformador 500-kva o en 30 ft de un banco de transformadores 20,000-kva; De ese punto el ruido disminuciones niveladas 10 db cada vez que la distancia es triplicada. Esto indicará la distancia aproximada de un transformador para su ruido para ponerse casi inaudible a la oreja humana. Si, como se ha dicho, 30 db se tratan del ruido notable mínimo del transformador en una zona tranquila, uno debe estar alejado 10 ft de un transformador de distribución 40-db, alejado 30 ft de un transformadores de distribución 50-db, y alejado 90 ft de un transformador 60-db, si el ruido debe ser sustancialmente inaudible. Si un banco de transformadores de distribución tienen un nivel de ruido de 80 db, uno debe estar alejado 30 ft para ser reducido a 70 db, y esta distancia debe ser triplicada cuatro veces para que el ruido sea sustancialmente inaudible.

3.7. Las Barreras Del Sonido.

Las paredes gruesas de la obra de mampostería son buenas barreras del sonido, pero los sonidos tienden a circular sobre la parte superior de una estructura destechada, y los techos macizos para impedir esto cuestan mucho dinero. Además, los cercados completos impiden una correcta refrigeración. Muchos tipos de alturas y espesores de paredes son probados, pero la mejor solución generalmente no queda concreta.

3.8. Diseñando Transformadores Silenciosos.

Un transformador debe ser inicialmente diseñado a fin de que ninguna de las partes grandes sean resonantes. Dado una estructura no resonante, sin embargo, poco más puede hacerse para eliminar el ruido. La amplitud de la vibración está usualmente menor a 0.001 centímetros. Puede parecer fácil de limitar, pero las


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fuerzas tras la vibración son muy grandes. Ningún método práctico de reducir ruido por cualquier cantidad significativa ha sido formulado. El método más efectivo es reducir la densidad de flujo en el núcleo aumentando la sección transversal del núcleo. Éste es un método muy caro porque la densidad de flujo debe ser reducida aproximadamente 10 por ciento para obtener una reducción de ruido en 3-dB. El incremento en la sección de fondo da como resultado una disminución de pérdida de hierro de quizá más de un 10 por ciento, pero un incremento en la pérdida de carga en número igual de vatios por el tamaño aumentado de la bobina. El diseño final así será más caro y menos eficiente. Esto se discutirá más allá en el Capitulo 9.

3.9. Ensayo Alemán [2]

Los investigadores alemanes hicieron una serie de pruebas para determinar la magnetostricción en un material ferro magnético sometido a una inducción.

Ensayaron una chapa patrón a la que le arroyaron una espira, y la sometieron a una inducción y eso la hace vibrar. Cuanto más inducción más sonido tal como muestra la gráfica de la Ilustración 3.

Ilustración 3 relación entre la emisión en función de la inducción


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De estos ensayos formularon una ecuación que relaciona las medidas de los transformadores con la emisión sonora que emitirán en vacío.

La ecuación es la siguiente:

)(·log10·log10·log20 20 AdB

mS

mlLL vAPA ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +++= σ Ecuación 1

donde LvA es el valor obtenido de la grafica de la Ilustración 3

l es la máxima longitud, siendo, o la profundidad, o la anchura o la largada.

m la masa del núcleo, que es el volumen por el coeficiente de empilado.

0S es la sección de la chapa del núcleo.

y σ es el coeficiente de radiación.

Capítulo 4 Acústica

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4. Introducción a la acústica [3]

4.1. Introducción

Para sentar las bases de la nomenclatura que es preciso usar para hablar de medidas de ruido es necesario realizar una introducción básica al mundo de la acústica, por ello he realizado 21 preguntas y las he respondido para que se puedan consultar en el momento que surja la duda o que se quiera saber más.

4.1.1. ¿Qué es el Sonido? El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, líquido o sólido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire por encima y por debajo de un valor estático. Este valor estático nos lo da la presión atmosférica (alrededor de 100.000 pascales) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barómetro.

¿Cómo son de pequeñas y de rápidas las variaciones de presión que causan el sonido? Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz a 20 kHz) el sonido es potencialmente audible aunque las variaciones de presión puedan ser a veces tan pequeñas como la millonésima parte de un pascal. Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presión, por ejemplo una variación de 1 pascal se oiría como un sonido muy fuerte, siempre y cuando la mayoría de la energía de dicho sonido estuviera contenida en las frecuencias medias (1kHz - 4 kHz) que es donde el oído humano es más sensitivo.

El sonido lo puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando hasta un altavoz, que es una membrana móvil que comprime el aire generado ondas sonoras.

4.1.2. ¿Qué es la Frecuencia Hz? Como hemos visto el sonido se produce como consecuencia de las compresiones y expansiones de un medio elástico, o sea de las vibraciones que se generan en el.

La frecuencia de una onda sonora se define como el número de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo).La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz).


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Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves", son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se corresponden con lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas.

El espectro de frecuencias audible varía según cada persona, edad etc. Sin embrago normalmente se acepta como el intervalos entre 20 Hz y 20 kHz.

4.1.3. ¿Qué es un Decibelio dB?

El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado. En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. El nivel de referencia varía lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. A continuación se dan los valores de referencia.

Nivel de Referencia para la Presión Sonora (en el aire) = 0.00002 = 2E-5 Pa (rms) Nivel de Referencia para la Intensidad Sonora ( en el aire) = 0.000000000001 = 1E-12 w/m^2 Nivel de Referencia para la Potencia Sonora (en el aire) = 0.00000000001 = 1E-12 w

Como su nombre indica el decibelio es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado el uso de la décima parte del Bel, siendo el decibel o decibelio. La formula para su aplicación es la siguiente, partiendo que la intensidad acústica en el campo lejano es proporcional al cuadrado de la presión acústica, se define el nivel de presión sonora como:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅=

r

p2

10 pp20p10Lp r loglog


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Siendo Lp = Nivel de Presión sonora; p la presión medida; pr la presión de referencia (2·10-5 Pa)

Como es fácil ver el nivel de referencia siempre se corresponde con el nivel de 0 dB:

( ) dB002012000002000002020Lp 1010 =⋅=⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅= log

,,log

Por la tanto en 0 dB tenemos el umbral de audición del oído humano, se supone que no es posible oír por debajo de este nivel, o sea variaciones de nivel en la presión del aire inferiores a 0,00002 pascales.

La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Además también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta más cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias.

4.1.4. ¿Como se mide el Nivel Sonoro?

Para medir el nivel sonoro disponemos de los Sonómetros. Estos aparatos nos permiten conocer el Nivel de Presión sonora o SPL (Sound Presure Level). Normalmente suelen ser sistemas digitales y presentan en una pantalla de cristal líquido los valores medidos. Estos siempre se dan como decibelios dB y en referencia al valor antes señalado de (2·10-5 Pa). Con el sonómetro es posible además del hallar el valor rms de la presión, también ver los picos máximos y niveles mínimos de la medida. Como se vera en el capitulo 6.2 de receptores, los sonómetros normalmente no dan la medida en dB lineales si no que dan ya con la ponderación y son dBA, dBC etc..

Una función muy utilizada a la hora de medir niveles de presión acústica y que ofrecen los sonómetros es la medición en modo Leq. Normalmente se utiliza el Leq 1´ (leq a un minuto). El sonómetro mide las diferentes presiones que se generan durante un tiempo determinado (Leq X) siendo X = 1 minuto en nuestro caso, el


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valor que nos da al finalizar el minuto de medida es un valor en dB que equivaldría al de una señal de valor continuo durante todo el minuto y que utilizaría la misma energía que se ha medido durante el minuto. Hay que observar que en una medida de un minuto los valores varían y si se quiere determinar un valor medio de ruido hay que hacerlo con la función Leq, de otra forma se obtendrán valores erróneos puesto que podemos tener valores de pico durante un instante y no ser representativos del nivel de ruido normal que se esta intentando determinar.

4.1.5. ¿Qué es el dBA o la ponderación -A-?

En el punto anterior hemos visto que el dB es un valor lineal, quiere decir que los valores medidos son los valores tomados como validos sin que sufran ninguna alteración. Si los valores de presión acústica los medimos de esta forma, linealmente, aun siendo cierta dicha medida, tendrá poco valor en cuanto a la percepción del odio humano. El oído no se comporta igual para el mismo nivel de presión en diferentes frecuencias. Por ejemplo tomemos un sonido lineal en toda la banda de 20 Hz a 20 kHz tenemos en todas las bandas un nivel de 30 dB, si nuestro oído fuese lineal oiríamos los mismo o mejor con la misma intensidad auditiva las frecuencias más bajas, que las medias y que las agudas. Sin embargo esto no es cierto el oído humano tiene una menor sensibilidad en las frecuencias más graves, y en las más agudas frente a las medias. Lo que más oímos por tanto son las frecuencias medias, y las que menos las más graves seguidas de las más agudas.

Como vemos es necesario encontrar una forma de ajustar los niveles de dB que hemos medido con la percepción que el oído tiene de los mismos según cada frecuencia. Esta corrección se realiza ponderando los dB medidos mediante una tabla de ponderación ya especificada y que se llama tabla "A". Los decibelios ya ponderados en "A" se representan como dBA y los no ponderados, llamados lineales, como dB.


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Tabla 1 Respuestas normalizadas de filtros de frecuencias

Por ejemplo si en una frecuencia de 100 Hz hemos medido 80 dB, al ponderarlo pasaran a ser 60,9 dBA, esto quiere decir que un nivel de presión sonora de 80 dB en una frecuencia de 100 Hz es oída por nuestro sistema de audición como si realmente tuviese 60,9 dBA y no 80 dB.

En el capitulo 6.4 se adjuntan unos gráficos con las ponderaciones de A y C.

4.1.6. ¿Como se suman los niveles de sonido?

Hemos visto que el decibelio es una función logarítmica y por tanto cuando hablamos de dB de presión sonora no es posible sumarlos sin más. Por ejemplo 30 dB + 30 dB no es igual a 60 dB si no a 33 dB como vamos a ver a continuación. Para poder sumar dos decibelios podemos emplear la siguiente ecuación:


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Suma Energética:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅=+ 10

dB10

dB

21

21

101010dBdB log Ecuación 2

Ejemplo:

( )

( ) ( ) dB3333100002100001000110

101010101010dB30dB30

1010

3310

1030

1030

10

=⋅=⋅=+⋅=

=+⋅=⎟⎠⎞⎜

⎝⎛ +⋅=+

,.log..log

loglog

La suma de dos dB nunca puede ser más de 3 dB más que el mayor de los dos. Si la diferencia que hay entre los dos valores a sumar es mayor de 10 dB la suma no tiene valor práctico y se toma el valor del mayor de los dos. Por ejemplo si sumamos 20 dB + 10 dB el resultado será igual a 20 dB (aproximado). Solamente son significativos para la suma los valores que tienen una diferencia menor a 10 dB.

4.1.7. ¿A partir de qué niveles el sonido es perjudicial?

Por encima de los 100 dBA es muy recomendable siempre que sea posible utilizar protectores para los oídos. Si la exposición es prolongada, por ejemplo en puestos de trabajos, se considera necesario el utilizar protectores en ambientes con niveles de 85 dBA, siempre y cuando la exposición sea prolongada. Los daños producidos en el oído por exposiciones a ruidos muy fuertes son acumulativos e irreversibles, por lo que se deben de extremar las precauciones. De la exposición prolongada a ruidos se observan trastornos nerviosos, cardiacos y mentales.

4.1.8. ¿Qué es la Presión Acústica y el Nivel de Presión Acústica?

La presión sonora como hemos visto antes, es la presión que se genera en un punto determinado por una fuente sonora. El nivel de presión sonora SPL se mide en dB(A) SPL y determina el nivel de presión que realiza la onda sonora en relación a un nivel de referencia que es 2·10-5 Pascal en el aire.

Es el parámetro más fácil de medir, se puede medir con un sonómetro. Su valor depende del punto donde midamos, del local etc. Realmente no da mucha información sobre las características acústicas de la fuente, a no ser que se haga


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un análisis frecuencial de los niveles de presión, dado que el SPL siempre esta influenciado por la distancia a la fuente, el local etc.

4.1.9. ¿Qué es la Intensidad Acústica y el Nivel de Intensidad Acústica?

Se puede definir como la cantidad de energía sonora transmitida en una dirección determinada por unidad de área. Con buen oído se puede citar dentro de un rango de entre 0.000000000001 w por metro cuadrado, hasta 1 w.

Para realizar la medida de intensidades se utiliza actualmente analizadores de doble canal con posibilidad de espectro cruzado y una sonda que consiste en dos micrófonos separados a corta distancia. Permite determinar la cantidad de energía sonora que radia una fuente dentro de un ambiente ruidoso. No es posible medirlo con un sonómetro. El nivel de intensidad sonora se mide en w/m2.

4.1.10. ¿Qué es la potencia Acústica y el Nivel de Potencia Acústica?

La potencia acústica es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada. El nivel de potencia Acústica es la cantidad de energía total radiada en un segundo y se mide en w. La referencia es 1ρw = 10-12 w.

Para determinar la potencia acústica que radia una fuente se utiliza un sistema de medición alrededor de la fuente sonora a fin de poder determinar la energía total irradiada.

Ilustración 4 Regla de atenuación Isofónica


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La potencia acústica es un valor intrínseco de la fuente y no depende del local donde se halle. Es como una bombilla, puede tener 100 w y siempre tendrá 100 w la pongamos en nuestra habitación o la pongamos dentro de una nave enorme su potencia siempre será la misma. Con la potencia acústica ocurre lo mismo el valor no varia por estar en un local reverberante o en uno seco. Al contrario de la Presión Acústica que si que varia según varíe las características del local donde se halle la fuente, la distancia etc.

4.1.11. ¿Cual es la velocidad de propagación del sonido en el aire, agua etc...?

La velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s, y a 0º es de 331,6 m/s. La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º. La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica.

En el agua la velocidad de propagación es de 1500 m/s. Es posible obtener medidas de temperatura de los océanos midiendo la diferencia de velocidad sobre grandes distancias.

Para consultar mas datos sobre la propagación del sonido en los materiales es necesario recurrir al CRC Handbook of Chemistry & Physics10.

4.1.12. ¿Qué es el Tiempo de Reverberación?

El Tiempo de Reverberación RT, es el tiempo que tarda una señal, desde que esta deja de sonar, en atenuarse un nivel de 60 dB. Para realizar la medida se genera un ruido y se mide a partir de que este deja de sonar, entonces se determina el tiempo que tarda en atenuarse 60 dB.

El Tiempo de Reverberación se mide de forma frecuencial, esto es, un local no tiene el mismo RT en 200 Hz que en 4 kHz. Ello es debido a que el RT viene determinado por el Volumen de la sala, y por los coeficientes de absorción de sus superficies, o si se prefiere por las superficies con un coeficiente de absorción

10 Autores Robert Calvin Weast, Melvin Jensen Astle, William H. Beyer publicado en 1988 por CRC Press.


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determinado. Como los coeficientes de absorción de los diferentes materiales que componen cualquier local no son iguales para todas las frecuencias, las reflexiones generadas en el interior del local serán diferentes para cada frecuencia y por lo tanto el RT del local es diferente según las frecuencias.

Para calcular la RT de un local sin realizar mediciones se puede utilizar la formula de Sabine11:

SuperficieVolumenRT *163,060 = Ecuación 3

Volumen de la sala en m3 y Superficie de absorción en m2

Como norma cuanto mayor es el local mayor es el RT. Si los materiales que lo componen internamente son poco absorbentes el RT también aumentará.

El valor de RT es muy importante si se quiere conseguir buenos niveles de inteligibilidad dentro de los locales.

4.1.13. ¿Qué es el Coeficiente de absorción de un material?

El coeficiente de absorción de un material es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo. Dada esta formulación su valor siempre esta comprendido entre 0 y 1. El máximo coeficiente de absorción esta determinado por un valor de 1 donde toda la energía que incide en el material es absorbida por el mismo, y el mínimo es 0 donde toda la energía es reflejada.

El coeficiente de absorción varía con la frecuencia y por tanto los fabricantes de materiales acústicos dan los coeficientes de absorción por lo menos en resolución de una octava.

Sabiendo los materiales de una sala y sabiendo sus coeficientes de absorción podemos saber como sonora esa sala en cada frecuencia y podremos también saber, mediante la formula de Sabine, Eyring etc, el tiempo de reverberación también por frecuencias.

11 Wallace Clement Sabine (1.868-1.919) Investigador y constructor del Boston Symphony Hall en 1.906, fue un iniciador de la acústica arquitectónica.


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4.1.14. ¿Qué es Eco, Reverberación y Resonancia?

Cuando se genera un sonido en el interior de un local las superficies que componen el mismo ocasionan una serie de diferentes efectos dependiendo del las características de dichas superficies.

Esto ocurre porque las ondas sonoras inciden en las diferentes superficies y estas las reflejan de diferente forma según su coeficiente de reflexión acústica.

Como es lógico, primero siempre se percibe el sonido directo, esto es, el sonido que nos llega a nuestro oído sin que se aún se halla reflejado en ninguna superficie. Una vez recibido el sonido directo, llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo con respecto al sonido directo, el sonido reflejado por las superficies del local.

Tanto el retraso como el nivel sonoro del sonido reflejado dependen de las características físicas del local y sus superficies.

Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, esto es lo que se entiende por eco. Por ejemplo: supongamos que estamos dentro de un local de grandes dimensiones y una persona que esta separada de nosotros a cierta distancia nos dice "HOLA"; primero llegara a nuestros oídos el "HOLA" del sonido directo, y en el caso de un Eco este nos llegara como mínimo 1/10 segundo después, por lo tanto oiremos "HOLA.... (1/10 segundo mínimo)...HOLA", y lo interpretaremos efectivamente como dos mensajes diferentes separados por un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo nuestro interlocutor únicamente ha articulado un "HOLA".

Cuando en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado nos llega con un tiempo inferior a 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma pero con una duración superior de esta. Normalmente esto se entiende como reverberación. La reverberación de un local se mide según su tiempo de reverberación (rt) en segundos y varia según la frecuencia de análisis que se utilice. Esto es debido a que los diferentes materiales que componen las superficies del local no se comportan por igual en todo el espectro sonoro, y por tanto los coeficientes de absorción de cada superficie de un mismo material varían según la frecuencia. Conociendo el tiempo de reverberación de un local podemos saber como se comportara el mismo en diferentes aplicaciones. Cuando el tiempo de


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reverberación alcanza valores muy altos con respecto al sonido directo, puede ocurrir un enmascaramiento de este y se puede perder la capacidad de entender la información contenida en el mensaje que se percibe.

La resonancia se ocasiona cuando un cuerpo entra en vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre el y coincide su frecuencia con la frecuencia de oscilación del cuerpo o esta es múltiplo entero de la frecuencia de la onda que le incide.

4.1.15. ¿Qué es la altura (tono) de un sonido?

Como ya sabemos la frecuencia es una entidad física y por tanto puede ser medida de forma objetiva por diferentes medios. Por contra la altura o tono de un sonido es un fenómeno totalmente subjetivo y por tanto no es posible medirlo de forma objetiva.

Normalmente cuando se aumenta la frecuencia de un sonido, su altura también sube, sin embargo esto no se da de forma lineal, o sea no se corresponde la subida del valor de la frecuencia con la percepción de la subida de tono.

La valoración subjetiva del tono se ve condicionada no solo por el aumento de la frecuencia si no también por la intensidad, y por el valor de dicha frecuencia. Para frecuencias inferiores a 1.000 Hz (incluida esta), si se aumenta la intensidad el tono disminuye, entre 1.000 Hz y 5.000 Hz el tono es prácticamente independiente de la intensidad que tenga, por encima de 5.000 Hz el tono aumenta si aumenta la intensidad.

La unidad de altura es el "Mel". (en ocasiones se utiliza el "Bark" equivalente a 100 "Mels").

4.1.16. ¿Qué es el timbre?

El timbre hace posible que cada instrumento pueda tener un color determinado y particular que lo distingue de otros aun cuando su espectro sonoro pueda parecer similar.

El timbre esta formado por un conjunto de frecuencias de alturas sonoras fijas (ámbito de formantes). De forma sencilla se puede decir que el timbre lo forma la frecuencia fundamental del instrumento, más su composición armónica.


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La frecuencia fundamental de dos instrumentos diferentes puede ser la misma, pero su composición armónica es diferente y es lo que hace que los podamos distinguir. Por ejemplo: si generamos una frecuencia de 440 Hz con un piano y con una guitarra, aun cuando ambos están afinados en la misma frecuencia y generando la misma, cada uno suena diferente. Esto es debido a que cada instrumento genera una serie de armónicos según la construcción del propio instrumento, en el piano el arpa metálica y la caja generan una serie de armónicos con una serie de niveles sonoros que le dan su sonido característico. En la guitarra la caja, las cuerdas etc. le confieren a la misma frecuencia un sonido diferente.

La forma de ejecutar el instrumento y la intensidad hacen también que el timbre varíe, al hacer variar su composición armónica.

4.1.17. ¿Qué es el efecto Doppler12?

El efecto Doppler se origina cuando hay un movimiento relativo entre la fuente sonora y el oyente cuando cualquiera de los dos se mueve con respecto al medio en el que las ondas se propagan. El resultado es la aparente variación de la altura del sonido. Existe una variación en la frecuencia que percibimos con la frecuencia que la fuente origina.

Para entenderlo mejor supongamos que estamos paradas en el anden de una estación, a lo lejos un tren viene a gran velocidad con la sirena accionada, mientras el tren este lejos de nosotros oiremos el silbido de la sirena como una frecuencia determinada, cuando el tren pase delante nuestro y siga su camino, el sonido de la sirena cambia con respecto al estábamos oyendo y con respecto al que vamos a oír una vez que el tren nos rebasa y sigue su camino.

La frecuencia que aparente se puede determinar según las siguientes fórmulas:

Fuente móvil

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−⋅=

uccfsfx Ecuación 4

12 El efecto Doppler llamado así por Christian Andreas Doppler


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Receptor en movimiento:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅=

cvcfsfx Ecuación 5

Ambos en movimiento:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−−

⋅=ucvcfsfx Ecuación 6

fx = Frecuencia aparente c = Velocidad del sonido v = Velocidad del observador u = Velocidad de la fuente fs = Frecuencia de la fuente

4.1.18. ¿Qué es una octava, media octava y tercio de octava?

El término de octava se toma de una escala musical, se considera el intervalo entre dos sonidos que tienen una relación de frecuencias igual a 2 y que corresponde a ocho notas de dicha escala musical. Por ejemplo: si comenzamos con una nota como DO, la octava completa será: DO-RE-MI-FA-SOL-LA-SI-DO. Si el primer DO estaba afinado en 440 Hz el segundo estará en 880 Hz, ya que hemos indicado que en la octava hay una relación de frecuencias igual a 2.

En el caso de un ecualizador gráfico de una octava, las frecuencias centrales de los filtros podían ser las siguientes: 16 Hz - 31,5 Hz - 63 Hz - 125 Hz - 250 Hz - 500 Hz - 1kHz - 2 kHz - 4 kHz - 8 kHz - 16 kHz. En algunos casos la relación de 2:1 de la octava no se cumple exactamente.

Cuando se necesitan filtros de mayor precisión, de un ancho de banda mas estrecho, se puede dividir la octava en valores mas pequeños, por ejemplo: la media octava divide cada octava en dos, y por tanto tendremos el doble de puntos que en una octava, siguiendo con el ejemplo empleado en una octava tendríamos: 16 Hz - 22,4 Hz - 31,5 Hz - 45 Hz - 63 Hz - 90 Hz - 125 Hz - 180 Hz - 250 Hz - 355 Hz - 500 Hz - 710 Hz - 1kHz - 1,4 kHz - 2 kHz - 2,8 kHz - 4 kHz - 5,6 kHz - 8 kHz - 11,2 kHz - 16 kHz.

En el caso de un tercio de octava, cada intervalo de la octava se divide en tres partes con lo que tendremos tres veces mas de filtros para poder ajustar, quedando los cortes como siguen : 16 Hz - 20 Hz - 25 Hz - 31,5 Hz - 40 Hz - 50 Hz - 63 Hz - 80 Hz - 100 Hz - 125 Hz - 160 Hz - 200 Hz - 250 Hz - 315 Hz - 400 Hz -


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500 Hz - 630 Hz - 800 Hz - 1 kHz - 1,25 kHz - 1,6 kHz - 2 kHz - 2,5 kHz - 3,15 kHz - 4 kHz - 5 kHz - 6,3 kHz - 8 kHz - 10 kHz - 12,5 kHz - 16 kHz

Tabla 2 Bandas normalizadas de octava y tercios de octava

4.1.19. ¿Qué es el ruido rosa?

El ruido rosa es un ruido cuyo nivel sonoro esta caracterizado por un descenso de tres decibelios por octava. Cuando el ruido rosa se visualiza en un analizador con filtros de octava (Ilustración 5), el ruido se ve como si todas las bandas de octava tuviesen el mismo nivel sonoro, lo cual es cierto, pero el ruido rosa no tiene el mismo nivel en todas las frecuencias.

Esto ocurre por que como hemos visto en el capitulo anterior los filtros de octava, tercio etc., son filtros proporcionales y por tanto cada vez que subimos una octava, doblamos el ancho de banda y por ese motivo el ruido rosa decrece 3 dB por octava, justo la proporción en que aumenta el ancho de banda, el doble. De esta


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forma visualizamos el ruido rosa como un ruido de nivel constante en todas las bandas de octava.

Se utiliza para analizar el comportamiento de salas, altavoces, equipos de sonido etc. Es una señal conocida, mismo nivel en todas las bandas (sonido "plano") , y si lo amplificamos con un altavoz dentro de una sala podemos conocer datos sobre el comportamiento acústico del altavoz, la sala etc. Normalmente se genera entre 20 Hz y 20 kHz. Su sonido es muy parecido al que podemos oír cuando se sintoniza entre dos emisoras de FM, en el espacio que se recibe únicamente el ruido, es como un soplido.

Nos resultara muy útil, como veremos mas adelante, para determinar el nivel aislante de una estancia.

Ilustración 5 Espectro de frecuencia de ruido rosa

4.1.20. ¿Qué es el ruido blanco?

El ruido blanco es un ruido cuyo nivel es constante en todas las frecuencias. Si lo visualizamos con un analizador con filtros de octava, veremos que el espectro mostrado no es lineal como hemos dicho que es el ruido blanco, si no que aumenta 3 dB por octava. Esto se debe al mismo fenómeno que con el ruido rosa, al doblar la octava se dobla el ancho de banda y si se tenemos el mismo nivel sonoro en todas las frecuencias, el nivel sonoro por octava se doblara y aumentara 3 dB con respecto al anterior.


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Ilustración 6 Espectro de frecuencia de ruido blanco

4.1.21. ¿Qué es la disminución espacial del nivel sonoro?

Si tenemos una fuente sonora determinada, y estamos situados a una distancia de ella, al alejarnos o acercarnos el nivel de presión sonora varía según las características de la fuente, el lugar donde se encuentre y la distancia entre otros factores. Podemos calcular el nivel de presión acústica dentro de un local en cualquier punto con la siguiente formula:

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅⋅⋅+=

RrQLL WP

44

log10 210 π Ecuación 7

Lp = Nivel de presión sonora. Lw = Nivel de potencia de la fuente sonora en dB. Q = Directividad de la fuente sonora. r = distancia entre la fuente y el punto de medida en metros. R = constante acústica del local (m2).

En espacios al aire libre se considera que cada vez que se dobla la distancia entre la fuente sonora y el oyente, se disminuye el nivel sonoro en 6 dB. Por ejemplo supongamos que estamos escuchando un altavoz a una distancia de 10 metros, si utilizamos un sonómetro y medimos el nivel de presión acústica obtenemos un valor supuesto de 80 dB, si ahora nos distanciamos 10 metros mas, o sea doblamos la distancia del punto inicial, obtendremos una lectura de 74 dB, 6 dB menos que en el primer punto, si por ultimo nos alejamos 20 metros de este ultimo punto, doblando así su distancia, estamos a 40 metros de la fuente, obtendremos también un descenso de 6 dB, tendremos por tanto, 68 dB.


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4.2. Aislamiento acústico

Como aislante se entiende aquel material apropiado para evitar.

Aislar supone impedir que un sonido penetre en un medio, o que salga de él; por ello, la función de los materiales aislantes, dependiendo de donde estén, puede ser o bien, reflejar la mayor parte de la energía que reciben (en el exterior), o bien, por el contrario, absorberla.

A pesar de ello, hay que diferenciar entre aislamiento acústico y absorción acústica:

El aislamiento acústico permite proporcionar una protección al recinto contra la penetración del ruido, al tiempo, que evita que el sonido salga hacia el exterior.

En cambio, la absorción acústica, lo que pretende es mejorar la propia acústica del recinto, controlando el tiempo de reverberación, etc.

Por ello, los materiales aislantes son, generalmente, malos absorbentes. Es un hecho lógico, la misión de un aislante, si está colocado en el interior puede ser absorber el sonido que le llega, no obstante, colocado en el exterior, tendrá como misión reflejar la mayor cantidad de energía sonora que reciba, para impedir que penetre en el recinto.

Ahora bien, si nos referimos a estructuras, un material absorbente colocado en el espacio cerrado entre dos tabiques paralelos mejora el aislamiento que ofrecerían dichos tabiques por sí solos.

No se puede decir que existan aislantes acústicos específicos, como existen aislantes térmicos específicos.

La capacidad de aislamiento acústico de un determinado elemento constructivo, fabricado con uno o más materiales, es su capacidad de atenuar el sonido que lo atraviesa. La [atenuación]] o pérdida de transmisión sonora de un determinado material se define como la diferencia entre la potencia acústica incidente y el nivel de potencia acústica que atraviesa el material.

La pérdida de transmisión sonora depende de la frecuencia, del tamaño del tabique o pared y de la absorción del recinto receptor. El hecho de que la atenuación sonora dependa de múltiples factores hace que no sea una atenuación lineal.

El aislamiento acústico de un elemento plano se determina en laboratorio, produciendo un sonido en una de sus caras y midiendo el sonido trasmitido en la


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otra. El resultado se expresa en decibelios. Este resultado, si aparece reflejado en las especificaciones técnicas del material, lo hace bajo la nomenclatura de capacidad de aislamiento y tiene que hacer referencia a un espesor o espesores concretos.

El aislamiento acústico se consigue principalmente por la masa de los elementos constructivos, aunque una disposición adecuada de materiales puede mejorar el aislamiento acústico hasta niveles superiores a los que, la suma del aislamiento individual de cada elemento, pudiera alcanzar.

Para conseguir un buen aislamiento acústico son necesarios materiales que sean duros, pesado, no porosos, y, si es posible, flexibles. Es decir, es preferibles que los materiales aislante sean materiales pesados y blandos al mismo tiempo.

El plomo es el mejor aislante de todos ya que aísla del sonido y de las vibraciones.

Otros materiales aislantes son materiales tales como hormigón, terrazo, acero, etc. son lo suficientemente rígidos y no porosos como para ser buenos aislantes.

También actúan como un gran y eficaz aislante acústico, las cámaras de aire (un espacio de aire hermético) entre paredes. Si se agrega, además, material absorbente en el espacio entre los tabiques (por ejemplo, lana de vidrio), el aislamiento mejora todavía más. Cuando se realiza un acondicionamiento acústico, no sólo hay que prestar atención a las paredes y suelos del recinto, sino a los pequeños detalles. Una junta entre dos paneles mal sellada, una puerta que no encaja, etc., pueden restar eficacia al aislamiento.


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Tabla 3 Parámetros de ondas sonoras

En la tabla superior se detalla el grosor necesario para cada pared para absorber una determinada onda sonora.


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Ilustración 7 explicativa del fenómeno de absorción, λ/4 para atenuar la cresta

Esta tabla cumple la ecuación:

f4c⋅

=λ Ecuación 8

donde:

c: es la velocidad del sonido 342 m·s-1

f: es la frecuencia s-1

λ/4

Pared absorbente Pared reflectante (Lana de roca) (Goma)


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4.3. Materiales aislantes [4]

Ilustración 8 Fotografía del la lana de roca

La diferencia entre la lana de roca y la de vidrio está en su origen. La primera procede de materiales volcánicos basálticos, y los segundos de arenas ricas en sílice. En cuanto a funcionalidad no hay grandes diferencias, tan sólo que la de roca es ligeramente mejor como aislante acústico, y la de vidrio ligeramente mejor como térmico, pero ambas funcionan más que correctamente para ambos tipos de aislamiento. La foto de abajo es de una placa de lana de vidrio y la de arriba de roca.

Ilustración 9 Fotografía de la lana de vidrio


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Ilustración 10 Fotografía de plafones acolchados

Ilustración 11 Fotografía de silent block (esponja anti-vibratoria)

Ilustración 12 Revestimiento de metal, fibra y goma

Otros materiales excelentes son lo indicados en las Ilustración 10, Ilustración 11 e Ilustración 12.


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Tabla 4 Índice de reducción calculado en bandas de octava para algunas estructuras monolíticas

Capítulo 5 16/2002

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Capítulo 5 16/2002

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5. Legislación para resolver la contaminación acústica.

5.1. General

Constitución Española

Ley del Ruido (Ley 37/2003). RD 1513/2005, de 16 de diciembre, por el que se desarrolla la Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido, en lo referente a la evaluación y gestión del ruido ambiental. Código Civil

Ley 62/1978, de Protección Jurisdiccional de los Derechos Fundamentales de la Persona. Ley Orgánica 1/1982, de 5 de mayo, de protección civil del derecho al honor, a la intimidad personal y familiar, y a la propia imagen.

Código Penal

Ley 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico. Norma básica de edificación NBE-CA-88 sobre las condiciones acústicas de los edificios. Ley 7/1985, Reguladora de las Bases del Régimen Local. Actividades molestas y aparatos ruidosos

Artículos 7.2 de Ley de Propiedad Horizontal y 27. 2 e) de Ley de Arrendamientos Urbanos. Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas (RAMINP) O.M. de 15 marzo de 1963, que da instrucciones complementarias para la aplicación del RAMINP. RD 286/2006 sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición al ruido. RD 1316/1989 sobre protección de los trabajadores frente al ruido, derogado por el anterior. Real Decreto 213/1992, sobre especificaciones sobre el ruido en el etiquetado de aparatos. Vehículos a motor

Capítulo 5 16/2002

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Ley sobre Tráfico, Circulación de Vehículos a Motor y Seguridad Vial (RDL 339/1990) Reglamento General de Circulación de 1992, derogado por el siguiente: Reglamento General de Circulación (RD 1428/2003 de 21/11). Reglamento General de Vehículos. Anexo I. Relación entre artículos del Reglamento General de Vehículos y reglamentación vigente. Reglamento del Procedimiento Sancionador

Decreto 1439/1972 sobre Homologación de Vehículos Automóviles en lo que se refiere al Ruido por ellos producido. Relaciones con la Administración. Ley Orgánica 1/2002, reguladora del Derecho de Asociación. Ley Orgánica 4/2001, reguladora del Derecho de Petición. Ley 30/1992, del Régimen Jurídico de las Administraciones Públicas y del Procedimiento Administrativo Común. Reglamento del Procedimiento para el Ejercicio de la Potestad Sancionadora (RD 1398/1993). Ley 29/1998, reguladora de la Jurisdicción Contencioso-Administrativa. Ley 38/1995, sobre el derecho de acceso a la información en materia de medio ambiente, derogada por la siguiente. Ley 27/2006, de 18 de julio, por la que se regulan los derechos de acceso a la información, de participación pública y de acceso a la justicia en materia de medio ambiente. Comunidades Autónomas

Andalucía

Ley 7/1994 de Protección Ambiental. Decreto 74/1996 por el que se aprueba el Reglamento de la Calidad del Aire. Orden de 23/2/96 que desarrolla el Decreto 74/1996 en materia de Medición, Evaluación y Valoración de Ruidos y Vibraciones. Ordenanza Municipal Tipo sobre Ruidos. Decreto 326/2003, de 25/11, por el que se aprueba el Reglamento de Protección contra la Contaminación Acústica. Orden de 29/6/2004, sobre técnicos acreditados y actuación subsidiaria de la Consejería de Medio Ambiente en materia de Contaminación Acústica. Horarios de establecimientos públicos.

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Asturias

Decreto 99/1985, por el que se aprueban las normas sobre condiciones técnicas de los proyectos de aislamiento acústico y de vibraciones.

Baleares

Decreto 20/1987, de medidas de protección contra la contaminación acústica, derogado por la Ley siguiente.

Ley 1/2007, de 16 de marzo, contra la contaminación acústica de las Illes Balears.

Canarias

Ley 1/1998, de 8 de enero, de Régimen Jurídico de los Espectáculos Públicos y Actividades Clasificadas.

Castilla - La Mancha

Modelo tipo de Ordenanza municipal sobre normas de protección acústica (Resolución de 23/4/2002).

Castilla y León

Decreto 3/1995, por el que se establecen las condiciones a cumplir por los niveles sonoros o de vibraciones producidos en actividades clasificadas.

Cataluña

Llei 16/2002, de protecció contra la contaminació acústica. Llei 3/1998 de la intervenció integral de l’Administració ambiental. Decret 136/1999 pel qual s’aprovà el Reglament general de desplegament de la Llei 3/1998 i s’adapten els seus annexos. Ordenança municipal tipus, reguladora del soroll i les vibracions. Ceuta y Melilla

Melilla: Ordenanza de protección del medio ambiente frente a la contaminación por ruidos y vibraciones, aprobada por decreto de la Presidencia (BOCME nº 7, de 25/5/2001).

Extremadura

Decreto 19/1997, de Reglamentación de Ruidos y Vibraciones.

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Galicia

Ley 1/1995 de Protección Ambiental. Ley 7/1997 de Protección contra a Contaminación Acústica (DOG 159, 20/8/97). Reglamento de protección contra la contaminación acústica (Decreto 150/99, DOG 100 de 27/5/99) . Decreto 155/1995 polo que se regula o Consello Galego de Medio Ambiente (DOG 106, 5/6/95). Decreto 156/1995 de Inspección Ambiental (DOG 106, 5/6/95) Orde do 30 de maio de 1996 pola que se regulan a Inspección Ambiental e a Tramitación de Denuncias Ambientais (DOG 110, 5/6/96). Decreto 320/2002: Ordenanza tipo sobre protección contra la contaminación acústica. Madrid

Decreto de Protección contra la Contaminación Acústica.

Murcia Ley 1/95 de Protección del Medio Ambiente de la Región de Murcia. Decreto 48/1998 de Protección del Medio Ambiente frente al Ruido.

Navarra

Ley Foral 4/2005, de 22 de marzo, de intervención para la protección ambiental, que deroga la siguiente. Ley Foral 16/1989, de control de actividades clasificadas para la protección del medio ambiente, derogada por la anterior. Decreto Foral 32/1990, por el que se aprueba el Reglamento de control de actividades clasificadas para la protección del medio ambiente. Decreto Foral 135/1989, por el que se establecen las condiciones técnicas que deberán cumplir las actividades emisoras de ruidos o vibraciones. Comunidad Valenciana

Ley 7/2002, de Protección contra la Contaminación Acústica. Decreto 19/2004 por el que se establecen normas para el control del ruido producido por los vehículos a motor. Ley 3/1989 de Industrias Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas. País Vasco

Ley 3/1998, de 27 de febrero, general de protección del medio ambiente Decreto 171/1985, por el que se aprueban las normas técnicas de carácter general

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de aplicación a las actividades molestas, insalubres, nocivas y peligrosas a establecer en suelo urbano residencial.

Unión Europea

Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, sobre evaluación y gestión del ruido ambiental. Directive 2002/49/EC of the European Parliament and of the Council of 25 June 2002 relating to the assessment and management of environmental noise. Directiva 2003/10/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, sobre las disposiciones mínimas de seguridad y de salud relativas a la exposición de los trabajadores a los riesgos derivados del ruido.

5.2. Ley catalana de protección contra la contaminación acústica. [5]

Es la adaptación de la ley europea del 2002 escrita en el libro verde de la lucha contra el ruido. Consta de 5 capítulos 35 artículos, 12 disposiciones y 12 anexos.

Como antecedentes en Cataluña: la Resolución del 30 de octubre de 1995, se aprobó la Ordenanza municipal del ruido y vibraciones (DOGC, número 2126, de 10 de noviembre de 1995), que ha servido para dotar a los ayuntamientos de Cataluña de una herramienta para adoptar medidas contra la contaminación acústica.

Como antecedentes en Europa: en 1990 los países miembro a en las comisiones europeas de medio ambiente comenzaban a tener en cuenta como valor importante el medio ambiente, iniciaron medidas meramente informativas con consejos entregados a los estados miembros en un libro llamado “Libro Verde13”, impreso en 1995, años más tarde, en 2002 fueron redactadas por estos técnicos reunidos en comités, y estipularon directivas para hacer frente a las agresiones sonoras, esta directiva se llamó “Directiva europea de gestión de ruido ambiental 2002/49/CE”, la cual estipulaba modos de control y limitaciones recomendadas para las emisiones sonoras de vehículos y maquinaria, también introducía argumentaciones para fomentar e incentivar a los estados para proteger los derechos de los trabajadores sometidos a fuertes ruidos en el ambiente laboral, como fabricas o producidos por martillos neumáticos.

13 Comisión Europea (1990) Libro Verde sobre el medio ambiente urbano (Bruselas-Luxemburgo. Ref. CD-NA-12902-ES-C)

Capítulo 5 16/2002

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Pocos meses después aquel mismo 2002 Cataluña retoca la resolución de 1995 y a haciendo uso de los derechos otorgados por el Estatuto los promulga como ley, dándole el nombre de “Llei de protecció contra la contaminació acústica 16/200214” y siendo inscrito el 11 de julio en el DOGC.

Como antecedentes en España: las legislaciones autonómicas fueron modernizando sus respectivas ordenanzas municipales, en 1998 el País Vasco fue la primera comunidad autónoma en promulgar una ley independiente para su territorio y el 27 de febrero del 1998 la inscribió en el Boletín Oficial del País Vasco (BOPV) con el nombre de “Ley 3/199815”, pretendía unificar las ordenanzas de sus municipios, homogeneizarlas y dotarlas de poder punitivo. Un año más tarde que Cataluña dotase su comunidad autónoma de la ley 16/2002 el gobierno de Aznar promulgó una ley que buscaba llenar el vació que existía en la resta del territorio Español, llamada la “Ley del Ruido37/200316” muy criticada por los gobiernos vasco y catalán por interferir en sus propias leyes autonómicas.

Ilustración 13 Leyenda resumen explicativa

14 publicada en el DOGC del 11 de julio del 2002 núm. 3675 .

15 publicada en el BOPV del 27 de marzo del 1998 núm. 1344 pagina 5321 en adelante.

16 inscrita el 18 de noviembre de 2003 en el BOE núm. 276 comenzando en la página nº40494

Capítulo 5 16/2002

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Los rasgos más significativos de la presente “Llei de protecció contra la contaminació acústica 16/2002” son: la consideración de la contaminación acústica desde el punto de vista de las inmisiones; la delimitación del territorio en zonas de sensibilidad acústica en función de unos objetivos de calidad; la regulación de un régimen específico para las infraestructuras de transporte, con el establecimiento de zonas de ruido para garantizar unos mínimos de calidad acústica en las nuevas construcciones y con el establecimiento de una serie de medidas para minimizar el impacto acústico en las construcciones existentes afectadas por ruidos y vibraciones.

En el capítulo I presenta las disposiciones generales de la Ley describiendo los objetivos, las finalidades, el ámbito de aplicación y las definiciones.

En el capítulo II se centra en los objetivos de calidad acústica donde entra en materia y marca las bases para que a partir de los cinco artículos los municipios y las comarcas realicen una serie de mediciones, que van desde catalogar las carreteras por el ruido que emiten y cuantificarlo, hasta especificar las zonas dentro de una casa, que son distintas zonas con más o menos sensibilidad al descanso del inquilino. El primer artículo, es el número 5, titulado Zonas de sensibilidad acústica en la cual tres letras representan diferentes sensibilidades acústicas, siendo “A” la sensibilidad más alta, que comprende los sectores del territorio que requieren una protección elevada contra el ruido, debido a su alta sensibilidad, como por ejemplo cercanías a hospitales. Las zonas con denominación “B” serán zonas de sensibilidad acústica moderada, que comprende los sectores del territorio que admiten una percepción media de ruido, como por ejemplo ciudades en periodo nocturno. La letra “C” determinará las zonas de sensibilidad acústica baja, que comprende los sectores del territorio que admiten una percepción elevada de ruido, ello significa que por no ser cercano a zonas de descanso el nivel de ruido puede alcanzar niveles más elevados, estas zonas son: polígonos industriales, vías férreas, carreteras y autopistas con abundante movimiento de transporte pesado.

En el artículo 6 describe las zonas de ruido que son aquellos sectores del territorio afectados por la presencia de infraestructuras de transporte viario, ferroviario, marítimo y aéreo. Y comprenden el foco de emisión y el entorno, delimitada por la curva isófona17, este artículo tiene mucha relación con el posterior de mapas donde se pueden ver estas zonas capaces de producir más emisiones sonoras.

17 curva descrita en el capitulo 4 de introducción a la acústica.

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En el artículo 7 se describen las ZEPCA, que son las Zonas de especial protección de la calidad acústica. << Pueden declararse zonas de especial protección de la calidad acústica (ZEPCA) aquellas áreas en las que por sus singularidades características se considera conveniente conservar una calidad acústica de interés especial, siempre que no estén comprendidas en las zonas de ruido descritas en el artículo 6 de esta Ley, que no se sobrepase entre las 8 h y las 21 h un valor límite de inmisión LAr de 50 dB(A) y entre las 21 h y las 8 h un valor límite de inmisión LAr de 40 dB(A). En estas zonas el valor límite de inmisión se considera el valor del ruido de fondo más 6 dB(A).18>> Esto significa que lugares donde hasta ahora se celebraban botellones clandestinos y exteriores de discotecas céntricas, pueden ser denominados ZEPCA y los infractores de esta ley pueden ser multados por perturbar el descanso vecinal en horario nocturno.

Tal como se describe en el artículo 8 las zonas acústicas de régimen especial ZARE, son zonas donde debido a que su uso puede cambiar en periodos muy determinados, estas ZARE pueden llevar a confusión pero dotando a cada ayuntamiento de independencia en esta clasificación urbana clarifica el termino y le da contenido, es de menester denominar algunas de estas ZARE para un buen entendimiento de la clasificación extraordinaria concedida, serian pues zonas ZARE algunas como estas: calles y avenidas en festividades patronales de pueblos y ciudades, recintos feriales, calles y avenidas en eventos festivos como carnavales, fallas, pasacalles, festividades litúrgicas como procesiones de semana santa, y recintos o calles acordonadas para mercadillos semanales o ferias de la alimentación. También, en este artículo, a la vez que se otorga derechos y poderes a los ayuntamientos, se les piden una serie de deberes para favorecer el buen descanso vecinal.

El artículo 9 sugiere a los ayuntamiento unas herramientas muy concretas para determinar las zonas anteriormente descritas, así como exige también se pone a la disposición de las entes locales para proporcionales colaboración y apoyo técnico a fin de elaborar meticulosamente mapas de capacidad acústica de su territorio.

Se tratará de elaborar un mapa en el que se indiquen los índices acústicos homogéneos correspondientes a las 24 horas del día. Con estas mediciones se ilustrará sobre un mapa el índice acústico a que está expuesto cada ciudadano. En atención a ello, estudiar el problema y proponer actuaciones. Estos mapas se revisarán cada cinco años.

18 Extraído literalmente del artículo 7 de la ley 16/2002

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Tal como apunta el artículo 9 en los mapas de capacidad debe salir reflejado:

a. La inmisión al ruido calculada o medida. b. Los modelos de cálculo utilizados. c. Los datos de entrada para el cálculo de ruido. d. La afectación de los sectores expuestos al ruido. e. Las zonas de sensibilidad acústica atribuidas. f. Los valores límite de inmisión y los valores de atención atribuidos a cada

zona de sensibilidad acústica.

El mapa será pues una herramienta útil, sencilla, entendible a simple vista por personas no especializadas en la materia, y lo más importante, podrá ser consultada por los ciudadanos, tal como acuerda la normativa reguladora de acceso a la información en materia de medio ambiente.

Bajo estas líneas tenemos dos ejemplos de mapa capacidad sonora, o también llamados mapas de ruido, en la Ilustración 14 en una zona interurbana, donde se distingue claramente una autopista o vía rápida y como a medida que la curva isofónica disminuye por la distancia al foco de emisión el ruido también disminuye, y las partes rojas simbolizan calles y avenidas de urbanizaciones o polígonos industriales a los extremos de la vía principal.

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Ilustración 14 Mapa de ruido modelo zona interurbana19

En la Ilustración 15 muestra una zona urbana densa, donde las partes pintadas más oscuras son más ruidosas, como semáforos, intersecciones, bocas de metro, alrededores de supermercados, alrededores de estadios de deportes y zonas de ocio.

Ilustración 15 Mapa de ruido modelo ciudad20

5.3. Anexo 4

Titulado Determinación de los niveles de evaluación de la inmisión sonora, LAr, en el ambiente interior producida por las actividades y el vecindario.

Como este proyecto se centra en las emisiones medidas en el interior de viviendas emitidas por elementos que forman parte del mismo edificio o que son colindantes a través de las paredes y los suelos es importante hacer un estudio exhaustivo del

19 Fuente: CEDEX

20 Fuente: Ajuntament de Barcelona

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anexo 4 de la ley 16/2002, la cual nos describe una serie de requisitos para determinar si un sonido es molesto y por lo tanto sancionable.

Para proteger a los individuos afectados se definen conceptos estándar como Nivel de inmisión (Tabla 5), la formula para calcular el nivel de evaluación LAr

21, la variabilidad del sonido, la frecuencia o frecuencias predominantes y el tipo de foco.

5.3.1. Nivel de inmisión

Tabla 5 de clasificación del Nivel de inmisión

Valores límite de inmisión

-

en dB (A) Zona de sensibilidad

Día Noche

A, alta 30 25

B, moderada 35 30

C, baja 35 30

De las 24 horas del día no todas las horas deben tener la misma legislación pues las horas más sensibles son por la noche y así se debe hacer el cálculo del nivel de evaluación, y debe tener suficiente sensibilidad ya que en el espacio de una hora es muy distinto el nivel al cual están sometidos los seres vivos.

5.3.2. Periodos de evolución

El nivel de evaluación se calcula por separado para los períodos siguientes:

a. El horario diurno, período comprendido entre las 8 y las 21 h (780 min.);

b. El horario nocturno, período comprendido entre las 21 y las 8 h (660 min.).

Horario diurno:

21 Es el nivel de evaluación.

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⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅⋅= ∑

i

LAri

iAr TL 1010 10

7801log10 Ecuación 9

Horario nocturno:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅⋅= ∑

i

LAri

iAr TL 1010 10

6601log10 Ecuación 10

Donde:

i representa cada una de las fases de ruido; Ti es la duración de la fase de ruido, i, expresada en minutos; Ti = 780 minutos para el horario diurno; Ti = 660 minutos para el horario nocturno; LAr,i es el nivel de evaluación que corresponde a la fase i. Se calcula a partir de

la expresión:

iKiKiKLL tiAeqiAr ,3,2,1,, +++= Ecuación 11

donde:

LAeq,ti es el nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado A de la fase i. Se calcula a partir de la expresión:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅= ∑ 10

,

10, 101log10tijLAeq

tiAeq nL Ecuación 12

donde:

LAeq,tij es el nivel de presión sonora equivalente ponderado A, medido en el tiempo tij ≤ Ti por la posición del micrófono j;

n es el número de posiciones de micrófono; K1,i, K2,i y K3,i son correcciones de nivel para la fase i.

5.3.3. Correcciones de nivel

La corrección de nivel K1 se aplica al ruido de las instalaciones del edificio: calefacción, ventilación, climatización, ascensores, cierres de puertas u otros asimilables:

6 dB(A) en período nocturno.

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La corrección de nivel K2 toma en consideración los componentes tonales del ruido en el lugar de la inmisión:

a. Por percepción nula de componentes tonales: 0 dB(A).

b. Por percepción neta de componentes tonales: 3 dB(A).

c. Por percepción fuerte de componentes tonales: 6 dB(A).

La corrección de nivel K3 toma en consideración los componentes impulsivos en el lugar de la inmisión:

a. Por percepción nula de componentes impulsivos: 0 dB(A);

b. Por percepción neta de componentes impulsivos: 3 dB(A);

c. Por percepción fuerte de componentes impulsivos: 6 dB(A).

5.3.4. Evaluación detallada de un ruido con componentes tonales

El ruido que se evalúa tiene componentes tonales si se oyen claramente tonos puros.

La manera detallada de evaluar la presencia de componentes tonales es la siguiente:

a. Se hace un análisis con resolución de 1/3 de octava.

b. Se calcula la diferencia:

L = Lt – LS Ecuación 13

donde:

• Lt es el nivel de presión sonora de la banda f que contiene el tono puro;

• Ls es la media de los niveles de las dos bandas situadas inmediatamente por encima y por debajo de f.

c. Se determina la presencia o la ausencia de componentes tonales:

c1. De 20 a 125 Hz:

Si L < 8 dB, no hay componentes tonales.

Si 8 dB ≤ L ≤ 12 dB, hay componente tonal neto.

Si L > 12 dB, hay componente tonal fuerte.

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c2. De 160 a 400 Hz:


Si 5 dB ≤ L ≤ 8 dB, hay componente tonal neto.


c3. A partir de 500 Hz:


Si 3 dB ≤ L &l; 5 dB, hay componente tonal neto.


Ilustración 16 Componente tonal pura

5.3.5. Evaluación detallada de un ruido con componentes impulsivos

El ruido que se evalúa tiene componentes impulsivos si se perciben sonidos de alto nivel de presión sonora y duración corta.

Para evaluar de manera detallada la presencia de componentes impulsivos se establece el procedimiento siguiente:

Para una determinada fase de ruido de duración Ti en la cual se percibe un ruido impulsivo:

a. Se mide el nivel de presión sonora continuo equivalente ponderado A durante Ti, LA, Ti.

b. Se mide el nivel de presión sonora ponderado A, determinado con la característica temporal Impulse, promediado en el tiempo Ti, LAI.

c. Se calcula la diferencia LI = LAI - LA,TI.

Si LI < 3 dB, no hay componentes impulsivos.

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Si 3 dB ≤ LI ≤ 6 dB, hay percepción de componentes impulsivos.

Si LI > 6 dB, hay percepción fuerte de componentes impulsivos.

5.3.6. Lugar de medición

Hay que adoptar las siguientes precauciones:

a. Las mediciones deben hacerse en dependencias sensibles al ruido, que deben mantenerse totalmente cerradas durante la medición.

b. Deben tomarse tres posiciones de medición o más en función del tamaño de la dependencia.

c. Los puntos de medición se escogen al azar, procurando mantener una distancia mínima entre ellos de 1,5 m.

d. Las distancias de los micrófonos de medición a las paredes, el suelo y el techo deben ser superiores a 0,5 m.

e. En caso de presencia de sonidos graves y en salas pequeñas (menos de 75 m3) al menos una de las mediciones debe tomarse en una esquina, a una distancia de 0,5 m de las paredes adyacentes y a la altura de donde se produzca el nivel máximo entre 0,5 y 1,5 m.

f. En el momento de las mediciones sólo el operador debe estar presente en la dependencia donde se produce la inmisión interior del ruido.

5.3.7. Comportamiento de funcionamiento del equipo

Antes de efectuar la medición debe ajustarse el equipo al nivel de presión acústica de referencia, mediante un calibrador sonoro (Ilustración 17) o un pistófono, y debe comprobarse que este nivel se mantiene después de la medición.

Capítulo 5 16/2002

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Ilustración 17 Fotografía que muestra un calibrador

Capitulo 6 Receptores

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6. Receptores

6.1. General [6]

• Calibradores acústicos

Calibrador acústico para recalibración continua del medidor de sonido. Se entrega con batería, estuche e instrucciones de uso.

• Dosímetros SL 1355

Los dosímetros Sl-1355 están dotados con memoria de valores, cable de datos y software son utilizados por ejemplo para medir la dosis acústica en el puesto de trabajo o en el sector industrial.

• Sonómetros CR 260 clase I-II

La serie CR-260 está compuesta por selección de sonómetros integrados de muy sencillo manejo para la protección laboral, o sea para mediciones del "ruido del puesto de trabajo" relacionadas con un lugar concreto.

• Sonómetros CR 800 clase I-II

Son sonómetros de clase I y II para ser usados la seguridad laboral y en mediciones medioambientales. Estos equipos ofrecen todas las prestaciones de los estándares para aparatos internacionales y las directrices para las mediciones de ruido sin renunciar a su sencillo criterio.

• Sonómetros de clase II

Estos sonómetros de precisión de la clase II son ideales para medir el sonido y el ruido en diferentes lugares, como por ejemplo en el puesto de trabajo, en el control de máquinas, ....


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• Sonómetros LEQ

Estos sonómetros con memoria interna de datos, cable de interfaz de software, cumple con las directrices vigentes para máquinas. Además utilizando este sonómetro se ahorrará el complejo calculo del valor LEQ / LEAQ.

• Sonómetros multifunción

Estos sonómetros son utilizados para medir múltiples parámetros ambientales como sonido, luz, temperatura y humedad relativa.

• Sonómetros serie Sl 1900

Estos sonómetros cumplen con todas las exigencias de una medición sonora y el análisis de frecuencia. Estos sonómetros de precisión y por impulsos se rigen por todas las normas y normativas vigentes, son de gran utilidad en el ámbito judicial.

• Sonómetros SLT

Sonómetros para montaje fijo con salida de relé y de regulación, compuesto por un micrófono de medición con empuñadura y una sujeción para la pared con cable de 1,5 cm, un transmisor sonoro y un indicador digital.

6.2. Funcionamiento del Sonómetro

Es un instrumento de lectura directa del nivel global de presión sonora. El resultado viene expresado en decibelios, con referencia a 0,0002 microbars, y según los tipos se pueden introducir una o varias escalas de ponderación de frecuencias del sonido que se mide.


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Ilustración 18 fotografías muestra de la variedad de sonómetros

Las características de los sonómetros han sido normalizadas por varias comisiones a nivel nacional e internacional.

Entre las más utilizadas por los fabricantes existe la Norma IEC 651 que tipifican los sonómetros en clases O, 1, 2 Y 3, según su grado de precisión, así como la Norma IEC 804 para sonómetros integradores.

La norma CNH-4040l/1974, elaborada por el Centro Nacional de Homologación, sigue básicamente las normas IEC.

Las características de las normas internacionales sobre sonómetros son las que se recogen en la Tabla 6:


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Tabla 6 Resumen de las normas internacionales sobre sonómetros, IEC 651/1979

En cuanto a la constitución interna del sonómetro responde al diagrama de bloques que se representa en la Ilustración 19.

Ilustración 19 Diagrama de bloques de un sonómetro


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La función de cada uno de los distintos componentes es como sigue:

El micrófono convierte las variaciones de presión del aire en una tensión proporcional a éstas. El preamplificador transforma en baja su alta impedancia. Una vez amplificada la señal, pasa a través de los filtros, bien de frecuencia A, B, C, D o de Análisis Espectral. Filtrada la señal, es de nuevo amplificada, pasa al rectificador, obteniendo una señal C.C, proporcional a los valores eficaces (RMS) o picos de la misma, con la constante de tiempo que se haya seleccionado. Posteriormente puede pasarse a un conmutador Lin/log y de ahí pasa al indicador que da directamente el valor en dB, bien de forma analógica o digital.

Estos equipos suelen disponer de salidas en c.a., c.c. u log c.c para registrar de forma magnética o gráfica la variación de los SPL.

El componente principal del sonómetro es su micrófono, ya que éste es el que condiciona el resto de las funciones del equipo.

Las características de los micrófonos son función del tipo de éstos y de su tamaño, siendo los parámetros que definen la calidad de éstos; la sensibilidad, la respuesta en frecuencia, la directividad22, la distorsión y el ruido de fondo. .

La sensibilidad es el factor de conversión entre el valor eficaz de la presión sonora y el valor eficaz de la tensión que proporciona el micrófono medida a una frecuencia determinada. Se expresa en milivoltios por microbar, milivoltios por Newton por metro cuadrado o en decibelios con referencia a un voltio por microbar. Los factores de conversión son:

1 mV/Nw/m2 = 0,1 mV/bar 1 dB re V/bar = 20 lg s-60

Siendo S la sensibilidad en mV/µbar.

La sensibilidad es función del tipo y tamaño del micrófono, es éste uno de los factores que determinan el margen dinámico de medida, es decir, los niveles mínimo y máximo que pueden ser medidos con el sonómetro. Para medir niveles bajos de ruido es necesario que el micrófono tenga una sensibilidad alta, y para medir niveles altos una sensibilidad más baja.

22 Relativo a la direccionalidad: la tendencia o dirección a la que tiende un objeto o elemento.


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La respuesta en frecuencia es la característica que indica la influencia de la frecuencia de la onda sonora sobre la sensibilidad del micrófono. Para que las mediciones sean correctas es necesario que la sensibilidad no varíe con la frecuencia, al menos en el margen de frecuencias propio del sonido que se desea medir.

Esta característica se suele indicar mediante una curva que representa la respuesta relativa en dB frente al logaritmo de la frecuencia. Se toma como referencia (0 dB) la respuesta en la frecuencia usada para determinar la sensibilidad.

La directividad es la variación de sensibilidad con el ángulo de incidencia de la onda sonora sobre el diafragma.

De forma similar a la respuesta en frecuencia, un micrófono no presenta variaciones de sensibilidad con el ángulo de incidencia, mientras que las dimensiones del mismo sean despreciables comparadas con la longitud de la onda sonora, pero a medida que la frecuencia aumenta la sensibilidad varía con el ángulo de incidencia.

En general, se deben utilizar micrófonos que sean omnidireccionales, al menos en el margen de frecuencias propio del sonido que se desea medir, a fin de evitar errores en la medición causados por una desviación en la posición del sonómetro o a causa del movimiento de la fuente sonora.

La distorsión y el ruido de fondo limitan el margen dinámico del sonómetro, es decir, los niveles máximos y mínimos que pueden ser medidos con precisión.

El ruido de fondo es la señal de salida que existe en el micrófono cuando no actúa ninguna onda sonora sobre él, limita el punto inferior del margen dinámico, es decir, el nivel de presión sonora mínimo necesario para que la señal de salida pueda ser identificada como tal y no como ruido de fondo.

La distorsión es causada por la falta de lineaidad23 entre la señal de salida y la onda sonora incidente en el diafragma.

Esta falta de lineaidad cambia la forma de la onda lo que se suele manifestar apareciendo armónicos en la señal de salida no presentes en la onda de entrada. La falta de lineaidad aumenta con la intensidad de la señal, por lo que si se desea

23 significa linealidad: Sucesión ordenada o constante de algo que avanza o se desarrolla.


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mantener la distorsión por debajo de un nivel, la señal no debe sobrepasar una intensidad que será el límite superior del margen dinámico.

Otro componente del sonómetro que afecta de forma importante al resultado de la medición es el RECTIFICADOR, pues es éste el que realiza el promedio en el tiempo de la señal recibida, a fin de obtener una señal proporcional al valor cuadrático de ésta.

Esta operación se realiza mediante un circuito del tipo Re. Un circuito de este tipo queda caracterizado por el valor de su constante de tiempo.

La constante de tiempo representa el periodo de integración; si este periodo es grande, constante de tiempo elevada, una variación de la señal tendrá poca influencia sobre el promedio, ya que quedará repartida en un intervalo mayor. Por el contrario, si el periodo de integración es menor, la misma variación de la señal supondrá una variación mayor del promedio, esto es, cuanto mayor sea la constante de tiempo menor será la velocidad de respuesta del sonómetro.

Las constantes de tiempo normalmente utilizadas en los sonómetros convencionales responden a las respuestas SLOW y FAST y en los sonómetros de precisión se utilizan además las IMPULSE y PEAK.

La constante de tiempo de integración para cada una de estas respuestas son:

SLOW - 1 sg.

FAST - 0,125 sg. IMPULSE - 0,035 sg.

PEAK - 0,05 sg. x 10-3 = 50 µseg.

Como conclusión de lo expuesto, puede decirse que un sonómetro mide el nivel de presión sonora global de un ruido si la intensidad del mismo es constante en el tiempo, si su frecuencia está comprendida en el margen de respuesta lineal y si la situación del micrófono es tal que la onda incida con el ángulo correcto especificado por el fabricante según las normas lEC.

En condiciones distintas, la medida no será rigurosamente el nivel de presión sonora, y el error aumentará al alejarse de la misma.


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En la práctica, las condiciones no se cumplen para ruidos de muy alta frecuencia, o ruidos de impacto. En el primer caso se deben utilizar micrófonos adecuados, y en el segundo es necesario utilizar una técnica específica.

3.2. Filtros acústicos

Ya se han mencionado los filtros de ponderación A, B Y e que incorporan los sonómetros, y cuyo objeto es modificar el espectro de frecuencias del ruido para que el nivel global resultante sea comparable a nuestro sentido de la audición o al daño que sobre él causa el ruido. Pero los filtros a que nos referimos en este punto tienen por objeto eliminar de la señal todos los componentes cuyas frecuencias estén fuera del margen fijado por el filtro, de esta manera se puede medir el espectro de frecuencias de un ruido, dato fundamental para la elección de un aislamiento o una protección personal.

6.3. Criterios de calidad acústica interior

6.3.1. Noise criterion (NC-15)

Este criterio suministra información sobre el contenido espectral que debe de exigirse a un ruido de fondo, para que pueda desarrollarse adecuadamente una actividad.

Fueron desarrollados por la American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (A.S.H.R.A.E.).

Los espectros para cada una de las curvas NC se dan en la Ilustración 20


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Ilustración 20 Curvas NC

Los niveles de ruido SPL en dB, para cada ancho de banda, se dan en la Tabla 7:


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Tabla 7 Análisis espectral en banda de octava de las curvas NC

Los criterios de selección de las curvas NC, que deben ser considerados para el desarrollo de distintas actividades son muy variadas, para un confort elevado la curva NC-15

Ilustración 21 Curvas ISO


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6.4. Oído humano

Ilustración 22 Oído humano

EL CARACOL

En el oído interno y dentro del laberinto óseo se encuentra el vestíbulo que se prolonga hacia abajo por un conducto óseo torcido y en espiral denominado por ello caracol que constituye fundamentalmente el órgano de la audición. Un corte transversal revela que en el interior de este tubo hay tres túneles superpuestos: El central es la región coclear que corresponde al caracol membranoso, el superior es la vestibular y el inferior es la timpánica separadas ambas de la primera por dos membranas llamadas vestibular y basilar. Las vibraciones que llegan al oído interno se transmiten a través del líquido de los canales que están alrededor de la cóclea, la presión de las ondas llega a la membrana basilar de la región timpánica y el líquido dentro del canal se agita estimulando el órgano de Corti que se encuentra dentro de la región coclear, aquí se produce un componente químico que convierte los movimientos en impulsos eléctricos siendo transmitidos por el nervio correspondiente al cerebro.

Presión Sonora

En primer lugar tenemos la presión atmosférica, es decir la presión del aire ambiental en ausencia de sonido. Se mide en una unidad SI (Sistema


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Internacional) denominada Pascal (1 Pascal es igual a una fuerza de 1 newton actuando sobre una superficie de 1 metro cuadrado, y se abrevia 1 Pa). Esta presión es de alrededor de 100.000 Pa (el valor normalizado es de 101.325 Pa). Podemos luego definir la presión sonora como la diferencia entre la presión instantánea debida al sonido y la presión atmosférica, y, naturalmente, también se mide en Pa. Sin embargo, la presión sonora tiene en general valores muchísimo menores que el correspondiente a la presión atmosférica. Por ejemplo, los sonidos más intensos que pueden soportarse sin experimentar un dolor auditivo agudo corresponden a unos 20 Pa, mientras que los apenas audibles están cerca de 20 µPa (µPa es la abreviatura de micropascal, es decir una millonésima parte de un pascal). Esta situación es muy similar a las pequeñas ondulaciones que se forman sobre la superficie de una profunda piscina. Otra diferencia importante es que la presión atmosférica cambia muy lentamente, mientras que la presión sonora lo hace muy rápido, alternando entre valores positivos (presión instantánea mayor que la atmosférica) y negativos (presión instantánea menor que la atmosférica) a razón de entre 20 y 20.000 veces por segundo. Esta magnitud se denomina frecuencia y se expresa en ciclos por segundo o hertz (Hz). Para reducir la cantidad de dígitos, las frecuencias mayores que 1.000 Hz se expresan habitualmente en kilohertz (kHz).

Nivel de Presión Sonora

El hecho de que la relación entre la presión sonora del sonido más intenso (cuando la sensación de sonido pasa a ser de dolor auditivo) y la del sonido más débil sea de alrededor de 1.000.000 ha llevado a adoptar una escala comprimida denominada escala logarítmica. Llamando Pref (presión de referencia a la presión de un tono apenas audible (es decir 20 µPa) y P a la presión sonora, podemos definir el nivel de presión sonora (NPS) Lp como

Lp = 20 log (P / Pref),

donde log significa el logaritmo decimal (en base 10). La unidad utilizada para expresar el nivel de presión sonora es el decibel, abreviado dB. El nivel de presión sonora de los sonidos audibles varía entre 0 dB y 120 dB. Los sonidos de más de 120 dB pueden causar daños auditivos inmediatos e irreversibles, además de ser bastante dolorosos para la mayoría de las personas.

Nivel Sonoro con Ponderación A

El nivel de presión sonora tiene la ventaja de ser una medida objetiva y bastante cómoda de la intensidad del sonido, pero tiene la desventaja de que está lejos de representar con precisión lo que realmente se percibe. Esto se debe a que la


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sensibilidad del oído depende fuertemente de la frecuencia. En efecto, mientras que un sonido de 1 kHz y 0 dB ya es audible, es necesario llegar a los 37 dB para poder escuchar un tono de 100 Hz, y lo mismo es válido para sonidos de más de 16 kHz.

Cuando esta dependencia de la frecuencia de la sensación de sonoridad fue descubierta y medida (por Fletcher y Munson, en 1933, ver gráfica), se pensaba que utilizando una red de filtrado (o ponderación de frecuencia) adecuada sería posible medir esa sensación en forma objetiva. Esta red de filtrado tendría que atenuar las bajas y las muy altas frecuencias, dejando las medias casi inalteradas. En otras palabras, tendría que intercalar unos controles de graves y agudos al mínimo antes de realizar la medición.

Ilustración 23 Curvas de Fletcher y Munson

Había sin embargo algunas dificultades para implementar tal instrumento o sistema de medición. El más obvio era que el oído se comporta de diferente manera con respecto a la dependencia de la frecuencia para diferentes niveles físicos del sonido. Por ejemplo, a muy bajos niveles, sólo los sonidos de frecuencias medias son audibles, mientras que a altos niveles, todas las frecuencias se escuchan más o menos con la misma sonoridad. Por lo tanto parecía razonable diseñar tres redes de ponderación de frecuencia correspondientes a niveles de alrededor de 40 dB, 70 dB y 100 dB, llamadas A, B y C respectivamente. La red de ponderación A (también denominada a veces red de compensación A) se aplicaría a los sonidos de bajo nivel, la red B a los de nivel medio y la C a los de nivel elevado (ver figura).


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El resultado de una medición efectuada con la red de ponderación A se expresa en decibeles A, abreviados dBA o algunas veces dB(A), y análogamente para las otras.

Ilustración 24 Curvas de ponderación A, B y C

Por supuesto, para completar una medición era necesaria una suerte de recursividad. Primero había que obtener un valor aproximado para decidir cuál de las tres redes había que utilizar, y luego realizar la medición con la ponderación adecuada.

La segunda dificultad importante proviene del hecho de que las curvas de Fletcher y Munson (al igual que las finalmente normalizadas por la ISO, Organización Internacional de Normalización) son sólo promedios estadísticos, con una desviación estándar (una medida de la dispersión estadística) bastante grande. Esto significa que los valores obtenidos son aplicables a poblaciones no a individuos específicos. Más aún, son aplicables a poblaciones jóvenes y otológicamente normales, ya que las mediciones se realizaron con personas de dichas características.

La tercera dificultad tiene que ver con el hecho de que las curvas de Fletcher y Munson fueron obtenidas para tonos puros, es decir sonidos de una sola frecuencia, los cuales son muy raros en la Naturaleza. La mayoría de los sonidos de la vida diaria, tales como el ruido ambiente, la música o la palabra, contienen


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muchas frecuencias simultáneamente. Esta ha sido tal vez la razón principal por la cual la intención original detrás de las ponderaciones A, B y C fue un fracaso.

Estudios posteriores mostraron que el nivel de sonoridad, es decir la magnitud expresada en una unidad llamada fon que corresponde al nivel de presión sonora (en decibeles sin ponderación) de un tono de 1 kHz igualmente sonoro, no constituía una auténtica escala. Por ejemplo, un sonido de 80 fon no es el doble de sonoro que uno de 40 fon. Se creó así una nueva unidad, el son, que podía medirse usando un analizador de espectro (instrumento de medición capaz de separar y medir las frecuencias que componen un sonido o ruido) y algunos cálculos ulteriores. Esta escala, denominada simplemente como sonoridad, está mejor correlacionada con la sensación subjetiva de sonoridad, y por ello la ISO normalizó el procedimiento (en realidad dos procedimientos diferentes según los datos disponibles) bajo la Norma Internacional ISO 532. En la actualidad existen inclusive instrumentos capaces de realizar automáticamente la medición y los cálculos requeridos para entregar en forma directa la medida de la sonoridad en son.

Ponderación A y Efectos del Ruido

Desde luego, lo anterior no responde la pregunta de cuán molesto o perturbador resultará un ruido dado. Es simplemente una escala para la sensación de sonoridad. Varios estudios han enfocado esta cuestión, y existen algunas escalas, como la escala “noy” que cuantifica la ruidosidad bajo ciertas suposiciones, y por supuesto, en función del contenido de frecuencias del ruido a evaluar.

Podemos apreciar, por lo tanto, que no hay disponible en la actualidad ninguna escala que sea capaz de dar cuenta exitosamente de la molestia que ocasionará un ruido a través de mediciones objetivas, simplemente porque la molestia es una reacción muy personal y dependiente del contexto.

¿Por qué, entonces, ha sobrevivido y se ha vuelto tan popular y difundida la escala de ponderación A?

Es una buena pregunta. La razón principal es que diversos estudios han mostrado una buena correlación entre el nivel sonoro A y el daño auditivo, así como con la interferencia a la palabra. Sin otra información disponible, el nivel sonoro con ponderación A es la mejor medida única disponible para evaluar y justipreciar problemas de ruido y para tomar decisiones en consecuencia. También exhibe una buena correlación, según han revelado diversos estudios, con la disposición de las personas afectadas por contaminación acústica a protestar en distintos niveles.


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Es interesante observar que a pesar de que la escala de decibeles A fue originalmente concebida para medir sonidos de bajo nivel, ha demostrado ser más adecuada para medir daño auditivo, resultado de la exposición a ruidos de nivel elevado. Ignoro cómo se descubrió esta relación, pero probablemente se pueda atribuir a la carencia de otros instrumentos de medición, a la suerte accidental, o al uso consciente de todos los tipos de instrumentos disponibles para superar las circunstanciales fronteras del conocimiento.

Con respecto a su utilización en cuestiones legales, por ejemplo en la mayoría de las ordenanzas y leyes sobre ruido, es porque proporciona una medida objetiva del sonido de alguna manera relacionada con efectos deletéreos para la salud y la tranquilidad, así como la interferencia con diversas actividades. No depende en el juicio subjetivo de la policía ni del agresor ni del agredido acústicamente. Cualquiera en posesión del instrumental adecuado puede medirlo y decir si excede o no un dado límite de aceptabilidad legal o reglamentario. Esto es importante, aún cuando no sea la panacea. Probablemente en el futuro irán surgiendo mediciones más perfeccionadas y ajustadas a diferentes situaciones.

6.4.1. Umbral del dolor

El oído humano pasa más allá de lo que se llama “el umbral del dolor”, a los 145 decibelios, y muestra su tolerancia media a no más de 65 decibeles. Para dormir bien, en el ambiente no puede haber más de 30 decibelios.

La Organización Mundial de la Salud explica que pasar ese umbral provoca taquicardia, hipertensión, tensión muscular, daños a las glándulas endocrinas, al sistema nervioso y al aparato digestivo, y, lo más común de todo, dolor intenso de cabeza. Y la sordera, por supuesto, ya que las células del oído no se regeneran.

La exposición más o menos prolongada a sonidos fuertes, implica una serie de consecuencias negativas para la salud. Estas pueden afectar tanto al cuerpo como a la mente y tienen una influencia especial en la salud del oído. El ruido se mide por decibelios. Se dice que un nivel más alto de 55 decibelios impide a las personas una comunicación adecuada y un descanso suficiente en el hogar, por lo tanto una casa que supere este nivel sonoro no será un lugar plenamente saludable para los individuos que en ella habitan.

Las ciudades presentan unos niveles sonoros cada vez más elevados hasta el punto que, según la Organización Mundial de la Salud, casi el 80% de los que habitan las ciudades modernas están sometidos a niveles superiores de los que serían recomendables. Entre los factores más desencadenantes el principal es el tráfico. Otros serían las industrias o los locales públicos.


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Entre los efectos más significativos del ruido sobre la salud tendríamos los siguientes:

- Efectos físicos: Dolor de cabeza, hipertensión, problemas digestivos, cansancio, etc. Se ha comprobado que los niños sometidos a ruidos constantes y fuertes poseen unos niveles más elevados de tensión arterial que aquellos que no lo están y que este estado suele continuar con la madurez, posibilitando un mayor índice de enfermedades cardiovasculares. Numerosos estudios concluyen que un ruido constante por encima de los 55 decibelios produce cambios en el sistema hormonal e inmunitario que conllevan cambios vasculares y nerviosos, como el aumento del ritmo cardíaco y tensión arterial, el empeoramiento de la circulación periférica, el aumento de la glucosa, el colesterol y los niveles de lípidos. Además, repercute en el sueño, produciendo insomnio lo que conducirá a un cansancio general que disminuirá las defensas y posibilitara la aparición de enfermedades infecciosas. ( Una exposición constante por encima de los 45 decibelios impide un sueño apacible)

- Efectos psicológicos: Entre estos mencionaríamos el estrés, insomnio, irritabilidad, síntomas depresivos, falta de concentración, rendimiento menor en el trabajo, etc. Entre los que sufren mucho las consecuencias se encuentran los escolares cuya falta de concentración, incluso en las propias casas, hace que tengan un rendimiento escolar más bajo. A nivel de pareja, se ha relacionado todos estos problemas con la falta del deseo sexual, argumentando que una exposición no adecuada al ruido puede producir inhibición sexual.

- Efectos sociales: Problemas en la comunicación, aislamiento. Ante la incapacidad de comunicarse adecuadamente el organismo tiende cada vez más a evitar la comunicación.

- Perdida de audición: Es el resultado más generalizado respecto a una contaminación sonora excesiva. En parte constituye una consecuencia y una adaptación a los ruidos excesivos. Para evitar los daños físicos o el malestar psicológico que produce el ruido constante, el organismo se habitúa al mismo a costa de perder capacidad auditiva. Pero, como resultado, cuando no adopta una protección adecuada, se puede desarrollar una perdida permanente de la audición. Existen trabajadores que poseen más riesgos de perder audición como consecuencia de estar expuestos a ruidos muy fuertes. Entre estos se encuentran, por ejemplo, los que manipulan martillos neumáticos u otras maquinarias muy ruidosas, los que trabajan o van muy a menudo a discotecas o a conciertos de música estridente, los que se exponen al ruido habitual de disparos de armas de fuego, los que conducen vehículos deportivos, etc. Esta demostrado que ruidos superiores a 90 decibelios experimentados de una forma habitual durante mucho


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tiempo producen la pérdida de audición. Sonidos menores pero continuados pueden dañar la salud del oído. La sociedad actual, como consecuencia del mayor grado de ruido ambiental, se enfrenta a una perdida más elevada de capacidad auditiva tanto entre la gente mayor como en la juventud.

Una exposición larga a sonidos con una intensidad superior a 90 decibelios puede producir perdida de audición permanente. Igualmente una exposición continuada a sonidos de más de 80 decibelios puede producir los mismos resultados. También pueden producir perdida de audición: exposiciones de más de un cuarto de hora a 100 decibelios, de más de 1 minuto a 110 decibelios. En la lista siguiente se muestra una tabla con los decibelios aproximados en algunas situaciones de la vida cotidiana, así como sus consecuencias para la salud.

Ilustración 25 Escala de emisiones y umbral del dolor


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Tabla 8 de decibelios aproximados ( dBs)

Silencio 0 Pisada 10 Hojas de los árboles en movimiento 20 Conversación en voz baja 30 Biblioteca 40 Despacho tranquilo 50 Conversación 60 Tráfico de una ciudad 80 Aspiradora 90 Motocicleta con tubo de escape 100 Concierto rock 120 Martillo neumático 130 Despegue de avión a reacción 150 Explosión de un artefacto 180

Ilustración 26 Frecuencias audibles para sonidos a 60 dB SPL2425

24 Sound Pressure Level: Nivel de presión Sonora.

25 Fuente: “Extended High-frecuency Audiometry” por Peter Hallmo


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Capitulo 7 Emisor

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7. Fuentes de emisión

Toda actividad, proceso, operación que genere, o pueda generar emisiones sonoras hacia el medio ambiente es llamado fuente de emisión.

Fuentes de generación de ruido sirven para comprobar los aislamientos de las paredes, en la Ilustración 28 se puede ver realizando una medida de ruido rosa.

Ilustración 27 Elementos necesarios para una medición de aislamiento acústico

Ilustración 28 Fotografía tomada en el momento de realizar una medición de aislamiento

Capitulo 7 Emisor

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Los transformadores por ejemplo son otra fuente de emisión de ruidos, estos son más complejos por lo que los estudiare en profundidad en el siguiente punto.

Ilustración 29 realizando pruebas de medida de vibraciones sonora a un transformador.

Capitulo 7 Emisor

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7.1. Peculiaridad de los transformadores [7] [8]

La construcción de transformadores requiere unas casetas, en ocasiones externas y asiladas (ya sea enterradas o a nivel se suelo) , y en otras ocasiones donde hay falta de espacio es necesario construirlas en la estructura del edificio y convirtiéndolas así en un elemento más de la comunidad de vecinos.

Ilustración 30 caseta externa aislada a nivel del suelo

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 31 Planos de un transformador situado en interior de vivienda

Capitulo 7 Emisor

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La variedad de transformadores que se instalan en las zonas urbanas son de MT/BT y sus potencias pueden ser 630 kVA y 400 kVA, y sus tensiones 25.000V y 11.000V , para alimentar las viviendas y negocios a 230V por fase.

Ilustración 32 Figura y Fotografías de la variedad de transformadores y detalle del núcleo

Capitulo 7 Emisor

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7.1.1. Inducción de un transformador tipo

El transformador que vamos a elegir como tipo es un transformador de distribución sumergido en aceite 600 kVA, 25.000 V / 400 V, del cual vamos a diseccionar para obtener las vibraciones que transmite por el aire.

Formula

De la figura que representa un transformador al ser sometido a una tensión “u” en sus extremos de una espira enrollada al núcleo con N espiras, hace aparecer un flujo magnético Φ tal que:

SBNf444Nf444uE ⋅⋅⋅⋅=Φ⋅⋅⋅== ˆ,ˆ, en [ ]V Ecuación 14

Ilustración 33 Núcleo magnético sometido a una tensión “u”

Capitulo 7 Emisor

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De la grafica B-H la área comprendida a una cierta B1 es:

Ilustración 34 Gráfica B-H

2HBJ ⋅

=µ Ecuación 15 ,

como 0

0BHHBµ

µˆˆˆˆ =⇒⋅= , substituimos y obtenemos

0

2B21J

µµ

ˆ⋅= Ecuación 16 en ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡

3mJ

en unidades:

( ) ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡ ⋅

⋅=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅ 332 m

JAm

sVmA

mwb

mAvT

B inducción magnética [ ]Teslas

H Campo magnético ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

metrovueltasAmperi

0µ permeabilidad absoluta ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−

⋅⋅= −

metrovueltasAmperiTeslas104 7

0 πµ

Capitulo 7 Emisor

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como µJ es la energía producida, un desplazamiento tal de esta energía es

producida por una fuerza de inducción magnética descrita como µF , podremos

decir entonces que la Fuerza magnética que produce una energía magnética tal como µJ podría determinarse como un diferencial de x:

[ ]NSB21F

dxSB21dxF

dxSB21dJ

dJdxF

0

2

0

2

0

2

⋅⋅=

⋅⋅⋅=⋅

⋅⋅⋅=

=⋅

µµ

µµ

µµ

µµ

ˆ

ˆ

ˆ

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅== 2

0

2

mNB

21f

SF

µµ

µ ˆ Ecuación 17

Y ahora ya se relaciona la Fuerza de un elemento sometido a una tensión, que a medida que aumenta la tensión aumenta de forma cuadrática la fuerza vibratoria de este.

7.1.2. Estudio con programa de elementos finitos FEMM [9] [10]

Para estudiar en profundidad la fuerza que ejerce un flujo de corriente sobre la chapa es necesario conocer como se comporta el elemento, por ello gracias al programa FEMM de elementos finitos podemos desarrollar un transformador con su núcleo magnético y las espiras correspondientes.

Elegiremos el transformador más común entre los componentes de distribución y le llamaremos transformador tipo26.

26 Extraído del libro de Juan Corrales (quinta edición 1969) Teoría, cálculo y construcción de transformadores (Ed. Labor, S.A. Barcelona)

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 35 Foto tomada a un transformador de distribución tipo

Este transformador tiene las características siguientes:

Una potencia aparente nominal de 630 kVA, aunque existen gran variedad.

Sn= 630 kVA 25.000 V / 400 V sumergido en aceite

Para realizar el FEMM del elemento a estudiar es necesario cálculos previos, para ello realizo una tabla de Excel con el fin de calcular rápidamente y con posibilidad de cambiar un valor y que se modifique toda la tabla.

Placa de características:

SN: 630 kVA

Dy 5 DIN 42511

V0 = 1,2 kW ± 10%

VK = 9,3 kW ± 5%

Capitulo 7 Emisor

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uK = 0,06 V ± 10%

i0 ≤ 1,6 %

UN ± 5 %

Tabla 9 Tabla de características del transformador tipo.

Datos para el cálculo de la corriente en FEMM Potencia Aparente 630kVATensión en alta 25000V Tensión en baja 400V Frecuencia 50Hz Intensidad eficaz lado alta 14,55A Intensidad pico lado alta 20,58A Inducción magnética (B) 1,70T Sección del núcleo (Qfe) 245cm2Flujo magnético (Φ) 4,17E-02Wb Número de espiras lado alta 2706 Número de espiras lado baja 25 Relación de transformación 108,25 Corriente en vacio 1,6%

Con la tabla de la normativa DIN 42511 obtengo la Densidad de corriente correspondiente a 630 kVA, así:

C= 50·10-4 kVA/cm4

4C

SD NK = Ecuación 18

Con la ecuación anterior obtengo el diámetro estimado del núcleo magnético

cmcm

kVAkVA

CSD N

K 85,1810·50

6304

44

4 ===−

De la estandarización de este diámetro obtengo el diámetro estandarizado

y de la relación entre la longitud de la ventana y el diámetro del núcleo

LK=2,8· DK = 2,8·19= 53,1 cm

En AutoCAD elaboro el dibujo en formato .DXF y lo importo al FEMM.

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 36 Dibujo de un transformador tipo

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 37 Secciones y detalles del transformador tipo

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 38 del Núcleo magnético y las cotas

Una vez introducido el dibujo del núcleo en el programa de elementos finitos es el momento de introducir los materiales y sus permeabilidades en la biblioteca del programa así crearé los materiales:

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 39 del objeto en FEMM

Air: permeabilidad relativa de 1 y comportamiento lineal.

Coil: material que significa el cobre de los arroyados propio de las espiras, comportamiento lineal y conductividad de 56 Ω-1

Chapa_corona: con permeabilidad relativa 2864, comportamiento no lineal según curva B-H, y material laminado con 0,5 milímetros de grosor.

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 40 Introduciendo el material chapa_corona y de su curva B-H

Antes de finalizar el estudio introduzco la corriente en los circuitos, que no es la de pico desfasada, tal como tuve la oportunidad de comprobar. En el grafico trifásica Ilustración 41 se puede observar bien el desfase en el tiempo t=0.

Capitulo 7 Emisor

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Gráfica trifásica de corriente en vacio

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03

Tiempo (s)

Cor

rient

e (A

)

RST

Ilustración 41 Gráfica trifásica de la corriente en las espiras de alta.

De forma rectangular las fases R, S y T se tienen valores:

º,

º,

º,

1203290T

03290S

1203290R

−=

=

+=

y es preciso expresarlas de forma polar para introducirlas en el programa, así obtendremos las expresiones polares mostradas en la Tabla 10

Tabla 10 de corriente en el momento 0.

Corriente por espira Espiras fase R -0,165 +j 0,285A Espiras fase S 0,329 +j 0A Espiras fase T -0,165 +j -0,285A

Nota: importante siempre vincular la circunferencia externa a una malla con tensión=0V que el programa detecta como los contornos finales del elemento a estudiar.

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 42 conservación de la sección de dos polígonos diferentes

Al querer convertir un elemento semi-circular (Sección del núcleo) en otro rectangular (sección del FEMM), es necesario una conversión de figura con conservación de la sección.

Ilustración 43 Introduciendo el grosor (Depth)

Capitulo 7 Emisor

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Ilustración 44 Inducción magnética en núcleo de transformador tipo de 630kVA

Ilustración 45 Grafica de FEMM donde se muestra la inducción de la sección central del núcleo

Para saber si lo representado en la Ilustración 44 es la inducción magnética real es preciso realizar los cálculos y comparar.

SNfEB

⋅⋅⋅=

144,4ˆ Ecuación 19

Tengo E que es 25.000 V, tengo f que es 50 Hz y N1 es 2707, pero falta la Sección, que la calculo de:

2222 53,2831944

cmDRS K =⋅=⋅=⋅=πππ , ahora si tengo una inducción:

Capitulo 7 Emisor

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TSNf

EB 467,11028427075044,4

2500044,4

ˆ4

1

=⋅⋅⋅⋅

=⋅⋅⋅

= −

Que es muy cercano al valor medio del núcleo escalado en el elemento finito de la Ilustración 44.

Capitulo 7 Emisor

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Capitulo 8 Construcción Prototipo y ensayo

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8. Ensayos

8.1. Relación con el ayuntamiento

La concejalía de Medio ambiente de Terrassa puede estar tranquila porque tiene los deberes al día, ya que esta realizando los puntos requeridos y está cumpliendo los plazos para la aplicación de la ley 16/2002, esta evaluando de nuevo todo su callejero urbano para reelaborar el mapa de capacidad acústica de 2002 y atendiendo con mucho cuidado las denuncias de contaminación acústica en su ciudad, para ello esta realizando la modificación pertinente de su ordenanza municipal de ruido de 1980 y ofreciendo a sus habitantes la posibilidad de consultar este mapa.

Realizaron un papel importante en mi proyecto ya que me escribieron una carta con apoyo institucional que a continuación hago mención. También pude disponer de dos mapas, los mapas de capacidad acústica del 2004, tanto diurno como nocturno en formato DIN-A3 y un mapa de 1x1 metros de la situación actual de los transformadores de distribución emplazados en el mapa de Terrassa, que son la ilustraciones que viene a continuación.

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Capitulo 8 Mediciones, prácticas y ensayos

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8.2. Ensayos con el sonómetro

Al ser el sonómetro un elemento de medida complejo requería un aprendizaje extra, por ese motivo el primer periodo de mi proyecto estuvo centrado en realizar medidas y interpretar de la forma adecuada lo que estaba siendo visionado por el display. Leí libros y manuales de funcionamiento, tanto del CESVA como de otros sonómetros y elaboré una serie de ejercicios, vistos en detalle a continuación, destinados a relacionar los sonidos medidos con el medidor y emplearlo como un micrófono ya que el laboratorio dispone de un analizador de señales llamado PZ 4000, el cual me permitiría manipular las capturas sonoras y empleando programas como el Matlab realizar FFT’s, sumas logarítmicas, visualizaciones en tercios de octava.

Para conectar el sonómetro al analizador de espectro PZ era necesario un cable las instrucciones de montaje del cual están en la pagina siguiente pagina.


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8.2.1. Calibración y familiarización con el aparato

Con el fin de aprender y tomar contacto con el aparato inicié una investigación de su funcionamiento, manejo y forma de calibrar, así gracias al calibrador, al PZ 4000 del laboratorio, a los programas después mencionados y al sonómetro, aprendí de una forma práctica visualizaciones en espectros de frecuencia, determinar niveles de ruido y que significa sonómetro calibrado.

En primer punto los programas usados fueron:

- WAVEFORM VIEWER: dispositivo que analiza señales capturadas por el PZ 4000.

Ilustración 46 aspecto del programa del PZ 4000

- CAPTURE STUDIO: programa de CESVA que es el software de interface de acoplamiento del sonómetro con el PC.

Ilustración 47 aspecto del programa del sonómetro en el ordenador - MATLAB 6.5: programa matemático de programación de

funciones.

Ilustración 48 aspecto del programa de análisis matemático MATLAB

- Así como programas típicos de operaciones funciones de tablas como EXCEL.


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Para los ensayos y demás conexiones del sonómetro con el PZ fue necesario comprar y montar un cable axial con jag estereo mostrado en la Ilustración 49.

Ilustración 49 Cable axial de conexión sonómetro-PZ

Ilustración 50 detalle de las conexiones axial y estereo.

Debía ser de 5 metros, como mínimo, para que las medidas se realizaran alejadas del ordenador, que es una fuente sonora importante.

La conexión se hizo por la parte posterior en el canal 1, tal como se muestra en la Ilustración 51.

Ilustración 51 fotografía de la parte posterior del PZ con el cable conectado


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A continuación se midió el sonido del calibrador y se capturó la señal con el PZ, para su posterior estudio.

En la Ilustración 52 se muestra la señal capturada del sonido del calibrador.

Ilustración 52 del sonido capturado del calibrador

Ilustración 53 del calibrador, del sonómetro y del PZ realizando una medición


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8.2.2. Proceso práctico

A continuación se muestra y se explica el programa realizado en Matlab para evaluar el sonido capturado.

Con el PZ4000

Ilustración 54 Captura de pantalla del programa del PZ

que haciendo una conversión obtenemos un archivo .csv tipo excel


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Ilustración 55 Captura de pantalla de la gráfica convertida en Excel

en MatLab abrimos la taula de excel como a variable matriz como muestra la imagen que prosigue.

Ilustración 56 Captura de pantalla del método de introducción de tablas Excel como variable


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con el programa obtenemos la FFT

texto del programa en MATLAB justo bajo estas líneas en el apartado 8.2.4

obtenemos las graficas 1:

Ilustración 57 Gráfica 1

y la grafica 2:


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Ilustración 58 Gráfica 2

y el valor 48,168 dB

A continuación lo comparamos con el valor capturado con el sonómetro a través del programa del CESVA, Capture Studio.


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Ilustración 59 Captura de pantalla del aspecto del programa CESVA

y nos tendría de donar una grafica parecido en fft y la que hay en 1/3 de octava del CESVA.


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8.2.3. Formulas y obtención práctica

formula del calibrador que crea una señal de 6,48 Pascales a 1KHz

0AA20dB log= en pascales (Pa) como Pa102A 5

0−⋅=

5102A20993

−⋅= log, aislamos 520

993

10210A −⋅⋅=,

entonces

Pa9910A '=

Ilustración 60 gráfica dibujada en MATLAB de la señal capturada.


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Ilustración 61 gráfica FFT de la señal del calibrador

0AA20dB log= en pascales (Pa) como Pa101A 6

0−⋅=

6101A20993

−⋅= log, entonces 620

993

10110A −⋅⋅=,

Pa10954A 2−⋅= '


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8.2.4. Programa escrito en MATLAB [11] [12]

% load FFT_soroll_calibra.mat; % format long; nom_de_la_senyal(:,1) = calibra(:,1); nom_de_la_senyal(:,2) = calibra(:,2); plot(nom_de_la_senyal(:,1),nom_de_la_senyal(:,2)); title('Señal PZ4000 del ruido del calibrador'); grid on; tt=nom_de_la_senyal(:,1); V=nom_de_la_senyal(:,2); tt=tt-nom_de_la_senyal(1,1); Fn=(1/( tt(2,1)-tt(1,1)))/2; N=2.^(ceil(log(length(tt))/log(2))); NumPts = ceil((N+1)/2); f=(0:NumPts-1)*2*Fn/N; figure(1) plot(tt,V);title('Ruido capturado por el sonometro' ); ylabel('Intensidad del ruido' ); grid on; FFT5=fft(nom_de_la_senyal(:,2),N); FFT5=FFT5(1:NumPts); MX5=abs(FFT5); % Take magnitude of X MX5=MX5*2; % Multiply by 2 to take into account the fact that MX5(1)=MX5(1)/2; % we threw out second half of FFTX above MX5(length(MX5))=MX5(length(MX5))/2; % We know NFFT is even MX5=MX5/length(tt); TOTAL=[f(:),MX5(:)]; % Tabla para ver juntos frecuencias con valores de pico figure(2) plot (f,MX5),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f [Hz]'),grid on; %axis ([0 1100 0 7]); decibels=0; n=length(MX5); % la mida de la variable flag=0; for i=1:n; dB=MX5(i,1); %/constante; %0.991/6.483 es el valor pel cual ara son dB decibels=decibels+10^dB; if dB>6.48; VAL_MAX=i; end end valor_dB=10*log10(decibels); %retorna el valor dels dB frecVAL_MAX=TOTAL(VAL_MAX,1); %PASAR A PASCALS p0=2*10^-5; %Presion umbral de Audicion p1=10^(93.9/20)*p0; %0.991 tens_VAL=MX5(VAL_MAX,1); %6.483 for i=1:n; PASCALS2(i,1)=MX5(i,1)*p1/tens_VAL; end %PASCALS(VAL_MAX,1); figure(3) plot (f,PASCALS2),title('fft de PASCALS'),ylabel('Ondas de Sonido[Pa]'), xlabel('f [Hz]'),grid on;

Las graficas obtenidas de este programa son las de líneas más arriba.


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8.3. Ensayos de epstein [13]

El EPSTEIN es aparato más frecuente usado para mediciones de tipo industrial. Este aparato se puede considerar como un transformador cuyo núcleo está compuesto de tiras de la chapa magnética a examinar.

Existen dos tipos de aparatos Epstein; el aparato denominado de 50 cm y otro, denominado de 25 cm. Los aparatos Epstein están normalizados; se les utiliza para determinación de las perdidas de energía en el hierro en frecuencias industriales, para medir el la permeabilidad del material magnético y también, como es el caso de este tema, el ruido magnetostricitvo.

El aparato Epstein de 50 cm.

El aspecto general del aparato se muestra en la Ilustración 62. El aparato consiste en cuatro bobinas iguales bobinadas sobre tubos aislantes de sección cuadrada cuyas dimensiones están comprendidas entre 32 x 32 y 34 x 34 mm. El espesor del material aislante del tubo es de 2 a 3 mm, estas cuatro bobinas forman los cuatro costados del circuito magnético. Cada una de la bobinas tiene dos arrollamientos separados, de 150 espiras cada uno, bobinados uniformemente sobre el carrete de 417 a 421 mm de longitud. Los arrollamientos magnetizantes (exteriores), igual que los de tensión (interiores), están concentrados en serie. La resistencia total de las cuatro bobinas primarias concentradas en serie debe ser del orden 0,3 a 0,5 Ω. Los valores de las resistencias de los arrollamientos corresponden a la temperatura de 50 ºC.

Ilustración 62 dibujo de espstein de 50 cm.


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La muestra de la chapa magnética examinada en este aparato, se compone de tiras de 500 ± 1 mm de longitud y de 30 ± 0,5 mm de ancho, cuya masa total es de 10 kg aproximadamente. Los paquetes de tiras cortadas en el mismo sentido, se colocan en los carretes puestos del aparato de manera que los cuatro paquetes están a tope uno con otro. Los extremos de contacto se separan mediante tiritas de prespan de 0,1 mm de espesor. Luego se los aprieta con los dispositivos provistos en ele aparato.

Ilustración 63 fotografía del eptein desmontado con las chapas y las espiras

Ensayo con el EPSTEIN

Al aumentar la tensión se produce más inducción, al haber más inducción con la misma sección de las chapas del núcleo se crea más Fuerza que produce la vibración de la chapa magnetizada.

Tabla 11 de tensiones, corrientes y emisiones sonoras

Tension V

Intensidad A

Emisión sonora dB

20 0,26 55 60 0,66 66,9

100 1,16 69,3 140 1,75 78


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Ilustración 64 fotografía de la medición del sonido del epstein

Mediante el sonómetro se capturaba la señal con el PZ y con el Matlab se convierte de nuevo en grafica en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT.

20 VOLTS


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Ilustración 65 graficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT

Tabla 12 emisión a 20 Voltios

Frecuencia Hz

Ruio (dB)

20 93,59925 72,311

31,5 72,71940 85,55450 92,863 70,09580 68,757

100 78,909125 62,505160 88,38200 97,702250 85,999315 99,255400 97,146500 96,816


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Ilustración 66 muestreo frecuencial capturado del CESVA a 20 V

60 VOLTS

Ilustración 67 gráficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT


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Frecuencia Hz

Ruio (Pa)

20 89,46425 79,749

31,5 74,26640 74,0250 92,40363 70,94580 65,472

100 81,468125 66,324160 87,708200 107,12250 95,127315 117,94400 100,48500 107,98



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100 VOLTS



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Frecuencia Hz

Ruio (Pa)

20 88,125 74,401

31,5 70,38740 72,48850 93,49463 72,48980 65,971

100 98,919125 77,347160 77,684200 117,27250 98,169315 115,61400 108,19500 111,69



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140 VOLTS



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Frecuencia Hz

Ruio (Pa)

20 86,8725 75,694

31,5 68,14540 80,69750 91,76263 74,20180 67,416100 101,17125 83,798160 74,624200 107,9250 89,118315 129,32400 115,53500 109,68



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Conclusiones:

Tal como se observa existe una relación muy clara entre las tensiones de entrada, las corrientes de vacío y las inducciones a las que están sometidas las chapas del núcleo.

Grafico tensión / emisión a 50Hz

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250 300

Tensión (V)

Em

isió

n (d

B)

dBLineal (dB)

Ilustración 73 Gráfica tensión / emisión del epstein con una fuente variable de 50 Hz


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8.4. Ensayos con el transformador del laboratorio

El laboratorio posee un transformador para independizar y aumentar la tensión, ya que los ensayos requieren tensiones trifásicas más elevadas que las tensiones típicas de la red, y como se quiere aislar de descargas se dispone de él. He hecho medidas con el PZ, el sonómetro y el MATLAB y estos son las gráficas obtenidas.

8.4.1. Transformador apagado

Ilustración 74 Fotografía del transformador y el sonómetro

Ilustración 75 Captura echa con el PZ y con el transformador apagado


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Texto en MATLAB:

% load FFT_TRAFO_APAGAT.mat; % format long; nom_de_la_senyal(:,1) = trafo_apagat(:,1); nom_de_la_senyal(:,2) = trafo_apagat(:,2); plot(nom_de_la_senyal(:,1),nom_de_la_senyal(:,2)); title('Señal PZ4000 del ruido del calibrador'); grid on; tt=nom_de_la_senyal(:,1); V=nom_de_la_senyal(:,2); tt=tt-nom_de_la_senyal(1,1); Fn=(1/( tt(2,1)-tt(1,1)))/2; N=2.^(ceil(log(length(tt))/log(2))); NumPts = ceil((N+1)/2); f=(0:NumPts-1)*2*Fn/N; figure(1) plot(tt,V);title('Ruido capturado por el sonometro'); ylabel('Intensidad del ruido'); grid on; %PASAR A PASCALS nom_de_la_senyal(:,2)=nom_de_la_senyal(:,2)*0.9909/6.4829; FFT5=fft(nom_de_la_senyal(:,2),N); FFT5=FFT5(1:NumPts); MX5=abs(FFT5); % Take magnitude of X MX5=MX5*2; % Multiply by 2 to take into account the fact th at we threw out second half of FFTX above MX5(1)=MX5(1)/2; MX5(length(MX5))=MX5(length(MX5))/2; % We know NFFT is even MX5=MX5/length(tt); TOTAL=[f(:),MX5(:)]; % Tabla para ver juntos frecuencias con valores de pico figure(2) plot (f,MX5),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f [Hz]'),grid on; %axis ([0 1100 0 7]); %VALOR EN dB p0=2*10^-5; %Presion umbral de Audicion p1=10^(93.9/20)*p0; %0.991 for i=1:n; VAL_DB(i,1)=20*log10(MX5(i,1)/p0); end figure(3) plot (f,VAL_DB),title('fft de PASCALS'),ylabel('Ondas de Sonido[Pa]'),xlabel('f [Hz]'), grid on; %axis ([0 1100 0 100]); %ENCUENTRA LOS VALORES CARACTERISTICOS j=1; for i=1:n-1; if f(1,i)>19.9&f(1,i)<20.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>24.9&f(1,i)<25.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1);


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j=j+1; else if f(1,i)>31.4&f(1,i)<31.6; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>39.9&f(1,i)<40.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>49.9&f(1,i)<50.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>62.9&f(1,i)<63.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>79.9&f(1,i)<80.11; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>99.9&f(1,i)<100.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>124.9&f(1,i)<125.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>159.9&f(1,i)<160.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>199.9&f(1,i)<200.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>249.9&f(1,i)<250.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>314.9&f(1,i)<315.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=0;


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j=j+1; /14 end l=length(GUARDA_VALORS); j=1; for i=1:l; if GUARDA_VALORS(i,2)>0; Taula_VALORS(j,1)=GUARDA_VALORS(i,1); Taula_VALORS(j,2)=GUARDA_VALORS(i,2); j=j+1; end end %SUMA LOGARITMICA l=length(GUARDA_VALORS); %j=1; for i=1:l; SUMA_LOG(i,2)=0; end for i=1:n-1; if f(1,i)>0&f(1,i)<20; SUMA_LOG(1,1)=20; SUMA_LOG(1,2)=SUMA_LOG(1,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>20.1&f(1,i)<25; SUMA_LOG(2,1)=25; SUMA_LOG(2,2)=SUMA_LOG(2,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>25.1&f(1,i)<31.5; SUMA_LOG(3,1)=31.5; SUMA_LOG(3,2)=SUMA_LOG(3,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>31.6&f(1,i)<40; SUMA_LOG(4,1)=40; SUMA_LOG(4,2)=SUMA_LOG(4,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>40.1&f(1,i)<50; SUMA_LOG(5,1)=50; SUMA_LOG(5,2)=SUMA_LOG(5,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>50.1&f(1,i)<63; SUMA_LOG(6,1)=63; SUMA_LOG(6,2)=SUMA_LOG(6,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>63.1&f(1,i)<80; SUMA_LOG(7,1)=80; SUMA_LOG(7,2)=SUMA_LOG(7,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>80.1&f(1,i)<100; SUMA_LOG(8,1)=100; SUMA_LOG(8,2)=SUMA_LOG(8,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>100.1&f(1,i)<125; SUMA_LOG(9,1)=125; SUMA_LOG(9,2)=SUMA_LOG(9,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>125.1&f(1,i)<160; SUMA_LOG(10,1)=160; SUMA_LOG(10,2)=SUMA_LOG(10,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>160.1&f(1,i)<200;


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SUMA_LOG(11,1)=200; SUMA_LOG(11,2)=SUMA_LOG(11,2)+10^VAL_DB(i ,1); else if f(1,i)>200.1&f(1,i)<250; SUMA_LOG(12,1)=250; SUMA_LOG(12,2)=SUMA_LOG(12,2)+10^VAL_DB (i,1); else if f(1,i)>250.1&f(1,i)<315; SUMA_LOG(13,1)=315; SUMA_LOG(13,2)=SUMA_LOG(13,2)+10^V AL_DB(i,1); else if f(1,i)>315.1&f(1,i)<400; SUMA_LOG(14,1)=400; SUMA_LOG(14,2)=SUMA_LOG(14,2)+10^V AL_DB(i,1); else if f(1,i)>400.1&f(1,i)<500; SUMA_LOG(15,1)=500; SUMA_LOG(15,2)=SUMA_LOG(15,2)+10 ^VAL_DB(i,1); /16 end for i=1:n-1; if SUMA_LOG(i,2)>0; SUMA_LOG(i,2)=log10(SUMA_LOG(i,2)); %FREC_SUMA_LOG(i,1)=SUMA_LOG(i,1); %VAL_SUMA_LOG(i,1)=SUMA_LOG(i,2); else break end end x=GUARDA_VALORS(:,1); y=GUARDA_VALORS(:,2); figure(4) plot (x,y),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f[Hz]'),grid axis ([0 350 0 80]);


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Tablas de valores y gráficas obtenidas del Matlab:

Ilustración 76 Gráfico FFT del transformador apagado

Tabla 16 Emisiones sonoras capturadas del laboratorio con el transformador apagado

Frecuencia central (Hz)

Sonido (dB)

20 48,56225 43,048

31,5 40,22740 28,39350 32,70963 29,648100 28,875125 25,679160 24,389200 26,842250 17,414315 19,94


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Ilustración 77 Captura de pantalla del CESVA medido con el transformador apagado

Los valores medidos con el PZ y los valores medidos con el sonómetro y visualizados en el programa CESVA son algo diferentes, pero hay que pensar que lo que se ve en la captura del CESVA es solo la suma de 6 segundo de medida, mientras que lo calculado en el programa de Matlab es la suma energética de una medida de 5 minutos, lo importante de este ejercicio es comparar el sonido con el transformador apagado y como aumenta con el transformador encendido.

8.4.2. Transformador encendido

Para realizar esta parte del ensayo la aula estaba en silencio y el transformador estaba en su período de conexión en vacío.

Ilustración 78 Captura echa con el PZ y con el transformador encendido


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Texto en MATLAB:

% load FFT_TRAFO_CONEC.mat; % format long; nom_de_la_senyal(:,1) = trafo_conec(:,1); nom_de_la_senyal(:,2) = trafo_conec(:,2); plot(nom_de_la_senyal(:,1),nom_de_la_senyal(:,2)); title('Señal PZ4000 del ruido del calibrador'); grid on; tt=nom_de_la_senyal(:,1); V=nom_de_la_senyal(:,2); tt=tt-nom_de_la_senyal(1,1); Fn=(1/( tt(2,1)-tt(1,1)))/2; N=2.^(ceil(log(length(tt))/log(2))); NumPts = ceil((N+1)/2); f=(0:NumPts-1)*2*Fn/N; figure(1) plot(tt,V);title('Ruido capturado por el sonometro'); ylabel('Intensidad del ruido'); grid on; %PASAR A PASCALS nom_de_la_senyal(:,2)=nom_de_la_senyal(:,2)*0.9909/6.4829; FFT5=fft(nom_de_la_senyal(:,2),N); FFT5=FFT5(1:NumPts); MX5=abs(FFT5); % Take magnitude of X MX5=MX5*2; % Multiply by 2 to take into account the fact th at we threw out second half of FFTX above MX5(1)=MX5(1)/2; MX5(length(MX5))=MX5(length(MX5))/2; % We know NFFT is even MX5=MX5/length(tt); TOTAL=[f(:),MX5(:)]; % Tabla para ver juntos frecuencias con valores de pico figure(2) plot (f,MX5),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f [Hz]'),grid on; %axis ([0 1100 0 7]); %VALOR EN dB p0=2*10^-5; %Presion umbral de Audicion p1=10^(93.9/20)*p0; %0.991 for i=1:n; VAL_DB(i,1)=20*log10(MX5(i,1)/p0); end figure(3) plot (f,VAL_DB),title('fft de PASCALS'),ylabel('Ondas de Sonido[Pa]'),xlabel('f [Hz]'), grid on; %axis ([0 1100 0 100]); %ENCUENTRA LOS VALORES CARACTERISTICOS j=1; for i=1:n-1; if f(1,i)>19.9&f(1,i)<20.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>24.9&f(1,i)<25.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1);


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j=j+1; else if f(1,i)>31.4&f(1,i)<31.6; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>39.9&f(1,i)<40.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>49.9&f(1,i)<50.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>62.9&f(1,i)<63.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>79.9&f(1,i)<80.11; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>99.9&f(1,i)<100.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>124.9&f(1,i)<125.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>159.9&f(1,i)<160.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>199.9&f(1,i)<200.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>249.9&f(1,i)<250.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>314.9&f(1,i)<315.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>399.8&f(1,i)<400.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i);


141/197

GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i,1); j=j+1; else if f(1,i)>499.8&f(1,i)<500.1; GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=VAL_DB(i ,1); j=j+1; else GUARDA_VALORS(j,1)=f(1,i); GUARDA_VALORS(j,2)=0; j=j+1; /16end l=length(GUARDA_VALORS); j=1; for i=1:l; if GUARDA_VALORS(i,2)>0; Taula_VALORS(j,1)=GUARDA_VALORS(i,1); Taula_VALORS(j,2)=GUARDA_VALORS(i,2); j=j+1; end end %SUMA LOGARITMICA l=length(GUARDA_VALORS); %j=1; for i=1:l; SUMA_LOG(i,2)=0; end for i=1:n-1; if f(1,i)>0&f(1,i)<20; SUMA_LOG(1,1)=20; SUMA_LOG(1,2)=SUMA_LOG(1,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>20.1&f(1,i)<25; SUMA_LOG(2,1)=25; SUMA_LOG(2,2)=SUMA_LOG(2,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>25.1&f(1,i)<31.5; SUMA_LOG(3,1)=31.5; SUMA_LOG(3,2)=SUMA_LOG(3,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>31.6&f(1,i)<40; SUMA_LOG(4,1)=40; SUMA_LOG(4,2)=SUMA_LOG(4,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>40.1&f(1,i)<50; SUMA_LOG(5,1)=50; SUMA_LOG(5,2)=SUMA_LOG(5,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>50.1&f(1,i)<63; SUMA_LOG(6,1)=63; SUMA_LOG(6,2)=SUMA_LOG(6,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>63.1&f(1,i)<80; SUMA_LOG(7,1)=80; SUMA_LOG(7,2)=SUMA_LOG(7,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>80.1&f(1,i)<100; SUMA_LOG(8,1)=100;


142/197

SUMA_LOG(8,2)=SUMA_LOG(8,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>100.1&f(1,i)<125; SUMA_LOG(9,1)=125; SUMA_LOG(9,2)=SUMA_LOG(9,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>125.1&f(1,i)<160; SUMA_LOG(10,1)=160; SUMA_LOG(10,2)=SUMA_LOG(10,2)+10^VAL_DB(i,1); else if f(1,i)>160.1&f(1,i)<200; SUMA_LOG(11,1)=200; SUMA_LOG(11,2)=SUMA_LOG(11,2)+10^VAL_DB(i ,1); else if f(1,i)>200.1&f(1,i)<250; SUMA_LOG(12,1)=250; SUMA_LOG(12,2)=SUMA_LOG(12,2)+10^VAL_DB (i,1); else if f(1,i)>250.1&f(1,i)<315; SUMA_LOG(13,1)=315; SUMA_LOG(13,2)=SUMA_LOG(13,2)+10^V AL_DB(i,1); else if f(1,i)>315.1&f(1,i)<400; SUMA_LOG(14,1)=400; SUMA_LOG(14,2)=SUMA_LOG(14,2)+10^V AL_DB(i,1); else if f(1,i)>400.1&f(1,i)<500; SUMA_LOG(15,1)=500; SUMA_LOG(15,2)=SUMA_LOG(15,2)+10 ^VAL_DB(i,1); /10end for i=1:n-1; if SUMA_LOG(i,2)>0; FREC_SUMA_LOG(i,1)=SUMA_LOG(i,1); SUMA_LOG(i,2)=log10(SUMA_LOG(i,2)); VAL_SUMA_LOG(i,1)=SUMA_LOG(i,2); else break end end x=GUARDA_VALORS(:,1); y=GUARDA_VALORS(:,2); figure(4) plot (x,y),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f[Hz]'),grid axis ([0 350 0 80]); figure(5) plot (FREC_SUMA_LOG,VAL_SUMA_LOG),title('fft of voltage'),ylabel('V[v]'),xlabel('f[Hz]' ),grid %valor_dB;

Tablas de valores y gráficas obtenidas del Matlab:


143/197

Ilustración 79 Gráfico FFT del transformador encendido

Tabla 17 Emisiones sonoras capturadas del laboratorio con el transformador encendido


Sonido (dB)

20 59,174

25 43,146

31,5 43,479

40 31,984

50 66,258

63 53,257

100 60,929

125 52,864

160 39,065

200 41,078

250 35,343

315 45,121


144/197

Ilustración 80 Captura de pantalla del CESVA medido con el transformador encendido

Tabla 18 Comparativa con el transformador apagado y el transformador encendido


Sonido ambiente

(dB)

Sonido y transformador

(dB)

Porcentaje de aumento

20 48,562 59,174 1,22% 25 43,048 43,146 1,00%

31,5 40,227 43,479 1,08% 40 28,393 31,984 1,13% 50 32,709 66,258 2,03% 63 29,648 53,257 1,80% 100 28,875 60,929 2,11% 125 25,679 52,864 2,06% 160 24,389 39,065 1,60% 200 26,842 41,078 1,53% 250 17,414 35,343 2,03% 315 19,94 45,121 2,26%

La presencia de un transformador en una estancia eleva el sonido ambiente en hasta un 2,26% y la presencia de tonales fuertes puede provoca un malestar al inquilino, que hace que su cuerpo se altere y no le permite descansar.

Nota: Sugiero que durante la explicación de las prácticas en el laboratorio, o mientras no sea necesario elevar la tensión de la aula de ensayos, y hallan personas dentro, se apague el transformador para no agredir con contaminación acústica innecesaria la estancia y sea una agresión al medio ambiente.


145/197


146/197

8.5. Ensayos en vivienda

8.5.1. Vivienda 1

a. Antecedents

Canvi documentat pel veí on es va substituir el transformador per un altre (possiblement ampliació de potencia) per donar servei a l’ampliació de clients que estaven sent subministrats per la subestació.

Figura 1 Imatge on es veuen els dos transformadors, el vell i el nou.

Denuncia per soroll presentada pels veïns de l’HABITATGE 1 de l’Ajuntament de Terrassa que es produïda pel Centre de transformació AT Nº 236 de FECSA.

Mesura de camp electromagnètic realitzada per la diputació de Barcelona, demanada per la regidoría de medi ambient de Terrassa, a petició del denunciant.

b. Objecte

Efectuar les mesures per avaluar els valors d’immissió en la dependència sensibles més afectada de l’habitatge en horari nocturn (22:00-08:00)

c. Normativa


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Llei 16/2002 de protecció contra la contaminació acústica. Annex 4. Punt 5

d. Zona d’estudi

El habitatge estudiat es troba en una Zona de sensibilitat acústica A. Segons l’article 5, del capítol II de la llei 16/2002, el nivell de soroll admissible per horari nocturn, entre 22 a 8 hores, es de 25 dBA.

e. Fonts de soroll

Les fonts de soroll són produïdes pel soroll del transformador de la ET

Figura 2 Detall ET i habitatge

f. Receptors

L’estació d’amidament es en el dormitori, essent la dependència més sensible que té contigüitat amb l’estació transformadora pel terra.


148/197

Figura 3 Dormitori , localització sonòmetre

g. Equips de mesura

L’equip de mesura emprat s’indica en taula més avall, l’equip compleix amb les verificacions periòdiques conforme als criteris establerts a l’ordre del 16 de desembre de 1998, del Ministeri de Foment (BOE 311, de 29/12/1998), i l’Ordre del 30 de Juny de 1999, del Departament d’Indústria, Comerç i Turisme (DOGC 2928, de 12/07/1999). A l’annex 1 s’adjunten còpia dels certificats de calibració.

Taula 1 Equip de mesura

h. Paràmetres i procediment de mesura

Pos. Unit. Tipus aparell Marca Model Nº Serie

1 1 Sonòmetre CESVA SC-310 T224245 2 1 Calibrador B&K 4230 656496


149/197

Abans d’efectuar el mesurament s’ha d’ajustar l’equip al nivell de pressió acústica de referència, mitjançant un calibrador sonor o un pistòfon, i s’ha de comprovar que aquest nivell es manté després del mesurament.

i. Cal prendre les precaucions següents:

a) Els mesuraments s’han de fer en dependències sensibles al soroll, que s’han de mantenir totalment tancades durant el mesurament.

b) S’han de prendre tres posicions de mesurament o més en funció de la grandària de la dependència.

c) Els punts de mesurament es trien a l’atzar, procurant mantenir una distància mínima entre ells d’1,5 m.

d) Les distàncies dels micròfons de mesurament a les parets, el terra i el sostre han d’ésser superiors a 0,5 m.

e) En cas de presència de sons greus i en sales petites (menys de 75 m3), almenys un dels mesuraments s’ha de prendre en una cantonada, a una distància de 0,5 m de les parets adjacents i a l’altura d’on es produeixi el nivell màxim entre 0,5 i 1,5 m.

f) En el moment dels mesuraments només l’operador ha d’ésser present a la dependència on es produeix la immissió interior del soroll.

Nota: LAeq mesurada en mode Fast i temps d’integració de 5 minuts.

Per identificar les components tonals s’han efectuat un mínim de 5 mesures i el temps d’integració ha sigut de 6".


150/197

j. Dades del mesurament

Entre les 00:10 a les 00:15 del dia 15.04.07 es van efectuar les mesures en l’habitatge.

Taula 2 Resultat mesura

Al entrar a la habitació ja es percebia clarament les components tonals del transformador.

Llei 16/2002 Annex 4 Determinació de components tonals.

Com a resultat de les mesures realitzades s’obté que en les fases de soroll del funcionament de l es detecten components tonals.

0

5

10

15

20

25

30

31,5 40 50 63 80 100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

6300

8000

1000

0

f[Hz]

Leq[

dB]

Figura 4 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves

LAeq [dBA] -5min- 22,1 dBA


151/197

Figura 5 Taula valors freqüencials

k. Correccions de nivell

a. La correcció de nivell K2 pren consideració els components tonals del soroll al lloc de l’immissió:

La correcció per percepció neta de components tonals K2= 3 dB(A)

)(1,25106606601log10 10

31,22

AdBLArnit =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅=

+

Freqüència Leq [Hz] [dB] Lanterior Lposterior Tipus 31,5 14,9 2 40 12,9 -2 -13,7 50 26,6 13,7 0 63 26,6 0 15,7 80 10,9 -15,7 -10,5 100 21,4 10,5 13,5 NET 125 7,9 -13,5 -2,4 160 10,3 2,4 -8,5 200 18,8 8,5 7,9 NET 250 10,9 -7,9 3,6 315 7,3 -3,6 1,8 400 5,5 -1,8 -2,4 500 7,9 2,4 2,4 630 5,5 -2,4 1,2 800 4,3 -1,2 0 1000 4,3 0 0 1250 4,3 0 -1,2 1600 5,5 1,2 -1 2000 6,5 1 -0,8 2500 7,3 0,8 -0,6 3150 7,9 0,6 -1,1 4000 9 1,1 -0,5 5000 9,5 0,5 0 6300 9,5 0 -0,4 8000 9,9 0,4 0,4 10000 9,5 -0,4 9,5


152/197

l. Avaluació de resultats

El nivell de LArn 25 dBA es superior al valor de soroll admissible pel període nocturn de l’assaig.

m. Conclusions

Segons els valors resultants, provoquen una contaminació acústica a casa del veí que li pot esdevenir perjudicial per la salut de les persones. (Llei 16/2002 Art 4 Definicions e).

Caldrà aplicar les mesures correctores mitjançant la substitució d’un transformador menys sorollós o que mitjançant un sistema d’aïllament s’eliminin les components tonals forts que es produeixen.

Terrassa 20 d’abril del 2007

8.5.2. Vivienda 2

a. Antecedents

Canvi documentat pel veí on es va substituir el transformador per un altre (possiblement ampliació de potencia) per donar servei a més clients que els que estaven sent subministrats per la subestació.

Figura 6 Imatge on es veuen els dos transformadors, el vell i el nou.


153/197

Denuncia per soroll presentada pels veïns de l’HABITATGE 2 de l’Ajuntament de Terrassa que es produïda pel Centre de transformació AT Nº 236 de FECSA.

b. Objecte


c. Normativa


d. Zona d’estudi


e. Fonts de soroll



f. Receptors


154/197



g. Equips de mesura

L’equip de mesura emprat s’indica en taula més avall, l’equip compleix amb les verificacions periòdiques conforme als criteris establerts a l’ordre del 16 de desembre de 1998, del Ministeri de Foment (BOE 311, de 29/12/1998), i l’Ordre del 30 de Juny de 1999, del Departament d’Indústria, Comerç i Turisme (DOGC 2928, de 12/07/1999). A l’annex 1 s’adjunten còpia dels certificats de calibració.






155/197













Taula 3 Resultat mesura



156/197




10

15

20

25

30

35

40

31,5 40 50 63 80 100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

6300

8000

1000

0f[Hz]

Leq[

dB]



157/197



a. La correcció de nivell K2 pren consideració els components tonals del soroll al lloc de l’immissió:

La correcció per percepció neta de components tonals K2= 3 dB(A)

)(,log,

AdB22910660660

110L 106223

Arnit =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅=

+

Freqüència Leq [Hz] [dB] Lanterior Lposterior Tipus

31,5 17,5 -2,4 40 19,9 2,4 -16,1 50 36 16,1 0 63 36 0 16,1 80 19,9 -16,1 -10,6 100 30,5 10,6 13,2 NET 125 17,3 -13,2 2,4 160 14,9 -2,4 -13,2 200 28,1 13,2 8,7 FORT 250 19,4 -8,7 0,5 315 18,9 -0,5 0,1 400 18,8 -0,1 -0,7 500 19,5 0,7 2 630 17,5 -2 4,6 800 12,9 -4,6 1,7 1000 11,2 -1,7 3,9 1250 7,3 -3,9 0,8 1600 6,5 -0,8 -0,8 2000 7,3 0,8 -0,6 2500 7,9 0,6 -0,6 3150 8,5 0,6 -0,5 4000 9 0,5 -0,5 5000 9,5 0,5 0 6300 9,5 0 -0,4 8000 9,9 0,4 0 10000 9,9 0 9,9


158/197


El nivell de LArn 29 dBA és superior al valor de soroll admissible pel període nocturn de l’assaig.

m. Conclusions




8.5.3. Vivienda 3

a. Antecedents

Denuncia per soroll presentada pels veïns del HABITATGE 3 de l’Ajuntament de Terrassa que es produïda pel Centre de transformació AT Nº 277 de FECSA.

b. Objecte


c. Normativa


d. Zona d’estudi


e. Fonts de soroll


159/197



f. Receptors



g. Equips de mesura


160/197

L’equip de mesura emprat s’indica en taula avall, l’equip compleix amb les verificacions periòdiques conforme als criteris establerts a l’ordre del 16 de desembre de 1998, del Ministeri de Foment (BOE 311, de 29/12/1998), i l’Ordre del 30 de Juny de 1999, del Departament d’Indústria, Comerç i Turisme (DOGC 2928, de 12/07/1999). A l’annex 1 s’adjunten còpia dels certificats de calibració.















161/197



De les 23:23 a les 23:28 del dia 14.04.07 es van efectuar les mesures en l’habitatge.

Taula 5 Resultats mesura




10

15

20

25

30

35

31,5 40 50 63 80 10

012

516

020

025

031

540

050

063

080

010

0012

5016

0020

0025

0031

5040

0050

0063

0080

0010

000

f[Hz]

Leq[

dB]




162/197



a. La correcció de nivell K2 pren consideració els components tonals del soroll al lloc de l ’immissió:

La correcció per percepció forta de components tonals K2= 6 dB(A)

)(,log,

AdB22910660660

110L 106223

Arnit =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅=

+


Freqüència Leq [Hz] [dB] Lanterior Lposterior Tipus 31,5 22,3 -9,2 40 31,5 9,2 1,2 50 30,3 -1,2 0 63 30,3 0 5,8 80 24,5 -5,8 5,6 100 18,9 -5,6 5,6 125 13,3 -5,6 -5,3 160 18,6 5,3 8 NET 200 10,6 -8 -3,5 250 14,1 3,5 3,2 315 10,9 -3,2 -8,4 400 19,3 8,4 12,8 FORT 500 6,5 -12,8 2,2 630 4,3 -2,2 0 800 4,3 0 0 1000 4,3 0 -1,2 1250 5,5 1,2 0 1600 5,5 0 -1 2000 6,5 1 -0,8 2500 7,3 0,8 -0,6 3150 7,9 0,6 -1,1 4000 9 1,1 -0,5 5000 9,5 0,5 0 6300 9,5 0 -0,4 8000 9,9 0,4 0 10000 9,9 0 9,9


163/197

El nivell de LArn 29 dBA és superior al valor de soroll admissible pel període nocturn de l’assaig.

m. Conclusions




8.5.4. Vivienda 4

a. Antecedents

Denuncia per soroll presentada pels veïns de l’HABITATGE 4 de l’Ajuntament de Terrassa que és produïda pel Centre de transformació AT Nº 22.532 de FECSA.

b. Objecte


c. Normativa


d. Zona d’estudi


e. Fonts de soroll



164/197


f. Receptors


Figura 16 Dormitori petit, localització sonòmetre

g. Equips de mesura


165/197

L’equip de mesura emprat s’indica en taula avall, l’equip compleix amb les verificacions periòdiques conforme als criteris establerts a l’ordre del 16 de desembre de 1998, del Ministeri de Foment (BOE 311, de 29/12/1998), i l’Ordre del 30 de Juny de 1999, del Departament d’Indústria, Comerç i Turisme (DOGC 2928, de 12/07/1999). A l’annex 1 s’adjunten còpia dels certificats de calibració.















166/197



a. Interior



Al entrar a la habitació no es percebia cap tipus de component tonals del transformador.


Com a resultat de les mesures realitzades s’obté que en les fases de soroll del funcionament de l no es detecten components tonals.

10

12

14

16

18

20

22

24

31,5 40 50 63 8010

012

516

020

025

031

540

050

063

080

010

0012

5016

0020

0025

0031

5040

0050

0063

0080

0010

000

f[Hz]

Leq[

dB]




167/197


b. Correccions de nivell

i. La correcció de nivell K2 pren consideració els components tonals del soroll al lloc de l ’immissió:

Al haver-se esmorteït tot tipus de component tonal especialment la produïda a 200Hz la correcció no és aplicable. K2= 0 dB(A)

)(2,20106606601log10 10

02,20

AdBLArnit =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅=

+

c. Exterior

Freqüència Leq [Hz] [dB] Lanterior Lposterior Tipus 31,5 21 -1,2 40 22,2 1,2 0,7 50 21,5 -0,7 0 63 21,5 0 6,3 80 15,2 -6,3 0,4 100 14,8 -0,4 -1,5 125 16,3 1,5 2,5 160 13,8 -2,5 2,9 200 10,9 -2,9 -0,3 250 11,2 0,3 1,3 315 9,9 -1,3 0,9 400 9 -0,9 2,5 500 6,5 -2,5 2,2 630 4,3 -2,2 1,8 800 2,5 -1,8 -1,8

1000 4,3 1,8 0 1250 4,3 0 -1,2 1600 5,5 1,2 -1 2000 6,5 1 -0,8 2500 7,3 0,8 -1,2 3150 8,5 1,2 -0,5 4000 9 0,5 -0,9 5000 9,9 0,9 0 6300 9,9 0 0 8000 9,9 0 0 10000 9,9 0 9,9


168/197

Entre les 01:22 a les 01:24 del dia 22.04.07 es van efectuar les mesures en via urbana.


Al carrer es percebia la presencia de component tonals fortes del transformador.



10

15

20

25

30

35

40

45

31,5 40 50 63 80 100

125

160

200

250

315

400

500

630

800

1000

1250

1600

2000

2500

3150

4000

5000

6300

8000

1000

0

f[Hz]

Leq[

dB]


k. Avaluació de resultats

LAeq [dBA] -5"- 28,2 dBA


169/197

El nivell de LArn 20 dBA és molt inferior al valor de soroll admissible pel període nocturn de l’assaig.

l. Conclusions

Queda ben pales que és possible aplicar mesures correctores mitjançant la substitució d’un transformador per un menys sorollós o mitjançant un sistema d’aïllament on és aconsellable eliminaran les components tonals fortes que es produeixen a 200 Hz.


8.5.5. Vivienda 5

a. Antecedents

Denuncia per soroll presentada pels veïns del HABITATGE 5 de l’Ajuntament de Terrassa que es produïda pel Centre de transformació AT Nº de FECSA.

b. Objecte


c. Normativa


d. Zona d’estudi


e. Fonts de soroll



170/197


f. Receptors



g. Equips de mesura

L’equip de mesura emprat s’indica en taula avall, l’equip compleix amb les verificacions periòdiques conforme als criteris establerts a l’ordre del 16 de desembre de 1998, del Ministeri de Foment (BOE 311, de 29/12/1998), i l’Ordre del


171/197

30 de Juny de 1999, del Departament d’Indústria, Comerç i Turisme (DOGC 2928, de 12/07/1999). A l’annex 1 s’adjunten còpia dels certificats de calibració.
















172/197


De les 23:23 a les 23:50 del dia 27.05.07 es van efectuar les mesures en l’habitatge.





10

12

14

16

18

20

22

24

26

31,5 40 50 63 80 10

012

516

020

025

031

540

050

063

080

010

0012

5016

0020

0025

0031

5040

0050

0063

0080

0010

000

f[Hz]

Leq[

dB]




173/197

Freqüència Leq [Hz] [dB] Lanterior Lposterior Tipus 31,5 21,4 6,1 40 15,3 -6,1 -4,7 50 20 4,7 0 63 20 0 14,5 80 5,5 -14,5 -6 100 11,5 6 3 125 8,5 -3 3 160 5,5 -3 -18,3 200 23,8 18,3 15,9 FORT 250 7,9 -15,9 -10,6 315 18,5 10,6 11,2 FORT 400 7,3 -11,2 -3,3 500 10,6 3,3 -4,6 630 15,2 4,6 9,7 800 5,5 -9,7 -1

1000 6,5 1 1 1250 5,5 -1 -1 1600 6,5 1 0 2000 6,5 0 -0,8 2500 7,3 0,8 -0,6 3150 7,9 0,6 -1,1 4000 9 1,1 -0,5 5000 9,5 0,5 -0,4 6300 9,9 0,4 0 8000 9,9 0 0 10000 9,9 0 9,9



a. La correcció de nivell K2 pren consideració els components tonals del soroll al lloc de l ’immissió:

La correcció per percepció forta de components tonals K2= 6 dB(A)

)(,log.

AdB52710660660

110L 106521

Arnit =⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅=

+



174/197

El nivell de LArn 27,5 dBA és superior al valor de soroll admissible pel període nocturn de l’assaig.

m. Conclusions




8.5.6. Vivienda 6

Esta medida se hizo en una vivienda y no había denuncia previa, al entrar en la segunda planta de un edificio de viviendas no se percibían componentes tonales, la inquilina nos llevó al lugar de la inmisión y tras medir comprobamos que si que existía un sonido magnetostrictivo, pero a diferencia de los transformadores de distribución poseía una pico bien marcado a la frecuencia de 50 Hz, sin duda un elemento eléctrico estaba produciendo un sonido vibratorio y la señora lo oía con claridad al estirarse en la cama.

El edificio de estudio poseía un transformador en interior de vivienda, pero en este caso la cualidad del transformador instalado en la vivienda era enterrado, al llegar al garaje se percibía su ruido, pero era muy difícil que llegase a la planta 1 sin que en la planta baja se percibiera ruido alguno.

La pared o alguna pilastra podía ser el motivo que introducía un sonido 2 plantas por debajo a una vivienda en la planta 1, un fenómeno insólito que merecía un estudio más profundo.


175/197

Después de mediciones y comprobar que la componente tonal a 50 Hz continuaba apareciendo, eso llevo a fijar nuestra mirada en la mesita de noche del matrimonio, donde vimos un reloj, un reloj era la fuente de emisión, pues sí, los radio despertadores poseen en su interior un pequeño transformador como fuente de alimentación, cuando están conectados con pilas no producen ruido, pero al estar a tensión de 230 V es necesario transformarla para su consumo y este pequeño transformador cuando una persona esta estirada en la cama en silencio puede ser escuchado y llegar a ser molesto.

Conclusión:

Después de la medición se aconsejo a estas personas que modificasen la alimentación de los relojes despertadores colocandoles pilas o que usasen otro tipo de reloj que no poseyera un transformador en su interior.

Como beneficio para mi proyecto observé en detalle transformadores enterrados, son aquellos que en las puertas de los garajes se ven las placas características y las rejillas de respiración pero no se ven accesos ya que sus puertas de introducción y extracción, puesto que estas son unas compuertas en el suelo. El aislamiento de un transformador enterrado es muy bueno y es una estupenda solución para la instalación de transformadores en zonas urbanas sin que deban de ser una molestia para los vecinos.

Ilustración 81 Fotografías de los relojes despertadores en las mesitas

Capitulo 9 Conclusiones

176/197

9. Conclusiones

A través de una serie de gestiones para conseguir las mediciones en las casas colindantes con los transformadores de distribución y puesto que el estudio debía ser en profundo y serio, inicié una investigación en la ciudad de Terrassa, donde llamé casa por casa explicando mis intenciones, también me puse en contacto con la policía local para saber los medios para realizar denuncias de elementos ruidosos, desgraciadamente estas acciones no tuvieron los frutos suficientes y fue necesario subir un peldaño y entablar relaciones con la concejalia de Medio Ambiente de Terrassa, este tramite dio un impulso a mi proyecto y le doto de mucho contenido que aquí hago mención en el punto que antecede a los ensayos.

La concejalia de Medio Ambiente del ayuntamiento de Terrassa fue muy atenta y en todo momento estuvo siguiendo mi proceso y facilitando el trabajo, me hicieron una carta para comunicarme con los vecinos y eso me abrió las puertas gracias a que tenia un respaldo de la administración, pude consultar los expedientes con el permiso de los técnicos y por ello quiero agradecerles todas las ayudas aportadas.

Durante el transcurso del proyecto surgió una duda y mi iniciativa me llevo a consultar a las fuentes que realizaron la “Llei 16/2002”, así una concejala de medio ambiente de la generalitat me contestó la duda. Mi duda era, si es posible sumar dos veces una corrección de nivel y que quería saber si la suma de dos componentes con denominación de neta podía comparar-se a la componente fuerte, cosa que tal como me contestó no era posible, ya que el caso ya estaba contemplado por la ley catalana y solo permitía la suma de una corrección por componente tonal, por lo tanto ante dos componentes tonales prevalece la más grande y si son iguales solo cuenta una componente tonal, fuerte siempre que exista, y en caso contrario solo una neta.

Valoro muy positivamente haber podido realizar este magnifico proyecto, ya que me ha aportado una motivación extraordinaria, mucha voluntad de iniciar proyectos tan interesante como este. Puesto que mi experiencia académica siempre ha sido muy amplia y allí donde he estado trabajando me he empapado de conocimientos como una esponja tenia conocimientos Telecomunicaciones en imagen y sonido, mi experiencia en una empresa de insonorización acústica y mi experiencia académica en esta universidad.

Una vez tenga el titulo no dudo iniciar mis pasos como ingeniero técnico abriendo una empresa de mediciones sonoras, pero sin hacerle la competencia al Dr. Atanasi, que tal como se dice, no muerdas la mano que te alimenta, el Dr. Atanasi ha sido un gran profesor y su ayuda ha sido incomparable.

Capitulo 9 Conclusiones

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Una copia de este proyecto será entregada, como compromiso a la cooperación, a la “Conselleria de Medi Ambient del Ajuntament de Terrassa”, así como fueron enviados, vía correo electrónico, los informes realizados en las viviendas medidas.

Capitulo 10 Implicaciones sobre el ser humano

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10. Implicaciones medio ambientales

10.1. Efectos sobre el ser humano

Se ha reconocido desde hace mucho que los efectos de las vibraciones sonoras sobre el cuerpo humano pueden ser graves. Los obreros pueden sufrir visiones borrosas, pérdidas de equilibrio, pérdidas de concentración, etc... En algunos casos, vibraciones a ciertas frecuencias y niveles pueden dañar de forma permanente a órganos interiores del cuerpo. [12] Es interesante observar que en la dirección longitudinal es decir, pies a cabeza, la máxima sensibilidad del cuerpo humano está en los 4 a 8Hz, mientras en la transversal lo es en los 1 a 2Hz.

Es muy angustioso tener que dormir toda la vida con tapones en las orejas o tener que vender la vivienda por la mitad de lo que se tasa porque el transformador que tiene que ofrecerles un servicio les esta provocando una molestia, un habitante que vive al lado de un transformador no tendría que ser un ciudadano de segunda clase que no tiene derechos como el de hacer valer sus derechos.

Capitulo 11 Presupuesto

179/197

11. Presupuesto

11.1. Mediciones

11.1.1. Equipo necesario para la realización del proyecto

1 Equipo necesario para la realización del proyecto

Código Descripción Cantidad 1.1 Ordenador PC 1 1.2 Impresora a color 1 1.3 Tarjeta GPIB 1

11.1.2. Realización del proyecto

2 Realización del proyecto

Código Descripción Cantidad

2.1 Horas del proyectista destinadas a ensayar

200

2.2 Horas del proyectista destinadas a analizar los ensayos

90

2.3 Minutos de llamada por teléfono con el colaborador

35

2.4 Horas del proyectista destinadas a la interpretación de la información recopilada

60

2.5 Minutos de llamada por teléfono con el colaborador

50

2.6 Horas de reuniones de asesoramiento

20


180/197

11.1.3. Edición del proyecto

11.2. Cuadro de precios



Código Descripción Cantidad

3.1 Hojas destinadas a impresión

1000

3.2 Cartuchos de tinta negra 1 3.3 Cartuchos de color 1 3.4 Compact disc 5 3.5 Diskettes 10 3.6 Encuadernaciones 2

3.7 Horas del proyectista destinadas a la edición del proyecto

90

1 Equipo necesario para la realización del proyecto

Código Unidades Precio unitario [€] 1.1 Ordenador PC 960,00 1.2 Impresora a color 85,00 1.3 Tarjeta GPIB 600


181/197



Realización del proyecto 2

Código Unidades Precio unitario [€]

2.1 Horas 30,00 2.2 Horas 30,00 2.3 Horas 30,00 2.4 Horas 30,00 2.5 Minutos 0,20 2.6 Horas 50,00


Código Unidades Precio unitario [€] 3.1 Hojas 0,01 3.2 Cartuchos 27,00 3.3 Cartuchos 39,00 3.4 Compact disc 1,00 3.5 Diskettes 10,00 3.6 Encuadernación 0,30 3.7 Horas 20,00


182/197

11.3. Presupuesto parcial




Código Descripción Unidades

totales Precio unitario

[€] Importes

[€] 1.1 Ordenador PC 1 960,00 960,00

1.2 Impresora a color

1 85,00 85,00

1.3 Tarjeta GPIB 1 600 600

Total 1

1645,00




[€] Importes

[€]

2.1 Horas del proyectista

200 30,00 6000,00

2.2 destinadas a ensayar

90 30,00 2700,00

2.3 Horas del proyectista

35 30,00 1050,00

2.4 destinadas a analizar los

60 30,00 1800,00

2.5 ensayos 50 0,20 10,00

2.6 Horas del proyectista en

20 50,00 1000,00


183/197


11.3.4. Presupuesto Global



[€] Importes

[€] Total 2 12560,00

3 Edición del proyecto



[€] Importes [€]

3.1 Hojas destinadas a impresión

1000 0,01 10,00

3.2 Cartuchos de tinta negra

1 27,00 27,00

3.3 Cartuchos de color

1 39,00 39,00

3.4 Compact disc 5 1,00 5,00 3.5 Diskettes 10 0,30 3,00 3.6 Encuadernaciones 2 3,00 6,00

3.7

Horas del proyectista destinadas a edición del proyecto

90 20,00 1800,00

Total 3

1890,00

Total 1 1645,00 € Total 2 12560,00 € Total 3 1890,00 € Total 16095,00 €

IVA 16% 2575,20 € Total 18670,20 €

Capitulo 12 Aportaciones, recomendaciones y futuras líneas de investigación

184/197

12. Aportaciones, recomendaciones y futuras líneas de investigación

El presente proyecto ha realizado las siguientes aportaciones:

1. El estudio de las emisiones sonoras de los transformadores y la determinación de formulas y gráficas para determinar el ruido producido por cualquier transformador de distribución

2. La explicación en detalle del fenómeno magnetostritivo y de sus implica para el transformador, esfuerzo al que están sometidos por la inducción magnética.

3. Las repercusiones para el medio ambiente de la presencia de un transformador de distribución en interior de viviendas, explicación a muchos trastornos de vecinos colindantes con estos elementos.

4. Medidas útiles para la eliminación de frecuencias pico.

5. Análisis de la Ley 16/2002 y explicación para posteriores usos de esta.

6. Aislamientos susceptibles de ser colocados por la empresas suministradoras de corriente en sus centros de distribución a fin de mitigar la totalidad del ruido recibido en estancias subyacentes a estos centros.

Se recomienda que la metodología seguida en este proyecto se aplique en todos los nuevos diseños y ensayos de transformadores de distribución en interiores de viviendas, de forma que se cree una base de modelos que permita, de una forma rápida y sin necesidad de utilizar grandes potencias de cálculo, la previsión del comportamiento del transformador y sus emisiones sonoras.

Como futuras líneas de investigación se proponen las siguientes:

a) Pruebas de electromagnetismo en transformadores situados en interiores de viviendas, ya que muchas personas de las viviendas donde hacíamos medidas tenían dudas sobre los niveles de las emisiones electromagnéticas producidas por los transformadores.

Capitulo 12 Aportaciones, recomendaciones y futuras líneas de investigación

185/197

b) Realizar una evaluación de aislamiento de los centros de transformación existentes usando la norma UNE-EN 1235427.

c) Programas que estudien la emisión producida por un transformador de distribución en medio urbano y elementos de disipación del ruido.

d) Directivas medioambientales de emisiones magnetostrictivas producidas por transformadores, y concienciación a los ayuntamientos.

27 UNE-EN 12354 Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos.

Capitulo 13 Símbolos

186/197

13. Símbolos

Símbolo Descripción Unidad AH Superficie de integración del ciclo histéresis

cosϕ Factor de potencia d1,2,., Coeficientes de detalle transformada Wavelets B Inducción del campo magnético [T] B Ancho ranura [mm] E Potencial del campo magnético [V] f Frecuencia de la tensión de alimentación [Hz] f1 Frecuencia de la onda fundamental [Hz] fsuperior Frecuencia superior de banda Wavelets [Hz] finferiror Frecuencia inferior de banda Wavelets [Hz] fc Frecuencia central banda Wavelets [Hz] fm Frecuencia de la onda modulada (onda sinusoidal) [Hz] fp Frecuencia de la onda portadora (onda triangular) [Hz] fν Frecuencia del armónico de orden ν [Hz]. H Intensidad del campo magnético [Av] I Intensidad de línea [A] i Intensidad instantánea [A] I1 Intensidad de estátor [A] I1,1 Intensidad fundamental circulante por el estátor [A] I2 Intensidad de rotor [A] ie Intensidad inducida por el campo eléctrico ranura [A] In Intensidad nominal [A] I0 Intensidad vacío [A] I1,ν Intensidad armónica de estátor [A] I2,ν Intensidad armónica de rotor [A] J Coeficientes de Bessel J Densidad de corriente [A/mm2]kd Coeficiente de corrección dinamométrica [Nm] kr Coeficiente de corrección del desplazamiento corriente l Longitud barra del rotor [m] M Par útil desarrollado por el motor [Nm] m Masa del material magnético kg ma Índice de modulación de amplitud mf Índice de modulación de frecuencia MN Par nominal del motor [Nm] n Velocidad asíncrona del rotor [min-1] nN Velocidad asíncrona nominal del motor [min-1] nS Velocidad síncrona del rotor [min-1] p Pares de polos que tiene el motor P Potencia [W] Pdo Potencia arrastrando freno sin carga [W] P1 Potencia eléctrica total consumida, armónica y

fundamental [W]

1,1P Potencia fundamental eléctrica absorbida [W]

∑∞

=2

,1n

Pυ

Potencia armónica absorbida desde el segundo orden en adelante

[W]

P2 Potencia mecánica útil al eje [W] Pdo Potencia absorbida arrastrando la dinamo [W]


187/197

Símbolo Descripción Unidad PO Potencia absorbida en vacío [W] Po,ν Potencia total absorbida en vacío con alimentación por

convertidor [W]

1δP Potencia útil transmitida al rotor o potencia de entrehierro debida a la fundamental

[W]

Q Interruptores del ondulador R Resistencia [Ω] R1 Resistencia por fase del estátor [Ω] Rdo Resistencia caliente medida ensayo dinamométrico [Ω] R1ν Resistencia de los bobinados del estátor corregida para

contemplar el efecto pelicular armónicos [Ω]

R2 Resistencia de los bobinados del rotor [Ω] R2ν Resistencia de los bobinados del rotor corregida para

contemplar el efecto desplazamiento de la corriente [Ω]

s Deslizamiento del rotor sν Deslizamiento del armónico T Periodo [s] t Tiempo [s] ton Tiempo de conducción transistores [s] toff Tiempo de desconexión transistores [s] Tdo Par medido arrastrando la máquina de continua acoplada

sin carga [Nm]

tG Temperatura de carcasa [K] U Tensión de línea [V] Uν Tensión de alimentación armónica de orden ν [V] VAB,BC,CA Tensiones compuestas [V] V Pérdidas [W] VCu1 Total de pérdidas en el cobre por efecto Joule en el estátor [W]

1,1CuV Pérdidas en el cobre por efecto Joule en el estátor debidas a la onda fundamental

[W]

VCu1do Pérdidas en el cobre del estátor para el caso de la dinamo acoplada

[W]

υ,1CuV Pérdidas en el cobre por efecto Joule en el estátor debidas a los armónicos

[W]

VCu2 Total de pérdidas por efecto Joule en el rotor [W] 1,2CuV Pérdidas por efecto Joule en el rotor causadas por la

corriente fundamental [W]

υ,2CuV Pérdidas por efecto Joule en el rotor debidas a los armónicos

[W]

VCuo Pérdidas en el cobre del estátor en vacío [W] VCuo1,1 Pérdidas en el cobre del estátor debidas a la onda

fundamental circulante en el ensayo de vacío con convertidor

[W]

VFe Pérdidas totales en el hierro del estátor [W] 1,FeV Pérdidas en el hierro del estátor causadas por la

fundamental [W]

υ,FeV Pérdidas adicionales en el hierro producidas por los

armónicos [W]

VR Pérdidas mecánicas rozamiento y ventilación [W]


188/197

Símbolo Descripción Unidad

∑∞

= 2

,n

oV

υ

Total de pérdidas debidas a los armónicos [W]

V*Fe+Cu Suma pérdidas hierro+cobre en carga solo dependientes

de la carga. Se pueden expresar en función de P1 [W]

v Pérdias específicas [W/kg] VArm Suma pérdidas armónicas constantes [W] vFe Pérdias específicas totales en el hierro [W/kg] vH Pérdias específicas por histéresis [W/kg] vE Pérdias específicas por Foucault [W/kg] I Intensidad en valor medio aritmético [A]

PV Amplitud de la portadora [V]

mV Amplitud de la modulada [V] W Energía magnética [J] wm Densidad de la energía magnética [J/dm3] w Energía magnética por metro [J/m] X1 Reactancia de los bobinados del estátor del circuito

equivalente [Ω]

X2 Reactancia de los bobinados del rotor del circuito equivalente

[Ω]

Zν Impedancia armónico orden ν [Ω] α Ángulo del vector [rad] η Rendimiento del motor [%] ν Orden del armónico ωr Velocidad de rotación del rotor [rad/s] σH Pérdidas específicas por histéresis [W/kg] σE Pérdidas específicas por Foucault [W/kg] ρ densidad kg/dm3 ωsν Pulsación del armónico de orden ν [rad/s] ωrν Pulsación de la corriente o tensión inducida armónica [rad/s] ωs Velocidad de rotación del rotor en sincronismo [rad/s]

Capitulo 14 Ecuaciones

189/197

14. Ecuaciones

)(·log10·log10·log20 20 AdB

mS

mlLL vAPA ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +++= σ Ecuación 1.........................21

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅=+ 10

dB10

dB

21

21

101010dBdB log Ecuación 2 ........................................27

SuperficieVolumenRT *163,060 = Ecuación 3.............................................................30

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−⋅=

uccfsfx Ecuación 4.............................................................................33

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅=

cvcfsfx Ecuación 5.............................................................................34

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

−−

⋅=ucvcfsfx Ecuación 6..............................................................................34

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⋅⋅⋅+=

RrQLL WP

44

log10 210 π Ecuación 7...............................................37

f4c⋅

=λ Ecuación 8..........................................................................................41

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅⋅= ∑

i

LAri

iAr TL 1010 10

7801log10 Ecuación 9................................................57

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅⋅= ∑

i

LAri

iAr TL 1010 10

6601log10 Ecuación 10..............................................57

iKiKiKLL tiAeqiAr ,3,2,1,, +++= Ecuación 11 ..................................................57

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅⋅= ∑ 10

,

10, 101log10tijLAeq

tiAeq nL Ecuación 12...................................................57

L = Lt – LS Ecuación 13 ...........................................................................................58

SBNf444Nf444uE ⋅⋅⋅⋅=Φ⋅⋅⋅== ˆ,ˆ, en [ ]V Ecuación 14 ..........................87

2HBJ ⋅

=µ Ecuación 15 , ....................................................................................88

0

2B21J

µµ

ˆ⋅= Ecuación 16 en ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡

3mJ

............................................................88

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡⋅== 2

0

2

mNB

21f

SF

µµ

µ ˆ Ecuación 17..............................................................89

Capitulo 14 Ecuaciones

190/197

4C

SD NK = Ecuación 18.................................................................................91

SNfEB

⋅⋅⋅=

144,4ˆ Ecuación 19.......................................................................99

Capítulo 15 Tablas

191/197

15. Tablas Tabla 1 Respuestas normalizadas de filtros de frecuencias ...................................26 Tabla 2 Bandas normalizadas de octava y tercios de octava ................................35 Tabla 3 Parámetros de ondas sonoras ...................................................................40 Tabla 4 Índice de reducción calculado en bandas de octava para algunas

estructuras monolíticas ....................................................................................44 Tabla 5 de clasificación del Nivel de inmisión .........................................................56 Tabla 6 Resumen de las normas internacionales sobre sonómetros, IEC 651/1979

.........................................................................................................................65 Tabla 7 Análisis espectral en banda de octava de las curvas NC...........................71 Tabla 8 de decibelios aproximados ( dBs) ..............................................................80 Tabla 9 Tabla de características del transformador tipo. ........................................91 Tabla 10 de corriente en el momento 0...................................................................97 Tabla 11 de tensiones, corrientes y emisiones sonoras........................................121 Tabla 12 emisión a 20 Voltios ...............................................................................123 Tabla 13 emisión a 60 Voltios ..............................................................................125 Tabla 14 emisión a 100 Voltios .............................................................................127 Tabla 15 emisión a 140 Voltios .............................................................................129 Tabla 16 Emisiones sonoras capturadas del laboratorio con el transformador

apagado .........................................................................................................137 Tabla 17 Emisiones sonoras capturadas del laboratorio con el transformador

encendido.......................................................................................................143 Tabla 18 Comparativa con el transformador apagado y el transformador encendido

.......................................................................................................................144

Capítulo 16 Imágenes

192/197

16. Imágenes Ilustración 1 Curva de magnetostricción típica. El hierro eléctrico cambia la longitud

cada vez que cambia el flujo - pero no proporcionalmente..............................16 Ilustración 2 El corazón de transformador simple con dimensiones que determina la

frecuencia resonante. Cualquiera de las frecuencias naturales de la gama que daría la condición resonante. La frecuencia natural es una función de la longitud de ventana, anchura de ventana, y anchura de perforación. .............18

Ilustración 3 relación entre la emisión en función de la inducción...........................20 Ilustración 4 Regla de atenuación Isofónica............................................................28 Ilustración 5 Espectro de frecuencia de ruido rosa .................................................36 Ilustración 6 Espectro de frecuencia de ruido blanco..............................................37 Ilustración 7 explicativa del fenómeno de absorción, λ/4 para atenuar la cresta....41 Ilustración 8 Fotografía del la lana de roca .............................................................42 Ilustración 9 Fotografía de la lana de vidrio.............................................................42 Ilustración 10 Fotografía de plafones acolchados..................................................43 Ilustración 11 Fotografía de silent block (esponja anti-vibratoria) ...........................43 Ilustración 12 Revestimiento de metal, fibra y goma...............................................43 Ilustración 13 Leyenda resumen explicativa............................................................51 Ilustración 14 Mapa de ruido modelo zona interurbana ..........................................55 Ilustración 15 Mapa de ruido modelo ciudad...........................................................55 Ilustración 16 Componente tonal pura.....................................................................59 Ilustración 17 Fotografía que muestra un calibrador ...............................................61 Ilustración 18 fotografías muestra de la variedad de sonómetros...........................64 Ilustración 19 Diagrama de bloques de un sonómetro ............................................65 Ilustración 20 Curvas NC.........................................................................................70 Ilustración 21 Curvas ISO .......................................................................................71 Ilustración 22 Oído humano ....................................................................................72 Ilustración 23Curvas de Fletcher y Munson ............................................................74 Ilustración 24 Curvas de ponderación A, B y C.......................................................75 Ilustración 25 Escala de emisiones y umbral del dolor............................................79 Ilustración 26 Frecuencias audibles para sonidos a 60 dB SPL .............................80 Ilustración 27 Elementos necesarios para una medición de aislamiento acústico..82 Ilustración 28 Fotografía tomada en el momento de realizar una medición de

aislamiento .......................................................................................................82 Ilustración 29 realizando pruebas de medida de vibraciones sonora a un

transformador. ..................................................................................................83 Ilustración 30 caseta externa aislada a nivel del suelo ...........................................84 Ilustración 31 Planos de un transformador situado en interior de vivienda .............85


193/197

Ilustración 32 Figura y Fotografías de la variedad de transformadores y detalle del núcleo...............................................................................................................86

Ilustración 33 Núcleo magnético sometido a una tensión “u”..................................87 Ilustración 34 Gráfica B-H .......................................................................................88 Ilustración 35 Foto tomada a un transformador de distribución tipo........................90 Ilustración 36 Dibujo de un transformador tipo........................................................92 Ilustración 37 Secciones y detalles del transformador tipo .....................................93 Ilustración 38 del Núcleo magnético y las cotas......................................................94 Ilustración 39 del objeto en FEMM..........................................................................95 Ilustración 40 Introduciendo el material chapa_corona y de su curva B-H .............96 Ilustración 41 Gráfica trifásica de la corriente en las espiras de alta. .....................97 Ilustración 42 conservación de la sección de dos polígonos diferentes..................98 Ilustración 43 Introduciendo el grosor (Depth) ........................................................98 Ilustración 44 Inducción magnética en núcleo de transformador tipo de 630kVA...99 Ilustración 45 Grafica de FEMM donde se muestra la inducción de la sección

central del núcleo .............................................................................................99 Ilustración 46 aspecto del programa del PZ 4000.................................................108 Ilustración 47 aspecto del programa del sonómetro en el ordenador ...................108 Ilustración 48 aspecto del programa de análisis matemático MATLAB ................108 Ilustración 49 Cable axial de conexión sonómetro-PZ ..........................................109 Ilustración 50 detalle de las conexiones axial y estereo........................................109 Ilustración 51 fotografía de la parte posterior del PZ con el cable conectado.......109 Ilustración 52 del sonido capturado del calibrador ................................................110 Ilustración 53 del calibrador, del sonómetro y del PZ realizando una medición....110 Ilustración 54 Captura de pantalla del programa del PZ .......................................111 Ilustración 55 Captura de pantalla de la gráfica convertida en Excel....................112 Ilustración 56 Captura de pantalla del método de introducción de tablas Excel como

variable...........................................................................................................112 Ilustración 57 Gráfica 1 .........................................................................................113 Ilustración 58 Gráfica 2 .........................................................................................114 Ilustración 59 Captura de pantalla del aspecto del programa CESVA..................115 Ilustración 60 gráfica dibujada en MATLAB de la señal capturada. ......................116 Ilustración 61 gráfica FFT de la señal del calibrador.............................................117 Ilustración 62 dibujo de espstein de 50 cm. ..........................................................120 Ilustración 63 fotografía del eptein desmontado con las chapas y las espiras......121 Ilustración 64 fotografía de la medición del sonido del epstein .............................122 Ilustración 65 graficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT .......123 Ilustración 66 muestreo frecuencial capturado del CESVA a 20 V .......................124 Ilustración 67 gráficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT .......124 Ilustración 68 muestreo frecuencial capturado del CESVA a 60 V .......................125 Ilustración 69 gráficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT .......126


194/197

Ilustración 70 muestreo frecuencial capturado del CESVA a 100 V .....................127 Ilustración 71 gráficas en función del tiempo y en forma frecuencial de FFT .......128 Ilustración 72 muestreo frecuencial capturado del CESVA a 140 V .....................129 Ilustración 73 Gráfica tensión / emisión del epstein con una fuente variable de 50

Hz...................................................................................................................130 Ilustración 74 Fotografía del transformador y el sonómetro ..................................132 Ilustración 75 Captura echa con el PZ y con el transformador apagado...............132 Ilustración 76 Gráfico FFT del transformador apagado.........................................137 Ilustración 77 Captura de pantalla del CESVA medido con el transformador

apagado .........................................................................................................138 Ilustración 78 Captura echa con el PZ y con el transformador encendido ............138 Ilustración 79 Gráfico FFT del transformador encendido ......................................143 Ilustración 80 Captura de pantalla del CESVA medido con el transformador

encendido.......................................................................................................144 Ilustración 81 Fotografías de los relojes despertadores en las mesitas................175

16.1. Figuras de los informes prácticos en las viviendas Figura 1 Imatge on es veuen els dos transformadors, el vell i el nou. ..................146 Figura 2 Detall ET i habitatge................................................................................147 Figura 3 Dormitori , localització sonòmetre ...........................................................148 Figura 4 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves...................................................150 Figura 5 Taula valors freqüencials ........................................................................151 Figura 6 Imatge on es veuen els dos transformadors, el vell i el nou. ..................152 Figura 7 Detall ET i habitatge................................................................................153 Figura 8 Dormitori , localització sonòmetre ...........................................................154 Figura 9 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves...................................................156 Figura 10 Taula valors freqüencials ......................................................................157 Figura 11 Detall ET i habitatge.............................................................................159 Figura 12 Dormitori , localització sonòmetre....................................................159 Figura 13 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves............................................161 Figura 14 Taula valors freqüencials ..................................................................162 Figura 15 Detall ET i habitatge.............................................................................164 Figura 16 Dormitori petit, localització sonòmetre ..................................................164 Figura 17 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves.................................................166 Figura 18 Taula valors freqüencials ......................................................................167 Figura 19 Detall ET i habitatge.............................................................................170 Figura 20 Dormitori , localització sonòmetre....................................................170 Figura 21 Enregistrament espectre 1/3 d’octaves............................................172 Figura 22 Taula valors freqüencials ..................................................................173

Capítulo 15 Bibliografía

195/197

17. Bibliografía [1] Bean Chackam ,, ““TTrraannssffoorrmmeerrss””,, MMccGGrraaww--HHiillll,, 11998800..

[2] C. Lehrmann, K. Vogt, “Geräusche elektrischer Maschinen”, Verlag von Julius Springer 1924.

[3] Pedro Flores Pedreita, “Manual de acústica, ruido y vibraciones”. Ediciones GYC 1990.

[4] UNE-EN 12354, “Estimación de las características acústicas de las edificaciones a partir de las características de sus elementos ”, diciembre 2001.

[5] Generalitat de Catalunya, “Llei 16/2002, protecció contra la contaminació acústica”, BOEC 2002

[6] “DIRECTIVA 2006/95/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO”. DOUE diciembre 2006

[7] Juan Corrales Martín, “Teoría, cálculo y construcción de transformadores”, Editorial LABOR 1969

[8] Juan Corrales Martín, “Cálculo industrial de maquinas electricas”, Editorial Marcombo Boixareu 1975

[9] FEM Editor, versión 3.3.1 Built Date 26 Nov04 Copyright 1998-2004 David Meeker http://FEM.berlios.de

[10] David Meeker , “FEMM, User Manual” versión 3.3 May 2003 página 6 y 7 http://FEM.berlios.de

[11] , “Manual basico MATLAB” Apoyo e Investigación C.P.D

[12] Javier García de Jalón, José Ignacio Rodríguez, Jesús Vidal, “Aprenda MATLAB como si estubiera en primero” Universidad Politecnica de Madrid [13] Andrés M. Karczo, “Electrometría de los materiales magnéticos”, Marcombo Boixareu Editores 1972

Capítulo 16 Anexos

196/197

18. Anexos P 1 Llei 16/2002 Protecció contra la contaminació acústica.

P 2 Odenança municipal de Terrassa.

P 3 Condicions Tecniques d’una E.T.

P 4 Normativa medio ambiental de Terrassa.

P 5 Calibratge del Sonómetre.

Capítulo 16 Anexos

197/197

ruido transformadores mt medio ambiente manel 2007-06-07 v2

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