Wibroizolacja transformatorów

Transformatory wysokiego napięcia w stacji elektroenergetycznej

Wibroizolacja transformatorów

Maty antywibracyjne na wymiar przeciw buczeniu transformatora, dźwiękom materiałowym i drganiom budynków – do stacji elektroenergetycznych, stacji transformatorowych i budynków.

Dlaczego transformatory należy odsprzęgać

Transformatory wytwarzają w wyniku magnetostrykcji rdzenia charakterystyczne buczenie o podwójnej częstotliwości sieci (100 Hz w sieciach 50 Hz) oraz jego harmoniczne. Drgania te są przenoszone przez fundament jako dźwięki materiałowe do podłóg, ścian i sąsiednich pomieszczeń. Szczególnie w budynkach, stacjach transformatorowych na osiedlach mieszkaniowych czy centrach danych szybko prowadzi to do skarg – a elementy konstrukcji są trwale bardziej obciążone.

Mniej buczenia

Sprężyste posadowienie przerywa drogę dźwięków materiałowych między transformatorem a fundamentem i ogranicza przenoszenie hałasu do sąsiednich pomieszczeń.

Ochrona konstrukcji budynku

Odsprzęgnięte fundamenty są mniej obciążone dynamicznie. Zapobiega to pęknięciom, luzowaniu się połączeń i zmęczeniu materiału.

Wykonane na wymiar

Format, grubość i twardość są dopasowane do masy i powierzchni podparcia Państwa transformatora – także dla ciężkich transformatorów mocy.

Transformator olejowy na czarnych elastomerowych pasach łożyskowych na fundamencie betonowym (ilustracja)

Typowe zastosowania

Nasze maty i podkładki antywibracyjne stosuje się pod transformatorami i urządzeniami elektrotechnicznymi, na przykład w:

  • stacjach elektroenergetycznych i stacjach sieciowych
  • kompaktowych stacjach transformatorowych na osiedlach mieszkaniowych
  • stacjach transformatorowych w budynkach, szpitalach i kompleksach biurowych
  • centrach danych i przyłączach zasilania zakładów przemysłowych
  • transformatorach żywicznych i olejowych
  • dławikach, falownikach i układach przekształtnikowych

Nasze rozwiązanie: sprężyste posadowienie na wymiar

W zależności od obciążenia, częstotliwości i otoczenia łączymy odpowiedni elastomer z właściwą grubością i geometrią. Do dużych obciążeń dostarczamy maty do ciężkich obciążeń o grubości do 50 mm oraz systemy wielowarstwowe.

  • Maty elastomerowe i PU do dużych obciążeń statycznych
  • NBR przy kontakcie z olejem transformatorowym
  • EPDM do instalacji zewnętrznych narażonych na warunki atmosferyczne, ozon i UV
  • Docięcie jako mata całopowierzchniowa, pasy lub pojedyncze podkładki

Zalecane systemy i dane techniczne

W transformatorach duże obciążenia skupiają się na małych powierzchniach podparcia (podwozie, rolki, pasy podporowe). Jednocześnie główne wymuszenie o częstotliwości 100 Hz (w sieciach 50 Hz) jest stosunkowo wysokie – już posadowienie o częstotliwości drgań własnych ok. 15 Hz osiąga obliczeniowo ponad 95% skuteczności wibroizolacji.

Zalecany systemZakres obciążenia (statyczne obciążenie stałe)Zastosowanie
Mata z granulatu gumowego / włóknista, klasa G6–G80,30–1,50 N/mm²transformatory rozdzielcze i transformatory mocy, pasy podporowe pod podwoziem
Elastomer PUR, ciężki0,60–2,5 N/mm²bardzo duże obciążenia punktowe, niskie strojenie, stacje transformatorowe w budynkach
Podkładki elastomerowe (NBR)według doborutransformatory olejowe z możliwym kontaktem z olejem
  • W transformatorach olejowych stosować materiały olejoodporne
  • Przyłącza kablowe i szynowe wykonać jako elastyczne, aby uniknąć mostków akustycznych
  • Po osiadaniu początkowym (pierwsze dni pod obciążeniem) sprawdzić ustawienie i przyłącza

→ Wszystkie klasy obciążenia: Materiały i dane techniczne · Sprawdź własne wartości: kalkulator wibroizolacji

Karty techniczne (PDF, w języku niemieckim): maty z granulatu gumowego G1–G8 · elastomery PUR

Posadowienie pod rolkami, podwoziem i szynami podporowymi

Wiele transformatorów stoi na rolkach, podwoziu lub szynach podporowych. Masa koncentruje się wtedy na kilku małych powierzchniach. Dla doboru liczy się więc nie tylko masa całkowita, ale geometria punktów podparcia.

  • Ustalić geometrię podparcia: liczbę, długość i szerokość rolek lub szyn oraz ich rozstaw.
  • Przewidzieć płyty rozkładające nacisk: pod rolkami lub wąskimi szynami płyty stalowe równomiernie rozkładają obciążenie na elastomer – dzięki temu nacisk powierzchniowy pozostaje w dopuszczalnym zakresie.
  • Zabezpieczyć przed przesunięciem: zablokować rolki lub przewidzieć ograniczniki boczne, bez tworzenia sztywnych połączeń z fundamentem.
  • Uwzględnić kontakt z olejem: w transformatorach olejowych stosować materiały olejoodporne lub chronić łożysko przed wyciekami.
  • Zaplanować montaż: transformator podnosi się na krótko w celu włożenia łożysk; wcześniej sprawdzić wysokość zabudowy i dostępność.
  • Wykonać przyłącza jako elastyczne: kable, szyny prądowe i przewody chłodzenia podłączyć ruchomo, aby nie powstawały mostki akustyczne.

Przykład obliczeniowy: transformator rozdzielczy na podkładkach elastomerowych

Uproszczony przykład, wartości orientacyjne – wiążący dobór wykonujemy indywidualnie dla projektu. Przykład pokazuje zależność między klasą obciążenia, częstotliwością drgań własnych i skutecznością wibroizolacji.

WielkośćZałożenie / obliczenieWynik
TransformatorMasa robocza 3000 kg, 4 punkty podparcia na podwoziu, po jednej podkładce 100 × 100 mm pod płytą rozkładającą naciskPowierzchnia podparcia 4 × 10 000 mm² = 40 000 mm²
Nacisk powierzchniowy3000 kg × 9,81 / 40 000 mm²≈ 0,74 N/mm² → granulat gumowy klasa G7 (do 0,80 N/mm²)
Częstotliwość drgań własnych posadowienia (założona)wartość orientacyjna dla granulatu gumowego: od ok. 10–15 Hz, tu przyjęta ostrożnief0 ≈ 15 Hz
Częstotliwość wymuszeniapodwójna częstotliwość sieci 50 Hz100 Hz
Stosunek częstotliwościη = 100 Hz / 15 Hz≈ 6,7 (wyraźnie powyżej √2 → zakres izolacji)
Skuteczność wibroizolacji1 − 1/(η² − 1) = 1 − 1/(6,7² − 1)≈ 97,7% lub ≈ 33 dB

Harmoniczne i sieć 60 Hz – to samo posadowienie (f0 ≈ 15 Hz), inne częstotliwości wymuszenia:

Częstotliwość wymuszeniaStosunek częstotliwości ηSkuteczność wibroizolacjiRedukcja poziomu
100 Hz (ton podstawowy, sieć 50 Hz)≈ 6,7≈ 97,7 %≈ 33 dB
120 Hz (ton podstawowy, sieć 60 Hz)≈ 8,0≈ 98,4 %≈ 36 dB
200 Hz (harmoniczna)≈ 13,3≈ 99,4 %≈ 45 dB
300 Hz (harmoniczna)≈ 20,0≈ 99,7 %≈ 52 dB

Wartości opierają się na nietłumionym modelu o jednym stopniu swobody na sztywnym podłożu. W praktyce są zwykle niższe, np. z powodu podatnych stropów lub mostków akustycznych przez kable i szyny prądowe. Decydująca dla strojenia jest najniższa istotna częstotliwość wymuszenia. Jakie przepisy dotyczą hałasu i drgań, pokazuje przegląd Normy i przepisy.

→ Sprawdź własne wartości w kalkulatorze wibroizolacji

Jak przebiega Państwa projekt

1. Zapytanie

Podają nam Państwo maszynę lub instalację, masę, powierzchnię posadowienia i prędkość obrotową – najprościej za pomocą naszego konfiguratora.

2. Dobór

Dobieramy materiał, twardość, grubość i format do obciążenia i częstotliwości oraz uzgadniamy rozwiązanie z Państwem.

3. Produkcja

Maty lub podkładki antywibracyjne są docinane na wymiar – jako mata, pasy, podkładki lub system wielowarstwowy.

4. Dostawa

Otrzymują Państwo elementy gotowe do montażu, które bez większego nakładu pracy można zamontować pod maszynami i fundamentami.

Najczęstsze pytania

Jakie dane są potrzebne do doboru?

Pomocne są: masa transformatora, liczba i wymiary punktów podparcia, częstotliwość sieci, miejsce ustawienia (wewnątrz lub na zewnątrz) oraz informacja, czy występuje kontakt z olejem lub chemikaliami.

Czy można doposażyć istniejący transformator?

W wielu przypadkach tak. Transformator podnosi się na krótko, a podkładki lub pasy umieszcza się pod punktami podparcia lub podwoziem.

Czy maty są olejoodporne?

Do transformatorów olejowych zalecamy materiały olejoodporne, takie jak NBR. Zapraszamy do kontaktu – dobierzemy odpowiedni materiał.

Jak uwzględnić harmoniczne 200 i 300 Hz?

Oprócz tonu podstawowego 100 Hz transformator wytwarza harmoniczne 200 Hz, 300 Hz i wyższe. Ponieważ leżą one powyżej tonu podstawowego, posadowienie dobrze izolujące przy 100 Hz działa obliczeniowo również tam – decydująca dla strojenia jest najniższa istotna częstotliwość. Ważne jest, aby mostki akustyczne przez kable, szyny prądowe lub sztywne mocowania nie niweczyły działania przy wyższych częstotliwościach. Wartości pokazuje przykład obliczeniowy powyżej.

Jak dobrać posadowienie dla sieci 60 Hz (120 Hz)?

W sieciach 60 Hz buczenie występuje przy podwójnej częstotliwości sieci, czyli 120 Hz, a harmoniczne odpowiednio przy 240 Hz i 360 Hz. Dobór przebiega według tej samej zasady, tylko z częstotliwością wymuszenia 120 Hz; przy tym samym posadowieniu obliczeniowa skuteczność wibroizolacji nieznacznie rośnie. Prosimy podać częstotliwość sieci w zapytaniu, np. w przypadku urządzeń na eksport.

Czy dotyczy to także transformatorów suchych?

Tak. Transformatory żywiczne i inne transformatory suche również buczą z podwójną częstotliwością sieci i są posadawiane sprężyście w ten sam sposób. Ponieważ nie występuje olej izolacyjny, wybór materiału jest swobodniejszy. Takie urządzenia często stoją bezpośrednio w budynkach – tam odsprzęgnięcie od dźwięków materiałowych jest szczególnie ważne. Dla doboru liczą się masa, geometria podparcia i miejsce ustawienia.

Jak przenoszone są siły poziome, np. przy zwarciu lub trzęsieniu ziemi?

Łożyska elastomerowe są przeznaczone przede wszystkim do obciążeń pionowych. Siły poziome, np. od zwarcia, trzęsienia ziemi lub transportu, przenosi się przez ograniczniki boczne lub blokady z elastyczną warstwą pośrednią, aby nie powstało sztywne połączenie z fundamentem. Czy i w jakiej wielkości należy przyjąć takie obciążenia, ustala projektant konstrukcji indywidualnie dla projektu; posadowienie dopasowujemy do tych założeń.

Czym różni się wibroizolacja czynna od biernej?

W wibroizolacji czynnej (izolacji źródła) sprężyście posadawia się źródło drgań – tutaj transformator – aby dźwięki materiałowe nie przedostawały się do budynku. W wibroizolacji biernej (izolacji odbiornika) chroni się natomiast czułe urządzenie przed drganiami z otoczenia, np. aparaturę pomiarową w laboratorium. Pod transformatorami prawie zawsze chodzi o wibroizolację czynną. Więcej w słowniku.

Dlaczego transformator buczy z częstotliwością 100 Hz i jak go odizolować?

Rdzeń transformatora zmienia wymiary pod wpływem pola magnetycznego (magnetostrykcja) dwa razy w każdym okresie napięcia – w sieci 50 Hz powstaje więc buczenie o częstotliwości 100 Hz wraz z harmonicznymi 200 i 300 Hz. Drgania te przechodzą przez fundament jako dźwięki materiałowe. Sprężyste posadowienie na matach lub podkładkach o częstotliwości drgań własnych ok. 15 Hz osiąga obliczeniowo ponad 95% skuteczności wibroizolacji (uproszczony przykład, wartości orientacyjne); ważne są też elastyczne przyłącza kablowe i szynowe. Szczegóły pokazuje przykład obliczeniowy.

Państwa transformator buczy zbyt głośno?

Prosimy opisać zastosowanie – dobierzemy odpowiednią wibroizolację dla Państwa transformatora.

🗣️ Doradzamy w języku niemieckim, angielskim i francuskim – w naszym zespole pracują osoby anglojęzyczne i francuskojęzyczne.

    Państwa zastosowanie

    Obciążenie i powierzchnia posadowienia

    Dane kontaktowe

    Załączniki opcjonalnie – zdjęcia, rysunki, Excel, Word, PDF, CAD (maks. 8 MB na plik)




    Mało czasu? Na początek wystarczy zapytanie ofertowe. Wolą Państwo szczegółowo? Prosimy skorzystać z konfiguratora zapytania lub skontaktować się z nami bezpośrednio. Chcą Państwo wcześniej przetestować materiał? Zamów próbkę materiału – wystarczy zaznaczyć opcję próbki w zapytaniu ofertowym.

    Inne zastosowania: Pompy i sprężarki · Maszyny CNC i prasy · Instalacje budynkowe i pompy ciepła · Kolej i transport · Okrętownictwo i offshore · Budownictwo i fundamenty · Laboratoria i badania
    Wiedza i narzędzia: Materiały i dane techniczne · Kalkulator wibroizolacji · Mata, stopa czy sprężyna? · Mata nie działa? · Do pobrania · FAQ · O nas