Därför bör transformatorer frikopplas

Transformatorer alstrar genom magnetostriktion i kärnan ett typiskt brum med dubbla nätfrekvensen (100 Hz i 50 Hz-nät) och dess övertoner. Vibrationerna förs via fundamentet vidare som stomljud till golv, väggar och angränsande rum. Särskilt i byggnader, nätstationer i bostadsområden och datacenter leder det snabbt till klagomål – och byggnadsdelarna utsätts för större påfrestningar över tid.

Rekommenderade system och tekniska data

Hos transformatorer koncentreras höga laster till små anläggningsytor (hjulställ, rullar, lagerremsor). Samtidigt ligger huvudexciteringen på 100 Hz (i 50 Hz-nät) relativt högt – redan en lagring med ca 15 Hz egenfrekvens ger räknemässigt över 95 % isoleringsgrad.

Rekommenderat system	Lastområde (statisk långtidslast)	Lämplig för
Gummigranulat-/fibermatta, klass G6–G8	0,30–1,50 N/mm²	Distributions- och krafttransformatorer, lagerremsor under hjulställ
PUR-elastomer, tung	0,60–2,5 N/mm²	mycket höga punktlaster, låg avstämning, transformatorrum i byggnader
Elastomerpads (NBR)	enligt dimensionering	oljetransformatorer med risk för oljekontakt

• Välj oljebeständiga material för oljetransformatorer
• Utför kabel- och skenanslutningar flexibelt för att undvika ljudbryggor
• Kontrollera uppriktning och anslutningar efter den initiala sättningen (de första dagarna under last)

→ Alla belastningsklasser: Material och tekniska data · Kontrollera egna värden: Isoleringskalkylator

Datablad (PDF, på tyska): Gummigranulatmattor G1–G8 · PUR-elastomerer

Lagring under rullar, hjulställ och lagerskenor

Många transformatorer står på rullar, ett hjulställ eller lagerskenor. Därmed koncentreras vikten till få, små ytor. För dimensioneringen räknas därför inte bara totalvikten utan även upplagspunkternas geometri.

• Registrera upplagsgeometrin: antal, längd och bredd på rullar eller skenor samt avståndet mellan dem.
• Planera in lastfördelningsplåtar: Under rullar eller smala skenor fördelar stålplåtar lasten jämnt på elastomeren – så håller sig ytbelastningen inom tillåtet område.
• Säkra mot förskjutning: Lås rullarna eller planera in sidostopp utan att skapa styva förbindelser till fundamentet.
• Ta hänsyn till oljekontakt: Använd oljebeständiga material vid oljetransformatorer eller skydda lagret mot läckage.
• Planera monteringen: Transformatorn lyfts kort för att lagren ska kunna läggas in; kontrollera bygghöjd och åtkomlighet i förväg.
• Gör anslutningarna flexibla: Anslut kablar, strömskenor och kylledningar rörligt så att inga ljudbryggor uppstår.

Räkneexempel: distributionstransformator på elastomerpads

Förenklat exempel, riktvärden – den bindande dimensioneringen görs projektspecifikt. Exemplet visar hur belastningsklass, egenfrekvens och isoleringsgrad hänger ihop.

Storhet	Antagande / beräkning	Resultat
Transformator	Driftvikt 3 000 kg, 4 upplagspunkter vid hjulställ, en pad 100 × 100 mm per punkt under lastfördelningsplåt	Anläggningsyta 4 × 10 000 mm² = 40 000 mm²
Ytbelastning	3 000 kg × 9,81 / 40 000 mm²	≈ 0,74 N/mm² → gummigranulat klass G7 (upp till 0,80 N/mm²)
Lagringens egenfrekvens (antagen)	Riktvärde gummigranulat: från ca 10–15 Hz, här konservativt antaget	f0 ≈ 15 Hz
Störfrekvens	dubbla nätfrekvensen i 50 Hz-nät	100 Hz
Frekvensförhållande	η = 100 Hz / 15 Hz	≈ 6,7 (klart över √2 → isoleringsområde)
Isoleringsgrad	1 − 1/(η² − 1) = 1 − 1/(6,7² − 1)	≈ 97,7 % resp. ≈ 33 dB

Övertoner och 60 Hz-nät – samma lagring (f₀ ≈ 15 Hz), andra störfrekvenser:

Störfrekvens	Frekvensförhållande η	Isoleringsgrad	Nivåsänkning
100 Hz (grundton, 50 Hz-nät)	≈ 6,7	≈ 97,7 %	≈ 33 dB
120 Hz (grundton, 60 Hz-nät)	≈ 8,0	≈ 98,4 %	≈ 36 dB
200 Hz (överton)	≈ 13,3	≈ 99,4 %	≈ 45 dB
300 Hz (överton)	≈ 20,0	≈ 99,7 %	≈ 52 dB

Värdena bygger på en odämpad enmassemodell på styvt underlag. I praktiken är de oftast lägre, till exempel på grund av eftergivliga bjälklag eller ljudbryggor via kablar och strömskenor. Avgörande för avstämningen är den lägsta relevanta störfrekvensen. Vilka regelverk som gäller för buller och vibrationer visar översikten Standarder och regelverk.

→ Kontrollera egna värden i isoleringskalkylatorn

Så går ditt projekt till

Vanliga frågor

Vilka uppgifter behöver ni för dimensioneringen?

Till hjälp är transformatorns vikt, antal och mått på upplagspunkterna, nätfrekvensen, uppställningsplatsen (inomhus eller utomhus) och information om olja eller kemikalier förekommer.

Kan en befintlig transformator eftermonteras?

I många fall ja. Transformatorn lyfts kort och pads eller remsor placeras under upplagspunkterna eller hjulställen.

Är mattorna oljebeständiga?

För oljetransformatorer rekommenderar vi oljebeständiga material som NBR. Hör av dig, så väljer vi rätt material.

Hur tar jag hänsyn till övertonerna vid 200 och 300 Hz?

Utöver grundtonen på 100 Hz alstrar en transformator övertoner vid 200 Hz, 300 Hz och högre. Eftersom de ligger över grundtonen isolerar en lagring som fungerar bra vid 100 Hz räknemässigt även där – avgörande för avstämningen är den lägsta relevanta frekvensen. Viktigt är att inga ljudbryggor via kablar, strömskenor eller styva infästningar upphäver verkan vid högre frekvenser. Värdena visas i räkneexemplet ovan.

Hur dimensionerar jag för 60 Hz-nät (120 Hz)?

I 60 Hz-nät ligger brumtonen vid dubbla nätfrekvensen, alltså 120 Hz, och övertonerna på motsvarande sätt vid 240 Hz och 360 Hz. Dimensioneringen följer samma princip, bara med 120 Hz som störfrekvens; med samma lagring ökar den beräknade isoleringsgraden därmed något. Ange nätfrekvensen i din förfrågan, till exempel för anläggningar som ska exporteras.

Gäller detta även torrtransformatorer?

Ja. Gjutharts- och andra torrtransformatorer brummar också med dubbla nätfrekvensen och lagras elastiskt på samma sätt. Eftersom ingen isolerolja förekommer är materialvalet friare. Sådana transformatorer står ofta direkt i byggnader – där är frikopplingen av stomljud särskilt viktig. För dimensioneringen räknas vikt, upplagsgeometri och uppställningsplats.

Hur tas horisontella krafter upp, till exempel vid kortslutning eller jordbävning?

Elastomerlager är i första hand dimensionerade för den vertikala lasten. Horisontella krafter, till exempel från kortslutning, jordbävning eller transport, tas upp via sidostopp eller låsningar med elastiskt mellanlägg så att ingen styv förbindelse till fundamentet uppstår. Om och i vilken storlek sådana laster ska beaktas fastställer konstruktören projektspecifikt; lagringen anpassar vi därefter.

Vad är skillnaden mellan källisolering och mottagarisolering?

Vid källisolering lagras vibrationskällan elastiskt – här transformatorn – så att stomljud inte når byggnaden. Vid mottagarisolering skyddar man i stället en känslig utrustning mot vibrationer från omgivningen, till exempel mätinstrument i ett laboratorium. Under transformatorer handlar det nästan alltid om källisolering. Mer om detta i ordlistan.

Fler användningsområden: Pumpar och kompressorer · CNC-maskiner och pressar · Installationer och värmepumpar · Järnväg och trafik · Fartyg och offshore · Bygg och grund · Laboratorier och forskning
Kunskap och verktyg: Material och tekniska data · Isoleringskalkylator · Matta, fot eller fjäder? · Fungerar inte mattan? · Nedladdningar · Vanliga frågor · Om oss