Hałas w rozdzielnicy średniego napięcia to nie detal – to sygnał ostrzegawczy, który może oznaczać ryzyko, awarię i ukryte koszty.

Wyobraź sobie rozdzielnicę średniego napięcia, która... szepcze. Nie ryczy, nie bucze, nie rezonuje. Szepcze. To nie science fiction – to efekt dobrego projektu akustycznego. W świecie elektroenergetyki hałas to nie tylko kwestia komfortu – to sygnał, że coś może pójść bardzo źle. Dźwięk to pierwsze ostrzeżenie. A jego brak – to spokój, który buduje zaufanie do instalacji.

W Energeksie wiemy, że projektowanie rozdzielnic to sztuka łączenia technologii, bezpieczeństwa i... ciszy. Dlatego dziś bierzemy pod lupę temat, o którym niewielu mówi, ale który wpływa na wszystko – od trwałości komponentów, po zdrowie ludzi pracujących przy stacjach.

Dla kogo? Dla inwestorów, projektantów i inżynierów, którzy chcą zrozumieć, dlaczego hałas z rozdzielnicy to nie tylko irytacja – to potencjalne zagrożenie.

Co zyskasz? Zrozumienie, jak właściwa akustyka może przedłużyć żywotność rozdzielnicy, obniżyć ryzyko awarii i zapewnić komfort pracy ludziom, którzy z nią mają kontakt.

W artykule przeczytasz:

• Skąd się bierze hałas w rozdzielnicach SN

• Jakie są skutki akustycznych zaniedbań

• Jak projektować, by cisza była standardem

Zachęcamy do przeczytania i dzielenia się wnioskami. Będziemy wdzięczni za każdą opinię – bo to właśnie rozmowa pozwala nam projektować lepiej.

Czas czytania: ok. 5 minut

Akustyka, której nie słychać: skąd bierze się hałas w rozdzielnicy SN?

Cisza to nie brak dźwięku. To dowód na dobrze zaprojektowaną technologię.

Kiedy wchodzisz do pomieszczenia rozdzielni SN, nie spodziewasz się koncertu. A jednak, często go słyszysz – buczenie, szum, metaliczne zgrzyty. To dźwięk urządzeń, które próbują powiedzieć: „coś tu pracuje na granicy swoich możliwości”. W rzeczywistości, hałas generowany w rozdzielnicach średniego napięcia to złożony, często ignorowany problem techniczny, który łączy fizykę drgań, inżynierię materiałową i ergonomię pracy.

W odróżnieniu od instalacji niskonapięciowych, w środowisku SN mamy do czynienia z prądami do 1250 A, a momenty zwarciowe mogą osiągać wartości rzędu 21 kA. W takich warunkach każda mikrodrgania rezonansowa potrafi się rozrosnąć do całkiem słyszalnego hałasu — a co ważniejsze, do realnego zagrożenia technicznego.

Źródła dźwięku w rozdzielnicy – więcej niż tylko „szum pracy”

1. Drgania elektromagnetyczne – Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz, szczególnie w układach z dużymi indukcyjnościami, generuje siły działające na przewodniki i rdzenie. W przypadku zwarcia te siły wzrastają wykładniczo.

2. Łuk elektryczny – Choć krótkotrwały, towarzyszy mu impuls dźwiękowy przypominający eksplozję. W rozdzielnicach SF₆ występują tzw. klapy dekompresyjne, które powinny rozpraszać nadmiar energii – ale jeśli są źle zaprojektowane, efekt akustyczny staje się znaczący.

3. Rezonanse konstrukcyjne – Każda niezamocowana płyta, niezabezpieczona rama, zbyt cienki metal może działać jak membrana rezonansowa – wzmacniając nawet drobne dźwięki do poziomu słyszalnego.

4. Wentylacja i obieg powietrza – W rozdzielnicach z wymuszonym chłodzeniem akustyka kanałów wentylacyjnych odgrywa kluczową rolę. Hałas aerodynamiczny może osiągać 70–80 dB nawet przy braku awarii.

5. Zjawiska piezoelektryczne i mikrodrgania styków – Styk, który nie jest dokręcony z odpowiednim momentem (np. 39 Nm dla śrub M10), może generować lokalne drgania. To z czasem prowadzi do mikrołuków i lokalnego przegrzewania.

Ile hałasu to za dużo?

• 50–60 dB(A) – akceptowalny poziom w normalnych warunkach pracy.

• 60–75 dB(A) – poziom wymagający zastosowania materiałów tłumiących i wygłuszeń strukturalnych.

• powyżej 85 dB(A) – przekroczenie progu zgodności z normami BHP. Wymagane środki ochrony indywidualnej.

• 95–110 dB(A) – poziom alarmowy, możliwy przy łuku wewnętrznym lub awarii. Wymaga natychmiastowej interwencji.

W praktyce to oznacza, że rozdzielnica generująca 80 dB hałasu przez osiem godzin dziennie naraża personel nie tylko na trwały ubytek słuchu, ale również na zmęczenie psychiczne, spadek koncentracji i błędy operacyjne. A jeden błąd w środowisku SN może zakończyć się tragicznie.

Kiedy dźwięk staje się zagrożeniem: skutki zaniedbań akustycznych

„To tylko hałas” – czy na pewno?

W projektowaniu rozdzielnic SN akustyka często traktowana jest po macoszemu – jako tło, „szum”, estetyczny dodatek. Tymczasem fizyka nie zna pojęcia tła. Hałas to energia. Energia, która rezonuje, wprawia w drgania metalowe elementy, a w konsekwencji – osłabia strukturę urządzenia, skraca jego żywotność i zagraża zdrowiu człowieka.

Na pozór niewinne zjawiska dźwiękowe stają się z czasem tykającą bombą, która może wybuchnąć niespodziewanie – dosłownie i w przenośni. Poniżej analizujemy skutki zaniedbań akustycznych na trzech poziomach: technicznym, ludzkim i regulacyjnym.

1. Skutki techniczne: mikrowibracje, które niszczą w ciszy

Mikrowibracje to niewidzialny wróg infrastruktury. Pojawiają się na poziomie pojedynczych styczników, szyn zbiorczych, czy wręcz punktów dokręcania śrub. Przez powtarzające się rezonanse (nawet o amplitudzie rzędu mikronów), może dojść do:

• luzowania połączeń (efekt znany z torów kolejowych i mostów – tylko w mikroskali),

• utleniania styków i zwiększenia ich rezystancji przejściowej,

• lokalnego grzania styków → mikrołuków → przyspieszonego zużycia.

Przykład: nieodpowiednio dokręcone połączenia szyn zbiorczych (np. z momentem poniżej 70 Nm dla śrub M12) mogą w ciągu 6 miesięcy pracy stracić stabilność geometryczną, a poziom kontaktu spada o 40%, zwiększając ryzyko zwarcia.

Stałe obciążenie rezonansowe może także wpływać na urządzenia automatyki – np. przekaźniki, czujniki obecności napięcia, wyłączniki pomocnicze. Usterki w tych obwodach mogą pozostać niezauważone – aż do momentu awarii.

2. Skutki ergonomiczne i psychofizyczne: dźwięk, który męczy ludzi

Hałas działa na człowieka w sposób skumulowany. Co to znaczy?

• Dźwięk ciągły powyżej 70 dB(A) przez 8 godzin = utrata słuchu po kilku latach.

• Dźwięk impulsowy powyżej 100 dB(A) (np. przy łuku lub przełączeniu dużego prądu) = natychmiastowe uszkodzenie błony bębenkowej.

• Hałas o zmiennej częstotliwości (drgania powyżej 2000 Hz) = podwyższony poziom kortyzolu, drażliwość, ryzyko błędów decyzyjnych.

Dla pracowników rozdzielni lub osób zajmujących się serwisem, hałas może mieć także skutki psychologiczne: dekoncentrację, błędne odczyty paneli, zaniechanie kontroli.

W środowiskach, gdzie kluczowe są precyzyjne procedury (np. wyłączanie systemów bezpieczeństwa), każda sekunda nieuwagi może zakończyć się tragicznie.

3. Skutki regulacyjne: niezgodność z normami = straty i odpowiedzialność

Rozdzielnice, które przekraczają normy hałasu lub nie spełniają wymogów IEC/CEI, narażają inwestora i producenta na:

• konieczność modernizacji lub demontażu,

• odrzucenie instalacji przez UDT lub audytora ISO,

• brak zgodności z rozporządzeniem Ministra Rodziny i Polityki Społecznej (Dz.U. 2020 poz. 1356) w zakresie BHP,

• odpowiedzialność cywilną lub karną w przypadku wypadku przy pracy.

Przypomnijmy – zgodnie z normą IEC 62271-1:

„Projekt rozdzielnicy musi zapewniać ograniczenie emisji dźwięku do poziomu umożliwiającego bezpieczne, komfortowe i niezakłócone użytkowanie w przewidzianym czasie pracy”.

Dodatkowo, zgodnie z Dyrektywą Maszynową 2006/42/WE, urządzenia o emisji powyżej 80 dB muszą zawierać oznaczenie poziomu hałasu i instrukcję obsługi z informacją o środkach ochronnych.

Długofalowe skutki „cichego ryzyka”

„Wiesz, że coś poszło nie tak, kiedy twoja rozdzielnica zaczyna brzmieć jak kiepsko zestrojone radio.” – technik z elektrociepłowni w Opolu

Prawdziwym problemem zaniedbań akustycznych nie są jednak jednorazowe awarie, lecz... ich powtarzalność. Rozdzielnice pracujące w warunkach rezonansowych mają statystycznie:

• o 38% wyższy wskaźnik awaryjności po 24 miesiącach,

• o 27% wyższe koszty konserwacji,

• o 45% krótszą żywotność elementów ruchomych (np. napędów wyłączników).

Z kolei inwestorzy narażeni są na:

• przestoje produkcyjne,

• roszczenia pracownicze,

• ryzyko nieprzejścia audytów certyfikujących.

Efekt domina – kiedy jeden dźwięk uruchamia lawinę

Hałas = drganie. Drganie = luz. Luz = podgrzanie styku. Podgrzanie = mikrołuk. Mikrołuk = zwarcie. Zwarcie = wyłączenie obwodu. Wyłączenie = przestój produkcji.

Zaniedbania w kwestii emisji akustycznej uruchamiają mechanizm znany z inżynierii systemów jako efekt domina defektu ukrytego.

I tu rodzi się pytanie: skoro można to wszystko przewidzieć i zapobiec – dlaczego tak rzadko się o tym mówi?

Prewencja zamiast reakcji: kiedy cisza staje się inwestycją

Najlepszą strategią zarządzania ryzykiem akustycznym jest... nie dopuścić do jego zaistnienia. W praktyce oznacza to:

• wybór rozdzielnic z potwierdzoną zgodnością z CEI EN 62271-200,

• ocena poziomu hałasu już na etapie FAT (Factory Acceptance Test),

• zastosowanie technologii tłumienia pasywnego (np. absorbery akustyczne, tłumiki łuku, wibroizolatory),

• regularne przeglądy momentów dokręcania (co 6–12 miesięcy).

  Jeśli chcesz zrozumieć, na co naprawdę warto zwracać uwagę w 2025 roku, jak interpretować oznaczenia łuku wewnętrznego, czym różni się rozdzielnica pełnozgodna od modułowej i co z tego wynika dla Ciebie – to będzie dobra lektura:
  Jak wybrać rozdzielnicę w 2025 roku i nie dać się nabrać: przewodnik techniczny

  ---

Jak zaprojektować ciszę: dobre praktyki dla rozdzielnic SN

W świecie technologii, w którym liczy się niezawodność i efektywność, akustyka rozdzielnicy SN nie jest już luksusem, lecz warunkiem bezpieczeństwa. To właśnie „cicha konstrukcja” staje się wyróżnikiem jakości i długowieczności urządzeń. Cisza w rozdzielni nie oznacza jedynie braku hałasu – to wynik doskonale zaprojektowanego systemu zarządzania drganiami, przepływem powietrza, strukturą obudowy i łączeniami mechanicznymi.

Poniżej przedstawiamy zestaw dobrych praktyk, opartych zarówno na normach międzynarodowych (IEC, CEI, ISO), jak i na konkretnym doświadczeniu Energeks przy wdrażaniu rozdzielnic serii N od ICET.

1. Projekt konstrukcji – rama, która nie rezonuje

Każda rozdzielnica pracuje w środowisku dynamicznych sił – zarówno elektromagnetycznych (indukowanych przez przepływ prądu), jak i mechanicznych (wynikających z eksploatacji i przełączeń). Dlatego pierwszym krokiem ku ciszy jest właściwa konstrukcja nośna.

• Zastosowanie ocynkowanej ramy stalowej o wysokiej sztywności skrętnej ogranicza możliwość rezonansu całej struktury. W rozdzielnicach ICET wykorzystano profile wzmacniane, które redukują podatność na drgania do minimum.

• Otwory montażowe i połączenia śrubowe rozmieszczone są w sposób nieregularny – to świadome działanie inżynierów, które eliminuje zjawisko interferencji i nakładania się fal akustycznych.

• Zamiast pełnej wspólnej konstrukcji, stosuje się modułową zabudowę segmentową, dzięki czemu każdy przedział (np. szynowy, pomiarowy, wyłącznikowy) może tłumić drgania niezależnie.

Cisza zaczyna się w metalu – w jego geometrii, sposobie łączenia, w precyzyjnie określonej grubości blach. Nawet 1 mm więcej w kluczowych punktach ramy może zredukować rezonans o 3–5 dB.

2. Przegrody, które izolują fizycznie i akustycznie

W tradycyjnych rozdzielnicach przestrzenie wewnętrzne łączą się akustycznie, co sprzyja rozchodzeniu się dźwięków o wysokiej częstotliwości (powyżej 1 kHz). Rozdzielnica staje się wtedy... pudłem rezonansowym.

Dlatego w nowoczesnych rozwiązaniach konstrukcyjnych, takich jak seria N ICET:

• Każdy przedział wyposażony jest w pełne, metalowe przegrody o podwyższonej odporności na falę ciśnienia,

• Elementy separujące montowane są nie tylko w pionie, ale również w poziomie – co ogranicza propagację dźwięków w wielu osiach,

• W newralgicznych miejscach stosuje się wypełnienia z materiałów dźwiękochłonnych (np. pianki poliuretanowe klasy B2, wełna mineralna),

• Dodatkowe uszczelki przy drzwiach przedziałów zapewniają nie tylko ochronę przed pyłem i wilgocią (IP3X/IP2X), ale również tłumienie punktowe.

Tego typu podział pozwala zredukować poziom hałasu między przedziałem wyłącznikowym a operacyjnym o 15–20 dB. To wystarczy, by w sytuacji łuku wewnętrznego personel znajdujący się 3 metry dalej nie był narażony na przekroczenie progu 85 dB.

3. Tłumiki łuku i ukierunkowane kanały rozprężne

W momencie wystąpienia zwarcia łukowego wewnątrz rozdzielnicy (tzw. internal arc fault) w ciągu milisekund generowane są fale ciśnienia i dźwięku o poziomie nawet 130–140 dB. Dlatego konieczne jest zastosowanie:

• kanałów dekompresyjnych, które wyprowadzają nadciśnienie gazów (w tym SF₆) w kierunku bezpiecznym dla personelu,

• klap odciążających, które samoczynnie otwierają się tylko w sytuacji przekroczenia progu dynamicznego,

• pochłaniaczy dźwięku w strefach wydechu, w postaci siatek lub segmentów wypełnionych materiałem pochłaniającym.

W serii N ICET zastosowano również specjalnie ukształtowane powierzchnie prowadzące (wewnątrz komory), które rozpraszają falę ciśnienia, ograniczając jej bezpośrednie uderzenie w drzwi frontowe.

To rozwiązania, które wpływają nie tylko na bezpieczeństwo, ale także na komfort. Dzięki nim hałas powstały podczas awarii nie wykracza poza dopuszczalne normy w pomieszczeniu o kontrolowanej akustyce (poniżej 100 dB przez czas ≤ 1s).

4. Montaż szyn i złącz – cisza na styku

Elementy przewodzące, takie jak szyny zbiorcze i przyłącza kablowe, są miejscem częstych fluktuacji prądowych i mechanicznych. Wibracje generowane przez prądy o dużych wartościach mogą skutkować efektami akustycznymi, jeśli połączenia nie są odpowiednio zaprojektowane.

Dobre praktyki obejmują:

• użycie szyn o przekroju minimalizującym drgania własne (często posrebrzanych lub cynowanych, o zaokrąglonych krawędziach),

• dokładne określenie momentu dokręcania śrub – np. M12: 70 Nm, ale w przypadku połączenia z rozłącznikiem IMS izolowanym w SF₆ ograniczone do 55 Nm,

• stosowanie sprężynujących podkładek, które absorbują część energii drgań,

• unikanie przewodów giętkich bez punktów kotwiczenia – każda ich „fala” może rezonować i przenosić drgania do innych sekcji.

W efekcie prawidłowy montaż kabli i szyn to nie tylko kwestia przepływu prądu, ale także ciszy. Ciszy, która oznacza spokój pracy i dłuższą żywotność.

5. Materiały tłumiące – warstwa ochronna dla uszu i urządzeń

Ostatnim, ale równie ważnym elementem jest zastosowanie materiałów tłumiących – zarówno wewnątrz drzwi panelowych, jak i w przestrzeniach międzykomorowych.

Rozwiązania stosowane w serii N:

• pianki melaminowe o strukturze otwartokomórkowej, klasyfikowane wg EN ISO 11654 jako „A” w zakresie pochłaniania,

• blachy perforowane z matami bitumicznymi (redukcja drgań obudowy),

• uszczelki wielomateriałowe przy drzwiach i pokrywach – pełniące funkcję barier akustycznych i ochronnych,

• panele kompozytowe o strukturze typu „sandwich”, które ograniczają przenikanie hałasu między sekcjami.

Takie podejście daje możliwość projektowania nie tylko zgodnego z normami, ale wręcz przekraczającego ich wymagania. W niektórych instalacjach hałas mierzony przy pracy wyłącznika SN Serie N wynosił zaledwie 60 dB – czyli mniej niż przeciętna rozmowa.

Sztuka świadomych wyborów

Projektowanie cichej rozdzielnicy to nie sztuka kompromisów, lecz rezultat świadomych wyborów inżynieryjnych. Cisza to efekt synergii materiału, geometrii, montażu i przewidywania scenariuszy awaryjnych. Warto inwestować w rozwiązania, które nie tylko spełniają normy, ale je przewyższają – bo to właśnie one będą fundamentem bezpiecznej, trwałej i efektywnej infrastruktury energetycznej przyszłości.

Cicho, ale z mocą

W świecie energetyki przemysłowej, gdzie każda decyzja projektowa przekłada się na bezpieczeństwo ludzi i milionowe koszty operacyjne, cisza nie jest już komfortem. Cisza staje się wartością strategiczną. To ona świadczy o dojrzałości technologicznej, precyzji wykonania i zrozumieniu ukrytych mechanizmów ryzyka.

Dobrze zaprojektowana rozdzielnica średniego napięcia nie tylko spełnia swoją podstawową funkcję. Ona milczy, kiedy pracuje – i ostrzega, gdy dzieje się coś niepokojącego. Nie wprowadza zamętu. Daje poczucie spokoju – operatorowi, inwestorowi, zespołowi utrzymania ruchu. A przecież właśnie o to chodzi: o spokój, który wynika z jakości.

Jeśli dziś stoisz przed decyzją o modernizacji rozdzielni lub projektujesz nową infrastrukturę – jesteśmy tutaj, by Cię wesprzeć. Niezależnie od tego, czy szukasz gotowego rozwiązania „od ręki”, czy dopiero analizujesz wymagania techniczne w kontekście norm i realiów Twojej hali – chętnie porozmawiamy, doradzimy i podzielimy się doświadczeniem.

Zajrzyj do naszej aktualnej oferty, gdzie znajdziesz jednostki dopracowane nie tylko pod kątem parametrów elektrycznych, ale także akustycznych.

Sprawdź dostępność transformatorów olejowych – wiele modeli z 5-letnią gwarancją czeka gotowych do natychmiastowego wdrożenia, bez okresu oczekiwania.

A jeśli zależy Ci na codziennej inspiracji, dostępnej wiedzy branżowej i przestrzeni do dzielenia się praktycznymi wyzwaniami – zapraszamy do naszej społeczności LinkedIn Energeks. Tam rozmawiamy nie tylko o urządzeniach, ale o przyszłości energetyki.

Razem – ciszej, mądrzej, bezpieczniej.

Źródła:

Cover Photo: muhammetcolak-7360328

IEEE Xplore – Acoustic Emissions in MV Switchgear

Eaton – MV Switchgear Design and Safety

Cigre Study Committee A3 – High Voltage Equipment