Na jaké stroje se vztahuje norma ISO 20816-5?

Norma ISO 20816-5 platí pro hydraulické stroje včetně vertikálních Kaplanových turbín, vertikálních Francisových turbín, vertikálních čerpacích turbín, horizontálních Peltonových turbín a vertikálních čerpadel pracujících ve vodních elektrárnách. Zahrnuje stroje s jmenovitými otáčkami obvykle od 60 do 1000 ot/min.

Proč se limity vibrací vodních turbín liší od limitů vibrací parních turbín?

Hydraulické stroje pracují při mnohem nižších otáčkách než parní turbíny (často 60–500 ot/min oproti 1500–3600 ot/min). Jsou také vystaveny hydraulickým budicím silám z proudění vody, rázům v sací trubce a kavitaci, které generují odlišné vibrační vzorce. U vertikálních strojů je třeba zohlednit další faktory týkající se vibrací axiálních ložisek.

Co je měření posunutí hřídele u vodních turbín?

Posunutí hřídele ve vodních turbínách se měří pomocí bezdotykových sond umístěných v blízkosti vodicích ložisek, které obvykle měří posunutí mezi špičkami v mikrometrech (μm pp). To je zásadní pro vertikální stroje, u kterých monitorování dráhy hřídele odhaluje nevyváženost, nesouosost a hydraulickou nestabilitu.

Proč mají horizontální Peltonovy turbíny různá omezení?

Horizontální Peltonovy turbíny mají nižší limity vibrací než vertikální stroje, protože horizontální uspořádání ložisek je citlivější na dynamické síly. Impulzní povaha nárazu Peltonova kola také vytváří odlišné vibrační charakteristiky ve srovnání s reakčními turbínami, jako jsou Francisovy a Kaplanovy.

Co mám dělat, když vibrace dosáhnou zóny C na vodní turbíně?

Zóna C označuje, že stroj není vhodný pro nepřetržitý dlouhodobý provoz. Prozkoumejte hlavní příčiny, včetně kavitace oběžného kola, přepětí v sací trubce, opotřebení vodicích ložisek, nesouososti hřídele nebo hydraulické rezonance. Zvyšte frekvenci monitorování, naplánujte nápravnou údržbu během příští plánované odstávky a zvažte omezení zatížení.

Bezplatný inženýrský nástroj #023

Mezní hodnoty vibrací – vodní turbíny a čerpací jednotky

Vyhodnocuje závažnost vibrací hydraulických turbín, čerpadel s turbínami a čerpadel dle normy ISO 20816-5. Podporuje měření rychlosti ložiskového tělesa a posunutí hřídele.

ISO 20816-5 Zóny A/B/C/D Vodní stroje

Typ stroje

Měření

Měřená hodnota (mm/s RMS)

Rychlé předvolby

Výsledky

Vibrační zóna

Měřená hodnota

Doporučení

Zóna	Hranice	Popis

Rozsah normy ISO 20816-5

Norma ISO 20816-5 specifikuje kritéria pro hodnocení vibrací hydraulických strojů, včetně Kaplanových, Francisových a Peltonových turbín, čerpacích turbín a čerpadel používaných ve vodních elektrárnách. Zahrnuje vertikální i horizontální konfigurace strojů.

Vibrace ložiskových skříní – vertikální stroje

Rychlost širokopásmových vibrací měřená na ložiskovém tělese v mm/s RMS, typicky v rozsahu 10–1000 Hz. Platí pro vertikální Kaplanovy, Francisovy, čerpací turbínové a čerpací jednotky.

Hranice zóny	Rychlost (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.3
CD	8.5

Vibrace ložiskového tělesa – horizontální Peltonův systém

Horizontální Peltonovy turbíny mají nižší přípustné limity kvůli uspořádání ložisek a charakteristikám impulzního zatížení.

Hranice zóny	Rychlost (mm/s RMS)
A/B	2.3
B/C	4.5
CD	7.1

Posunutí hřídele – vertikální stroje

Relativní posunutí hřídele se měří pomocí bezdotykových sond a vyjadřuje se jako posunutí mezi vrcholy v μm.

Hranice zóny	Posun (μm pp)
A/B	80
B/C	160
CD	260

ℹ️ Poznámka: Vertikální hydromotory mají jedinečné vibrační charakteristiky v důsledku gravitace působící podél osy hřídele. Stav axiálních ložisek a hydraulické síly (vzduch v sací trubce, kavitace) významně ovlivňují vibrační chování.

⚠️ Důležité: Měly by se monitorovat vibrace ložiskového tělesa i hřídele. Celkové hodnocení určuje horší z těchto dvou posouzení. Provozní podmínky (zatížení, tlak, hladina vody v zadní části stroje) silně ovlivňují úroveň vibrací u vodních strojů.

Mezní hodnoty vibrací pro vodní turbíny dle ISO 20816-5 | Vibromera

Vydáno Nikolaj Šelkovenko na 15. února 2026 5. března 2026

Výsledky

Rozsah normy ISO 20816-5

Vibrace ložiskových skříní – vertikální stroje

Vibrace ložiskového tělesa – horizontální Peltonův systém

Posunutí hřídele – vertikální stroje