USV-Stromversorgung - Unterbrechungsfreie Stromversorgung

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Warum eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)?

Zur Namensgebung. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV-Anlagen), englisch Uninterruptible Power Supply (UPS), wird eingesetzt, um bei Störungen im Stromnetz die Versorgung kritischer elektrischer Lasten sicherzustellen.

Netzausfälle, Netzstörungen und die damit verbundenen Folgeschäden müssen nicht sein. Eine Notstromversorgung - Unterbrechungsfreie Stromversorgung oder USV Anlagen sichert die Stromversorgung für angeschlossene elektronische Systeme bei einem Netzausfall. Liegen Netzspannungen außerhalb von den zulässigen Toleranzen, oder befinden sich Spannungsspitzen im Stromnetz oder wird die Netzversorgung unterbrochen, versorgt die USV die angeschlossenen, empfindlichen Systeme sofort mit störungsfreiem Strom und schützt sie gegen Überspannungen.

Folgekosten und Imageverluste durch Stromausfälle werden mit unseren USV-Anlagen dauerhaft verhindert.

 

Wie sind USV-Anlagen als Unterbrechungsfreie Stromversorgung aufgebaut?

Einfach ausgedrückt besteht eine USV-Anlage die mit Batterien aufgebaut ist, egal ob als Rack-USV oder Stand-USV, aus einem Gehäuse, elektronischen Regelung und aus Blei-Vlies-Batterien (AGM) oder Blei-Gel-Batterien, bei USV-Stromversorgung aus Bleiakkumulatoren, Stromrichtern. Als Energiespeicher werden auch NiCd-Akkus, die unempfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen sind, und in seltenen Fällen Li-Ionen-Batterien eingesetzt.  

Es wird generell zwischen drei USV-Typen unterschieden:

  1. Standby- oder Offline-USV
  2. Line Interactive-USV oder Netzinteraktive-USV
  3. Online-USV 


1. Standby- oder Offline-USV

Sie schützt lediglich gegen einen totalen Netzausfall und ist die „Basis USV“. Auftretende Netzspannungen und Netzschwankungen der Netzfrequenzen können nicht von ihnen ausgeglichen werden. Bei einem Stromausfall übernimmt ein Akku die Energieversorgung der angeschlossenen Geräte. Auch bei einer Über- oder Unterspannung wird auf die unterbrechungsfreie Stromversorgung umgestellt. Die Schaltzeiten der Offline USV-Anlagen liegen dabei innerhalb weniger Millisekunden was für die Aufrechterhaltung der meisten Systeme ausreichend ist. Das Aufladen des Akkus erfolgt wieder während des Normalbetrieb über einen Ladegleichrichter. Der Wirkungsgrad der Anlage liegt hierbei bei rund 95%. Daher wird diese Art von USV-Stromversorgung oftmals für Kleinst-Verbraucher (mit 300 VA) oder nur für einzelne Computer eingesetzt.

2. Line Interactive-USV oder Netzinteraktive-USV

Diese Interaktive USV-Anlage schützt gegen einen totalen Netzausfall und gegen Schwankungen im Stromnetz. Erreicht wird dies durch einen zwischen Netzeingang und Verbraucher geschalteten Spannungsregler. Deshalb eignet sich diese USV sehr gut für eine Umgebung wo ein relativ schwankendes Stromnetz mit vielen Spannungsschwankungen vorkommen. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 95% und 98%. Dadurch können einzelne Computersysteme, Netzwerke oder größere TK-Anlagen abgesichert werden. Hochsensible Systeme sollten damit nicht ausgestattet werden.

3. Online-USV

Die "Online-USV" bietet den maximalen Schutz. Sie gleicht Schwankungen der Netzspannung als auch der Netzfrequenz aus. Der Verbraucher wird im Normalbetrieb ständig nicht direkt über das Stromnetz versorgt, sondern über den eingebauten Akku. Da bei dieser Art von USV-Anlagen bei einem Netzausfall nicht in eine andere Betriebsart umgeschaltet werden muss, treten im Vergleich zu den anderen USV-Typen keine Schaltzeiten auf. Diese USV-Anlage arbeitet mit einen "Dauerwandlerprinzip", hierbei ist die Wandlung von Wechsel- in Gleichspannung und von Gleich- in Wechselspannung gemeint. Da hierbei ständig die Spannung gewandelt wird, können elektrische Verluste und Wärme entstehen. Daher liegt der Wirkungsgrad bei ca. 90%. Wegen der Dauerbelastung ist die Lebensdauer der Akkus nicht allzu lange, im Schnitt 3 bis 4 Jahre. Dieser USV-Typ ist daher oft in der Server- und Datenkommunikation zu finden.

Wo werden USV-Geräte eingesetzt?

USV-Geräte finden daher vor allem in Krankenhäusern, Leitstellen, modernen Eisenbahn-Stellwerken und Rechenzentren Verwendung, mittlerweile aber ebenso in kleinen Büros (SoHo) oder zu Hause. Sie werden in die Stromzuleitung der zu sichernden Anlagen oder Geräte eingefügt. Entgegen dem genauen Wortlaut der Bezeichnung kann bei einfachen Ausführungen der USV die Stromversorgung für einen kurzen Zeitraum unterbrochen werden, der von den angeschlossenen Verbrauchern ohne Funktionseinbußen toleriert wird. Normalerweise beträgt dieser Zeitraum aber nur wenige Millisekunden.

Privathaushalte und kleine Büros (SoHo): Viele der häufig auftretenden Geräteausfälle und Datenbeschädigungen lassen sich auf Probleme mit der Stromversorgung -Stromnetz zurückführen.  Die elektronischen Systeme im Hause, die man tagtäglich für Unterhaltung, Kommunikation und Sicherheitsfunktionen nutzen, sind durch Spannungsschwankungen, Stromausfälle und andere Störungsprobleme gefährdet. Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung vermeidet lästige Ausfälle und schützt die unterschiedlichsten elektronische Systeme im Haushalt:

  • Mobile Geräte während der Ladephase
  • Router und Modems für das Netzwerk
  • Computer
  • Unterhaltungsgeräte wie TV-Gerät
  • Sicherheitssysteme
  • Spiel-Konsolen

Zu schützen in Ihrem Zuhause sind alle Kommunikationsgeräte und PCs Ihrer Familie vor Schäden und Dateibeschädigungen durch unerwartete Schwankungen und Störungen im Stromnetz wie Spannungsspitzen oder sogar indirekte Ladungen durch Blitzeinschlag. USV-Anlagen beginnen bei 300 VA und sorgen dafür, dass Ihre elektronischen Systeme auch bei Netzstörungen reibungslos und ohne Datenverluste weiterlaufen. Unsere Lösungen bieten eine bessere Leistung, eine längere Lebensdauer und einen zuverlässigeren Schutz Ihrer wertvollen Elektronik- und Unterhaltungsgeräte.

Unternehmen: Ausfallzeiten, die durch die Unterbrechung der Netzversorgung verursacht werden, sind für alle frustrierend und können letztlich ein ganzes Unternehmen, oder ganze Abteilungen lahmlegen und schädigen. Jahr für Jahr entstehen hohe Schäden aufgrund von ungewollten Ausfallzeiten, die durch Netzstörungen und Netzausfälle verursacht werden. Mit einer passenden USV-Anlagen könnten diese Schäden verhindern werden. Besonders für kleine bis mittlere Unternehmen ist das finanzielle Risiko am größten, weil ihre EDV über einen Server arbeitet und bei Ausfallzeiten ihre komplette Datenverarbeitung ausfällt oder beschädigt. Die Abteilung und manchmal auch die gesamte Firma lahmlegt und keine Umsätze generieren werden können.

Größere Stromausfälle kommen in Westeuropa relativ selten vor. Durch das Schalten großer Ströme treten aber ständig ungewollte Rückwirkungen auf das Stromnetz auf. Zum Beispiel rufen Kurzschlüsse und die Einschaltströme von Schweißstromquellen oder größeren Elektromotoren Spannungsabsenkungen hervor. Spannungsanhebungen treten zum Beispiel durch das Abschalten großer Lasten oder durch entfernte Blitzeinschläge auf. Empfindliche Geräte können dadurch in ihrer Funktion beeinträchtigt oder beschädigt werden. Die Energieversorger regeln die Netzspannung und die Netzfrequenz an den Einspeisepunkten ins Stromnetz zwar ständig nach, gleichen dadurch aber nur die Summe der Störungen aus. Eine USV kann lokale Schwankungen und Ausfälle ausgleichen, indem sie angeschlossene Geräte mit elektrischer Energie aus Akkumulatoren.