USV / AC-Stromversorgung für unterschiedliche Anwendungen

Die Dimensionierung einer USV ist entscheidend, um Ihre Geräte bei Stromausfällen oder -schwankungen zuverlässig zu versorgen. Eine falsche Wahl kann zu unzureichender Leistung oder unnötigen Kosten führen. Dabei sind der Leistungsbedarf, die Überbrückungszeit und die Empfindlichkeit der Geräte wichtig.

Zuerst müssen Sie den Gesamtleistungsbedarf berechnen. Die Anschlussleistung der Geräte in VA oder Watt wird addiert, um die benötigte USV-Leistung zu ermitteln. Die Umrechnungsfaktoren zwischen VA und Watt sind hierbei wichtig.

Die Überbrückungszeit spielt ebenfalls eine Rolle. Je länger diese sein soll, desto leistungsstärker muss die USV sein. Achten Sie auch auf die Empfindlichkeit Ihrer Geräte gegenüber Stromstörungen.

• Gleichrichter
  Er wandelt die Eingangsspannung von 230V 50Hz (AC) in Gleichspannung (DC) für die Akkuaufladung um.
• Akkumulator (Batterie)
  Er ist der Energiespeicher der USV und ist in der Lage, bei Spannungsunterbrüchen die angeschlossenen Geräte mit Spannung zu versorgen.

• Wechselrichter (Inverter)
  Er wandelt die Gleichspannung (DC) aus dem Akkumulator in Wechselspannung (Netzspannung) (AC).
• AVR (Automatic Voltage Regulator) (Automatischer Spannungsregler) (Line Interactive)
  Er regelt die Ausgangsspannung der USV und hält sie konstant und verhindert somit Unter- und Überspannung.

• Störspannungsschutz
  Er entfernt Störspannungsspitzen, um die angeschlossenen Geräte zu schützen.
• Steuerelektronik
  Sie prüft ständig die Netzspannung und erkennt Spannungsspitzen, Spannungsschwankungen oder Spannungsausfälle und kontrolliert die Ladung der Akkumulatoren. Sie überwacht auch den Ausgang auf Überlast.

USV-Geräte (unterbrechungsfreie Stromversorgungen) nutzen unterschiedliche Wellenformen, die jeweils spezifische Vor- und Nachteile haben.

• Die Sinuswelle entspricht der natürlichen Wellenform aus dem Stromnetz, erfüllt die Anforderungen modernster Elektronik und bietet eine Ausgangsspannung mit hoher Stabilität. Allerdings sind USV-Geräte mit Sinuswelle kostspielig und technisch aufwendig, da sie eine komplizierte Elektronik enthalten.

• Die Stufenwelle stellt eine Zwischenform zwischen Sinus- und Rechteckwelle dar. Geräte mit dieser Wellenform sind preislich im mittleren Bereich angesiedelt und verfügen über eine einfachere Bauweise mit weniger Elektronik. Dennoch reicht die Qualität der Stufenwelle nicht aus, um hochsensible Geräte zuverlässig zu betreiben.

• Die Rechteckwelle ist die kostengünstigste Option, da USV-Geräte mit minimalem Elektronikaufwand auskommen. Sie eignet sich jedoch nicht für Geräte mit induktiver Last wie Elektromotoren oder Drucker, da die Ausgangsspannung instabil ist und von den angeschlossenen Geräten abhängt. Während die Sinuswelle höchste Qualität bietet, ist die Rechteckwelle einfach und günstig, jedoch eingeschränkt nutzbar. Die Stufenwelle stellt einen Kompromiss zwischen Qualität und Preis dar.

Störungen im Elektroversorgungsnetz können aus verschiedenen Gründen auftreten. Naturereignisse wie Stürme, Blitze und Erdbeben gehören zu den häufigsten Ursachen, da sie Leitungen beschädigen oder Anlagen beeinträchtigen können. Auch technische Probleme wie Kurzschlüsse oder planmäßige Stromabschaltungen zur Wartung des Netzes spielen eine Rolle.

Zusätzlich kann es durch menschliche Aktivitäten, wie etwa Kabelabrisse bei Baggerarbeiten, zu Unterbrechungen kommen. In Industriegebieten können elektromagnetische und hochfrequente Störungen die Netzstabilität beeinträchtigen. Diese vielfältigen Faktoren verdeutlichen, wie anfällig das Elektroversorgungsnetz für interne und externe Einflüsse ist.

Innerhalb einer USV-Anlage gibt es verschiedene Bypass-Schalter:

Statische Bypass-Schalter zur automatischen Umschaltung von USV- auf Netzstrom bei einem Defekt innerhalb der Anlage.

Manueller Bypass-Schalter zur händischen Umschaltung von USV- auf Netzbetrieb z. B. für Wartungsarbeiten.

Externer Bypass-Schalter als direkte Verbindung zwischen Stromnetz und USV-Verteiler, um Anlage ohne Unterbrechung der Stromversorgung spannungsfrei zu schalten und z. B. auszutauschen.

Die Vorteile liegen in der Flexibilität, Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und in der einfachen Installation.

• Flexibilität und Verfügbarkeit
  Durch das modulare Design kann die USV einfach konfiguriert werden, so können alle standortspezifischen Anforderungen an USV-Leistung und Redundanz flexibel erfüllt werden. Die individuellen Leistungsmodule können unabhängig voneinander funktionieren und weisen eine interne Redundanz für maximale Verfügbarkeit auf.

• Skalierbarkeit
  Die modulare USV von EFFEKTA bietet mehrere Möglichkeiten zur Skalierung und passt sich Ihrer Anwendung an. Die Leistungsskalierung der modularen USV kann erreicht werden durch:
  
  - Die Steigerung der USV-Kapazität.
  - Das Hinzufügen einer neuen USV parallel zur bestehenden Anlage oder
  - Das Hinzufügen einer weiteren USV und die Verlagerung der Last auf diese.
  
  Modulare USVs unterstützen die Skalierbarkeit der Kapazität, indem einfach ein neues Leistungsmodul der vorhandenen USV hinzugefügt wird. Mit Hilfe von ausfallsicherer Parallelschaltungs-Technologie, kann eine neue USV zu der bestehenden Anlage hinzugefügt werden, ohne den laufenden Betrieb des USV-Systems zu stören oder zu unterbrechen.

• Einfache Installation
  EFFKTA USV-Anlagen sind einfach zu installieren, da die flexible modulare Struktur es ermöglicht, standortspezifische Anforderungen sowohl an die Bypass- als auch an die USV-Kapazität anzupassen.