USV-Anlagen

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USV Uniteruptable Power Supply Systems

  • Einrichtung für Telekomunikation oder für Rechnernetze müssen hochverfügbar sein.
  • Der direkte Betrieb der Systeme oder Anlagen aus den öffentlichen Energienetzen, die eine Verfügbarkeit von 99% bis 99.5% erreichen, ist nicht möglich.
  • Eingesetzt werden deshalb unterbrechungsfreie Stromversorgungsanlagen.
  • USV werden aus dem öffentlichen Energienetz oder/und aus Netzersatzanlagen gespeist.
  • Aufgaben für USV-Anlagen sind:
  • Umsetzen der Spannungsart bzw. Spannungshöhe auf die erforderlichen Werte,
  • Speichern elektrischer Energie zur Überbrückung von Netzlücken bzw. -ausfällen,
  • Regeln der Speisungsspannung unabhängig vom Über- oder Unterschreiten der Primärversorgung,
  • Ausfiltern von Überspannungen (z.B. Blitzschlag),
  • Energieverteilung an die nachgeschalteten Verbraucher

Einsatzgebiete

USV Anlagen finden ihr Einsatzgebiet hauptsächlich in folgenden Bereichen:

  • PC
  • Server
  • LAN-Knoten
  • Telefonanlagen (Telecom-Systeme)
  • Steuerungen
  • Klimaanlagen
  • Notstromversorgungen (z.B. Notbeleuchtungen)
  • Alarmanlagen
  • Überwachungsanlagen
  • Kassensysteme
  • Automationsanlagen der Industrie
  • Zutrittskontrollsysteme

Welche Elemente sind zu welchem Zweck in einer USV enthalten?

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.

VDF-Prinzip(offline-USV)

Normalbetrieb: Der Verbraucher wird direkt aus dem Netz versorgt; die Batterie wird koninuirlich über den Ladegleichrichter geladen. Bei Netzausfall erfolgt die Umschaltung auf den Batteriekreis über den Wechselrichter ("Backupkreis")

Schema Offline.gif

VFI-Prinzip(online USV)

Normalberieb: Gleichgerichtete Netzwechselspannung lädt Batterie und Wechselrichtung der Gleichspannung versorgt Verbraucher. Bei Netzausfall erfolgt lückenloser Übergang auf die Speisung aus der Batterie.

Schema Online.gif

VI-Prinzip(line-interactive USV)

Normalbetrieb: Netzspannung wird über Wechselrichter, der die Netzschwankungen ausregelt, direkt an die Verbraucher geleitet; Batterie wird parallel geladen. Batteriekreis wird nur bei Totalasufall des Netzes zugeschaltet (hoher Wirkungsgrad).

Schema Offline AVR.gif