USV-Anlagen/Frequenzwandler

USV-Anlagen sind technische Geräte im Bereich der Elektrotechnik, die sicherstellen, dass wichtige Systeme und Anlagen während Netzschwankungen weiterhin unterbrechungsfrei mit Strom versorgt werden. USV steht hierbei für Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Elektronische Geräte, die an kritische Systeme angebunden sind, sind von einer kontinuierlichen einwandfreien Stromversorgung abhängig. In vielen Fällen kann eine minimale Unterbrechung der Stromversorgung Datenverluste herbeiführen oder lebensrettende Systeme abschalten. Eine USV-Anlage ist ein Stromversorgungssystem, welches elektrische Geräte und Anlagen während Netzausfällen oder Stromunterbrechungen vor Unterbrechungen der Energieversorgung schützt. Kommt es zu einem Stromausfall hält die USV-Anlage die Spannungsversorgung unterbrechungsfrei aufrecht, bis die Netzversorgung wiederhergestellt ist oder ein Generator die Versorgung wieder einschaltet. Heutzutage wird ein plötzlicher Stromausfall die meisten Unternehmen und Behörden immens beeinflussen. Neben Stromausfällen können elektrische Geräte jedoch von weiteren elektrischen Lasten negativ beeinflusst werden. Elektrische Geräte sind also anfällig für Unterspannung, Überspannung, Spannungsabfälle, Netzausfälle, Spannungsspitzen etc. Diese Art von elektrischen Lasten können ebenfalls eine negative Auswirkung auf empfindliche Anlagen haben. Eine USV-Anlage bietet also die einfache Möglichkeit eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung zu garantieren und sorgt somit für die dauerhafte Betriebsfähigkeit der digitalisierten Welt. USV-Anlagen werden in drei Kategorien unterteilt, USV Offline/Standby, USV Line Interactive, USV Online/Doppelwandler.

Offline/Standby USV Anlagen

Diese Art von USV-Anlage schützt lediglich gegen Netzausfälle und kurzzeitige Spannungsschwankung, bietet jedoch eine unterbrechungsfreie Versorgung durch eine Pufferbatterie. Etwaige Unter- oder Überspannungen werden nicht ausgeglichen. Offline USV schalten jedoch bei Unter- oder Überspannung automatisch in den Batteriebetrieb um. Durch die Umschaltdauer auf den Batteriebetrieb von 4 bis 10 ms werden Störungen unterhalb dieser Zeit nicht erkannt.

Line Interactive

Diese USV funktioniert ähnlich wie eine Offline USV. Schützt also vor Netzausfall, kurzzeitige Spannungsschwankungen und kann zusätzlich Spanungsschwankungen dauerhaft kontrollieren. Line Interactive USV Anlagen werden in Bereichen eingesetzt, die von Spannungsschwankungen betroffen sind und stellen eine zuverlässige Unterbrechungsfreie Stromversorgung sicher.

Online USV Anlagen

Die Online USV ist die komplexeste und umfassendste Lösung für eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung. Beim Einsatz einer Online USV wird die Pufferbatterie bzw. das Batterieladegerät durch einen Wechselrichter ersetzt. Online USV zählt dadurch als Stromgenerator, welcher eine eigene dauerhafte Netzspannung erzeugen kann. Neben der dauerhaften Stromversorgung lädt diese USV zeitgleich die Batterie. Die Eingangsspannung kann hierbei schwanken, die Ausgangsspannung entspricht jedoch einer Sinuskurve und verfügt über bessere Eigenschaften als Strombetrieb aus einer Steckdose. Außerdem verfügen Online USV über eine galvanische Trennung oder einen Trenntransformator, um noch mehr Störungen über den Erdleiter zu filtern. Durch die dauerhafte Belastung dieser USV-Anlagen entstehen elektrische Verluste sowie Wärmeverluste, und reduzieren somit den Wirkungsgrad der USV auf 90 %. Durch die dauerhafte Belastung des Akkus beträgt die Lebensdauer hier ca. 3 bis 4 Jahre.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu USV-Anlagen/ Frequenzwandler

Was ist eine USV-Anlage?

Eine USV-Anlage (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist ein Gerät, das dafür sorgt, dass elektrische Systeme auch bei unerlaubten Netzschwankungen oder Stromausfällen weiterhin mit Energie versorgt werden. Sie schützt empfindliche Geräte vor Unterbrechungen und Ausfällen.

Warum ist eine USV-Anlage wichtig?

Selbst kurze Unterbrechungen in der Stromversorgung können elektronische Geräte stören und so Fehlfunktionen oder Datenverluste verursachen oder kritische Systeme außer Betrieb setzen. Eine USV-Anlage verhindert solche Störungen und sichert damit die Betriebsfähigkeit wichtiger Anlagen, insbesondere in einer digitalisierten Umgebung.

Welche Probleme können ohne USV auftreten?

Ohne eine USV-Anlage sind Geräte anfällig für Unterspannung, Überspannung, Spannungsspitzen, Spannungsabfälle und komplette Netzausfälle. Diese Einflüsse können elektronische Geräte stören und so Fehlfunktionen oder Datenverluste verursachen und sensible elektronische Systeme sogar beschädigen.

Welche Arten von USV-Anlagen gibt es?

USV-Anlagen werden in drei Hauptkategorien unterteilt: Offline- bzw. Standby-USV, Line Interactive USV und Online-USV (auch als Doppelwandler bekannt). Darüber hinaus gibt es ein- und dreiphasige Systeme

Was ist eine Offline/Standby USV?

Offline-USV-Anlagen schützen vor Netzausfällen und kurzfristigen Spannungsschwankungen. Sie arbeiten mit einer Pufferbatterie, gleichen jedoch keine dauerhaften Unter- oder Überspannungen aus. Beim Verlassen des zugelassenen Spannungsbereichs wird automatisch in den Batteriebetrieb umgeschaltet, wobei die Umschaltzeit bis zu 10 Millisekunden liegt. Offline-USVs haben dadurch gegenüber den Line-Interactive- und den Online-USVs potentiell den höchsten Wirkungsgrad.

Was unterscheidet eine Line-Interactive USV?

Line-Interactive USV-Anlagen funktionieren ähnlich wie Offline-USVs, sind jedoch mit bis zu 4 Millisekunden Umschaltzeit etwas schneller, da der interne Wechselrichter dauerhaft läuft. Sie sind besonders geeignet für Einsatzbereiche mit häufigen Spannungsschwankungen und stellen dort eine zuverlässige Stromversorgung sicher. Line-Interactive USVs haben einen potentiell etwas schlechteren Wirkungsgrad gegenüber Offline-USVs, aber besser als Online USVs.

Was macht eine Online USV aus?

Die Online USV (auch Online-Dauerwandler) ist die technisch aufwändigste Lösung. Die Eingangsspannung lädt dabei kontinuierlich den batteriegestützten Gleichstromzwischenkreis und daraus wird der Wechselrichter gespeist, der kontinuierlich eine saubere sinusförmige Ausgangsspannung ohne eventueller Eingangsstörungen erzeugt. Im Vergleich mit Offline- und Line-Interactive-USVs bieten sie den höchsten Schutz, jedoch zu Lasten der Systemkosten und des Wirkungsgrads.