Einführung. Um was geht es hier eigentlich?
Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist ein Gerät, das zwischen Stromnetz und Verbraucher geschaltet wird. Je nachdem, von welchen Dimensionen wir sprechen, kann das ein kleines Gerät von der Größe einer Schuhschachtel sein das in die Steckdose gesteckt wird und für den Verbraucher wiederum eine Steckdose bereit hält. Leistungsstärkere Anlagen werden nicht in der Steckdose eingesteckt sondern fest installiert.
Der ursprüngliche Zweck ist, dafür zu sorgen, dass im Falle eines Stromausfalls der Verbraucher weiter betrieben werden kann. Dafür liefern die in der USV eingebauten Batterien für eine gewisse Zeit die notwendige Leistung.
Moderne Verbraucher, insbesondere Computer, zeigen sich aber auch recht empfindlich auf allgegenwärtige Störungen im Stromnetz, die noch lange kein Stromausfall sind: Die typische Sinuskurve wird durch Einflüsse im Stromnetz in jede Richtung verzerrt. Einer Kaffeemaschine macht das nichts aus, ein Server könnte dabei aber in die Knie gehen oder sich still und heimlich “aufhängen”.
Dagegen helfen hochwertige USV-Geräte, die nicht nur im Bedarfsfall einspringen, sondern den Verbraucher kontinuierlich mit frisch produziertem, perfektem Strom versorgen. EDELSTROM eben.
Unterschiedliche Lösungen für unterschiedliche Anforderungen
Die folgenden Schaubilder verdeutlichen die unterschiedlichen Technologien, die typischerweise zum Einsatz kommen.
100 Prozent Sicherheit | EDELSTROM
Der Verbraucher wird ständig vom Wechselrichter mit Energie versorgt. Der Netzzustand spielt dabei keine Rolle, solange der Akku über ausreichend Energie verfügt.
Hauptmerkmale
- Ständige Spannungswandlung ergibt eine saubere Sinusspannung am Ausgang (Doppelwandlerprinzip = EDELSTROM, der Strom wird veredelt)
- Keine Schaltzeit beim Umschalten auf Akkubetrieb bei Netzausfall
- Integrierter elektronischer Bypass
- Lange Überbrückungszeiten möglich
Weniger Sicherheit | Line-Interactive
Einsatz für Verbraucher bis zu 5 kVA, zur reinen Absicherung vor Totalausfällen sinnvoll.
Hauptmerkmale
- Durch Umschaltung nach Netzausfall entstehen Schaltzeiten von 4 bis 10 ms
- Ausgangsspannung: Trapez oder aufbereiteter Sinus, je nach Qualität der USV
- Erweiterung der Überbrückungszeit zum Teil möglich
Minimale Sicherheit | Offline
Einsatz für Verbraucher bis 1,5 kVA, zur reinen Absicherung vor Totalausfällen sinnvoll.
Hauptmerkmale
- Durch Umschaltung nach Netzausfall entstehen Schaltzeiten von bis zu 20 ms
- Ausgangsspannung: Rechteck oder Trapez, je nach Qualität der USV
- Erweiterung der Überbrückungszeit meist nicht möglich
- Diese Geräteklasse haben wir nicht standardmäßig im Programm, können sie aber auf Wunsch selbstverständlich besorgen.
Wissenswertes zur unterbrechungsfreie Stromversorgung
Seit wann es Unterbrechungsfreie Stromversorgungen gibt und wer sie erfunden hat, kann niemand ganz genau sagen. Fest steht, dass John J. Hanley am 3. April 1934 ein Patent für „An apparatus for maintaining an unfailing and uninterrupted supply of electrical energy“ erteilt wurde, was vielleicht als Geburtsstunde der USV im heutigen Sinne gelten kann. Aber Stromausfälle waren schon vorher ein Ärgernis und einige Unternehmen und Institutionen trafen Vorkehrungen, indem sie Dieselgeneratoren als Ersatzstromversorgung bereithielten.
Ein nach ein paar Minuten zur Verfügung stehender Notstrom ist nach heutigen Begriffen alles andere als eine „unterbrechungsfreie“ Stromversorgung. Als aber stunden- oder tagelange Stromausfälle abseits der Metropolen noch ein alltägliches Phänomen waren, waren einige Minuten Betriebsunterbrechung noch ziemlich nah an „unterbrechungsfrei“.
Ähnliche Backup Lösungen sind noch heute in Betrieb, werden aber als Ersatzstromversorgung (NEA) bezeichnet. Sie haben nach wie vor ihre Berechtigung. Für Rechenzentren oder industrielle Produktionsumgebungen kommen sie selbstverständlich nicht in Betracht.
In anderen Fällen, beispielsweise in Kühlhäusern, sind einige Sekunden oder Minuten Stromausfall hingegen unkritisch. Für Unterbrechungsfreie Stromversorgungen liegen die Umschaltzeiten heute im einstelligen Millisekundenbereich.
Unsere zahlreiche USV Hersteller
Die Anforderungen an den USV Strom sind mit der Sensibilität der angeschlossenen Verbraucher gestiegen. Die USV Technologie muss nicht nur kurze Umschaltzeiten garantieren, sondern je nach Anwendung auch Spannungsspitzen filtern und für hohe Frequenzstabilität sorgen. Darüber hinaus werden Lösungen für weite Leistungsbereiche benötigt. Manchmal schützt eine USV Server, manchmal industrielle Großverbraucher.
Weil eine USV Anlage heute ein Hightech-Produkt ist, besteht ein intensiver Wettbewerb um die beste Lösung unter den USV Herstellern. Darunter befinden sich sowohl auf unterbrechungsfreie Stromversorgungen* spezialisierte Unternehmen* als auch breit aufgestellte große Technologiekonzerne. Eine Auswahl, alphabetisch sortiert:
• ABB
• APC
• Eaton
• Enersine
• GE
• Huawei
• multimatic
• PCM
• Powercom
• Socomec
• Vertiv
Auswahl zwischen verschiedenen USV Technologien
Die Zahl der Hersteller und damit die Zahl der angebotenen USV Systeme ist heute so stark angewachsen, dass nur Experten den Markt noch überblicken. USV Dienstleister wie multimatic fungieren als Schnittstelle zwischen den Herstellern und den Kunden.
Wenn Sie auf eine herstellerunabhängige Beratung Wert legen, sind wir Ihre Alternative zum technischen Vertrieb der USV Hersteller. Auch für Unterbrechungsfreie Stromversorgungen existieren inzwischen zahlreiche Klassifizierungen und technische Normen. Diese erleichtern die Auswahl der USV Anlagen, die Ihren spezifischen Anforderungen genügen. Für viele Anwendungsfälle haben sich Line Interactive Systeme als optimaler Kompromiss zwischen Kosten und Aufwand einerseits und dem Sicherheitslevel andererseits bewährt.
Sie zeichnen sich durch kurze Umschaltzeiten und eine stabile Ausgangsspannung aus. Eine Line Interactive USV stößt jedoch an Grenzen, wenn hohe Kapazitäten oder eine stabile Wechselstromfrequenz gefordert sind.