Unterbrechungsfreie Stromversorgung

Quelle: Rainer Sturm / pixelio.de

Die USV sorgt für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Dabei handelt es sich um ein Stromversorgungssystem mit Energiespeichern, das bei Ausfall der Versorgungsspannung eine weitere Versorgung der Geräte mit Energie garantiert.

Die USV wird zum Schutz vor Überspannung, Hochspannungsspitzen, Schaltspitzen, Frequenzabweichungen, Spannungseinbrüchen, Kurzschlüssen, Netzausfall und Leitungsrauschen eingesetzt.

Dabei gibt es drei unterschiedliche Systeme von der USV. Zum einen gibt es die „Offline Systeme“, die „Netzinteraktiven Systeme“ und zum Dritten gibt es die „Online Systeme“. Im folgenden einige Informationen zu den unterschiedlichen Typen der USV.

Offline Systeme
Die Offline-USV’s sind die einfachsten und günstigen Möglichkeiten der Absicherung. Sie schützen lediglich gegen Netzausfälle und starke Spannungsschwankungen. Die Umschaltzeit vom Netzbetrieb in den USV-Betrieb dauert bis zu 20 Millisekunden. Aus diesem Grund werden Störspannungen, Spannungseinbrüche und Spannungsspitzen unterhalb dieser Zeit nicht erkannt. Die Offline-USV schaltet automatisch bei Über- oder Unterspannung auf den Batterie-Betrieb um. Wegen der relativ langen Umschaltzeit von bis zu 20 Millisekunden, ist die USV nicht für empfindliche Geräte geeignet.
Vorteile der Offline-USV:
– kleine Bauform
– relativ preisgünstig
– hoher Wirkungsgrad (95%)
Nachteile der Offline-USV:
– Umschaltlücken (20ms Umschaltzeit)
– Verbraucher erhält ungefilterte Netzspannung

Netzinteraktive Systeme
Die netzinteraktive USV ähnelt der Offline USV. Sie schützt vor Netzausfall, kurzzeitigen Spannungsspitzen und können durch Filter eventuelle Spannungsschwankungen ausgleichen. Die Umschaltzeit dauert ca 1-10ms. Die netzinteraktiven USVs liefern in der Regel ein stufenförmiges Ausgangssignal.
Netzinteraktive Systeme eignen sich in Gegenden, in denen es viele Spannungsschwankungen gibt.
Vorteile der netzinteraktiven Systeme:
– sinusförmige Netz-Stromaufnahme
– hoher Wirkungsgrad (95%-98%)
Nachteile:
– Umschaltlücken (1-10ms)

Online Systeme
Die bisher vorgestellten Verfahren haben den Nachteil, dass sie erst bei Netzausfall aus der Batterie gespeist werden. Die Umschaltzeit macht gerade bei sensiblen Geräten oft Probleme.
Bei Online USVs liegt die Spannung ständig an der Batterie. Der Stromfluss geht über die Batterie direkt zum Verbraucher. Fällt die Netzspannung aus, wird weiterhin aus der Batterie gespeist. Somit ist der Verbraucher dauerhaft mit Netzspannung versorgt. Neben der dauerhaften Versorgung wird auch die Batterie ständig aufgeladen.
Durch die ständige Spannungsumwandlung von und für die Batterie, kommt es dauerhaft zu einer unabhängigen Sinuskurve.
Die Lebensdauer der Akkus beträgt wegen der dauerhaften Belastung nur 3-4 Jahre.
Auf Grund der aufwändigen Technik in Online USVs, sind diese in ihren Anschaffungskosten sehr hoch.

Vorteile der Online USV:
– permanente Versorgung durch den Wechselrichter
– keine Umschaltzeit bei Stromausfall
– es wird ein eigener, sauberer Sinus generiert
Nachteile:
– geringerer Wirkungsgrad als die anderen USVs (90%)
– hohe Anschaffungskosten