Wie funktioniert ein USV-System?

Die Grundfunktion einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) besteht darin, wichtige elektrische Geräte zu schützen und mit Strom zu versorgen und die Geräte im Falle eines Stromausfalls oder einer Überspannung weiter zu betreiben, bis das Netz wiederhergestellt ist oder Notstromgeneratoren für die Stromversorgung bereit sind. Wenn keine sekundäre Stromquelle verfügbar ist, bietet die USV ausreichend Autonomiezeit, um die wichtigen Geräte herunterzufahren, ohne sensible Daten zu verlieren. In den meisten Fällen werden einige Pufferbatterien verwendet. Je nach USV-Größe und erforderlicher Autonomiezeit werden diese Batterien intern oder extern an der USV installiert.

Eine USV kann sich vor verschiedenen Stromausfällen oder schlechter Stromqualität schützen, die durch das Stromnetz oder die Installationsumgebung verursacht werden:

• Spannungseinbruch und Spannungsabfall sind beide Unterspannungszustände. Je länger der Spannungsabfall anhält, desto mehr kann die Leistung von Elektrogeräten beeinträchtigt werden, zum Beispiel beim Dimmen von Lampen oder Neustart von Rechnern.
• Überspannung erhöht die Versorgungsspannung auf ein Niveau, das über den Grenzwerten der Elektroausrüstung liegt und damit zu Geräteschäden führt.
• Frequenzschwankungen werden normalerweise durch Lastschwankungen im öffentlichen Netzwerk verursacht und können elektromagnetische Belastungen wie z.B. Motoranwendungen beeinträchtigen.
• Harmonische Verzerrungen sind gängige Spannungs- und Stromschwankungen und werden hauptsächlich durch elektrische Anlagen in Gebäuden verursacht, die nicht lineare Belastungen aufweisen.
• Transienten oder Spannungsstöße sind ein kurzzeitiger Spannungsanstieg, der entweder durch Blitzschlag auf Übertragungsleitungen oder Schaltkomponenten im Gebäude verursacht wird.

Die 3-phasigen USV-Anlagen verfügen über verschiedene Betriebsmodi, einschließlich Betriebsmodi für höhere Effizienz:

• Doppelwandlermodus ist aktiviert, wenn die Eingangsleistung durch eine Eingangs-PFC-Gleichrichterstufe in den Gleichstrombus (DC) konvertiert wird, an den die USV angeschlossen ist, und dann durch einen Ausgangswechselrichter wieder in AC umgerechnet wird. Dieser Wechselrichter erzeugt eine perfekte Ausgangsleistung für die Last, unabhängig von Spannungs- und Frequenzschwankungen in der Netzversorgung. In diesem Modus werden die Batterien geladen. Diese Betriebsart ermöglicht eine permanente Regelung der Leistung, die eine hohe Strommenge verbraucht.
• Batteriebetrieb wird verwendet, wenn die Netzstromversorgung ausfällt. Die USV schaltet mit unterbrechungsfreier Umschaltzeit in den Batteriebetrieb und versorgt die Verbraucher mit aufbereitetem Batteriestrom.
• eConversion Mode ist ein patentierter, hocheffizienter USV-Modus, der es der USV ermöglicht, den aktiven Lastteil über den statischen Bypass zu versorgen. Der Wechselrichter läuft parallel zur Bypassquelle und versorgt den Blindteil der Last, um die Blindleistungskompensation und eine fortlaufende Batterieladung sicherzustellen. Dadurch erreicht die USV eine Leistung der Klasse 1, die dem Doppelwandlermodus entspricht, und reduziert gleichzeitig den Stromverbrauch in der USV um den Faktor 3 im Vergleich zur Doppelwandlung.
• Bypass-Betrieb Modus verwendet einen statischen Schalter, um die Last von der Bypass-Quelle zu versorgen. Bei einem Kurzschlussfehler der USV-Last auf einem Stromwert, den der Wechselrichter nicht mehr bereitstellen kann, oder bei einem internen USV-Fehler schaltet die USV die Last sofort auf den Bypass-Schalter um. Diese Betriebsart wird auch verwendet, um die Last von der USV auf einen separaten Wartungs-Bypass-Pfad zu schalten, um die USV für Wartungsarbeiten zu isolieren.
• ECO Mode ist ein herkömmlicher Hocheffizienzmodus, der es der USV ermöglicht, den Verbraucher über den statischen Bypass zu versorgen, ohne dass die zusätzlichen Vorteile des eConversion-Modus entstehen.

Weitere Informationen finden Sie auf unserer 3-phasigen USV-Produktseite und auf der Seite "EcoConversion-Lösung ".

Veröffentlicht für:Schneider Electric Österreich