Welche USV-Systemkenntnisse benötigen Sie?
Es sind mehrere Technologien für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV-System) verfügbar, die alle verschiedene Vor- und Nachteile haben. Dieser Artikel hilft Ihnen dabei, die richtige Wahl für Ihre Anwendung zu treffen.
Alle USV-Systeme bestehen aus einem Gleichrichter zum Umwandeln von normalem Netzwechselstrom in Gleichstrom, einem Wechselrichter zum Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom und einem Energiespeichermedium, normalerweise einer Blei-Säure-Batterie.
Es gibt drei Haupt-USV-Technologien (Offline, Line-Interactive und Online-Doppelwandlung) und zwei Arten von Wechselrichtern: Rechteckwelle (auch pseudowissenschaftliche Welle oder modifizierte Sinuswelle genannt) und Sinuswelle.
Eine Offline-USV bietet einen grundlegenden Leistungsschutz. Normalerweise ist eine Art Überspannungsschutz integriert, und wenn die Eingangsnetzspannung außerhalb der Toleranz liegt (zu hoch, zu niedrig oder ausgefallen), startet der USV-Wechselrichter, um die Geräte mit Strom zu versorgen. Wenn es im Bereich von 10 bis 20.000 Sekunden auftritt, was normalerweise von den meisten Geräten nicht bemerkt wird, fällt die Hauptversorgung aus. Wechselrichter in Offline-USV sind fast immer Rechteckwellen.
Eine Line-Interactive-USV ähnelt einer Offline-USV, bietet jedoch den zusätzlichen Vorteil der Spannungsregelung. Das heißt, er senkt die Netzspannung, wenn sie zu hoch wird (als „Buck“ bezeichnet), und erhöht sie, wenn sie zu niedrig wird (als „Boost“ bezeichnet). Dies geschieht, ohne zur Batterie zurückzukehren, was die Batterielebensdauer spart. Da der Line-Interactive-wandler über einen Inline-Transformator verfügt, bietet er auch eine integrierte Filterung, die einen höheren Leistungsschutz ermöglicht. Wie beim Offline-Typ gibt es auch beim Übergang von Netz- auf Akkubetrieb eine Unterbrechung. Bei Line-Interactive-Geräten höherer Qualität kann diese Unterbrechung nur 2 bis 4.000stel Sekunden betragen. Line Interactive USV-Systeme sind mit Rechteckwellen- und Sinuswellen-Wechselrichtern erhältlich.
Online-Doppelwandler-USV-Systeme werden von vielen als das höchste Maß an Leistungsschutz angesehen. Der Wechselrichter ist immer eingeschaltet und versorgt die Last mit Strom. Das bedeutet, dass es bei der Rückkehr der USV in den Batteriebetrieb zu keinen Schwankungen der Ausgangsspannung und zu keiner Unterbrechung kommt. Die Ausgangswellenform eines Online-USV-Systems ist fast immer eine Sinuswelle und ist normalerweise von sehr hoher Qualität und kann den Betrieb bestimmter Geräte verbessern. Online-Doppelwandler-USVs verfügen außerdem über einen Bypass-Schaltkreis, sodass sie die Last auch dann mit Strom versorgen können, wenn die USV ausfällt oder überlastet wird.
Zu den Dingen, die bei der Auswahl einer Technologie zu berücksichtigen sind, gehören:
- Stromverbrauch der Last
- die Art des Gepäcks, das Sie haben
- wie wichtig ist die last
- Die Umgebung, in der die USV installiert wird
- benötigte Laufzeit
- Dein Büdget
Eine typische -Steckdose hat eine Nennleistung von 13 Ampere, was bedeutet, dass die maximale Leistung, die Sie aus einer -Steckdose ziehen können, 3 kVA oder 3 kW beträgt. (Leistungsmessungen werden in einem separaten Artikel behandelt.) Die meisten USVs über diesem Niveau (für Spezialgeräte oder kabelgebundene Installationen) werden zu Online-Doppelwandlungstechnologien, da Skaleneffekte beginnen, andere Technologien weniger kosteneffektiv zu machen. Unterhalb dieses Niveaus kann jedoch jede Technologie verwendet werden, aber oberhalb von etwa 2 kVA beginnen Line-Interactive-Systeme aufgrund der Größe der erforderlichen Transformatoren schwer und unhandlich zu werden.
Sowohl Rechteckwellen- als auch Sinuswellenprodukte versorgen dieses Gerät angemessen mit Strom, wenn die Last aus einem Computernetzteil besteht. Wenn die Last Motoren, Transformatoren, Pumpen oder andere induktive Komponenten (Eingangsstromversorgungen) enthält, sind Rechteckwellensysteme nicht geeignet und Sinuswellensysteme sollten ausgewählt werden.
Verbraucher, die anfällig für Netzstörungen sind, wie Analysegeräte oder Audioanwendungen, sollten ein Sinussystem wählen. Wenn Netzverzerrungen die Leistung des Geräts beeinträchtigen, sollte eine Online-Doppelwandlung gewählt werden, bei der immer eine reine Sinuswelle vorhanden ist.
Wenn die Last für Ihren Betrieb kritisch ist, sollten Sie die Vorteile der Online-Doppelwandlungstechnologie nutzen. Dies bietet zusätzliche Sicherheit gegen jeden Stromausfall sowie den Komfort eines Fallback-Bypasses, falls die USV ausfällt. Möglicherweise möchten Sie die USV erneut parallelisieren, was nur mit einer Online-Doppelwandler-USV möglich ist. (Ich werde parallele Systeme und Redundanz in einem separaten Artikel behandeln). Wenn Sie einen PC haben, der nach einem einfachen Batterie-Backup sucht, um lästige Neustarts oder Ausfälle zu vermeiden, reicht ein Offline- oder Line-Interactive-Gerät aus.