APC by Schneider Electric

Über einen wichtigen Punkt sollte man sich vor dem Kauf einer USV-Anlage bewusst werden: Die Geräte sind keine Stromaggregate. Sie liefern zwar Strom, aber den auch nur über einen vorab definierten Zeitraum, der die Möglichkeit bietet, angeschlossene Geräte ordnungsgemäß herunterzufahren, auszuschalten bzw. Notfallmaßnahmen einzuleiten. Um das passende System zu finden, sollten Sie folgende drei Punkte beachten:

Technologie

Bei den unabhängigen Stromversorgungen wird zwischen folgenden Technologien unterschieden:Offline:Der Eingangsstrom wird direkt zum Ausgang geleitet. Erst bei einem Stromausfall beginnt die USV mit ihrer Arbeit. Geräte mit dieser Technologie sind sehr stabil und kostengünstig. Sie sind ideal für den Einsatz an Einzelplatz- und Desktop-Lösungen geeignet.Line-Interactive:Ein Messpunkt am Ausgang der USV ermittelt, ob bei Stromschwankungen bzw. -ausfällen Strom aus der Batterie zugeführt werden muss. Geräte mit dieser Technologie besitzen eine optimale Sinus-Ausgangsspannung und sind daher die ideale Lösung für den Einsatz in Server- und Netzwerkumgebungen.Online (Dauerwandler):Die Königsklasse unter den USV-Geräten. Hier wird der Eingangsstrom immer über Gleichrichter zur Batterie und von dort aus über Wechselrichter zum Ausgang geleitet. Das ermöglicht einen absolut perfekten Sinusstrom ohne Umschaltzeiten bei einem Stromausfall, da der Strom permanent optimiert wird. Geräte mit dieser Technologie eignen sich besonders für hochsensible Einsatzbereiche, wie Telefonanlagen oder Serverlandschaften mit höchstem Verfügbarkeitsanspruch.

Gesamtlast

Die Gesamtlast gibt an, wie viel Leistung die angeschlossenen Geräte maximal besitzen dürfen. Hier sollte man auf „Nummer Sicher“ gehen und die USV-Anlage eher etwas zu groß als zu klein dimensionieren. Die entsprechenden Werte (in Watt) finden sich in der Regel auf den Typenschildern oder den Netzteilen der angeschlossenen Geräte. Alle Angaben werden addiert und in VA (Voltampere) umgerechnet.

USV – Der Notfall-Akku für Ihre Systeme

Viele Komponenten einer Netzwerkinfrastruktur (Switches, Router, Server, Workstations, Storage-Systeme etc.) müssen rund um die Uhr zur Verfügung stehen, um den reibungslosen Betrieb eines Systems zu gewährleisten. Das heißt auch, dass diese Geräte auf eine permanente, schwankungsfreie Stromversorgung angewiesen sind. Um diese zu gewährleisten, kommen sogenannte USVs (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) zum Einsatz. Diese USVs können – im Gegensatz zu AEVs (Allgemeinen Ersatzstromversorgungen) – bei Stromausfall oder Netzschwankungen tatsächlich unterbrechungsfrei die Stromzufuhr für kritische Lasten für einen bestimmten Zeitraum sicherstellen, um den ausfallsicheren Betrieb eines Systems zu gewährleisten. Ihren Dienst leisten USVs direkt zwischen Versorgungsnetz und Verbrauchsgerät. 

Sichern und schützen

Plötzliche Stromausfälle gehören im europäischen Kontext nicht mehr zur Tagesordnung, dennoch kommt es im regulären Stromnetz häufig zu Spannungsschwankungen bzw. kurzzeitigen Über- und Unterspannungen. Die Gründe dafür sind beispielsweise ein plötzlicher, kollektiver Belastungsrückgang (oder -anstieg) im Stromnetz (Ende eines Fußballspiels), Blitzschlag oder ein schlecht regulierter Netzbetrieb des Stromversorgers. Viele elektrische Geräte reagieren auf diese Schwankungen sensibel, angefangen vom Abschalten (bei eigebautem Überspannungsschutz) bis hin zur Zerstörung von Bauteilen bzw. des gesamten Gerätes. Ja nach Bauform und Typ kann eine USV folgende Störungen im regulären Versorgungsnetz abfangen:

• Stromausfälle
• Oberschwingungen
• Frequenzänderungen
• Unterspannung
• Überspannung
• Spannungsschwankungen

Funktionsweise

Vereinfacht kann man sich eine USV tatsächlich als intelligenten Akku vorstellen. Fällt der Strom aus, übernimmt die USV für eine gewisse Zeit die Energieversorgung. Sobald wieder Strom wieder regulär fließt, klinkt sich die USV als Versorger aus und lädt den Akku über das Stromnetz erneut auf. Zudem fangen viele USVs Spannungsspitzen ab bzw. gleichen Unterspannungen aus. Da sich USVs in Bauform, Eigenschaften und Leistungsfähigkeit stark unterscheiden, werden sie in drei Klassen unterteilt:

• Standby- oder Offline-USV
• Line-Interactive-UPS (Netzinteraktive-USV)
• Online-UPS (Dauerwandler-USV)

Klasse 3: Standby- oder Offline-USV

Standby-USVs gehören zu den einfachsten und kostengünstigsten USVs. Sie sind zum Schutz gegen Netzausfälle und kurzzeitige Spannungsschwankungen ausgelegt. Die Umschaltdauer zwischen Netzbetrieb auf Batteriebetrieb liegt im Bereich von 4-10 ms (Millisekunden). Kompensiert werden Spannungsschwankungen unter 16 ms sowie Spannungsspitzen zwischen 4 und 16 ms. Da das für sensible Geräte bzw. Geräte ohne eigenes Netzteil bereits zu lange sein kann (während der Umschaltzeit werden Spannungsspitzen oder Störspannungen nicht erkannt), sollten nur einzelne Computer mit eigenen Netzteilen und Spannungsschutz oder kleine TK-Anlagen an Klasse 3-USVs angeschlossen werden.

Klasse 2: Netzinteraktive USV (Netzinteraktive-USV)

Ähnlich wie Offline-USVs schützen auch Klasse-2-USV vor Spannungsspitzen und Stromausfällen, jedoch können diese Geräte auch Spannungsschwankungen ständig regeln. Die Umschaltzeit von Netz- auf Batteriebetrieb fällt mit 2-4 Millisekunden etwas geringer aus, was Klasse-2-USVs auch zur Absicherung größerer TK-Anlagen, einzelnen Computern und einfachen Netzwerken berechtigt.

Klasse 1: Online-USV (Dauerwandler-USV)

Online USV besitzen gegenüber den Klasse-2- und Klasse-3-Geräten einen entscheidenden Vorteil: Sie benötigen überhaupt keine Umschaltzeit. Dafür sorgt ein Generator, der ständig eine „saubere“ Ausgangsspannung bereitstellt. Sollte dieser Ausgang einmal überlastet werden oder ein interner Fehler auftreten, kann über einen Bypass unterbrechungsfrei auf normale Netzspannung umgestellt werden. Da die Akkus ständig unter Last stehen, ist auch der Verschleiß entsprechend höher. Die Akkus sollten daher alle drei bis vier Jahre gewechselt werden. Online USVs werden zur Absicherung hochverfügbarer Serversysteme und großer Netzwerkarchitekturen eingesetzt.