Anwendung unterbrechungsfreier Stromversorgungen. Lassen Sie uns herausfinden, was aus einer alten unterbrechungsfreien Stromversorgung eines Computers gemacht werden kann. Dafür wird eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigt

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Nach etwa drei bis sechs Monaten Betrieb beginnen die Kosten für die auf einem neuen Arbeitscomputer gespeicherten Daten die Kosten für den Computer selbst zu übersteigen. Bei einem Netzwerkserver kann diese Situation innerhalb weniger Wochen nach seiner Installation auftreten.


In 50 bis 70 % der Fälle liegt die Ursache für Funktionsstörungen elektronischer Geräte in einer mangelhaften Stromversorgung. Bei einem Stromausfall kann eine fehlerhafte Datenschreibsitzung das gesamte Dateisystem zerstören.


Auch wenn Ausfälle nicht sofort katastrophale Folgen haben, kann es nach einiger Zeit aufgrund ständiger Ein-/Aus-Zyklen zu einem „Aufbegehren“ der empfindlichen Elektronik Ihres PCs kommen.


In Russland sind Daten aus in den USA durchgeführten Studien von Bell Labs und IBM bekannt geworden. Laut Bell Labs und IBM (USA) alle Persönlicher Computer 120 Stromausfällen pro Monat ausgesetzt.

Warum sollten Sie eine USV verwenden?

Um diese Frage zu beantworten, müssen Sie Folgendes bedenken:

  1. Was passiert, wenn Ihre Anlage jetzt den Strom verliert?
  2. Haben Sie über den Schaden nachgedacht, der durch Datenbeschädigung oder -verlust entsteht?
  3. Wenn Sie über ein universelles Sprach- und Datennetzwerk verfügen, sind dann alle Ihre kritischen Geräte geschützt?
  4. Wenn Sie Ihre Server virtualisiert haben, haben Sie die Auswirkungen auf Ihre USVs berücksichtigt?
  5. Wie viel Strom verbrauchen Ihre USV-Module? Wie hoch ist ihre Effizienz?
  6. Wie oft aktualisieren und warten Sie Ihre IT-Ausrüstung (einschließlich Server)? Was ist mit Ihrer USV?

USVs werden hauptsächlich zum Schutz von IT-Geräten und anderen Lasten vor Problemen verwendet, die die Stromqualität beeinträchtigen. Die USV erfüllt die folgenden drei Hauptfunktionen:

  1. Verhindert Schäden durch Stromstöße und Überspannungen. Viele USV-Modelle erzeugen kontinuierlich die korrekte Ausgangsspannungswellenform.
  2. Verhindert Datenverlust und -schäden. Ohne eine USV können die auf Speichergeräten gespeicherten Daten bei unsachgemäßem Herunterfahren beschädigt werden oder sogar vollständig verloren gehen. In Kombination mit der entsprechenden Software kann die USV ein ordnungsgemäßes Herunterfahren des Systems durchführen.
  3. Stellt die Verfügbarkeit von Netzwerken und anderen Anwendungen sicher und verhindert Ausfallzeiten. USVs können auch mit Generatoren kombiniert werden, um den Generatoren bei einem Stromausfall ausreichend Zeit zum Anlaufen zu geben.

9 Stromversorgungsprobleme und wie eine USV Ihnen bei der Bewältigung dieser Probleme helfen kann

Die USV-Lösungen von Eaton lösen alle neun großen Stromversorgungsprobleme. Sie sind so konzipiert, dass sie die Anforderungen des Stromschutzes, der Stromverteilung und des Strommanagements für Büros, lokale Netzwerke, Rechenzentren sowie für Telekommunikationsgeräte, medizinische und industrielle Märkte.

Für kleine Büro- und Heimanwendungen (SOHO) bietet Eaton an Budgetlösungen, wie Ellipse und Eaton 5110 für normale Desktop-Systeme. Um kritische Systeme wie Netzwerkserver und Hochleistungs-Blade-Server zu schützen, bietet Eaton Line-Interactive- und Online-USVs wie die Eaton 5125, 9130, Evolution, EX, MX, MX Frame, 9155, 9355, 9390, 9395 und Blade USV an


Quelle: EATON CORPORATION. UPS-Handbuch


Typische Probleme mit der Stromversorgung

Vollständiger Verlust der Netzspannung(länger als 40 Sekunden keine Spannung im Netz aufgrund von Störungen in den Stromversorgungsleitungen)

Senkung(Ein kurzfristiger Abfall der Netzspannung auf einen Wert von weniger als 80 % des Nennwerts für einen Zeitraum von mehr als 1 Periode (1/50 Sekunde) ist eine Folge des Einschaltens leistungsstarke Lasten, äußert sich äußerlich durch Flackern von Beleuchtungslampen) und Überspannungen (kurzfristige Spannungserhöhungen im Netz um mehr als 110 % des Nennwertes für einen Zeitraum von mehr als 1 Periode (1/50 Sekunde); treten auf, wenn eine große Last wird ausgeschaltet, was sich äußerlich durch Flackern von Beleuchtungslampen bemerkbar macht) unterschiedlicher Spannungsdauer (typisch für Großstädte)

Hochfrequentes Rauschen Hochfrequenzstörungen elektromagnetischen oder anderen Ursprungs, die durch den Betrieb leistungsstarker Hochfrequenzgeräte und Kommunikationsgeräte entstehen

Frequenzabweichungüber akzeptable Grenzen hinaus

Hochspannungsstöße kurzzeitige Spannungsimpulse bis 6000 V und Dauer bis 10 ms; treten daher bei Gewittern auf statische Elektrizität Aufgrund der Funkenbildung der Schalter treten keine äußeren Erscheinungen auf

Frequenzüberschreitung Eine Frequenzänderung von 3 oder mehr Hz gegenüber dem Nennwert (50 Hz) tritt auf, wenn die Stromquelle instabil ist, ist aber äußerlich möglicherweise nicht sichtbar.


All diese Faktoren können zum Ausfall relativ „dünner“ Elektronik und, wie so oft, zum Datenverlust führen. Allerdings hat der Mensch längst gelernt, sich zu schützen: Netzspannungsfilter, die Überspannungen „dämpfen“, Dieselgeneratoren, die Systeme bei einem Stromausfall „globaler Größenordnung“ mit Strom versorgen, und schließlich Quellen unterbrechungsfreie Stromversorgung das wichtigste Werkzeug zum Schutz persönlicher PCs, Server, Mini-PBXs usw.

Arten von Stromausfällen

Art des Stromausfalls

Ursache des Auftretens

Mögliche Konsequenzen

Unterspannung, Spannungseinbrüche

Überlastetes Netzwerk

Instabiler Betrieb des Netzspannungsregelungssystems

Anschluss von Verbrauchern, deren Gesamtleistung mit der Gesamtleistung des Stromnetzabschnitts vergleichbar ist

Überlastung der Stromversorgung elektronischer Geräte und Verkürzung ihrer Lebensdauer

Ausschalten von Geräten, wenn die Spannung für den Betrieb nicht ausreicht

Ausfall von Elektromotoren

Datenverlust in Computern

Überspannung

Nicht ausgelastetes Netzwerk

Nicht genug effektive Arbeit Regulierungssysteme

Deaktivierung mächtiger Verbraucher

Geräteausfall

Notabschaltung von Geräten mit Datenverlust in Computern

Hochspannungsimpulse

Atmosphärische Elektrizität

Inbetriebnahme eines Teils des Stromnetzes nach einem Unfall

Ausfall von Geräten, die empfindlich auf die Stromqualität reagieren

Elektrisches Rauschen

Aktivieren und Deaktivieren leistungsstarker Verbraucher

Gegenseitige Beeinflussung von in der Nähe betriebenen Elektrogeräten

Fehler bei der Programmausführung und Datenübertragung

Instabile Bilder auf Monitorbildschirmen und Videosystemen

Vollständiger Stromausfall

Sicherungen lösen bei Überlast aus

Unprofessionelles Verhalten des Personals

Unfälle auf Stromleitungen

Datenverlust in Computern

Versagen Festplatte auf sehr alten Computern

Harmonische Spannungsverzerrung

Das Netzwerk wird von nichtlinearen Lasten dominiert, die mit Schaltnetzteilen ausgestattet sind (Computer, Kommunikationsgeräte).

Schlecht ausgelegtes Stromnetz für nichtlineare Lasten

Überlastung des Neutralleiters

Störungen empfindlicher Geräte (Radio- und Fernsehanlagen, Messgeräte etc.)

Instabile Frequenz

Starke Überlastung des gesamten Energiesystems

Verlust der Systemkontrolle

Überhitzung von Transformatoren

Instabile Frequenz als Indikator für eine Fehlfunktion des gesamten Stromversorgungssystems oder eines wesentlichen Teils davon (für Computer ist eine Frequenzänderung an sich nicht beängstigend)

ANKÜNDIGUNGEN

Unterbrechungsfreie Stromversorgung, USV, UPS- sobald sie dieses einfache Gerät nennen, das in der Lage ist, unterbrechungsfrei zu versorgen Energieversorgung an Orten von besonderer Bedeutung. Zu diesen Einrichtungen zählen vor allem Kernenergieunternehmen, Ölförder- und Ölraffineriekomplexe sowie soziale Infrastruktureinrichtungen.

Ebenso wichtig ist unterbrechungsfreie Stromversorgung und zu Hause: effektiver Betrieb vor Ort Computernetzwerke und Personalcomputer sind direkt auf Strom angewiesen. Im Falle eines Stromausfalls oder eines vollständigen Herunterfahrens kann der Computer noch einige Dutzend Minuten weiter betrieben werden, was ausreicht, um die erforderlichen Daten zu speichern und den Computer sicher herunterzufahren.

Es ist klar, dass UPS-Preise für einen Computer und UPS-Preise für große Produktionen werden voneinander abweichen. Deshalb wählen UPS/UPS, müssen Sie über bestimmte Arten solcher Geräte Bescheid wissen.

Klassifizierung und Arten von USV

Basierend auf verschiedenen Parametern, UPS Es ist üblich, es in mehrere Typen zu unterteilen. Wenn wir Macht als bestimmenden Faktor verwenden UPS, dann gibt es unter ihnen Geräte mit hoher, mittlerer und niedriger Leistung. Diese oder jene Leistungsklasse wird für verschiedene Zwecke verwendet, und es ist klar, dass die Verwendung einer Leistung von mehreren hundert Watt für einen einzelnen Computer zu Hause nicht ganz angemessen ist.

Ein weiterer klassifizierender Parameter, der Typen definiert UPS, ist es allgemein anerkannt, das Funktionsprinzip unterbrechungsfreier Stromversorgungssysteme selbst zu betrachten. Dabei werden folgende Kategorien unterschieden: UPS als online (online), offline (offline) und linear-interaktiv (line-interaktiv).

Offline unterbrechungsfreie Stromquelle Im Normalbetrieb stellt es den Anschluss an die Hauptstromversorgung her. Im Notbetrieb wird die Stromversorgung auf Ersatzquellen umgeschaltet, in diesem Fall auf Batterien. Hauptvorteil UPS Der Offline-Typ zeichnet sich durch einfache Ausführung und unprätentiöse Bedienung aus.

Linear interaktiv UPS Zusätzlich zum Schaltgerät enthalten sie einen Eingangsspannungsstabilisator. Also unterbrechungsfreie Stromquelle Dieser Typ bietet nicht nur autonome Stromversorgung Geräte während eines Stromausfalls, sondern schützt auch vor Unter- oder Überspannung, ohne dass ein allgemeiner Wechsel in den Notbetrieb erforderlich ist.

Online unterbrechungsfreie Stromquelle aufgebaut auf dem Prinzip der doppelten Spannungsumwandlung. Die am Eingang empfangene Wechselspannung wird mithilfe eines Gleichrichters in Gleichspannung umgewandelt und anschließend mithilfe eines Wechselrichters wieder in Wechselspannung umgewandelt. All dies trägt dazu bei, ein stabiles Ausgangsspannungsniveau zu erreichen und außerdem Störungen aus dem Hauptversorgungsnetz zu dämpfen.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme erfreuen sich derzeit großer Beliebtheit. Es spielt keine Rolle, wo ein moderner Mensch lebt – in einer Stadtwohnung, in einem Landhaus haben sich verschiedene Haushaltsgeräte, digitale Computerausrüstung und Lebenserhaltungssysteme fest in seinem Leben etabliert.

Zweck und Kategorien von USV

Die Anforderungen an die Qualität der Stromversorgung all dieser Geräte steigen. Qualität der externen Stromversorgung elektrische Netzwerke befriedigt die Bevölkerung nicht immer. Es treten starke Spannungsabfälle auf, sowohl in Richtung abnehmender als auch steigender Werte. Dies wirkt sich sehr negativ auf den Betrieb von Haushaltsgeräten aus und führt manchmal zu deren Ausfall. Schützen Sie sich vor solchen Problemen Die Installation unterbrechungsfreier Stromversorgungen hilft, von dem Geräte mit Strom versorgt werden, die am empfindlichsten auf solche plötzlichen Änderungen reagieren.

Abhängig von den Schaltungslösungen, die die Haupteigenschaften unterbrechungsfreier Stromversorgungen bestimmen, können diese in mehrere Kategorien unterteilt werden. Jeder von ihnen gewährleistet den unterbrechungsfreien Betrieb einer bestimmten Verbrauchergruppe.

Backup-USV

Sie können nur einfache Haushaltsgeräte und Desktop-Computer schützen.

Bei normaler Netzspannung werden Verbraucher direkt daran angeschlossen. Wenn die Spannung im Netzwerk schwankt, schaltet das Gerät auf Strom aus der Batterie um, die ein wesentlicher Bestandteil der USV ist. Rauschen und hochfrequente Impulse werden teilweise unterdrückt, die Spannung wird auf einem bestimmten Niveau gehalten und die Aufladung erfolgt Batterie. Für unterbrechungsfreie Stromversorgungen dieser Kategorie wird keine Stabilisierung der an ihren Ausgang angeschlossenen Netzspannungsversorgungsgeräte durchgeführt.

Die Notwendigkeit der Umstellung auf Batteriebetrieb wird bei jedem unterbrechungsfreien Stromversorgungsmodell unterschiedlich bestimmt. Die Grenzen des Netzwerkbetriebs werden vom Entwickler dieses Modells bestimmt. Sie werden auf der Grundlage der normalen Funktionsbedingungen der Verbraucherausrüstung installiert.

Der Batteriebetrieb wird fortgesetzt, bis die Spannung im Netz wieder normal ist. Danach erfolgt ein Wechsel zu Rückseite. Der Quellakku muss bei Betrieb mindestens eine Reserve von fünf Minuten bieten. Dies reicht aus, um Daten auf dem Computer zu speichern und die Verbrauchergeräte problemlos herunterzufahren.

Zu den Nachteilen unterbrechungsfreier Stromversorgungen dieser Kategorie zählen:

  1. Fehlender Netzspannungsstabilisator.
  2. Lange Schaltzeit (~20 ms).
  3. Stufenform der Ausgangsspannung.
  4. Vorhandensein hochfrequenter Störungen.

Der Wechsel in den autonomen Energiemodus erfolgt bei jeder geringfügigen Abweichung der Netzspannungsparameter von der Norm. Dies führt zu einem schnellen Batterieverschleiß.

Lineare interaktive Quellen

Modelle dieser Kategorie sind mit Netzspannungsstabilisatoren ausgestattet, die nach einer Spartransformatorschaltung hergestellt werden. Das Schalten seiner Wicklungen erfolgt abhängig vom Wert der Eingangsnetzspannung schrittweise gemäß den Befehlen des in die USV-Schaltung integrierten Mikroprozessors. Somit ist es möglich, am Ausgang des Geräts eine Spannung nahe dem Normalwert (220–230) V aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus verfügt der Stromkreis über einen Filter, der den Verbraucher vor Netzwerkstörungen schützt.

Das Anschließen der Batterie und das Trennen vom Netzwerk erfolgt, wenn die Spannungsparameter am Eingang des Geräts die Stabilisierungsschwellen überschreiten. Die Anzahl der Spartransformatorklemmen reicht nicht aus, um die Nennspannung am Ausgang aufrechtzuerhalten. Auch bei der Form des Eingangssignals gibt es Toleranzen. Bei großen Verzerrungen ein Übergang zu Batteriebetrieb Stromversorgung von Verbrauchergeräten.

Die Umstellung auf Batteriebetrieb verläuft bei den meisten Verbrauchern recht reibungslos und dauert nicht länger als 4 ms.

Auf diese Weise, Wenn Sie Quellen dieser Kategorie mit Backup-USVs vergleichen, können Sie deren Vorteile erkennen:

  1. Die Netzspannungsstabilisierung erfolgt schrittweise.
  2. Die Form der Ausgangsspannung ähnelt einer Sinuskurve.
  3. Filterung von Netzwerkinterferenzen.
  4. Spart Batterielebensdauer durch weniger Starts.

Ferroresonante Netzteile

Im Kern handelt es sich um lineare aktive Quellen. Als Netzspannungsstabilisator dient ein Ferroresonanztransformator. Es kann Magnetfeldenergie speichern, die die Spannung aufrechterhält Sekundärwicklung Transformator in Schaltmomenten. Der Übergangsprozess dauert nicht länger als (8−16) ms. Dies ist für die meisten Verbraucher akzeptabel. Die Spannungsform an seinem Ausgang ist sinusförmig und vor Netzstörungen geschützt. Die Quelle führt ihre Funktionen auf der Grundlage von Befehlen aus ihrer eigenen Netzwerkanalyse- und Steuereinheit aus.

Lineare unterbrechungsfreie Geräte

Doppelwandlungs-USVs fallen in diese Kategorie. Dazu gehören ein AC-zu-DC-Wandler (Gleichrichter) und ein DC-zu-AC-Wandler (Wechselrichter). Die Ausgangsspannung des Wechselrichters wird zur Versorgung der als Last angeschlossenen Geräte verwendet. Die Gleichrichterspannung wird zum Aufladen der internen Batterie verwendet. Es ist in den Gleichrichterkreis eingebunden und befindet sich ständig im aktiven Modus, der von der Qualität der Eingangswechselspannung abhängt.

Zu den positiven Eigenschaften einer USV in dieser Kategorie gehören:

  1. Stabilität der Ausgangsspannung.
  2. Möglichkeit zum Austausch der Batterie ohne Abschalten der USV.

Zu den Nachteilen zählen:

  1. Niedriger Koeffizient nützliche Aktion(Effizienz).
  2. Durch den ständigen Betrieb verkürzt sich die Batterielebensdauer.

Geräte dieser Kategorie werden zum Betrieb der Ausrüstung großer Organisationen verwendet, deren Server wichtige Daten speichern. Sie müssen für den Fall von Änderungen im Netzwerk und Störungen im Betrieb gespeichert werden.

Hauptmerkmale

Wenn Sie eine USV kaufen, müssen Sie die Anforderungen dafür sorgfältig verstehen. Es ist notwendig, das Modell auszuwählen, das das Kriterium „Preis – Qualität“ am besten erfüllt.

Bei der Auswahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung sollte besonders auf den Vergleich der Eigenschaften geachtet werden verschiedene Modelle. Dazu gehören die folgenden:

  • USV-Strom.
  • Zeit Batterielebensdauer.
  • Umschaltzeit auf Batteriebetrieb und zurück.
  • Bereich der Eingangsspannungsänderungen.
  • Grenzwerte für die Änderung der Netzspannungsfrequenz.

Die Leistung wird aus der Gesamtlast der Quelle berechnet. Sein Wert sollte mindestens eineinhalb Mal größer sein als die Macht der Verbraucher. Als optimale Leistung eines in einer Wohnung installierten Geräts gelten 1000 VA (1000 Voltampere).

Die Schaltzeit hängt direkt von der Größe der angeschlossenen Last ab dieser Moment zum Quellausgang. Je mehr Strom verbraucht wird, desto kürzer ist die Betriebszeit des Akkus. Auch die Kapazität des verbauten Akkus bestimmt die Betriebsdauer.

Jedes USV-Modell verfügt über visuelle Signalelemente. Dies können Glühbirnen in verschiedenen Farben und LED-Anzeigen sein, die den aktuellen Zustand der unterbrechungsfreien Stromversorgung ermitteln.

Ständig leuchtende grüne Anzeigen sind ein Zeichen für den normalen Betrieb des Geräts. Wenn die LED im Pulsmodus arbeitet (intermittierendes Leuchten), sind Probleme möglich oder bereits aufgetreten. Dies ist ein Warnsignal, das Aufmerksamkeit erregt.

Ein konstantes Leuchten der roten Anzeige weist auf eine Notsituation hin. Sein Auftreten wird von Warnungen begleitet Tonsignale in Form von intermittierenden Pieptönen.

Betriebsregeln

Der richtige Betrieb des Geräts ist der Schlüssel zu seinem langen und zuverlässigen Betrieb. Zu den Grundregeln, die beim Betrieb einer unterbrechungsfreien Stromversorgung beachtet werden müssen, gehören:

  • Die Notwendigkeit, die Lichtanzeige und den akustischen Alarm des Geräts ständig zu überwachen.
  • Verbraucher verbinden, die wirklich eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigen.
  • Erdung der USV über eine Steckdose mit drei Buchsen zum Anschluss des Gerätesteckers.

Bei einem Stromausfall müssen Sie alle in diesem Moment eingeschalteten Geräte ausschalten. Es wird empfohlen, die USV angeschlossen zu lassen, damit die Batterie nach der Behebung des Netzwerkfehlers aufgeladen werden kann. Der Betrieb des Gerätes mit entladener Batterie führt zu einem schnellen Ausfall. Die Batterielebensdauer ist begrenzt und beträgt maximal 5 Jahre.

Die Einhaltung dieser einfachen, aber notwendigen Regeln verlängert die Lebensdauer aller Geräte, die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigen, und sorgt vor allem für deren Erhaltung wichtige Informationen auf Computerfestplatten, die bei plötzlichen Störungen in Stromnetzen unwiederbringlich verloren gehen könnten.

USV steht für „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“. Abkürzung im Englischen – UPS (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) , daher sind auch die Namen UPS, YUPS und oopsnik gebräuchlich.

Die Hauptfunktion einer unterbrechungsfreien Stromversorgung besteht darin, die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte bei Ausfällen im Hauptnetz sicherzustellen. Abhängig von der Art der Ausrüstung müssen die Parameter einer solchen autonomen Stromversorgung jedoch möglicherweise grundlegend unterschiedlich sein. Dementsprechend bietet der USV-Markt verschiedene Gerätetypen an, die sich in vielen Parametern unterscheiden:

  • Funktionsprinzip: offline, linear-interaktiv, online;
  • Art der automatischen Spannungsregelung;
  • Qualität der Filterung von Netzwerkstörungen;
  • Kapazität (Anzahl der Amperestunden, oder anders ausgedrückt: wie lange die Batterielebensdauer reicht);
  • Zeit, während eines Stromausfalls auf Batterien umzusteigen;
  • Möglichkeit zum Anschluss zusätzlicher externer Batterien;
  • diverse Zusatzfunktionen (Filterbuchsen, Buchsen für Telefon- und Netzwerkkabel, LCD-Display, Synchronisierung mit einem PC) etc.

So wählen Sie eine USV bei einer solchen Modellvielfalt aus ? Wie kann man verstehen, wie sie sich unterscheiden? In diesem Artikel befassen wir uns mit den wichtigsten Arten von unterbrechungsfreien Stromversorgungen, ihren Unterschieden und den Zusatzfunktionen, mit denen Hersteller USVs ausstatten. Im nächsten Teil erfahren Sie, wie Sie eine USV entsprechend den Merkmalen Ihrer Ausrüstung auswählen, wie Sie die erforderliche Leistung berechnen usw.

Drei Haupttypen von USV

Offline-Unterbrechungsfreie Stromversorgung (Back-UPS, Backup, Standby).

Beispiel einer Backup-USV: Modell .

Das Funktionsprinzip dieser Art der unterbrechungsfreien Stromversorgung ist sehr einfach:

Solange im Netz Strom innerhalb der eingestellten Werte vorhanden ist, versorgt die USV die angeschlossenen Geräte direkt aus dem Netz mit Spannung und lädt gleichzeitig die Batterie auf. Der durch die USV fließende Strom wird nicht reguliert; Impulse und Rauschen werden auf einfachstem Niveau mithilfe passiver Filter gefiltert. Die Signalform entspricht dem Netzwerksignal, also einer Sinuskurve.

Sobald die Netzspannung ausfällt, schaltet die USV auf Batteriebetrieb um. Wechselrichter-Konvertierung D.C. von Batterie zu Wechselstrom Am Ausgang ist bei diesem USV-Typ eine der einfachsten installiert, sodass die Wellenform nicht der richtigen Sinuswelle folgt. Das Maximum, das die Hersteller tun, besteht darin, es etwas näher an eine Sinuskurve heranzuführen und es schrittweise zu gestalten.

Die USV schaltet auch auf autonome Offline-Stromversorgung um, wenn das Spannungsniveau im Netzwerk unter oder über die Schwellenwerte steigt. Diese können je nach Marke der unterbrechungsfreien Stromversorgung unterschiedlich sein.

Umschaltzeit auf Batterien ein verschiedene Modelle liegt zwischen 5 und 20 ms. Dies ist relativ lang und bei einigen Gerätemodellen kann eine so lange Verzögerung den Betrieb beeinträchtigen . Der langfristige Betrieb des Relais ist darauf zurückzuführen, dass das Gerät beim Einschalten der autonomen Stromversorgung eine Übereinstimmung der Phasen der Netz- und Batteriespannung benötigt. Da diese nicht synchronisiert sind, dauert dies einige Zeit.


Funktionsschema einer unterbrechungsfreien Notstromversorgung.

Vorteile einer Standby-USV:

      • günstiger Preis,
      • hohe Effizienz,
      • geräuschloser Betrieb.

Mängel:

      • langes Umschalten auf Batteriebetrieb (von 5 bis 20 ms);
      • die Form des Ausgangssignals ist keine Sinuskurve;
      • Filterung von Störungen, Rauschen und Impulsenziemlich hart auf der Linie;
      • Beim Betrieb über das Netzwerk erfolgt keine Spannungs- und Frequenzanpassung.

Line-interaktive USV

Beispiel einer Line-Interactive-USV: Modell

Käufer entscheiden sich am häufigsten für diese Art der unterbrechungsfreien Stromversorgung, da sie Funktionalität und Preis optimal vereint.

IN schematische Darstellung Der Betrieb der Line-Interactive-USV umfasst ein AVR-Modul zur automatischen Regulierung der eingehenden Netzwerkspannung. Das heißt, im Gegensatz zu einer Backup-USV leitet sie den Strom nicht nur durch sich selbst, sondern stabilisiert ihn auch, wenn auch nicht reibungslos, sondern schrittweise.

Beim Netzbetrieb mit normaler Spannung leitet die leitungsinteraktive unterbrechungsfreie Stromversorgung das eingehende Signal durch passive Interferenz- und Rauschfilter, während der Akku geladen wird.

Wenn die Spannung im Netzwerk steigt oder sinkt, nimmt die Line-Interactive-USV ihre schrittweise Anpassung vor. Wenn die Spannung einen bestimmten Schwellenwert erreicht, senkt oder senkt der AVR sie um einen festen Betrag (oder Prozentsatz). Im AVR-Betriebsschema können mehrere solcher Schwellenstufen angegeben werden; für die Arbeit mit einem niedrigeren und einem höheren Niveau kann auch eine unterschiedliche Anzahl von Anpassungsstufen zugewiesen werden (z. B. 2 für eine Erhöhung und 1 für eine Verringerung).

Sinkt oder steigt die Netzspannung auf Werte, die außerhalb des verfügbaren Eingangsbereichs der unterbrechungsfreien Stromversorgung liegen, schaltet das Gerät wie in diesem Fall auf Batteriebetrieb um vollständige Abschaltung Elektrizität. Diese Mindest- und Höchstwerte können je nach Belastung der USV variieren. Wenn die USV beispielsweise zu 70 % ausgelastet ist und das Voltmeter 160 V im Netz anzeigt, schaltet die unterbrechungsfreie Stromversorgung auf die Batterien um. Und bei 30 % Last und einer Spannung von 150 V werden Anpassungen immer noch über einen AVR-Transformator vorgenommen.

Einige linear-interaktive Modelle unterscheiden sich in der Form des Ausgangssignals nicht von unterbrechungsfreien Notstromversorgungen: Sie haben eine gestufte Sinuswelle. Einige Hersteller, insbesondere aufgrund der wachsenden Nachfrage nach USV für Heizkessel, statten ihre unterbrechungsfreien Stromversorgungssysteme mit Wechselrichtern aus, die die richtige Sinuswelle erzeugen.

Die Umstellungszeit auf Batteriebetrieb ist bei einer Line-Interactive-USV mit reiner Sinuswelle schneller als bei ihren Standby-Gegenstücken. Der Grund dafür ist, dass bei USVs dieses Typs die Spannungswellenformen übereinstimmen (sowohl vom Netzwerk als auch von der Batterie, dies ist eine Sinuskurve), was die Phasensynchronisation und dementsprechend den Beginn der autonomen Stromversorgung beschleunigt.

Vorteile einer Line-Interactive-USV:

      • angemessener Preis,
      • geräuschloser Betrieb,
      • automatische Regulierung der Eingangsspannung,
      • bei einigen Modellen - reine Sinuswelle am Ausgang,
      • Die Umschaltzeit ist kürzer als bei Backup-Modellen (im Durchschnitt 4–8 ms, bei einigen Modellen 2–4 ms).

Mängel:

      • keine Frequenzanpassung,
      • unzureichend vollständige Filterung von Störungen, Rauschen und Netzimpulsen,
      • Die Spannungsregelung erfolgt nicht stufenlos, sondern schrittweise.
      • Der Wirkungsgrad ist geringer als bei einer unterbrechungsfreien Offline-Stromversorgung.

Doppelwandler-USV (online)

Beispiel für eine Doppelwandlungs-USV: Modell .

Das ist das teuerste, aber auch das meiste beste Aussicht UPS. Es eignet sich optimal für teure, kapriziöse Geräte, bei denen es nicht nur auf eine konstante Spannung, sondern auch auf eine konstante Frequenz sowie eine effektive Rauschfilterung, ein Signal in Form einer reinen Sinuswelle und das Fehlen von Verzögerungen beim Umschalten auf Batterie ankommt Betrieb.

Tatsächlich arbeitet eine solche unterbrechungsfreie Stromversorgung ständig, stabilisiert und filtert das eingehende Signal und gleicht die Frequenz und Form des Ausgangssignals aus.

Im Netzbetrieb Die eingehende Wechselspannung wird vom Gleichrichter stabilisiert und in Gleichspannung umgewandelt und zwischen der Batterie (zum Aufladen bei Bedarf) und dem Wechselrichter verteilt. Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und erzeugt ein Ausgangssignal in Form einer reinen Sinuswelle, der richtigen Frequenz und der richtigen Spannung. Störungen und Rauschen fehlen völlig – sie bleiben einfach nicht bestehen Doppelkonvertierung.

Diese ständige „Einbindung“ der unterbrechungsfreien Stromversorgung in das Netz bietet einen ihrer wesentlichen Vorteile: Sofortiges Umschalten auf Batteriebetrieb. Tatsächlich ist es schwierig, es überhaupt als „Schalten“ zu bezeichnen, da ständig Strom durch den Gleichrichter, die Batterie (während des Ladevorgangs) und den Wechselrichter fließt. Sinkt die Netzspannung unter Grenzwerte oder kommt es zu einem kompletten Stromausfall, beginnt der Wechselrichter einfach, einen Teil der Energie aus der Batterie und nicht aus dem Gleichrichter zu entnehmen. Es passiert sofort.

Doppelwandlungs-USVs verfügen normalerweise über einen anderen Betriebsmodus: Bypass. Dabei handelt es sich um eine Backup-Leitung, die direkt vom Eingang zum Ausgang der USV führt und dabei Gleichrichter, Batterie und Wechselrichter umgeht. Es ermöglicht in kritischen Momenten der USV: Überlastung (z. B. bei Anlaufströmen), Ausfall des Wechselrichters und anderen, die angeschlossenen Geräte direkt mit Strom zu versorgen und so einen Ausfall der Geräteelemente zu vermeiden.

Der ständige Betrieb der USV hat einen gewissen Nachteil: eine erhöhte Wärmeentwicklung, die erforderlich ist effiziente Kühlung. Daher sind Online-USVs meist mit Lüftern ausgestattet, was ihren Betrieb in Wohngebieten nicht so komfortabel macht wie andere Arten leiser unterbrechungsfreier Stromversorgungen.

Vorteile von Online-USV:

      • konstante Spannungsstabilisierung,
      • konstante Frequenzstabilisierung,
      • reine Sinuswelle am Ausgang,
      • effektive Filterung von Geräuschen, Impulsen und Störungen,
      • Sofortiger Wechsel zu Batterien.

Mängel:

      • hoher Preis,
      • erhöhter Geräuschpegel,
      • die niedrigste Effizienz aller USV-Typen.

Bei der Auswahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung müssen Sie berücksichtigen, dass es Ausnahmen gibt. Einige Line-Interactive-USVs kosten möglicherweise mehr als Online-Modelle eines anderen Herstellers. Die Umstellungszeit auf Batteriebetrieb ist bei einer Backup-USV möglicherweise nicht länger oder sogar kürzer als bei einigen Line-Interactive-USVs usw. Daher gilt auf jeden Fall: Sie müssen die Spezifikationen lesen spezifisches Modell.

Zusätzliche USV-Funktionalität

Neben der Art der unterbrechungsfreien Stromversorgung, die Sie benötigen, sollten Sie bei der Auswahl einer USV auch darauf achten, welche Funktionalität sie bietet. Die USV kann über verschiedene Zusatzfunktionen und Designmerkmale verfügen:

Synchronisierung mit PC. Diese Funktion ist bei den günstigsten Modellen nicht vorhanden, aber sehr praktisch. Mit einem besonderen Software Die USV übermittelt im Realmodus Daten über den Zustand der Stromleitung und den Ladezustand der Batterie an den Computer. Neben der rein informativen Komponente gibt es auch Funktionen wie beispielsweise das autonome Herunterfahren des Computers bei gleichzeitiger Datensicherung in allen Anwendungen bei einem Stromausfall.

Kaltstart. Eine mit dieser Funktion ausgestattete unterbrechungsfreie Stromversorgung kann eingeschaltet werden, wenn im Netzwerk kein Strom vorhanden ist. Zum Beispiel gingen die Lichter aus, Sie haben die Dokumente gespeichert, den Computer und die USV ausgeschaltet, aber nach einiger Zeit bestand die dringende Notwendigkeit, das Dokument auf ein Flash-Laufwerk zu kopieren. Eine USV mit Kaltstartunterstützung kann auch dann eingeschaltet werden, wenn noch kein Strom vorhanden ist, und die Arbeit erledigen.

Bisher sahen Steckverbinder zum Anschluss von Geräten in einer USV im Wesentlichen so aus:

Dieser IEC 320-Standardstecker ist ideal für den Anschluss einer Vielzahl von Geräten Computerausrüstung. Bei Geräten mit einem normalen Netzkabel ist es jedoch dasselbe Wlan Router, man kann es nicht damit verbinden. Zu diesem Zweck können Sie einen Überspannungsschutz mit einem ähnlichen Anschluss verwenden, der an die USV angeschlossen wird, und dann verschiedene Geräte daran anschließen. Dies ist jedoch nicht immer bequem.

Deshalb hat man inzwischen einfach damit begonnen, viele Modelle mit Schuko-Steckdosen (in unserem Land werden sie oft Euro-Steckdosen genannt) zu ergänzen, damit die Geräte direkt eingeschaltet werden können:

Buchsen zum Filtern von Störungen. Eine USV kann mit einer oder mehreren Steckdosen für empfindliche Geräte ausgestattet sein, die bei einem Stromausfall keine Stromversorgung bieten, die angeschlossenen Geräte jedoch vor Netzstörungen schützen.

Buchsen für Telefonleitung, Twisted-Pair. Hochspannungsimpulse können nicht nur direkt über ein Stromkabel übertragen werden, sondern auch bei verschiedenen Unfällen und Pannen – sowohl über ein Telefonkabel als auch über ein Twisted-Pair-Kabel. Zum Schutz von Telefon, Netzwerk und Computerausrüstung Einige Hersteller bieten spezielle Anschlüsse (Eingang/Ausgang) an, an denen Sie eine Telefon- oder Internetleitung anschließen können.

Fortsetzung folgt im nächsten Artikel.


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Alle Arten von unterbrechungsfreien Stromversorgungen sind für die Ausführung einer Reihe der folgenden Grundfunktionen ausgelegt

  • Schutz vor kleinen und kurzfristigen Ausfällen im Hauptstromnetz.
  • Filterung auftretender Impulsstörungen und Geräuschreduzierung.
  • Notstromversorgung der Last während der eingestellten Automatisierungsperiode.
  • Kurzschluss- und Überlastschutz.

Komplexere Modelle haben einen Satz zusätzliche Funktionen:

  • Automatische Deaktivierung geschützte Geräte bei längeren kritischen Stromausfällen sowie Neustart, wenn die erforderlichen Parameter wiederhergestellt sind.
  • Überwachung der Hauptparameter der Funktion der Quelle und Verfolgung ihres Leistungsniveaus.
  • Zeigt grundlegende Informationen über die in Betrieb befindliche USV sowie die Parameter der Eingangsspannung des Versorgungsnetzes an.
  • Automatischer Alarm, wenn ungewöhnliche Anrufe auftreten.
  • Verfügbarkeit eines installierten Timers zum konfigurierbaren Herunterfahren oder Einschalten des Verbrauchers zu einer festgelegten Zeit.

Anwendungsbereich je nach USV-Typ

Unterbrechungsfreie Notstromversorgung- am häufigsten in diesem Marktsegment. Es wird häufig in Kombination mit Heim- oder Bürocomputer oder lokale Netzwerk-Workstations mit geringem Stromverbrauch. Auch hinsichtlich des Schutzes ist es wirksam Haushaltsgeräte, das keine besondere Qualität der Stromversorgung erfordert, ermöglicht Stromausfälle für eine bestimmte Zeit und das Auftreten von Abweichungen von den Eingangsspannungsparametern im Durchschnitt + -5 %.

Interaktive unterbrechungsfreie Stromversorgung kann auch als Backup dienen. Seine Hauptaufgaben sind jedoch umfassender: Es führt auch eine schrittweise Spannungsstabilisierung durch, was den Einsatz in Kombination mit elektrischen Geräten mit hohen Einschaltströmen ermöglicht. Hierbei handelt es sich um jedes Gerät oder sonstige Gerät, das einen Elektromotor verwendet und zu dessen Anlassen kurzzeitig eine erhöhte Leistung erforderlich ist. Insbesondere der Betrieb eines Kühlschranks unter Bedingungen einer Abweichung von den normalen Spannungsparametern kann zu dessen Überlastung und Ausfall führen. Allerdings ist die Effizienz dieser Schutzgeräte etwas geringer als der gleiche Parameter für Backup-Geräte.

Unterbrechungsfreie Online- oder Doppelwandlungsstromversorgung bietet den effektivsten Schutz für Dateiserver und komplexere Workstations. Es wird in Kombination mit Geräten von Finanzinstituten, medizinischen Kliniken und Forschungszentren verwendet. Und zwar fast überall dort, wo eine absolut hochwertige Energieversorgung ohne kurzzeitige Spannungseinbrüche benötigt wird. Doch im Alltag sind solche Geräte zum einen wirkungslos (hohe Kosten bei geringer Belastung), zum anderen zeichnen sie sich durch erhöhte Geräuschentwicklung und beeindruckende Wärmeentwicklung aus.

Anwendung nach aktuellem Typ

Unterbrechungsfreie Online- oder Doppelwandlungsstromversorgung

Solche unterbrechungsfreien Stromversorgungen sind notwendig, um den Schutz elektrischer Geräte zu gewährleisten, die an ein 24-V-, 48-V- und 60-V-Netz angeschlossen sind.

AC-USV

Derartige unterbrechungsfreie Stromversorgungen werden in Kombination mit kritischen Verbrauchern eingesetzt, die eine Spannung von 220 oder 380 V benötigen.

Anwendung durch Macht

USVs werden je nach Leistung in drei Gruppen eingeteilt:

  • - geringer Strom;
  • - Geräte mittlerer Leistung;
  • - modulare Hochleistungssysteme.

USVs mit geringem Stromverbrauch werden häufig für Haushaltszwecke sowie zum Schutz einzelner Verbraucher vor möglichen kritischen Situationen in Büros oder Kleinindustrien eingesetzt.

Geräte mittlerer Leistung sind für die qualitativ hochwertige und unterbrechungsfreie Stromversorgung lokaler Netzwerke, Rechenzentren und verschiedener Telekommunikationsgeräte sowie Fernkommunikationseinrichtungen verantwortlich.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit hoher Leistung bietet im Einsatz mehrere Vorteile. Es ist in der Lage, sowohl ein separates Wohnhaus als auch einen großen Produktionsprozess zu schützen. Darüber hinaus handelt es sich bei einer solchen USV um eine Art modulares System, mit dem Sie mehrere Quellen in einem 19-Zoll-Rack synchronisieren können, um bei der Lösung spezifischer technologischer Probleme höhere Leistungswerte zu erzielen.



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