Offline USV, Line interactive USV oder Online USV
Erfahren Sie mehr über die Funktionsweisen der USV Systemen
Die USV-Typen unterscheiden sich vor allem in ihren Schaltzeiten, Anschaffungskosten, Betriebskosten und der Fähigkeit, Netzspitzen zu filtern.
In der folgenden Übersicht vergleichen wir zunächst die drei wichtigsten USV-Typen.
Diese werden nach ihrer Betriebsart in Offline-, Line Interactive- und Online-USV unterteilt. Die detailliertere Funktionsweise dieser USV-Typen wird im Folgenden näher beschrieben. Hier finden Sie einen schnellen Überblick über die jeweiligen Vor- und Nachteile sowie über typische Anwendungen der jeweiligen USV-Typen.
Die USV-Klassifizierung gemäß EN62040-3 differenziert USV-Geräte anhand ihres Betriebsverhaltens. Prinzipiell sind drei USV-Technologien zu unterscheiden.
Je nach USV-Typ kann das System die Verbraucher bei einer Unterbrechung der Stromversorgung mit Strom versorgen oder Unter- und Überspannungen, Frequenzänderungen und Schwingungen ausgleichen.
Anhand der neuen USV-Norm kann der Anwender also genau bestimmen, wogegen ihn seine neue Stromversorgungsanlage schützen soll.
Störungsdauer: mehr als 10 ms
Ein Netzausfall wird als Nullspannungsbedingung definiert, dies kann auf ein Netzspannungsfehler zurückführen.
Störungsdauer: weniger als 16 ms
Spannungsschwankungen sind Einbrüche, die kurzzeitig unter dem Normalwert liegen. Sie können beim Einschalten großer Anlagen oder Starkstromleitungen auftreten.
Störungsdauer: 4 ms bis 16 ms
Sie werden häufig durch eine statische Entladung verursacht. Spannungsspitzen werden auch oft als Schaltspitzen bezeichnet.
Störungsdauer: weniger als 4 ms
Diese treten bei plötzlichen und kurzzeitigen Spannungsspitzen auf. Normalerweise kann dies auf einen Blitzeinschlag in der näheren Umgebung zurück geführt werden.
Störungsdauer: fortlaufend
Die Spannung fällt unter den zulässigen Grenzwert (für einige Sekunden oder sogar dauerhaft).
Störungsdauer: fortlaufend
Wenn zum Beispiel große elektrische Anlagen aktiviert werden, kann der Normalbetrieb auf über 100% steigen, dies wird als Überspannung bezeichnet.
Störungsdauer: sporadisch
Hierbei weicht die Frequenz von der normalerweise konstanten Netzfrequenz ab.
Störungsdauer: periodisch
Eine Spannungsverzerrung wird auch als eine elektrische Störspannung bezeichnet, dies hat einen negativen Einfluss auf die Schaltungen in elektrischen Systemen.
Störungsdauer: fortlaufend
Dabei wird die normale Wellenform der Spannung verzerrt und damit verändert Gründe dafür können zum Beispiel einfache Leuchtstoffröhren sein, die dies in die Netzleitung übertragen.
VFI USV-Anlagen oder Online UPS-Systeme - Zuverlässigkeit in allen Situationen
Diese USV-Art wird üblicherweise genutzt um Server- und Datenkommunikation sicherzustellen.
Die VFI-USV auch "Online-USV" genannt, bietet den maximalen Schutz. Sie gleichen Schwankungen der Netzspannung und der Netzfrequenz aus. Der Verbraucher wird im Normalbetrieb ständig über den Akku versorgt. Da bei dieser Art von USV bei einem Netzausfall nicht in eine andere Betriebsart umgeschaltet werden muss, treten im Vergleich zu den anderen USV-Typen keine Schaltzeiten auf.
Diese USV arbeitet mit einen "Dauerwandlerprinzip", hierbei ist die Wandlung von Wechsel- in Gleichspannung und von Gleich- in Wechselspannung gemeint. Da hierbei ständig die Spannung gewandelt wird, können elektrische Verluste und Wärme entstehen.
VFI-Systeme (Voltage and Frequency Independent) – auch Online, Double Conversion oder Dauerwandler genannt – liefern unabhängig von Frequenz und Spannung am Eingang konstante Werte am Ausgang. Dies wird mit einem Gleichrichter erreicht, der die Spannung am Eingang zu Gleichstrom umwandelt, aus dem die Batterien gespeist werden können. Eine intelligente Ladeeinheit lädt im Bedarfsfall die Batterien nach.
Als weiteres Feature können diese USVs Überlastungen durch einen elektronischen Bypass abfangen. Dazu schalten sie die Eingangsspannung für die Dauer der Überlast direkt an den Verbraucher durch. VFI-Systeme sichern Server oder Netzwerke ab und kommen in der Steuerungstechnik und bei unternehmenskritischen Anwendungen vor.
Merkmale von Online USV (VFI)
- gleichbleibende Stromqualität am Ausgang gewährleistet
- keine Umschaltzeiten
- lange Autonomiezeit
- reine Sinuskurve
- unter 10 kVA kein spezieller Service-by-pass
- Wirkungsgrad etwa 97 Prozent
- Kühlung erforderlich
VI USV oder Line Interactive USV Anlagen - Sicherer Schutz Ihrer Systeme
Oft benutzt um Computersysteme, Netzwerke oder Telekommunikationsanlagen abzusichern.
Die LINE INTERACTIVE USV-Systeme können als Kompromiss der USV Arten Offline und Online eingestuft werden.
Line Interactive USV Anlagen schützen gegen einen totalen Stromausfall und gegen Schwankungen in der Netzspannung. Dies wird durch Spannungsregler in den Systemen, die zwischen Netzeingang und Verbraucher geschalten werden, erreicht und gewährleistet.
Bei den Line Interactive USV-Systemen bzw. VI-Systemen (Voltage Independent) ist die Ausgangsfrequenz abhängig von der Frequenz am Eingang. Eine integrierte Kontrolleinheit (AVR (Automatic Voltage Regulation) sorgt für eine konstante Ausgangsspannung, unabhängig von der Eingangsspannung. Bei Spannungsschwankungen oder Stromausfällen regelt die AVR bei einer zu großen Differenz von Eingangsspannung zu Ausgangsspannung mit Hilfe einer Batterie die Ausgangsspannung.
VI-Systeme dienen unter anderem der Absicherung von Einstiegsservern und der Netzwerkperipherie. Ist Ihre Infrastruktur öfters Spannungsschwankungen betroffen, ist eine Line-Interactive USV einer Offline USV klar zu bevorzugen. Der Wirkungsgrad unserer Line Interactive USV Anlagen liegt zwischen 95% und 98%
Merkmale von Line Interactive USV (VI)
- hoher Wirkungsgrad
- kurze Umschaltzeiten
- gutes Preis-Leistungsverhältnis
- gute Filterleistung durch Kontrolleinheit
- Sinus-Ausgangsspannung
- Relative Netzabhängigkeit
- Spannungskorrektur stufenweise oder durch Gegenregelung
VFD USV oder Offline USV Anlagen - Gesicherte Stromversorgung und Überbrückung
Häufig im Einsatz um Verbraucher wie einzelne Computer vor einem totalen Netzausfall zu schützen.
Bei Offline USV VFD (Voltage and Frequency Dependent) wird der Strom direkt vom Eingang zum Ausgang geleitet. Spannung und Frequenz hängen am Ausgang direkt von dem entsprechenden Wert am Eingang ab. Bei Stromausfall oder Spannungsstörungen schaltet die USV direkt auf Batterieversorgung um. Sie dienen der Absicherung von PCs, Workstations, Peripherien und kleinen Telefonanlagen. Die Umschaltung auf Akkubetrieb erfolgt innerhalb von ca. 2 - 4 ms, also praktisch ohne Unterbrechung.
Voltage and Frequency Dependent USV gemäß IEC 62040-3, auch Offline genannt, schützt vor vielen Problemen im Netz. Im Normalbetrieb leiten sie den Eingangsstrom direkt an den Ausgang weiter. Bei Netzausfällen schalten sie auf die eingebauten Batterien / Akkus um, außerdem werden Spannungseinbrüche und Spannugsspitzen aufgefangen.
Merkmale von Offline USV (VFD)
- hoher Wirkungsgrad
- günstig in der Anschaffung
- gutes Preis-Leistungsverhältnis
- kein Lüfter
- hohe Lebensdauer der Batterien
- Ausgangsspannung lastabhängig
- Ausgangsspannung trapezförmig
Offline USV ist die einfachste USV, sie schützt lediglich gegen einen totalen Netzausfall. Netzspannungen, Schwankungen oder Netzfrequenzen können nicht von ihnen ausgeglichen werden. Das Aufladen des Akku erfolgt wieder während des Normalbetrieb über einen Ladegleichrichter.
