USV Wie funktioniert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung?

Die USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist ein entscheidendes Element zur Gewährleistung zahlreicher Dienste in unserem täglichen Leben Leben.

Wir leben in einer hypervernetzten Welt, die die sofortige und unterbrechungsfreie Verfügbarkeit unzähliger Dienste erfordert. In unserem täglichen Leben greifen Tausende von Elementen ein, deren Existenz und Funktion vielen von uns nicht bewusst ist, damit jedes Gerät in unserer Gesellschaft immer einwandfrei funktioniert. Das Unbehagen, das uns jeden Ausfall von Kommunikationsnetzen oder der Stromversorgung bereitet, ist unbestreitbar. Aus diesem Grund und trotz der Tatsache, dass technologische Investitionen in die Telekommunikationsinfrastruktur und die Stromnetze zu einem sehr bedeutenden Fortschritt bei der Servicegarantie in allen Regionen führen, ist es unerlässlich, über Backup- oder Notfallgeräte zu verfügen, um im Falle einer unerwarteten Unterbrechung Schäden zu vermeiden. Eines dieser Elemente, das wir heute besprechen werden, ist die USV oder unterbrechungsfreie Stromversorgung, im Englischen auch allgemein unter dem Akronym UPS (Uninterruptible Power Supply) bekannt.

Diese Geräte sind an so unterschiedlichen Orten wie Rechenzentren, Krankenhäusern, Bürogebäuden, Industrieanlagen, Transportinfrastruktur wie Schiffen oder an jedem anderen Ort vorhanden, der eine zuverlässige, qualitativ hochwertige und jederzeit verfügbare Stromversorgung benötigt. Sie sind für die Sicherstellung der Kontinuität der Stromversorgung verantwortlich, wenn es im Netz zu einem Ausfall oder einer Unterbrechung kommt.

Die USV ist praktisch ein Backup, damit im Falle eines Stromausfalls die Dienste unserer Systeme nicht ausfallen, da es sich um Geräte handelt, die in der Lage sind, andere Geräte über ihre Batterien mit Strom zu versorgen, ohne auf ein Netzwerk angewiesen zu sein. Die Autonomiezeit des USV wird durch die Art und Anzahl der Batterien des Systems bestimmt. Je mehr Batterien, desto länger können wir einen Netzwerkausfall überstehen.

So stellt eine unterbrechungsfreie Stromversorgung sicher, dass beispielsweise die Energie, die ein Operationssaal für eine kritische Operation benötigt, jederzeit stabil bleibt; dass die Rechenzentren, die die Internetverbindung zu unseren Häusern ermöglichen, ihre Aktivität nicht einstellen, wenn es aufgrund eines Gewitters zu einer Spannungsspitze kommt; oder dass die Kommunikationssysteme eines Schiffes nicht aufgrund eines kritischen Stromversorgungsfehlers ausfallen und den Schiffsverkehr gefährden. Vielleicht sind Sie sich jetzt der Bedeutung dieser unbekannten Geräte etwas bewusster.

USV oder unterbrechungsfreie Stromversorgung

Darüber hinaus führt ein USV als Filter für die an das Stromnetz angeschlossenen elektrischen Systeme oder Geräte. Das heißt, wenn wir beispielsweise eine dieser unterbrechungsfreien Stromversorgungen an ein Schiff anschließen, schützen wir die gesamte Computerausrüstung vor möglichen Spannungsspitzen, Störungen, Frequenzschwankungen oder Mikrounterbrechungen. Die USV filtert alles und erzeugt eine absolut saubere Ausgangssinuswelle. Diese Garantien werden nicht durch die ordnungsgemäße Funktion der an das Netzwerk angeschlossenen Geräte gewährleistet, sondern auch durch deren Langlebigkeit.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung: Wie funktioniert eine USV? Man muss zunächst die Komponenten kennen, aus denen ein USV besteht. Schlecht sehen:

 

Elemente einer USV

• Gleichrichter/Ladegerät: Er ist für die Umwandlung des über das Netz ankommenden Wechselstroms im Gleichstrom verantwortlich, entweder zum Laden der Batterien oder zur Versorgung des Wechselrichters.
• Batterien: Sie liefern die notwendige elektrische Energie, um das System im Falle eines Stromausfalls mit Strom zu versorgen Ausfall.
• Wechselrichter: Dies ist ein Element, das Strom – ob vom Gleichrichter oder von Batterien – von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, um ihn an die an die USV angeschlossenen Systeme zu verteilen.
• Statischer und Wartungsbypass: Dies ist die Art von Stromkreis, den die USV enthält und der es ermöglicht, die Last bei einem Ausfall der USV direkt an das Hauptnetz (oder ein unabhängiges Netz) anschließen.
• Steuereinheit: Dies ist das intelligente Element, mit dem die unterbrechungsfreie Stromversorgung ausgestattet ist. Je nach Gerätetyp und Funktionen ermöglicht es eine Reihe von Funktionen über Software oder andere Dienste.

Wie würde sein normaler Betrieb aussehen?

Wenn die USV normal funktioniert, d. H. bei einem verfügbaren und qualitativ hochwertigen Stromnetz, gelangt der Strom über den Anschluss der USV in das Stromnetz und durchläuft zunächst den Gleichrichter, der den Strom von Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.

Diese Umwandlung ist notwendig, da ein Teil des Stroms in der Batterie gespeichert werden muss – wofür es notwendig ist, dass der Strom Gleichstrom ist – der Rest des Stroms fließt weiter zum Wechselrichter, der ihn in Wechselstrom umwandelt, um die an die USV angeschlossenen Systeme mit Strom zu versorgen.

Was passiert bei einem Netzausfall?

Stellen Sie sich vor, das Stromnetz ist nicht mehr verfügbar oder es wird festgestellt, dass die Spannung nicht innerhalb der zulässigen Qualitätsgrenzen liegt; dadurch verändert sich der Stromfluss. In diesem Fall würde der Wechselrichter über die von den Batterien bereitgestellte Gleichspannung versorgt. Die Wechselrichterleistung bleibt unverändert, sodass die an das System angeschlossene Last unterbrechungsfrei weiterläuft.

Die Laufzeit bzw. Achten Sie nun darauf, dass die Batterien das System versorgen können, abhängig vom Verbrauch der vom Gerät versorgten Last und der Batteriekapazität ab. Sobald die Netzspannung wiederhergestellt ist, d. H. Einen Wert innerhalb der zulässigen Toleranzen erreicht, nimmt der Gleichrichter seine Arbeit wieder auf und der Normalbetrieb wird wiederhergestellt.

Die Batterien erholen sich von der Entladung während der Netzunterbrechung und laden sich durch die vom Gleichrichter/Ladegerät gelieferte Gleichspannung wieder auf.

Was bestanden, wenn ein Fehler in der USV vorliegt oder Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen?

Bei einem Fehler in der USV wird automatisch der statische Bypass aktiviert, dessen Die Funktion besteht darin, die Last bei Überlastung oder Kurzschluss sofort an das Hauptversorgungsnetz (oder den Bypass) umzuschalten. Somit garantieren USVs unabhängig von ihrem Betrieb eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der Last. Daher ihr Name.

Es gibt verschiedene Schaltkreise oder Arten von USVs, die mehr oder weniger Elemente enthalten, entweder Schutz oder Filter, um „sauberen“ Strom zu garantieren; Aber sie alle enthalten mindestens die Elemente, die wir erwähnt haben. Für einen korrekten Betrieb verfügen die modernsten USVs über Steuereinheiten und Software, die dem Benutzer Echtzeitinformationen liefern, sowie über kundenspezifische Funktionen.

 

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