Die USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) fungiert als entscheidendes Element zur Gewährleistung zahlreicher Dienste in unserem Alltag.

Wir leben in einer hypervernetzten Welt, die die sofortige und unterbrechungsfreie Verfügbarkeit unzähliger Dienste erfordert. In unserem Alltag sind Tausende von Elementen beteiligt, deren Existenz und Funktion vielen von uns nicht bewusst sind, um sicherzustellen, dass jedes Rädchen in unserer Gesellschaft reibungslos funktioniert. Es ist unbestreitbar, wie unangenehm es ist, wenn Kommunikationsnetze oder die Stromversorgung ausfallen. Aus diesem Grund und trotz der Tatsache, dass technologische Investitionen in Telekommunikationsinfrastrukturen und Stromnetze dies ermöglichen, ist es wichtig, die bestehenden Systeme weiterhin zu nutzen.bedeutende Fortschritte bei der Gewährleistung des Service in allen RegionenEs ist unerlässlich, über Unterstützungs- oder Notfallgeräte zu verfügen, um Schäden im Falle einer unerwarteten Unterbrechung zu verhindern. Eines dieser Elemente, über das wir heute sprechen werden, sind USV-Anlagen oder unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme, die auch unter dem Akronym USV (Uninterruptible Power Supply) bekannt sind.

Diese Geräte sind an so unterschiedlichen Orten wie Rechenzentren, Krankenhäusern, Bürogebäuden, Industrieanlagen, Transportinfrastrukturen wie Schiffen oder überall dort zu finden, wo eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Stromversorgung jederzeit verfügbar sein muss.verantwortlich für die Gewährleistung der Kontinuität der StromversorgungWenn das Stromnetz ausfällt oder unterbrochen wird, dient die USV als Backup. Sie stellt sicher, dass unsere Systeme bei einem Stromausfall weiterhin funktionieren, da sie über ihre Batterien andere Geräte mit Strom versorgen kann, ohne auf das Stromnetz angewiesen zu sein. Die Autonomiezeit der USV hängt von Art und Anzahl der Batterien ab. Je mehr Batterien, desto länger kann ein Stromausfall überbrückt werden. So gewährleistet eine USV beispielsweise, dass die Energieversorgung eines Operationssaals für eine kritische Operation jederzeit stabil bleibt; dass Rechenzentren, die den Internetzugang zu unseren Haushalten ermöglichen, bei einem Stromausfall durch Gewitter nicht ausfallen; oder dass die Kommunikationssysteme eines Schiffes nicht aufgrund eines kritischen Stromversorgungsfehlers ausfallen und den Schiffsverkehr gefährden. Vielleicht ist Ihnen die Bedeutung dieser Geräte nun etwas bewusster.

Darüber hinaus fungiert eine USV als Filter für alle an das Stromnetz angeschlossenen elektrischen Systeme und Geräte. Schließt man beispielsweise ein solches System an ein Boot an, schützt es die gesamte Computerausrüstung vor Überspannungen, Spannungsspitzen, Störungen, Frequenzschwankungen und Mikrounterbrechungen. Die USV filtert all diese Störungen heraus und sorgt so für eine optimale Reinigung der Ausgangsspannung. Dadurch wird nicht nur die einwandfreie Funktion der angeschlossenen Geräte gewährleistet, sondern auch deren Lebensdauer verlängert.

Wie funktioniert eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)?

Um zu verstehen, wie diese Elemente funktionieren, muss man zunächst wissen, aus welchen Komponenten eine USV besteht. Schauen wir uns das an:

• Gleichrichter/LadegerätEs ist dafür zuständig, den über das Stromnetz ankommenden Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, entweder um die Batterien zu laden oder um den Wechselrichter zu speisen.
• BatterienSie liefern die elektrische Energie, die für den Betrieb des Systems im Falle eines Stromausfalls erforderlich ist.
• WechselrichterHierbei handelt es sich um ein Element, das den Strom – der entweder vom Gleichrichter oder von Batterien kommt – von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der dann an die an die USV angeschlossenen Systeme verteilt wird.
• Statischer und Wartungs-BypassDies ist die Art von elektrischem Schaltkreis, die in der USV enthalten ist und die es ermöglicht, die elektrische Ladung direkt mit dem Hauptnetz (oder einem separaten Netz) zu verbinden, wenn die USV einen Fehler aufweist.
• SteuereinheitDies ist das intelligente Element, mit dem das unterbrechungsfreie Stromversorgungssystem ausgestattet ist. Je nach Gerätetyp und Funktionen ermöglicht es eine Reihe von Funktionalitäten per Software oder auf anderem Wege.

Wie sähe seine normale Funktionsweise aus?

Wenn die USV normal arbeitet, d. h. bei einer verfügbaren und qualitativ hochwertigen Stromversorgung, gelangt der Strom über die USV-Verbindung ins Stromnetz und durchläuft zunächst den Gleichrichter, der den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Diese Umwandlung ist notwendig, da ein Teil des Stroms in der Batterie gespeichert werden muss – wo Gleichstrom benötigt wird – und der restliche Strom weiter zum Wechselrichter fließt, der ihn wieder in Wechselstrom umwandelt, um die an die USV angeschlossenen Systeme zu versorgen.

Was passiert bei einem Stromausfall?

Stellen Sie sich vor, das Stromnetz ist ausgefallen oder die Spannung liegt außerhalb der zulässigen Qualitätsgrenzen; dadurch ändert sich der Stromfluss. In diesem Fall wird der Wechselrichter mit der von den Batterien gelieferten Gleichspannung versorgt. Die Ausgangsleistung des Wechselrichters bleibt unverändert, und die an das System angeschlossene elektrische Ladung wird ohne Unterbrechung weitergeführt. Die Autonomiezeit, also die Zeit, in der die Batterien das System versorgen können, hängt vom Stromverbrauch der angeschlossenen Geräte und der Batteriekapazität ab. Sobald die Netzspannung wiederhergestellt ist, d. h. einen Wert innerhalb der zulässigen Toleranzen erreicht, nimmt der Gleichrichter seinen Betrieb wieder auf, und der normale Betrieb wird wiederhergestellt. Die Batterien erholen sich von der Entladung während des Stromausfalls, indem sie über die vom Gleichrichter/Ladegerät gelieferte Gleichspannung wieder aufgeladen werden.

Was passiert, wenn die USV ausfällt oder Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen?

Bei einem Fehler in der USV wird der statische Bypass automatisch aktiviert und leitet die elektrische Ladung bei Überlastung oder Kurzschluss sofort an das Hauptstromnetz (oder den Bypass) weiter. So gewährleistet die USV in jedem Betriebszustand eine unterbrechungsfreie Stromversorgung. Daher auch der Name. Es gibt verschiedene USV-Schaltungen bzw. -Typen mit unterschiedlich vielen Schutz- und Filterelementen zur Gewährleistung von „sauberem“ Strom; alle enthalten jedoch mindestens die genannten Elemente. Für den korrekten Betrieb der USV gilt Folgendes:Die modernsten USV-Anlagen verfügen über Steuereinheiten und Software, die dem Benutzer Echtzeitinformationen liefern.sowie personalisierte Funktionen.

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