Unterbrechungsfreie Stromversorgungseinheit: Zweck und Besonderheiten des Betriebs einer Haushalts-USV

Linie interaktiv

Line Interactive USV-Modelle sind mit Stabilisatoren ausgestattet, die ständig arbeiten und einen seltenen Anschluss von Batterien ermöglichen.

Das Gerät interagiert mit dem Netzwerk, indem es die Amplitude und Form der Netzspannung steuert.

Wenn die Spannung abfällt oder ansteigt, korrigiert das Gerät seinen Wert, indem es die Abgriffe des Spartransformators umschaltet. Auf diese Weise bleibt sein Nennwert erhalten.Wenn der Parameter außerhalb des Bereichs liegt und der Schaltbereich nicht mehr ausreicht, schaltet die USV auf Batteriepufferung um. Das Gerät kann vom Stromnetz getrennt werden, wenn ein verzerrtes Signal empfangen wird. Es gibt Modelle, die die Spannungsform korrigieren, ohne auf Batteriebetrieb umzuschalten.

Nachteile der leitungsinteraktiven USV

Trotz aller Vorteile sind modernere USV-Typen (Online-USV) den Line-Interactive-Geräten überlegen. Im Gegensatz dazu hat diese Kategorie folgende Nachteile:

• Langsames Umschalten in den Betriebsmodus von eingebauten Batterien. Line Interactive benötigt etwa 4-6 ms, um auf Batterien umzuschalten. Das ist eine ziemlich große Lücke. Daher ist es nicht akzeptabel, lastempfindliche Geräte an die Quelle anzuschließen. Line-interaktive unterbrechungsfreie Stromversorgungen können den stabilen Betrieb der meisten Haushaltsgeräte, Heizgeräte usw. nicht gewährleisten.
• Grobe Stabilisierung. Die betrachtete Art von unterbrechungsfreien Stromversorgungen bietet eine Spannungsstabilisierung auf einem eher primitiven Niveau. Meistens handelt es sich dabei um einen Autotransformator mit 2-3 Stufen, zwischen denen über ein Relais umgeschaltet wird.

Arten von „Unterbrechungsfreien“

Es gibt drei Grundtypen von USV.

1. Redundante USV (Standby, Offline, Backups). Die einfachste und günstigste technische Lösung (z. B. die beliebte APC Back-UPS CS 500). Bei einer deutlichen Über- oder Unterspannung wird die USV vom 220V-Netz getrennt und wechselt in den Batteriebetrieb. Die Hauptelemente einer Offline-USV: Batterien (Batterie), Ladegerät, Wechselrichter, Aufwärtstransformator, Steuersystem, Filter (Abb. 1).
   a)
   b)
   Reis.1 Normalbetrieb (a) und Batteriebetrieb (b) Der Vorteil einer Offline-USV liegt in den geringen Kosten und der hohen Effizienz beim Netzbetrieb. Nachteile: eine hohe Ausgangsspannungsverzerrung (hohe Oberwellen, ≈30 % bei einer Rechteckwelle), die Unfähigkeit, die Eingangsspannungsparameter einzustellen. Auf die Eigenschaften der Ausgangsspannung wird weiter unten näher eingegangen.).
2. Interaktives UPS (englische Linie - interaktiv). Es ist ein Zwischentyp zwischen einer billigen und einfachen Offline-USV und einer teuren multifunktionalen Online-USV (z. B. Ippon Back Office 600). Im Gegensatz zur Offline-USV verfügt die interaktive Quelle über einen Autotransformator, mit dem Sie den Ausgangsspannungspegel bei Netzspannungsabfall / -anstieg innerhalb von 220 V (+ -10 %) halten können (Abb. 2). In der Regel reicht die Anzahl der Spannungsebenen eines Spartransformators von zwei bis drei.
   (a)
   (b)
   (in)
   (G)
   Reis. 2 Der Betrieb der interaktiven USV bei normaler Netzspannung (a), bei Netzspannungseinbruch (b), bei erhöhter Netzspannung (c), bei Netzspannungsausfall oder deutlichem Anstieg (d) Die Ausgangsspannung wird angepasst durch Umschalten auf die entsprechende Anzapfung der Trafowicklung. Bei einem starken Abfall oder einem deutlichen Anstieg oder vollständigen Wegfall der Netzspannung funktioniert diese USV-Klasse ähnlich wie die Offline-Klasse: Sie trennt sich vom Netz und erzeugt mit Batteriestrom eine Ausgangsspannung. Hinsichtlich der Form des Ausgangssignals kann es sowohl sinusförmig als auch rechteckig (oder trapezförmig) sein.
   Die Vorteile von Line-Interactive im Vergleich zu einer Standby-USV: Weniger Zeit zum Umschalten auf Batteriepufferung, Stabilisierung des Ausgangsspannungspegels. Nachteile: geringerer Wirkungsgrad im Netzbetrieb, höherer Preis (im Vergleich zum Offline-Typ), schlechte Surge-Filterung (Surge).
3. Doppelwandler-USV (engl. double-conversion UPS, online). Der funktionellste und teuerste USV-Typ. Der Bespereboynik ist immer in ein Netzwerk eingebunden. Der Eingangssinusstrom wird durch den Gleichrichter geleitet, gefiltert und dann wieder in Wechselstrom umgewandelt. Im Zwischenkreis kann ein separater DC/DC-Wandler eingebaut werden. Da der Wechselrichter immer in Betrieb ist, ist die Verzögerung bis zum Umschalten auf Batteriebetrieb praktisch null. Die Stabilisierung der Ausgangsspannung bei Netzeinbrüchen oder Netzspannungseinbrüchen ist besser als die Stabilisierung der netzinteraktiven USV. Der Wirkungsgrad kann im Bereich von 85 % bis 95 % liegen. Die Ausgangsspannung ist oft sinusförmig (Oberschwingung <5%).
   Reis. 3 Funktionsdiagramm einer der Online-USV-Optionen. 3 zeigt ein Blockdiagramm der Online-USV-Option. Die Netzspannung wird hier durch einen halbgesteuerten Gleichrichter gleichgerichtet. Die Stoßspannung wird gefiltert und anschließend invertiert. In Online-USV-Schaltungen kann es einen oder mehrere sogenannte Bypässe (Bypass-Schalter) geben. Die Funktion eines solchen Schalters ähnelt der Funktion eines Relais: Schalten der Last für Batteriestrom oder direkt vom Netz.
   Basierend auf der Online-Struktur entstehen nicht nur stromsparende einphasige, sondern auch industrielle dreiphasige USVs.Die Kontinuität der Stromversorgung großer Dateiserver, medizinischer Geräte, Telekommunikation erfolgt ausschließlich auf Basis der Online-Struktur der USV.
4. Spezielle USV-Typen. Es werden auch andere spezifische USV-Typen verwendet. Zum Beispiel eine ferroresonante unterbrechungsfreie Stromversorgung. In dieser USV sammelt ein spezieller Transformator eine Energieladung, die ausreichen sollte, um die Stromversorgung vom Netz auf die Batterien umzuschalten. Außerdem nutzen einige USVs die mechanische Energie eines Superschwungrads als Stromquelle.

USV-Fehlerbeschreibung

Wenn die USV ausfällt, sind alle Geräte gefährdet, daher sollten Sie wissen, wie Sie die USV und ihre Batterie auf Funktionsfähigkeit überprüfen. Methoden zur Behebung kleinerer Fehler sind unbedingt in der Bedienungsanleitung des Geräts beschrieben, daher wird empfohlen, sie zuerst zu studieren. Wenn dies nicht funktioniert, sollten Sie versuchen, das Problem selbst zu ermitteln.

Piepst ununterbrochen

Die USV piept, wenn ein Stromausfall auftritt und das Gerät auf Batteriebetrieb umgeschaltet hat. In diesem Fall ist alles in Ordnung. Für diese Zwecke wurde dieses Gerät geschaffen. Es reicht aus, wenn der Benutzer das gesamte System herunterfährt und die Stromversorgung des Geräts ausschaltet.

Falls ein solches Quietschen regelmäßig auftritt, während im Netz Spannung anliegt, kann es erforderlich sein, das elektrische Netz zu testen und die Ursachen von Stromstößen zu verstehen. In diesem Fall ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung nicht schuld, das Problem liegt woanders.

Achten Sie auf die Geräteanzeigen

Ein weiterer Grund für das Quietschen der USV ist Überlastung. In diesem Fall zieht das Gerät die angeschlossenen Geräte nicht mit. Es ist möglich, die Ursache von Problemen zu berechnen, indem Sie die Geräte einzeln anschließen und trennen.Die Lösung des Problems besteht darin, eine leistungsstärkere unterbrechungsfreie Stromversorgung zu kaufen oder einen Teil der Ausrüstung auszuschalten.

Lässt sich nach dem Einschalten nicht einschalten

Falls im Netzwerk Strom aufgetaucht ist, sich die USV jedoch nicht einschaltet, überprüfen Sie den Zustand der Batterie, die Verbindung zum Netzwerk und den Spannungspegel. Wenn die Netzspannung längere Zeit niedrig ist, kann die USV nicht lange arbeiten. In diesem Fall wird der Akku entladen und das Gerät schaltet sich nicht mehr ein.

Manchmal reicht es aus, die USV an das Netzwerk anzuschließen und nur eine Weile zu warten, der Akku wird aufgeladen und das Gerät beginnt zu arbeiten. Sie sollten wissen, wie Sie die USV auf die Funktionsfähigkeit ihres Netzschalters überprüfen, sie kann durchgeschoben werden. Drahtbrüche sind ein häufiges Problem bei unterbrechungsfreien Stromversorgungen. Bei einer großen Überlastung verweigern einige USV-Marken die Arbeit. Es reicht aus, alles auszuschalten und selbst zu überprüfen.

Schaltet von selbst aus, wird sehr heiß

Liegt Spannung im Netz an, kann die unterbrechungsfreie Stromversorgung wegen Überlastung am Ausgang abschalten

Es ist wichtig zu überlegen, an welcher Stelle das Gerät abschaltet. Wenn während eines Stromausfalls das Problem höchstwahrscheinlich in der Batterie liegt, sollten Sie ihre Leistung überprüfen

Für den Fall, dass das Gerät den Verbraucher während des Betriebs vom Netz trennt, ist es durchaus möglich, dass die Softwareeinstellungen daran schuld sind. Die Voreinstellungen sollten überprüft und ggf. angepasst werden.

Nach dem Öffnen des Gehäuses können Sie offensichtliche Probleme erkennen

Der Grund für den instabilen Betrieb des Geräts kann die Verwendung von Zubehör sein, das nicht von der Marke stammt. Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass beim Betrieb der USV weitere Probleme auftreten.Der Bespereboynik kann von einer Überhitzung abgeschaltet werden. In diesem Fall sollten Sie den Zustand des Kühlsystems überprüfen und sicherstellen, dass keine Fremdkörper die freie Luftzirkulation behindern, da sich das Gerät sonst ausschaltet.

Die USV sollte entsprechend der Spannung der angeschlossenen Geräte sorgfältig ausgewählt werden. Bei Überlastung schaltet die unterbrechungsfreie Stromversorgung ebenso ab wie bei Unterlast. Geräte einiger Hersteller erkennen die Last unterhalb der installierten Leistung als fehlendes Arbeitsgerät und schalten ab, um eigene Ladung zu sparen.

APC USV-Leistungsklassifizierung

Die Leistung der unterbrechungsfreien Stromversorgung sollte den Anforderungen der geschützten Geräte entsprechen.

Unterscheiden:

• Unterbrechungsfreie Stromversorgung mit geringem Stromverbrauch. Sie werden in Desktop- oder Bodenversionen hergestellt und haben einen Bereich von 0,4 bis 3 kW.
• Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mittlerer Leistung ist an ein eigenes Stromnetz angeschlossen, das sich sowohl in speziellen separaten Räumen als auch in Räumen mit ständiger Anwesenheit von Personal befindet. Leistungsbereich 3-40 kW. Haben oft eine eingebaute Steckdose. Ausführung Boden oder angepasst für den Einbau in ein Rack.
• Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit hoher Leistung erfordert einen separaten Raum und ein eigenes Stromnetz. Der Leistungsbereich reicht von zehn bis zu mehreren hundert kW. Bodenversion.

Sie müssen eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit einer Leistungsreserve von 20-30 % auswählen, basierend auf den Anforderungen der Geräte. Es macht keinen Sinn, eine leistungsstarke Back-USV zu kaufen, um Ihren Heimcomputer zu schützen. Wenn die USV-Leistung nicht ausreicht, wird sie bei Überlastung getrennt und alle angeschlossenen Geräte bleiben ungeschützt.

Die unterbrechungsfreie Stromversorgung von apc funktioniert gut, wenn Sie Büro- und Heimcomputer sowie Telefonanlagen, Telefone, Faxgeräte, Switches und Gateways unterbrechungsfrei mit Strom versorgen müssen. Es verfügt über einen leistungsstarken Überlast- und Überspannungsschutz. Dies gilt an Orten mit instabiler Versorgungsspannung im Netz.

Die USV ist ein preiswertes und hochwertiges Gerät.

Bitte beachten Sie, dass das Fehlen einer Schnittstelle es Ihnen nicht ermöglicht, das Herunterfahren des Computers bei einem Stromausfall zu automatisieren. Die ausgezeichnete Wahl für Arbeiten in Stromversorgungsnetzen mit starker Abweichung der Spannung vom Nennwert.

USV-Auswahlregeln

USVs werden nach mehreren Parametern ausgewählt. Das:

• Arbeitszeit;
• Lasteigenschaften;
• Gemäß den Empfehlungen des Herstellers;
• mit speziellen Formeln.

Bezpereboynik sollte dem Benutzer Zeit geben, die auf seinem Computer geöffneten Anwendungen korrekt zu schließen. Diese Zeit hängt von der Leistung der verbrauchten Last und von der Art der Last ab. Schließlich kann nicht nur ein Haushaltscomputer als Last dienen, sondern auch ein Server, der sehr wichtige Daten speichert, oder eine Gastherme, deren Elektronik geschützt, aber je nach Bedarf nicht so kritisch sein muss.

5.1. So berechnen Sie die USV-Laufzeit

Jede USV ist mit einem Etikett versehen, auf dem die Parameter des Geräts angegeben sind. Nach der bereitgestellten Leistung der unterbrechungsfreien Stromversorgung und der Leistung des Verbrauchers ist eine einfache Berechnung möglich. Die Lastleistung (am einfachsten: Sie können die Leistung des Computer-Netzteils auf dem Etikett sehen) sollte nicht höher sein als die vom Hersteller der unterbrechungsfreien Stromversorgung angegebene Leistung. Dann haben Sie garantiert Zeit (ca. 15-20 Minuten), um den Rechner ordnungsgemäß herunterzufahren.

5.2. Faktoren, die die Laufzeit beeinflussen

Wie schon gesagt:

• Stromverbrauch und Art des Verbrauchs;
• Batteriekapazität und deren technischer Zustand;
• USV-Ladestrom.

Die Belastung kann unterschiedlich sein. Dementsprechend werden Verluste bei der Energieübertragung von der Batterie zum Verbraucher berücksichtigt. Dazu werden verschiedene Koeffizienten verwendet. Für einen Computer wird üblicherweise ein Faktor von 0,85 gewählt.

Batterien haben eine Kapazität (gemessen in Amperestunden) und eine Ladespannung. Mit der Zeit nimmt ihre Kapazität ab. Die Ausfallrate wird beeinflusst durch:

• Stromverbrauch - es muss eine Gangreserve vorhanden sein;
• Bedingungen und Häufigkeit des Einschaltens - die Anzahl der Lade- / Entladezyklen ist begrenzt;
• Entladetiefe - es ist unmöglich, dass die Batterie auf 0% entladen wird;
• Betriebstemperatur des Akkus - Bei Temperaturen über 40 Grad entlädt sich der Akku schneller.

5.3. Empfehlung des Herstellers

So wählen Sie ein IPB aus

Ein USV-Hersteller kann die Batterielebensdauer mit großer Genauigkeit vorhersagen, da er seine Produkte gründlich testet, bevor sie in den Verkauf gehen. Daher können Sie sich bei der Wahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung immer auf seine Empfehlungen verlassen.

5.4. Durch Formeln

Zur Berechnung der Betriebsdauer gibt es eine durchschnittliche Berechnung der Akkulaufzeit:

Batteriekapazität (Amperestunde) * Batteriespannung (Volt) / Dauerlast (Watt)

Das heißt, wenn die Batteriekapazität 50 Amperestunden beträgt, die Spannung 12 V beträgt, die Lastleistung -600 W beträgt, dann 50 * 12/600 = 1 Stunde. Dies ist die Offline-Ladezeit.

Es gibt eine aktualisierte Formel:

tibp \u003d Uakb * Sakb * N * K * Kgr * Kde / Rnagr

tibp - USV-Batterielebensdauer bei ausgeschaltetem Netz, h; Uacb - Spannung einer Batterie, V; Sacb-Batteriekapazität, A * h; N - Anzahl der Batterien in der Batterie; K - Wandlereffizienz (h = 0,75-0 , 8); Kgr - Koeffizient der Entladungstiefe 0,8 - 0,9 (80 % - 90 %); Kde - Koeffizient der verfügbaren Kapazität 0,7 - 1,0 (je nach Entladungsmodus und Temperatur); Rload - Ladeleistung.

6. Zusätzliche Funktionen

Neben der Hauptfunktion der USV – der Versorgung der Geräte mit Strom bei Stromausfällen – enthalten alle unterbrechungsfreien Stromversorgungen Filter, die Impulsrauschen begrenzen. Ernstere regeln immer noch die Eingangsspannung. Unterbrechungsfreie Doppelwandler bieten eine galvanische Trennung von Ein- und Ausgang und schützen zuverlässig vor „Energiekatastrophen“.

6.1. Synchronisation mit dem PC

Das Paket enthält ein spezielles Programm, mit dem Sie die USV an einen Computer anschließen und die Situation mit der Stromversorgung steuern können. Der Anschluss erfolgt über USB-, RS-232- oder RJ-45-Stecker.

6.2. Kaltstart

Dies ist die Fähigkeit, einen Computer mit einer USV ohne externe Stromversorgung und anschließende Arbeit einzuschalten. Zum Beispiel dringendes Senden oder Empfangen von Post.

6.3. Steckdose

Der Ausgang der USV kann mit mehreren Steckdosen unterschiedlicher Art ausgestattet werden.

Das:

• Normale Euro-Steckdose (CEE 7/4);
• Computer (IEC 320 C13 oder IEC 320 C19);

ARTEN DER UNTERBRECHUNGSFREIEN STROMVERSORGUNG

Die einfachste USV-Option ist offline Netzteile, alternativer Name - "unterbrechungsfreie Backup-Stromversorgungseinheit". Das Funktionsprinzip ist im vorherigen Abschnitt beschrieben.Sie sind die billigsten unter den betrachteten Gerätetypen. Die Schaltgeschwindigkeit der Leistungskreise liegt im Bereich von 15-20 μs.

Anwendungsbereich - Geräte, die an die Qualität des Stroms anspruchslos sind, für die unter allen äußeren Bedingungen nur ein Arbeiten ohne Unterbrechung erforderlich ist.

Die Nachteile dieses Netzteils: die fehlende galvanische Trennung und Frequenzstabilisierung. Der autonome Modus wird nur bei kritischen Werten oder Stromausfall aktiviert.

Linie interaktiv Die Stromversorgung ist perfekter, hat ein anderes Funktionsprinzip. Am Eingang des Geräts ist ein Autotransformator installiert, das Steuersystem vergleicht den Wert der realen Spannung mit dem Nennwert und bringt ihn durch Umschalten der Wicklungen wieder auf den Normalwert.

Dadurch werden Strom- und Spannungsstöße gedämpft und gefiltert. Die Spannungsänderung ist nicht linear, sondern schrittweise. Reaktionsgeschwindigkeit innerhalb von 10 µs.

Dieser Block arbeitet in den folgenden Modi:

• bei einer Spannung nahe dem Nennwert: Stromnetz - Autotransformator und Batterieladegerät - Last;
• bei Notspannungswerten und deren Fehlen: Batterie - Wechselrichter - Last.

Nachteile linear-interaktiver Quellen: fehlende Frequenzstabilisierung (kann in manchen Fällen kritisch sein). Außerdem gibt es auch keine galvanische Trennung zwischen Netzquelle und Verbraucher.

Vorteile: Durch die Stabilisierung wird eine höhere Zuverlässigkeit und Qualität des Verbraucherschutzes bei schlechter Stromversorgung erreicht. Das Preisniveau ist durchschnittlich.

Die komplexeste und hochwertigste unterbrechungsfreie Stromversorgung ist Online-USV, oder Doppelwandler-USV.

Das Funktionsprinzip dieses Geräts unterscheidet sich erheblich von den Vorgängerversionen. Die gleichgerichtete Spannung des Stromnetzes 220 V wird dem Filter zugeführt und speist dann das Ladegerät und den Wechselrichter parallel. Der Wechselrichter liefert Lastleistung, galvanische Trennung vom Netz, Spannungsform und Frequenzkorrektur.

Vorteile des Online-Blocks: Konstante Aufrechterhaltung der Nennspannung und -frequenz am Ausgang, das Fehlen von Bursts und Interferenzen, das Vorhandensein einer reinen Sinuswelle. Die Reaktionszeit beim Abschalten der Eingangsspannung ist minimal.

Zu den Nachteilen gehört nur der hohe Preis des Geräts.

Wohin geht die Spannung und wann kommt sie zurück?

Es gibt keine Netzwerke, die zu 100 % zuverlässig sind. Plötzlich gehen die Lichter in der Wohnung oder im Haus aus. Dies ist auf Schäden an Kabeln oder Freileitungen und elektrischen Geräten von Umspannwerken zurückzuführen. Unfälle innerhalb der Stadt werden, wenn sie nicht mit Naturkatastrophen zusammenhängen, relativ schnell eliminiert. Dafür arbeiten Dispositionsdienste und Einsatzteams. Und es ist möglich, den beschädigten Abschnitt aufgrund ihrer gegenseitigen Redundanz auszuschließen und durch einen anderen zu ersetzen.

In ländlichen Gebieten und Sommerhäusern ist alles anders. Es gibt nur eine Versorgungslinie, die Brigade muss weit gehen. Nach Orkanen oder Gewittern erhöht die Anzahl der umgestürzten Bäume auf den Drahtleitungen die Wahrscheinlichkeit, lange im Dunkeln zu bleiben. Und wenn der Leistungstransformator beschädigt ist, müssen Sie länger als einen Tag warten.

Reparatur von Oberleitungen

Die Zeit vergeht, das Essen im Kühlschrank verdirbt. Kochen Sie den Wasserkocher nicht – er ist elektrisch. Nichts, um Abendessen zu kochen. Der Akku des Mobiltelefons ist entladen - es ist unmöglich, das Ministerium für Notsituationen anzurufen. Im Dunkeln findet man kein Heilmittel für Oma. Die Heizgeräte kühlen ab und mit ihnen das Haus selbst.

Um dies zu verhindern, benötigen Sie eine eigene, netzunabhängige Stromversorgung. Dazu wird ein Wechselrichter verwendet.

USV-Design

Lineare USVs sind ähnlich aufgebaut wie Standby-USVs, haben jedoch ein komplexeres Design. Das Standardschema einer Backup-USV mit Schaltgerät wird durch einen Stabilisator ergänzt, der die Spannung automatisch regelt.

Betrachten Sie die drei Hauptelemente des Designs.

Schaltgerät

Dieses Element des Designs der unterbrechungsfreien Stromversorgung ermöglicht das Umschalten zwischen Betriebsmodi zwischen einer externen Stromversorgung und Batterien. Bei Line-Interactive-Geräten wird das Schaltgerät durch einen Spannungsregler am Eingang ergänzt.

Spannungsregler

Eines der Hauptelemente einer lineinteraktiven USV. Es kann sowohl Step-up mit mehreren Schritten als auch universell sein (sowohl zum Erhöhen als auch zum Verringern der zugeführten Spannung). Die Aufgabe des Stabilisators besteht darin, eine Schaltung zu implementieren, die gegen langfristige Spannungsänderungen im Netzwerk resistent ist. Dies ermöglicht die Lösung des Hauptproblems, das den russischen Stromnetzen innewohnt.

Spartransformator

Das USV-Gerät bietet keine galvanische Trennung zwischen Ein- und Ausgang. Seine Funktionen werden von Eingangs- und Ausgangstrenntransformatoren ausgeführt.

In den meisten Fällen fungieren Akkupacks im Offline-Modus als Stromquellen. Sie sind aufgrund der Zuverlässigkeit, der Kosten und der hohen Ressourcen am meisten bevorzugt. Es sind aber auch Modelle mit wasserstoffbasierten Brennstoffzellen auf dem Markt.

Arten von unterbrechungsfreien Stromversorgungen

Zurück UPS

Andere äquivalente Namen sind Offline-USV, Standby-USV, Standby-USV.Die gebräuchlichsten USV werden für die meisten Arten von Haushalts- und Computergeräten verwendet.

Back schaltet die Last einfach auf Batteriebetrieb um, wenn die Eingangsspannung außerhalb des Bereichs liegt. Die Untergrenze für verschiedene Modelle liegt bei etwa 180 V, die Obergrenze bei etwa 250 V. Übergänge zur Batterie und zurück - mit Hysterese. Das heißt, zum Beispiel beim Absenken erfolgt der Übergang zur Batterie bei 180 V oder weniger und umgekehrt - bei 185 oder mehr. Das gleiche Prinzip gilt für alle USV-Typen.

Intelligente USV

Andere Namen - Line-Interactive, USV vom interaktiven Typ.

Intelligente USV handeln intelligenter, wie der Name schon sagt. Sie schalten auch zusätzlich den internen Spartransformator und stabilisieren gewissermaßen die Eingangsspannung. Und nur im Extremfall an die Batterie gehen.

Somit wird die Norm der Ausgangsspannung bei großen Abweichungen am Eingang (150 ... 300 V) beibehalten. Der Autotransformator hat mehrere Schaltstufen, daher schaltet die Smart UPS die Autotransformator-Ausgänge bis zuletzt, einschließlich der Batterie, erst im letzten Moment. Auf diese Weise können Sie den Akku schonen und ihn nur einschalten, wenn die Stromversorgung vollständig unterbrochen ist.

Online-USV

Andere Namen sind online, unterbrechungsfreie Stromversorgung mit doppelter Umwandlung, Wechselrichter. Ein völlig anderes Funktionsprinzip, für Liebhaber des reinen Sinus. Die Energie vom Eingang wird in eine konstante Spannung umgewandelt und dem Wechselrichter zugeführt, der eine reine Sinuswelle erzeugt. Und gleichzeitig - hält die Batterie in 100% Bereitschaft. Bei Bedarf arbeitet der Wechselrichter genauso weiter, nur der Strom wird ihm aus der Batterie zugeführt.

Wird für die Notstromversorgung von Geräten verwendet, die empfindlich auf die Form der Ausgangsspannung reagieren - zum Beispiel Gaskessel, Server, professionelle Audio-Video-Geräte und andere strategisch wichtige Geräte

Unterbrechungsfreie Stromversorgung für DC-Verbraucher

Bei einigen Geräten ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit 12, 24 oder 48 V Gleichspannung erforderlich. Auch eine solche USV ist im Handel erhältlich. Ihre Kennzeichnung enthält das Kürzel „DC“. Es gibt auch Blöcke mit einer Spannungsversorgung von 60, 110 oder 220 V, die aber in der Industrie oder Energie eingesetzt werden.

Der Unterschied zwischen DC-Unterbrechungsfreien im internen Gerät von den klassischen Modellen ist das Fehlen eines Wechselrichters. Die Batterien sind über ein Schütz mit strombegrenzendem Messwiderstand direkt mit dem Ausgang verbunden, um eine unzulässige Tiefentladung der Batterien zu verhindern.

Manchmal kann am Ausgang ein Stabilisierungswandler vorhanden sein, wenn die von der USV gespeisten Geräte empfindlich auf kleine Spannungsschwankungen reagieren.

Zusammen mit Spannungswandlern kann eine 48-W-DC-USV ein Videoüberwachungssystem mit einem Umkreis von bis zu 1 km mit Strom versorgen

Diese Standby-Netzteile werden zum Schutz der folgenden DC-Haushaltsgeräte verwendet:

• Videoüberwachungs- und Sicherheitssysteme;
• alle Arten von Sensoren (Leckage, Rauch, Feuer, Bewegung usw.);
• Beleuchtungssysteme;
• Telekommunikationsgeräte;
• Kommunikationssysteme;
• Bestandteile der Smart-Home-Steuerung.

Viele DC-USVs haben die Möglichkeit, externe Batterien anzuschließen.In diesem Fall kann der autonome Betrieb der von ihnen bedienten Geräte sehr lang sein.

UNTERBRECHUNGSFREIE STROMVERSORGUNG ZUHAUSE

Beim Kauf eines Gerätes sollten Sie die Leistung des Verbrauchers, der an die USV angeschlossen werden soll, sowie die Akkulaufzeit ermitteln. Als Beispiel können wir einige typische Situationen betrachten.

Wenn Sie sicherstellen müssen, dass Ihr Computer sicher heruntergefahren werden kann, ohne wichtige Daten zu verlieren, und Sie keinen langfristigen Betrieb ohne Netzstrom benötigen, ist eine Standby-Offline-USV die ideale Lösung.

Budget-Modelle versorgen den Computer für 5-15 Minuten Akkulaufzeit mit Strom. Dies reicht aus, um die Ergebnisse der Arbeit zu speichern und den Computer auszuschalten. Für einen durchschnittlichen Computer reicht eine Leistung von 250 W bis 1 kW aus.

Wenn ein autonomes Heizsystem mit einem modernen Gaskessel verwendet wird, kann eine instabile Stromversorgung die Steuerplatinen beschädigen.

Um den normalen Betrieb solcher Kessel zu gewährleisten, ist eine reine Sinuswelle erforderlich, sodass Sie trotz der hohen Kosten eine geeignete Line-Interactive- oder Online-USV erwerben müssen.

Wenn die Wohnung mit einem Alarmsystem ausgestattet ist, können Stromausfälle eine ernsthafte Bedrohung für Eigentum darstellen, daher enthält jedes Brandmeldesystem eine USV. Für einfachste Signalanlagen reicht ein Backup- oder Line-Interactive-Netzteil mit langer Akkulaufzeit.

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Hauptmerkmale

Ein wichtiges Merkmal einer USV ist ihre Ausgangsleistung.Die Gesamtleistung der Geräte, die an diese Quelle angeschlossen werden können, hängt davon ab. Um es zu bestimmen, benötigen Sie:

• Überprüfen Sie die Leistung jedes Geräts, das über die USV funktioniert, und addieren Sie alles.
• Wir übersetzen den im vorherigen Schritt erhaltenen Wert von Watt in VA, dazu teilen wir ihn durch den Leistungsfaktor (cosϕ) gleich 0,6;
• Um eine Marge zu gewährleisten, erhöhen wir den resultierenden Wert um 20%, dh wir multiplizieren alles mit 1,2.

Lassen Sie uns ein Beispiel für eine Berechnung geben. Nehmen wir an, wir haben einen 250-W-Computer, einen 30-W-Monitor und 5-W-Lautsprecher.

Wir bestimmen ihre Gesamtleistung:

Pw = 250 + 30 + 5 = 285 W.

Jetzt können Sie die minimal zulässige Leistung der USV herausfinden:

Pva = (Pw / 0,6) * 1,2 = (285 / 0,6) * 1,2 = 570 VA

Bei der Bestimmung des Stromverbrauchs eines Personal Computers ist es falsch, sich auf die Leistung seines Netzteils zu konzentrieren. Den realen Wert können Sie mit einem haushaltsüblichen Amperemeter oder Wattmeter mit Steckdose ermitteln. Wenn kein solches Gerät vorhanden ist, können Sie den erforderlichen Wert mit einem Wohnungszähler berechnen. Dazu benötigen Sie:

• Trennen Sie alle Geräte, die Strom verbrauchen, vom Netzwerk.
• Schalten Sie den PC ein und führen Sie ein häufig verwendetes Programm darauf aus.
• Wenn sich die Zählerstände um ein Zehntel Kilowatt erhöhen, beginnen Sie mit dem Zählen der Zeit bis zur nächsten Änderung der Messwerte.
• Berechnen Sie die vom Computer verbrauchte Leistung mit der Formel: P \u003d 100 * (60 / t), wobei t die Zeit ist, in der sich der Zählerstand um 0,1 kW ändert.

Der nächstwichtigste Parameter ist die Zeit, in der die USV bei einem Stromausfall die Funktion der angeschlossenen Geräte sicherstellen kann. Oft geben Hersteller den Wert an, der beim Anschluss der maximalen Last gemessen wird

Normalerweise arbeitet die unterbrechungsfreie Stromversorgung jedoch mit einer geringeren als der maximalen Kapazität, und ihre Batterielebensdauer ist länger als vom Hersteller angegeben. Die Zunahme der Arbeitsdauer ist nicht proportional zur Abnahme der Belastungsgröße. Bei einer Verringerung der Gesamtlastleistung um die Hälfte kann die Batterielebensdauer um das 2,5- bis 5-fache und bei einem dreifachen Lastabfall um das 4- bis 9-fache verlängert werden.

Bei der Auswahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung sollten Sie auch auf die Eigenschaften achten:

• Geräteausgangsspannung;
• Umschaltzeit ist die Zeit, die die USV benötigt, um vom Netzstrom auf Batteriebetrieb umzuschalten.

Vor dem Kauf einer USV müssen Sie festlegen, welche Geräte Sie daran anschließen möchten. Dies hängt davon ab, wie viele und welche Anschlüsse sich am Ausgang der Stromquelle befinden. Oft gibt es solche Schnittstellen:

CEE 7 Schuko oder Euro-Steckdose wird benötigt, um einen Wi-Fi-Router oder andere Geräte anzuschließen;

IEC 320 C13 oder Computeranschlüsse.

Auch das Display selbst kann nützlich sein. Es kann wichtige Informationen anzeigen: die Spannung am Ein- und Ausgang des Geräts, den Ladezustand der Batterie, die Ausgangsleistung.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen, die nach dem Prinzip der Doppelwandlung aufgebaut sind, sowie einige Line-Interactive-Modelle erzeugen während des Betriebs viel Wärme und müssen entfernt werden. Meistens wird zu diesem Zweck ein Lüfter verwendet, der Geräusche macht.

Auch an dieser Stelle lohnt es sich, darauf zu achten

Dies sind alle Hauptmerkmale der USV.

Arten von unterbrechungsfreien Stromversorgungen

Unterbrechungsfreie Schalter werden je nach Designschema in drei Typen eingeteilt:

1. Der Standby-Modus wird verwendet, um auf Batteriebetrieb umzuschalten.
2. Interaktiv wird für netzinteraktive unterbrechungsfreie Stromversorgungen verwendet.
3. Die Doppelwandlerschaltung ist für Online-Stromversorgungen ausgelegt.

Sicherungsquellen

Für Heimcomputer und die Aufrechterhaltung lokaler Netzwerke in Büros wird eine Offline-USV oder eine Backup-Quelle benötigt.

Das Funktionsprinzip ist die automatische Umschaltung des PCs auf Akkubetrieb bei Stromausfall. Die Rolle des Schalters übernimmt ein mechanisches Relais, wodurch die USV beim Wechseln der Betriebsart Klickgeräusche macht.

Linearer Betrieb

Solche USVs werden verwendet, um Netzwerk- und Telekommunikationsgeräte oder eine Gruppe von Computern vor Spannungsabfällen zu schützen.

Ein Merkmal der Arbeit ist der Schutz des PCs vor Über- oder Unterspannung, ohne in den Notbetrieb zu wechseln, da ein Spartransformator in den Stromkreis aufgenommen wird.

Netzteile online (für Server)

Leistungsstarke Doppelwandler-USV wird für Dateiserver, Serverarbeitsplätze und Netzwerkgeräte verwendet, die hohe Anforderungen an die Versorgungsspannung stellen.

Merkmale der Aktion - Eingabe Wechselspannung umgewandelt wird Gleichrichter auf DC, dann über den Wechselrichter auf die Führungsgröße, die den Geräten zugeführt wird. Der Akkumulator ist permanent mit dem Gleichrichterausgang und dem Wechselrichtereingang verbunden und speist diese im Notbetrieb ständig.

USV online bieten eine stabile Spannung für Server und keine Übertragungszeit zu Batterien.