Date post: | 06-Apr-2015 |
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Aufgaben einer USV:
• (1) Schutz gegen lokale Stromausfälle
• (2) Schutz gegen lokale Stromausfälle und Störungen
• (3) Sicherheit für empfindliche Verbraucher ( „critical load“)
• (4) Systemverfügbarkeit nahe 100%
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
•Umsetzung der Spannungsart bzw. -höhe auf die erforderlichen Werte
•Speichern elektrischer Energie zur Überbrückung von Netzlücken und Netzausfällen.
•Regeln der Speisespannungen unabhängig vom Über- oder Unterschreiten der Primärversorgungsspannungswerte
•Regeln der Frequenzen
•Ausfiltern von Überspannungen ( z.B. Blitzschlag )
•Energieverteilung an die nachgeschalteten Verbraucher
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Betriebsarten von USV:
•Offline - USV
•Online - USV
•Line - Interactive - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Offline - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Offline - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)Wirkungsweise Offline - USV
Normalbetrieb:
•Der Verbraucher (V) wird aus dem Netz versorgt
•die Batterie wird kontinuierlich über den Ladegleichrichter geladen
•Die Netzspannung wird gefiltert
Netzausfall:
•Verbindung zum Netz wird getrennt, Umschaltung auf den Batteriekreis über den Wechselrichter (Backup - Kreis) erfolgt.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)Eigenschaften:
• Eingangsspannung = Ausgangsspannung
• Eingangsspannungsschwankungen und Störungen werden an den Verbraucher weitergeleitet.
• keine galvanische Trennung zwischen Ein- und Ausgangskreis
• Eingangsfrequenz = Ausgangsfrequenz
• Frequenzschwankungen werden nicht ausgeregelt.
• Umschaltzeit von Normal- auf Notbetrieb relativ lang ( >2ms)
• Bei Batteriebetrieb ist die Versorgungsspannung rechteckförmig und damit nicht zur Versorgung induktiver Verbraucher geeignet.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Online - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Wirkungsweise Online-USV
Normalbetrieb:
•Die Netzspannung wird gleichgerichtet und lädt den Akku
•Die Gleichspannung wird von einem Wechselrichter in eine Wechselspannung umgeformt und damit der Verbraucher versorgt.
Netzausfall:
•Bei Netzausfall erfolgt ein lückenloser Übergang auf die Speisung aus der Batterie.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Online-USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Eigenschaften:
•Online-USV sind als Dauerwandler mit doppelter Energieumwandlung aufgebaut.
•der ausgangsseitige Wechselrichter erzeugt eine nahezu sinusförmige Spannung ( geringer Oberwellenanteil )
•Ein- und Ausgang sind in jedem Betriebszustand galvanisch getrennt.
•der statische Bypass schaltet die angeschlossenen Verbraucher bei Überlastung ans Netz.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Eigenschaften:
•eine automatische Rückschaltung erfolgt nur, bei Lastredu-zierung oder bei Abklingen des Einschaltstromstoßes.
•Über einen Service-Bypass können alle angeschlossenen Ver- braucher unterbrechungsfrei weiter versorgt werden, während die USV-Anlage zu Wartungszwecken spannungsfrei geschaltet wird.
•Ausgangsspannung und -frequenz sind unabhängig von eingangsseitigen Störungen.
•Es gibt keine Umschaltzeiten zwischen Netz- und Akkubetrieb.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Line - Interactive - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)Line - Interactive - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Wirkprinzip Line - Interactive - USV
Normalbetrieb:
•Netzspannung wird über Wechselrichter (1) an den Verbraucher weitergeleitet.
•Netzspannungsschwankungen werden vom Wechselrichter ausgeregelt.
•Akku wird parallel geladen.
Notbetrieb:
•Akku wird nur bei Totalausfall der Netzspannung zugeschaltet.
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)Line - Interactive - USV
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Eigenschaften:
•Spannungsregelung erfolgt stufenweise ( AVR )
•Ausgangsspannungsform kann trapez- oder sinusförmig sein.
•keine Ausregelung von Frequenzschwankungen.
•Umschaltzeit von Netz- auf Akkubetrieb ca. 2 - 4ms.
•Bei der Umschaltung von Akku- auf Netzbetrieb gibt es keine Zeitverzögerung.
•hoher Wirkungsgrad
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Leistungsbedarf von Geräten
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Übersicht „Funktionalität und Einsatzgebiete USV“
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)
Beispiel „Filterung“
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)Simple Network Management Protocol (SNMP)
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Unterbrechungsfreie Stromversorgung ( USV)