USV erhöht Netz- und Signal-Qualität

Netzwerk-Management, Bypass-Betrieb, Hot-Swap

Vor allem in informationstechnischen Anwendungen können Netzstörungen weit reichende Folgen haben Eine wichtige Komponente zur Verbesserung der Netzqualität ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV).

Nicht jede USV ist praxistauglich

Bei IT-Anwendungen wird ein Schutz gegen Ausfälle grundsätzlich vorausgesetzt - daher ist der Einsatz von USV-Anlagen unverzichtbar. Neben dem Überbrücken von Spannungsausfällen muss die USV-Anlage auch gegen eine Vielzahl von weiteren Störungen wirksam sein. Da aber häufig für den Anwender nicht erkennbar ist, über welche Eigenschaften die USV verfügt, entscheidet nicht selten der günstigere Preis.

Phoenix Contact bietet nun erstmalig einphasige USV-Geräte für AC-Stromversorgungen, die hohen qualitativen Ansprüchen genügen. Die Geräte der Reihe UPS compact arbeiten nach dem Doppelwandler-Prinzip und stehen bis zu einer Leistung von 12 kVA zur Verfügung.

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Die DIN EN 62040-3 ermöglicht eine Zuordnung der Netzstörungen zu den USV-Klassen

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Die DIN EN 62040-3 ermöglicht eine Zuordnung der Netzstörungen zu den USV-Klassen

Störungen unterschiedlicher Art

Das öffentliche Stromversorgungsnetz weist in zunehmendem Maße Störungen auf, die unter anderem durch Verbraucher mit nicht linearen Strom- und Spannungscharakteristiken hervorgerufen werden. Dieses Netz trifft auf immer empfindlichere Endgeräte - Steuerungen, PC oder Server. Die USV-Produktnorm IEC 62040-3 definiert zehn Arten von Netzstörungen, die von der USV-Anlage beseitigt werden müssen (Bild 1).

Die erste, aber keinesfalls häufigste definierte Störung ist der Netzausfall. Als Spannungsausfall wird eine Unterbrechung von mehr als 10 ms bezeichnet. Häufig aber haben bereits Spannungsausfälle unter 10 ms erhebliche Auswirkungen auf den Verbraucher. Daher ist der Einsatz von qualitativ hochwertigen USV-Anlagen gerade bei IT-Anwendungen unumgänglich, die bereits auf Spannungsausfälle kleiner 10 ms reagieren. Weitere Störungsarten sind Spannungseinbrüche und Spannungsspitzen. Spannungseinbrüche sind als Absenkung der Spannung für weniger als 16 ms definiert. Sie werden beispielsweise von Stromrichtern hervorgerufen und als Fehler angesehen, wenn die Spannung weniger als 16 ms überhöht ist.

Unter- und Überspannungen - die Störungsarten 4 und 5 - unterscheiden sich durch ihr kontinuierliches Auftreten von den Spannungseinbrüchen und -spitzen. Unterspannungen werden durch eine hohe Belastung des Versorgungsnetzes hervorgerufen. Permanente Überspannungen können durch eine niedrige Transformatoren-Belastung auftreten, die kurzfristig nicht vom Energieversorgungs-Unternehmen ausgeregelt und somit an den Verbraucher weitergegeben werden.

Störung Nr. 7 bilden Spannungsstöße, die unter anderem durch Schalthandlungen hervorgerufen werden. Die Schalthandlungen erzeugen eine schnelle Stromänderung, die mit den im Netz vorhandenen Induktivitäten Spannungsstöße erzeugen. Sie ereignen sich in einer Zeitspanne von weniger als 4 ms.

Eine weitere Störungsart sind Frequenz­schwankungen. Sie treten sporadisch auf und werden durch Lastschwankungen verursacht. Bei den Störungsarten 9 und 10 schließlich handelt es sich um periodisch auftretende Spannungsverzerrungen und kontinu­ierliche Oberschwingungen, die durch Stromrichter und Schaltnetzteile hervorgerufen werden.

1. Teil: Netzwerk-Management, Bypass-Betrieb, Hot-Swap
2. Teil: Netzstörungsarten und Geräteklassen
3. Teil: Schnittstellen für den universellen Einsatz