Klassifizierung von unterbrechungsfreien Stromversorgungen

Die USV-Garäte unterscheiden sich in erster Linie in der Leistung, die sie den angeschlossenen Geräten zur Verfügung stellen. Ebenso wichtig ist aber auch die Umschaltzeit auf Eigenversorgung, die Qualität des gelieferten Stroms oder die Anschlußleitungen und die Bauform. Welches Gerät das richtige für den jeweiligen Einsatz ist, kann man nur nach ausführlicher Beratung oder langem Selbsstudium erlernen. Die folgende Klassifizierung soll dabei eine kleine Erleichterung bieten.

Klassifizierung nach IEC 62040-3

Um das Betriebsverhalten verschiedener USV-Systeme zu definieren wurden die unterschiedlichsten Begriffe verwendet wie online, offline, line interactive, double conversion, usw. Begriffe die nirgends definiert waren und den Verbraucher wenig Sicherheit gegeben haben.

Die IEC-Normnierung definiert das Betriebsverhalten der USV-Systeme sehr genau. Die dort vorgenommene Klassifizierung erfolgt in einer drei Kategorien. Die erste Stufe definiert die Betriebsarten, die zweite Stufe definiert die Spannungskurvenform und die dritte Stufe die dynamische Toleranzkurvenform des USV-Ausgangs. Die drei Stufen sind in der Bezeichnung durch Bindestriche getrennt anzugeben. Beispiel:

V F I - S Y - 1 1 1>

Stufe 1: Betriebsart

Online-USV (VFI)
Bei USV dieser Bauart werden sowohl im Normalbetrieb als auch im Fall eines Netzausfalles die angeschlossenen Geräte über den Wechselrichter versorgt. Ein Gleichrichter versorgt im Normalfall sowohl den Wechselrichter als auch die Akkus. Fällt die Netzversorgung aus, wird ohne jede Verzögerung sofort der Wechselrichter von den Akkus versorgt. Für Servicezwecke verfügen Online-USV über eine so genannte Bypass-Schaltung, damit werden die versorgten Geräte vom Wechselrichter entkoppelt, so dass die USV ohne Gefahr für die Geräte abgeschaltet werden kann.

Line-Interactive-USV (VI)
Bei diesen USV handelt es sich um eine verbesserte Variante der Offline USV. Diese USV verfügen über eine eigene Intelligenz, die konstant dafür sorgt, dass die Ein- und Ausgangsspannung ständig gemessen wird sowie der Akku konstant über einen Gleichrichter geladen wird. Beim Bedarfsfall kann die interaktive USV schneller zuschalten.

Offline-USV (VFD)
Bei USV dieser Bauart wird im Normalbetrieb der Strom direkt vom Netz an die angeschlossenen Geräte weitergeleitet. Sollte die Netzversorgung abbrechen, so schaltet die USV auf Akkubetrieb um.

Stufe 2: Spannungskurvenform
Der Code für diese Stufe besteht aus 2 Großbuchstaben. Der erste Buchstabe definiert das Verhalten bei Normalbetrieb, der zweite Buchstabe bei Batteriebetrieb. Das Ziel ist eine Ideale Sinuskurve.
S bedeutet, es muß ein Verzerrfaktor bei allen linearen und nichtlinearen Referenzlasten kleiner 0,08 eingehalten werden.
X bedeutet, dass der Grenzwert von 0,08 nur bei linearen Referenzlasten eingehalten werden muß.
Y bedeutet, dass keine Garantie für die Form der Ausgangskurven übernommen wird. Die Ausgangskurve kann im Grenzfall auch rechteckig oder trapezförmig sein.

Stufe 3: dynamische Toleranzkurvenform
Ein noch genaueres Bild von der Ausgangskurve liefert die dritte Stufe der Klassifizierung. Der Wert wird dreistellig angegeben, wobei jede Stelle nur von 1 bis 3 definiert ist. Der kleinere Wert beschreibt die strengste Toleranzvorgabe und erzielt somit beste Ergebnisse.
Die ersten Ziffer beschreibt das Verhalten bei Änderung der Betriebsart.
Die zweite Ziffer beschreibt das Verhalten bei Lastsprüngen mit linearer Last.
Die dritte Ziffer beschreibt das Verhalten bei Lastsprüngen mit nichtlinearer Last.
Die 1 bedeutet keine Spannungsunterbrechung.
Die 2 bedeutet eine Spannungsunterbrechung kleiner einer Millisekunde.
Die 3 bedeutet eine Spannungsunterbrechung geringer als 10 Millisekunden.

Das oben gezeigt Beispiel einer USV-Anlage mit der Kennzeichnung VFI-SY-111 stellt also die technisch best-mögliche USV-Anlage dar.

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