Das Enerplex Glossar zu USV-Technik & Co

Von A wie AC Wechselstrom bis Z wie Zählerstand – in unserem Glossar finden Sie die einfache und verständliche Erklärung und Definition der wichtigsten Fachbegriffe rund um unterbrechungsfreie Stromversorgung, USV-Anlagen und Batterieanlagen.

A

„AC“ ist die Abkürzung für den englischen Begriff „Alterning Current“, was übersetzt Wechselstrom bedeutet. Im Gegensatz zu Gleichstrom ändert Wechselstrom in regelmäßigen Abständen seine Richtung. Außerdem hat er den Vorteil, dass er einfach produziert und ohne große Verluste über weite Strecken transportiert werden kann. Aus Ihrer Steckdose fließt Wechselstrom mit 50 Hz, den viele elektrische Geräte (wie z.B. der Herd) benötigen.

Beim Einschalten von Transformatoren, Schaltnetzteilen oder Elektromotoren ist kurzfristig der Stromverbrauch sehr viel größer als beim normalen Betrieb. Man spricht dabei auch von Anlaufstrom oder Einschaltstrom. Der Anlaufstrom kann bis zu 10-mal höher sein als der Nennstrom des Verbrauchers und kann zwischen wenigen Millisekunden bis zu einigen Sekunden dauern. Hohe Anlaufströme können durch verschiedene technische Lösungen reduziert oder gänzlich vermieden werden. Besonders häufig anzutreffen sind Stern-Dreieck-Schaltung und Frequenzumrichter. Letzterer reduziert den Anlaufstrom nahezu auf die Größe des Nennstroms.

Die Aufstellhöhe Ihrer USV-Anlage beschreibt nicht einfach den Abstand vom Fußboden zum USV-Schaltschrank oder zu Ihrer USV-Anlage an der Hutschiene. Vielmehr ist damit die Höhe des Installationsortes über dem Meeresspiegel gemeint. Gemäß den Vorschriften der Europanorm EN 62040-3 muss Ihre USV-Anlage bis zu einer Aufstellhöhe von 1.000 Meter und einer Temperatur von 40 Grad innerhalb der Richtwerte im Datenblatt arbeiten muss.

Die Ausgangsspannung Ihrer USV-Anlage ist die Spannung, welche die Anlage ausgibt.

Einige Batteriearten reduzieren im Laufe der Zeit nach vielen Ent- und Aufladungen ihre Ladekapazität. Um dieses Defizit auszugleichen, sollte in größeren Zeitabständen eine Ausgleichsladung erfolgen.

Kommt es zu einem Stromausfall, kann eine USV-Anlage die angeschlossenen Verbraucher über einen bestimmten Zeitraum hinweg autonom mit Strom versorgen. Dieser Zeitraum wird Autonomiezeit genannt.

„AVR“ steht für den englischen Begriff „Automatic Voltage Regulation“, was auf Deutsch automatische Spannungsregulierung bedeutet. Über diesen Mechanismus reagiert Ihre USV-Anlage automatisch auf Hoch- oder Niedrigspannung und gleicht diese aus, ohne auf die Batterieanlage zurückgreifen zu müssen. Das erhöht zum einen die Lebensdauer der gesamten Anlage und erweitert Ihre Bandbreite im Einsatz. AVR wird meist bei Line-interactive USV-Anlagen eingesetzt.

B

Die Batterieanlage ist das Kernelement Ihrer USV-Anlage und sichert die unterbrechungsfreie Stromversorgung der angeschlossenen Geräte. Fällt der Strom aus, springen die Batterien ein, sodass die Verbraucher weiterlaufen oder ordnungsgemäß heruntergefahren werden können.

Ist die maximale Lebensdauer der Batterien in Ihrer USV-Anlage erreicht, müssen die Akkus ausgetauscht und die Altbatterien gemäß den geltenden Vorschriften entsorgt werden. Beauftragen Sie dafür am besten einen Profi, der Ihnen eine Garantie für eine fachgerechte Batterieentsorgung gibt. Wir unterstützen Sie gerne mit dem Enerplex Batterieservice.

Ein Batterieüberwachungssystem stellt mit folgenden Funktionen sicher, dass die Batterien Ihrer USV-Anlage einwandfrei arbeiten:

  • Ständiges Monitoring der Batterieleistung
  • Spannungsausgleich für eine längere Batterielebensdauer
  • Alarm bei Unregelmäßigkeiten und Ausfällen

Durch die regelmäßigen und automatischen Systems-Tests, können Sie die Zuverlässigkeit Ihrer USV-Anlage sicherstellen. Bei Enerplex setzen wir auf die Batterieüberwachung BACS.

Jeder USV-Anlage liegen in der Regel ein Datenblatt und eine Bedienungsanleitung bei. So können Sie sichergehen, dass die Kapazitäten der Anlage Ihren Anforderungen entsprechen und die Inbetriebnahme fachgerecht vorgenommen wird. Das bezieht sich jedoch meistens auf kleinere USV-Anlagen für einfache Anwendungen. Komplexe Notstromversorgungen sollten Sie stets gemeinsam mit einem Fachmann planen und installieren.

Ein Brückengleichrichter besteht aus vier quadratisch angeordneten Dioden, die Wechselspannung in Gleichspannung verwandeln. Jeweils zwei der Dioden sind in Reihe geschaltet, sodass der Gleichrichter zwei Ein- und zwei Ausgänge besitzt. Durch die Verteilung der ein- und ausgehenden Spannung ist die Brückengleichrichtung besonders effizient.

USV ist die Abkürzung für „unterbrechungsfreie Stromversorgung“ und wird im Englischen mit UPS für „uninterruptable power supply“ abgekürzt. Eine USV sorgt dafür, dass Ihre Geräte, Ihre Industrieanlage oder Ihr Rechenzentrum vor Sicherheitsrisiken oder Datenverlust durch einen Stromausfall geschützt sind.

C

Der englische Begriff „Chopper“ bedeutet auf Deutsch „Zerhacker“ und beschreibt in der USV-Technik ein Bauteil eines Gleichrichters. Einfach erklärt „zerhackt“ der Chopper die eingehende Spannung, um diese ingesamt anzuheben und die Stromstärke zu reduzieren.

„CFR“ ist die Abkürzung für „Controlled Ferroresonant“. Diese Technik wird in USV-Anlagen eingesetzt, um die Spannung innerhalb der Anlage konstant zu halten.

In der USV-Technik spricht man Containerlösungen, wenn eine komplette, einsatzbereite USV-Anlage in einem Container zur Verfügung gestellt wird. Das kann z.B. für Events im Außenbereich oder zur kurzfristigen Nachrüstung der Fall sein. Ihre Vorteile sind:

  • Flexibler Einsatz
  • Keine Umbaumaßnahmen erforderlich
  • Überschaubare Kosten

Bei Enerplex finden Sie individuelle und schlüsselfertig bereitgestellte USV-Containerlösungen.

Der englische Begriff „Converter“ bedeutet auf Deutsch „Umwandler“. Der Converter ist ein wichtiges Bauteil einer USV-Anlage. Dabei unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Typen von Anlagen:

  • Single-Conversion-USV oder Line-interactive USV (wandelt dauerhaft die Spannung um und übernimmt die Stromversorgung bei Stromausfall)
  • Double-Conversion-USV oder Online-USV (wandelt dauerhaft Spannung und Strom um)

Der Crest-Faktor oder Scheitel-Faktor einer USV-Anlage beschreibt das Verhältnis zwischen Spitzenstrom (Strom bei höchster Auslastung) zu Effektivwert (Mittelwert des Wechselstroms) aller angeschlossenen Verbraucher. Normalerweise liegt der Crest-Faktor einer USV-Anlage bei 3:1. Ist der Spitzenstrom höher, als im Datenblatt der USV-Anlage angegeben, so benötigen Sie eine größer dimensionierte Anlage.

D

„DC“ ist die Abkürzung für den englischen Begriff „Direct Current“, was übersetzt Gleichstrom bedeutet. Im Gegensatz zu Wechselstrom fließt Gleichstrom stets in die gleiche Richtung. Er wird beispielsweise in Photovoltaikanlagen produziert, muss jedoch vor der Einspeisung in das Stromnetz durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

Die dedizierte Leitung wird umgangssprachlich auch oft als „Standleitung“ bezeichnet. Damit wird eine dauerhafte Verbindung, z.B. in Form eines Kabels, zwischen zwei Geräten genannt. Im Gegensatz zu einer dedizierten Leitung wird eine Wählleitung nur bei Bedarf aufgebaut.

Diesel ist ein Kraftstoff, der chemisch gesehen aus verschiedenen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt ist und zum Antrieb eines Dieselmotors geeignet ist. Benannt ist das Gemisch nach dem Erfinder des Dieselmotors, Rudolf Diesel. Der Wirkungsgrad eines Dieselmotors (Verhältnis von eingesetzter zu erzeugter Energie) liegt zwischen 25 und 40 Prozent. Als Diesel-USV kann der Kraftstoff auch für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung eingesetzt werden.

Der Doppelwandler einer USV-Anlage hat die Aufgabe, den eingehenden Strom doppelt zu wandeln:

  • Im ersten Schritt wird der AC Wechselstrom in DC Gleichstrom verwandelt.
  • Im zweiten Schritt wird der DC Gleichstrom wieder in AC Wechselstrom zur Versorgung der angeschlossenen Verbraucher verwandelt.

Dabei wird der durchlaufende Strom gleichzeitig geglättet und aufbereitet, sodass die angeschlossenen Geräte von einer exzellenten Stromqualität profitieren.

Drehstrom ist ein Wechselstrom, der aus drei Phasen besteht. Umgangssprachlich wird Drehstrom auch als Starkstrom bezeichnet, da er häufig für den Betrieb großer Maschinen und Geräte benötigt wird. Er lässt sich zudem besonders gut über große Strecken transportieren.

Ein Transformator (kurz: Trafo) wird in der Elektrotechnik eingesetzt, um eine Eingangsspannung über eine Spule in eine bestimmte Ausgangsspannung zu verwandeln. Zur Umwandlung von Drehstrom oder Starkstrom mit drei Phasen, wird anstatt drei einzelner Transformatoren ein Dreiphasen-Transformator eingesetzt.

Eine duale Anlage beschreibt in der USV-Technik eine USV-Anlage mit zwei Eingängen.

Eine dynamische USV-Anlage wird mit der kinetischen Energie eines Schwungrads betrieben, welches z.B. mithilfe eines Dieselmotors in Bewegung gesetzt wird. Im Gegensatz dazu arbeiten statische USV-Anlagen mit einer Batterieanlage.

E

Der Eco-Mode bezeichnet bei elektrischen Geräten aller Art einen Stromsparmodus. Auch bei einigen modernen USV-Anlagen haben Sie mittlerweile die Möglichkeit, auch den Eco-Mode umzuschalten. Im Gegensatz zu älteren Modellen haben die Hersteller mittlerweile insofern nachgebessert, dass dadurch die unterbrechungsfreie Stromversorgung der gesamten Anlage nicht mehr gefährdet ist.

Der Einschaltstrom bezeichnet die Strommenge, die ein Gerät unmittelbar nach dem Einschalten verbraucht. Meist ist sie höher als der Nennstrom des Verbrauchers. Damit es bei Ihrer USV-Anlage nicht zu Unannehmlichkeiten kommt, sollte der Einschaltstrom bei der korrekten Berechnung der Leistungsfähigkeit der Anlage stets berücksichtigt werden.

Ein elektronischer Leistungs-Stromrichter wandelt elektrischen Strom von einer Stromart in eine andere um. Dabei unterscheidet man zwei verschiedene Arten von Stromrichtern:

„EMV“ ist die Abkürzung für „Elektromagnetische Verträglichkeit“. Damit wird die Fähigkeit eines elektrischen Geräts beschrieben, seine Tätigkeit weder durch elektromagnetische Felder anderer Geräte stören zu lassen, noch diese in ihrem Betrieb zu beeinflussen. Die Enerplex USV-Anlagen entsprechen selbstverständlich allen wichtigen EMV-Anforderungen.

Die Entladeschlussspannung bezeichnet die Restspannung, die bei Entladung eines Akkus verbleibt, ohne dass dieser weiter nutzbare Energie abgeben kann.

Kommt es zu einem Stromausfall, übernimmt die Ersatzstrom-Versorgung den Betrieb aller angeschlossenen Verbraucher. Je nach Art der Ersatzstrom-Versorgung kann das Umschalten mehrere Sekunden in Anspruch nehmen. Die dadurch entstehende Versorgungslücke kann bei sensiblen Geräten, in der Industrie oder in Rechenzentren zu Sicherheitsproblemen und Datenverlust führen. Möchten Sie diese Risiken ausschließen, sollten Sie auf eine unterbrechungsfreie Stromversorgung setzen.

F

Ein Fehlerstrom-Schutzschalter (auch FI-Schalter oder RCD-Schutzschalter) trennt den Stromkreis, den er überwacht, vom restlichen Stromnetz, wenn ein Differenzstrom auftritt. Das ist dann der Fall, wenn der eingehende Strom nicht genauso groß ist wie der ausgehende Strom, also eine Differenz auftritt.

Da es durch den Einsatz von USV-Anlagen immer zu minimalen Differenzen kommt, ist der Einsatz eines FI-Schalters nicht empfehlenswert. Sollte er aufgrund von Sicherheitsvorschriften dennoch notwendig sein, sollte er genau auf die Anlage abgestimmt sein.

Ein Filterkreis ist eine elektrische Schaltreihe, die für bestimmte, erwünschte Frequenzen durchlässig ist, jedoch andere, unerwünschte Frequenzen ausfiltert. Innerhalb einer USV-Anlage werden Filterkreise im Wechselrichter eingesetzt.

Der FI-Schalter oder FI-Schutzschalter ist eine andere Bezeichnung für den Fehlerstrom-Schutzschalter.

Ein Frequenzumrichter (auch Frequenzumwandler oder Frequenzumformer genannt) wandelt eine Eingangsspannung auf einer bestimmten Frequenz in eine Ausgangsspannung auf einer anderen Frequenz um – z.B. von 50 Hz auf 60 Hz.

G

Ein Gleichrichter ist ein Stromrichter, der AC Wechselstrom in DC Gleichstrom umwandelt.

Ein Zwischenkreis beschreibt in der Elektrotechnik einen Stromkreis, der zwischen einen Eingangs- und einen Ausgangsstromrichter geschaltet wird, um die unterschiedlichen Netze gleichzurichten. Bei einem Gleichstrom-Zwischenkreis werden sogenannte Zwischenkreisdrosseln eingesetzt, die den Strom glätten bzw. gleichrichten. Die Spannung innerhalb des Zwischenkreises kann jedoch variieren.

H

Ein Handumgehungsschalter ist ein mechanischer Schalter, der dazu dient eine USV-Anlage auf Bypass umzuschalten. Das ist z.B. für Wartungsarbeiten erforderlich.

Ein Hydrid-Ion ist chemisch gesehen ein negativ geladenes Wasserstoff-Ion. In der USV-Technik kommen Hydrid-Ionen in Nickel-Cadmium-Hydrid-Akkus zum Einsatz.

Ein Hybrid-Leistungsschalter ist ein Leistungsschalter für eine USV-Anlage, der sowohl mechanisch bedienbar wie auch elektrisch steuerbar ist.

I

„I“ steht für die Stromstärke und „U“ für die Spannung. Trägt man beide Größen in ein Diagramm ein, zeigt die I/U-Kennlinie, wie hoch die Stromstärke ist, die bei einer bestimmten Spannung durch ein elektronisches Bauteil fließt. In der USV-Technik wird die I/U-Kennlinie als Referenz genutzt, um die USV-Batterien möglichst schonend zu laden.

K

USV-Anlagen bzw. unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme werden gemäß DIN EN 62040-3 eindeutig klassifiziert. Die Klassifizierung erfolgt durch einen Klassifizierungscode, der aus drei Stufen besteht:

  1. Netzabhängigkeit (VFI, VI, VFD)
  2. Betriebsart (S, X oder Y für Netz- oder Batteriebetrieb)
  3. Dynamisches Verhalten (drei Ziffern zwischen eins und drei)

Die Kurzschlussspannung ist eine wichtige Kennzahl einphasiger Transformatoren. Diese verfügen in der Regel über zwei Spulen, eine Primär- und eine Sekundärwicklung. Damit an der Primärwicklung ein Nennstrom fließen kann, muss an der Sekundärwicklung eine bestimmte Spannung anliegen. Dieser Wert wird als Kurzschlussspannung bezeichnet.

L

Der Ladefaktor bezeichnet das Verhältnis zwischen der Kapazität, mit der eine Batterie geladen werden muss, um eine bestimmte Kapazität entnehmen zu können. Die Höhe des Ladefaktors ist stark vom Wirkungsgrad der Batterie abhängig. Bei Bleiakkus ist er z.B. niedriger als bei Nickel-Cadmium-Akkus.

Ein Lastschalter ist der Schalter, den Sie zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Geräts benutzen.

Der Leistungsbedarf beschreibt, welche Gesamtlast die Verbraucher benötigen, welche an eine USV-Anlage angeschlossen werden. Daher sollte die Anlage stets so dimensioniert werden, dass, abhängig von ihrem Wirkungsgrad, die Spitzenlasten der Geräte abgedeckt werden können.

Der Leistungsfaktor beschreibt das Verhältnis von Wirkleistung (in Watt) zu Scheinleistung. Die Scheinleistung wird in VA (Voltampere) angegeben und setzt sich aus der Wirk- und der Blindleistung zusammen. Die Blindleistung entsteht, wenn Verbraucher Wechselstrom beziehen, dabei einen geringen Teil der Stromlast kurzfristig speichern und an das Netz zurückgeben. Eine optimal dimensionierte USV-Anlage sollte stets auf die Wirk- und die Scheinleistung ausgelegt sein.

Genau wie andere technische Installationen ist auch eine USV-Anlage verschiedenen externen Faktoren unterworfen, die eine Leistungsreduktion zur Folge haben können. Von der Aufstellhöhe über die Luftfeuchtigkeit bis hin zu verschiedenen Betriebs-Modi oder reinen Abnutzungserscheinungen – damit Sie sich im Notfall auf Ihre USV-Anlage verlassen können, sollten Sie auf eine regelmäßige und professionelle Batterieüberwachung setzen.

Eine Line-interactive USV oder VI USV-Anlage ist der Kompromiss zwischen einer teuren aber besonders sicheren Online-USV und einer günstigeren aber auch weniger zuverlässigen Offline-USV. Die Line-interactive USV versorgt die angeschlossenen Verbraucher erst bei einem Stromausfall, kontrolliert aber durchgehend die angeschlossene Spannung. So kann sie die Spannung bei Über- oder Unterversorgung glätten.

M

Ein Stromaggregat besteht in der Regel aus einem Motor und einem Generator. Der Motor treibt, z.B. mit Diesel, den Generator an, der wiederum aus kinetischer Energie Strom gewinnt. Ist ein kleines Stromaggregat so beweglich, dass Sie es flexibel einsetzen können, wird es als mobiles Stromaggregat bezeichnet. Was rund um Haus und Garten oder zum Camping sinnvoll ist, ist wiederum im Industriebereich oder für Großveranstaltungen wenig geeignet. Für solche Fälle können Sie z.B. auf eine USV-Containerlösung setzen.

Die Abkürzung „MBTF“ steht für den englischen Term „Mean Time between Failure“, was auf Deutsch so viel wie „Mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen“ bedeutet. Sie beschreibt, wie lange es dauert, bis ein technisches System nach einem Ausfall voraussichtlich ein nächstes Mal ausfällt.

Die Abkürzung „MTTF“ steht für den englischen Term „Mean Time to Failure“, was auf Deutsch so viel wie „Mittlere Betriebsdauer bis zu einem Ausfall“ bedeutet. Sie beschreibt, wie lange es dauert, bis ein technisches System voraussichtlich ausfällt.

Multi-Switch-Verteiler verfügen über verschiedene Ausgänge, sodass Sie Gerät redundant anschließen können. Das bedeutet, dass die Geräte über zwei Stromquellen versorgt werden. Fällt eine der beiden Quellen aus, springt automatisch die andere ein.

N

Allgemein beschreibt die Nennleistung eines Geräts oder einer technischen Anlage die Leistung, welche gemäß Herstellerangaben erreicht wird. Bei einer USV-Anlage bezieht sich die Nennleistung auf die Leistung des Wechselrichters, welche in VA (Voltampere) oder kVA (Kilo-Voltampere) angegeben wird.

Der Nennstrom ist die Menge an Strom, die bei normalem Betrieb durch ein elektrisches Gerät fließen sollte. Ist die Stromeinfuhr zu hoch, kommt es beispielsweise zu einem Kurzschluss.

Netzinteraktive-USV ist eine alternative Bezeichnung für eine Line-interactive USV.

Mal abgesehen davon, dass das Stromnetz der USA als wesentlich anfälliger für Stromausfälle als das europäische gilt, weist auch die Netzform einige wichtige Unterschiede auf:

  • Spannung von 110 bis 120 Volt (i. Vgl. 230 bis 240 Volt in Europa)
  • Frequenz von 60 Hertz (i. Vgl. 50 Hertz in Europa)

Die meisten elektronischen Kleingeräte sind für die Nutzung in beiden Systemen ausgelegt. Ist das jedoch nicht der Fall, brauchen Sie einen Adapter und Frequenzumrichter, um das Gerät auf beiden Kontinenten nutzen zu können.

Ein Netzteil ist ein elektronisches Bauteil, welches den Strom oder die Spannung aus dem Stromnetz so umwandelt, dass ein technisches Gerät ihn nutzen kann. Das Netzteil kann entweder in das Gerät integriert oder separat sein.

Ein Netzumschalter oder Notstromumschalter ist ein elektronisches Bauteil, welches einen Verbraucher mit zwei unterschiedlichen Stromquellen verbindet. Das ist einerseits das normale Stromnetz, andererseits die Notstromversorgung. Kommt es zu einem Stromausfall, kann die Versorgung mechanisch, automatisch oder über eine Fernbedienung auf Notstrom umgestellt werden. Dabei sollte stets darauf geachtet werden, dass die Schaltleistung des Netzumschalters den Kapazitäten der angeschlossenen Geräte entspricht.

Eine elektrische Leitung besteht aus verschiedenen Kabeln. Eines davon ist der Neutralleiter (blau), der den elektrischen Strom an die angeschlossenen Geräte weiterleitet. Ein weiteres ist der Schutzleiter (grün-gelb), welcher geerdet ist und keinen Strom führt. In der Steckdose wird eine Verbindung zwischen beiden Leitungen, die sogenannte Neutralleiter-Schutzleiter-Brücke, hergestellt, sodass bei einem Defekt der Strom aus dem Neutralleiter über den Schutzleiter geerdet wird und es nicht zu Schäden kommen kann.

Elektrische Geräte sind in der Regel auf die Stromversorgung aus dem öffentlichen Stromnetz angewiesen. Kommt es zu einem Stromausfall, kann die Weiterversorgung durch Notstrom erfolgen, der über eine unabhängige Notstromversorgung innerhalb weniger Sekunden zur Verfügung gestellt wird.

Ein Notstromaggregat ist ein Stromerzeuger, der bei einem Ausfall des Stromnetzes angeschlossene Verbraucher weiterhin mit Strom versorgt. Das Gerät kann z.B. über einen Motor oder eine Batterieanlage betrieben werden.

Eine Notstromanlage beschreibt die Gesamtheit aller technischen Vorkehrungen, die getroffen werden, um elektrische Geräte, Rechenzentren oder Industrie-Betriebe gegenüber einem Stromausfall abzusichern. Dazu können z.B. eine USV-Anlage, ein Notstromaggregat und ein Notstromgenerator gehören.

Die Einspeisung von Strom aus einer Notstromanlage in ein Stromnetz zur Versorgung von Verbrauchern im Falles eines Stromausfalls wird als Notstromeinspeisung bezeichnet. Dabei sollte stets darauf geachtet werden, dass die Notstromversorgung die benötigten Kapazitäten aller zu versorgenden Geräte abdeckt.

Mit einer Notstromversorgung können Sie die Stromversorgung technischer Geräte im Falle eines Stromausfalls absichern. Dazu wird eine, vom öffentlichen Netz unabhängige, Stromquelle installiert, auf welche die Verbraucher im Notfall zurückgreifen können. Ein Beispiel für eine Notstromversorgung sind USV-Anlagen.

O

Eine Offline-USV oder Standby-USV leitet den eingehenden Netzstrom ohne Aufbereitung oder Umwandlung an das angeschlossene Gerät weiter. Erst wenn es zu einem Stromausfall kommt, wird die USV-Anlage aktiv und geht in den Batteriebetrieb. Offline-USV-Anlagen eignen sich eher für einzelne Geräte oder PCs, die nicht besonders sensibel sind. Im Gegensatz zu Online-USV-Anlagen sind sie preiswert.

Im Gegensatz zu einer Standby- oder Offline-USV reagiert eine Online-USV nicht erst im Notfall, sondern versorgt die angeschlossenen Geräte dauerhaft mit Strom und Spannung. Dabei wandelt sie den eingehenden Wechselstrom in Gleichstrom und anschließend wieder in Wechselstrom um. Während der Umwandlungen gleicht sie Unregelmäßigkeiten in der Netzspannung aus und kann so den Verbraucher mit Strom in exzellenter Qualität versorgen.

P

Die Firma Riello Power-Systems oder Riello UPS ist ein renommierter Hersteller für USV-Anlagen und einer der starken Technologie-Partner von Enerplex.

PowerWave ist eine Geräte-Linie des renommierten USV-Herstellers Riello Power-Systems.

Die Abkürzung „PWM“ steht für „Pulsweitenmodulation“ (auch Pulsbreitenmodulation oder Pulsdauermodulation). Variiert eine technische Größe, wie z.B. die Spannung, zwischen zwei verschiedenen Werten, entsteht eine Abfolge von Impulsen bzw. ein Puls, der mithilfe der Pulsweitenmodulation moduliert werden kann. So können innerhalb technischer Anlagen Informationen übermittelt oder Energien umgewandelt werden.

R

Die Abkürzung „RCC“ steht für „Remote Command Control“. Eine RCCMD-Software arbeitet mit einer USV-Anlage zusammen. Sobald es zu einem Stromausfall kommt, springt die USV-Anlage ein und sendet ein Signal an die RCCMD-Software. Diese fährt wiederum die angeschlossenen Rechner ordnungsgemäß herunter, um Sicherheitsrisiken oder Datenverlust zu vermeiden.

Die Abkürzung „RCD“ steht für die englische Bezeichnung „Residual Current protective Device“, was auf Deutsch Fehlerstromschutzeinrichtung bedeutet. Damit ist der RCD-Schutzschalter eine alternative Bezeichnung für den FI- oder Fehlerstrom-Schutzschalter.

Eine Redundanz ist per Definition ein überflüssiges oder doppeltes Element. In der USV-Technik sind redundante Systeme jedoch durchaus sinnvoll. Sollte ein technisches Element ausfallen und die unterbrechungsfreie Stromversorgung gefährden, steht ein redundantes Bauteil zur Verfügung, um den Defekt auszugleichen.

Ein Relais ist ein in der Elektrotechnik verwendeter, elektromagnetischer Schalter. Mithilfe eines Relais werden Stromkreise angeschaltet, umgeleitet oder unterbrochen. Die Relaiskarte wiederum ist eine Platine, mit welcher ein Relais angesteuert werden kann.

S

Ein Schaltnetzteil ist ein elektrisches Bauteil, welches eine unregelmäßige Eingangsspannung in eine regelmäßige Ausgangsspannung umwandelt. Es kann flexibel für verschiedene Frequenzen eingesetzt werden und weist einen hohen Wirkungsgrad auf.

In einem Schaltschrank werden alle technischen Komponenten einer USV-Anlage untergebracht. Je nach Ihrem individuellen Bedarf und den Dimensionen Ihrer USV-Anlage kann jedoch auch eine Unterbringung auf Regalen oder in einem separaten Raum notwendig sein.

Ein Selengleichrichter ist ein Gleichrichter, der über Halbdioden aus Selen verfügt. Selengleichrichter werden heutzutage kaum noch eingesetzt, da überwiegend Halbdioden aus Silizium eingesetzt werden.

Spannungsversorgung beschreibt die Versorgung eines elektrischen Geräts mit elektrischer Spannung bzw. Strom. Bei einem Stromausfall kann diese Funktion z.B. eine USV-Anlage übernehmen.

Im Gegensatz zu einem Dreiphasen-Transformator wird in einem Spartransformator nur eine Spule eingesetzt, über die ein geringerer Strom geleitet wird. Dadurch kann bei der Konstruktion des Transformators eine Einsparung am Material geleistet werden. Die Anwendung von Transformatoren dieser Art ist jedoch verboten, wenn die Spannung offen liegt und Menschen mit der Anlage in Berührung kommen könnten.

Starkstrom ist kein technischer, sondern ein umgangssprachlich verwendeter Begriff. Er bezeichnet den Dreiphasenwechelstrom, der genutzt wird, um elektrische Energie über weite Strecken zu transportieren.

Die Stern-Dreieck-Schaltung reduziert den Anlaufstrom auf rund das Dreifache des Nennstroms. Beim Einsatz von Stern-Dreieck-Schaltungen kann der auftretende Anlaufstrom durch einen permanent erregten Generator (auch PMG oder Permanentmagnetic Generator) in Verbindung mit einer dafür ausgelegten AVR abgefangen werden. Dies ist in der Regel rund 10 Sekunden lang möglich, ohne dass die Spannung einbricht und dadurch eine Überlastabschaltung des Stromaggregates auslöst.

Das Strangschema Ihrer USV-Anlage ist ein Übersichtsplan, auf dem sämtliche Verbindungen und Elemente der Anlage verzeichnet sind.

Ein Stromausfall, auf Englisch auch „Blackout“ genannt, bezeichnet die Unterbrechung der Stromversorgung durch das öffentliche Stromnetz. In Deutschland ist für dessen Überwachung die Bundesnetzagentur zuständig. Im Jahr 2019 meldete sie beispielsweise 160.000 Unterbrechungen. Für sogenannte „kritische Verbraucher“, wie z.B. Computer in Rechenzentren oder Technik in Fabriken oder Krankenhäusern, kann ein Stromausfall ein hohes Risiko für Datenverluste und Personenschäden bedeuten. Abhilfe schafft eine USV-Anlage.

Ein Strombegrenzer ist ein technisches Bauteil, welches den Ausgangsstrom begrenzt, falls dieser zu hoch ist. Das kann z.B. bei einem Kurzschluss der Fall sein. Auf diese Weise verhindert der Strombegrenzer Schäden an angeschlossenen Geräten.

Stromerzeugungsaggregat ist ein anderer Begriff für Notstromaggregat.

Stromexport beschreibt den Export von Energie ins Ausland, wie es in Deutschland beispielsweise mit Strom aus erneuerbaren Energien wie Windkraft häufig geschieht. Für die komplizierten technischen Prozesse zur Umwandlung und Aufbereitung des Stroms werden unter anderem auch USV-Anlagen eingesetzt.

Das Kurzwort „Supercaps“ steht für die englische Bezeichnung „Supercapacitators“, was auf Deutsch „Super- oder Ultrakondensator“ bedeutet. Als elektrische Kondensatoren können sie ähnlich wie Akkus zur Energieversorgung eingesetzt werden. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Lithium-Ionen-Akkus sind Supercaps jedoch wesentlich leistungsstärker und sie weisen eine höhere Lebensdauer auf. Daher kommen sie auch in USV-Anlagen oft zum Einsatz.

T

Die Taktfrequenz beschreibt, wie viele Impulse einer elektronischen Komponente pro Sekunde zugeführt werden. Im Bereich der USV-Technik kann damit z.B. die Frequenz der Wechselspannung gemeint sein, welche von einem Wechselrichter erzeugt wird.

Eine Thermosicherung dient in technischen Geräten als Überhitzungsschutz. Bei der Umsetzung von elektrischer Energie wird häufig Wärme frei. Wird das Gerät oder die Anlage jedoch zu heiß, kann es zu Schäden am Material oder gar zum Ausfall des gesamten Systems kommen. Die Thermosicherung sorgt in diesem Fall für die Unterbrechung des Stromkreislaufs. Sind ein Gerät oder eine Anlage nicht mehr einsatzfähig, kann es sich immer lohnen, die Thermosicherung zu prüfen.

Ein Thyristorschalter ist ein kontaktloser elektrischer Schalter, der aus verschiedenen Thyristoren besteht. Thyristoren sind Halbleiter, die nicht leitend sind, bis sie durch Stromzufluss eingeschaltet werden. Es gibt Thyristorschalter für DC Gleichstrom sowie für AC Wechselstrom.

Die Abkürzung „TN“ steht für die französische Bezeichnung „terre neutre“, was auf Deutsch „geerdeter Neutralleiter“ bedeutet. Die verschiedenen TN-Netze weisen unterschiedliche Methoden der Erdung auf:

  • Im TN-S-Netz wird („terre neutre séparé“) sind der Schutzleiter (PE) und der Neutralleiter (N) getrennt.
  • Im TN-C-Netz wird („terre neutre combiné“) sind der Schutzleiter (PE) und der Neutralleiter (N) in einem Kabel zusammengefasst (PEN).
  • Im TN-C-S-Netz werden beide Methoden kombiniert – im Bereich des öffentlichen Netzes kommt der PEN-Leiter zum Einsatz, im Gebäude werden beide wieder getrennt.

Eine Traktionsbatterie oder Antriebsbatterie ist ein Akku, der anstelle eines Motors in Elektrofahrzeuge eingesetzt wird. Traktionsbatterien können z.B. in Elektrofahrrädern, Booten oder auch in Elektroautos zum Einsatz kommen.

Ein Trennschalter ist ein Schalter an elektrischen Geräten, der eine Isolationsfunktion erfüllt. Das heißt, dass er die Stromversorgung einzelner oder ganzer Abschnitte einer elektrischen Anlage unterbricht.

U

Überlagerter Wechselstrom oder auch Rippelstrom entsteht, wenn eine wellenförmige Wechselspannung durch einen Gleichrichter in Gleichstrom umgewandelt wird. Dabei bleibt häufig eine Restwelligkeit übrig, welche den Gleichstrom überlagert.

Ein Überspannungsschutz ist ein Mechanismus, der elektrische Geräte oder Anlagen vor Schäden durch eine zu hohe Spannung schützt, wie z.B. bei einem Blitzeinschlag. Auch USV-Anlagen können mit einem Überspannungsschutz ausgestattet werden.

Ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem umschließt alle technischen Maßnahmen, die benötigt werden, um im Falle eines Stromausfalls kritische Verbraucher weiterhin versorgen zu können. Eine USV-Anlage ist beispielsweise ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem.

Der Unterspannungsschutz ist eine Funktion innerhalb von Akkus und Batterien, der deren vollständige Entladung verhindert. Kommt es zu einer Entladung unterhalb des Unterspannungsschutzes, spricht man von einer Tiefenentladung.

Die Abkürzung „UPS“ steht für die englische Bezeichnung „Uninterrupted Power Supply“, was auf Deutsch „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“ (kurz USV) bedeutet. Eine UPS-Anlage ist daher das englische Kürzel für eine USV-Anlage.

Die Abkürzung „USV“ steht für „Unterbrechungsfreie Stromversorgung“. Das bedeutet, dass elektrische Geräte, Systeme oder Anlagen ohne Unterbrechungen mit Strom versorgt werden. In der Praxis ist die USV in vielen Bereichen wichtig, z.B.:

  • Autobatterie tauschen ohne Datenverlust durch USV mit einer Pufferbatterie
  • Brunnenpumpe oder andere wichtige Geräte im Haus bei Stromausfall versorgen
  • Schutz vor Datenverlust in Rechenzentren, Büros u. a.
  • USV aus Sicherheitsgründen in Gewerbe, Industrie, Chemie und anderen Branchen

Eine USV-Anlage ist ein unterbrechungsfreies Stromversorgungssystem, welches die kontinuierliche Stromversorgung aller angeschlossenen Verbraucher auch beim Aussetzen oder bei Schwankungen der primären Stromquelle bzw. des öffentlichen Stromnetzes sicherstellt. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung kann jedoch nur sichergestellt werden, wenn die USV-Anlage optimal auf die Verbraucherlast der angeschlossenen Geräte abgestimmt ist.

Daher sollten Sie stets auf eine Beratung vom Profi setzen, bevor Sie eine USV-Anlage selber bauen. Enerplex konzipiert nicht nur individuelle USV-Lösungen, sondern unterstützt Sie auch bei der Inbetriebnahme, bietet einen Batterieservice sowie die Reparatur mit passenden Ersatzteilen an.

Viele USV-Anlagen werden mithilfe von Batterien betrieben. Die Batterieanlage bildet somit das Herz einer USV-Anlage, weil sie die Energieversorgung der angeschlossenen Geräte bei einem Stromausfall oder Unregelmäßigkeiten im Stromnetz übernimmt.

Der englische Begriff „Bypass“ bedeutet auf Deutsch so viel wie „Umgehung“. Ein USV-Bypass umgeht also eine USV-Anlage ohne die angeschlossenen Geräte herunterfahren oder vom Netz trennen zu müssen. Das ist vor allem dann praktisch, wenn Service- oder Wartungsarbeiten oder ein Batteriewechsel durchgeführt werden müssen.

Ein USV-Netzteil ist ein Netzteil, welches gleichzeitig einen Stromspeicher bietet und damit zur unterbrechungsfreien Stromversorgung dient. Für größere und komplexere Geräte oder Anlagen ist jedoch eine optimal auf die Verbraucherlast dimensionierte USV-Anlage die geeignete Wahl.

Eine USV-Software unterstützt Sie dabei, die Zuverlässigkeit und Sicherheit Ihrer unterbrechungsfreien Stromversorgung optimal zu gewährleisten. Je nach Anbieter lassen sich die Programme einfach installieren, über einen Aktivierungscode in Betrieb nehmen und intuitiv bedienen. Über das Programm können Sie jederzeit den Status Ihrer USV-Anlage prüfen und werden bei einer Schadensmeldung frühzeitig gewarnt.

Ein USV-Verteiler verteilt den zur Verfügung gestellten Strom aus einer USV-Anlage auf alle angeschlossenen Verbraucher.

V

Die Einheit „VA“ steht für Voltampere, die Einheit der sogenannten Scheinleistung. Die Scheinleistung besteht aus der Wirkleistung, welche in Watt angegeben wird, sowie der Blindleistung. Die Blindleistung entsteht, wenn ein Gerät Wechselstrom aus dem Netz bezieht und dabei kurzfristig eine kleine Menge Strom speichert und an das Netz zurückgibt. Daher ist die Scheinleistung meist höher als die reine Wirkleistung. Eine USV-Anlage muss stets auf beide Größen ausgelegt sein.

Die Verlustleistung einer USV-Anlage ist die Differenz zwischen dem Eingangsstrom, welcher der Anlage zugeführt wird, und dem Ausgangsstrom, welcher bei den angeschlossenen Verbrauchern ankommt. Damit ist die Verlustleistung eine entscheidende Größe für die Effizienz bzw. den Wirkungsgrad einer USV-Anlage.

Die Verbraucherlast beschreibt in der USV-Technik den Gesamt-Strombedarf aller an eine USV-Anlage abgeschlossenen Verbraucher.

Die Abkürzung „VFD“ steht für „Voltage & Frequency Dependent“. Eine USV-Anlage mit VFD-Klassifizierung ist eine Offline-USV, die angeschlossene Verbraucher bei normaler Stromversorgung direkt mit dem Stromnetz verbindet und nur im Falle eines Stromausfalls einspringt.

Die Abkürzung „VFI“ steht für „Voltage & Frequency Independent“. Eine USV-Anlage mit VFI-Klassifizierung ist eine Online-USV, die ständig zwischen das Stromnetz und angeschlossene Verbraucher geschaltet ist. Dadurch können elektronische Geräte übergangslos mit Strom versorgt werden, auch wenn es zu einem Stromausfall kommt.

Die Abkürzung „VI“ steht für „Voltage Independent“. Eine USV-Anlage mit VI-Klassifizierung ist eine Line-Interactive USV, die angeschlossene Verbraucher direkt an das Stromnetz anschließt und nur im Falle eines Stromausfalls aktiv wird. Im Gegensatz zu einer VFD USV-Anlage reguliert die VI-Anlage zusätzlich auch die Spannung und gleicht Differenzen durch Über- oder Unterspannung aus.

W

Ein Wechselrichter ist ein Stromrichter, der DC Gleichstrom in AC Wechselstrom umwandelt.

Der Wirkungsgrad einer USV-Anlage beschreibt, wie effizient die gesamte Anlage arbeitet und wie hoch die Verlustleistung ist. Er ergibt aus dem Verhältnis zwischen der Energie, die der USV zugeführt wird und der Energie, welche bei den angeschlossenen Verbrauchern ankommt. In der Regel gelten VI USV-Anlagen als energieeffizienter als VFI USV-Anlagen. Dafür schützt eine VFI-Anlage sensible Geräte und Anwendungen durch die dauerhafte Versorgung jedoch ungleich zuverlässiger.

Z

Zähler bzw. Stromzähler sind elektrische Geräte, die eingesetzt werden, um verschiedene Stromeingangs- oder Stromausgangs-Werte zu messen. Dazu gehören z.B. die Spannung, die Stromstärke oder die Leistung.

Der Zählerstand ist die Anzeige der gemessenen Stromeingangs- oder Stromausgangs-Werte, die von einem Zähler gemessen werden.

Zweirichtungszähler sind Stromzähler, die sowohl den Strom zählen, der aus dem Stromnetz bezogen wird, sowie auch den Strom, der in das Netz eingespeist wird. Das ist besonders praktisch für Besitzer von Photovoltaikanlagen, die sowohl Strom beziehen wie auch einspeisen.

Zwei-Wege-USV ist eine alternative Bezeichnung für einen Doppelwandler.