Hausstromversorgung ist gekennzeichnet durch geringe Zuverlässigkeit und unbefriedigende Stromqualität. Dies ist auf ver altete elektrische Netze, Verschleiß von Geräten, geringe Leistung von Energiewandlern, transiente Prozesse an Quellen und Verbrauchern von Strom, natürliche und klimatische Faktoren zurückzuführen. Unter solchen Bedingungen sind unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme dringend erforderlich, um den Betrieb der Verbraucher sowohl der ersten als auch der anderen Kategorien sicherzustellen.
Für Eigentümer von Wohnungen und Häusern ist auch ein stabiler Betrieb des Stromnetzes wichtig. Das Stoppen der Arbeit von Haush altsgeräten ist nicht das größte Problem. Viel wichtiger ist das störungsfreie Funktionieren von Lebenserh altungssystemen, insbesondere der Heizung, wenn diese direkt von der Stromversorgung abhängt. Abhilfe schafft die unterbrechungsfreie Stromversorgung USV (USV) - ein Gerät, das elektrische Empfänger vor dem Absch alten aufgrund der Ansammlung von Elektrizität in Batterien (Batterien) schützt und garantiertdie erforderliche Power Quality (PQ) im Insel- und Netzbetrieb.
Bevor man einen Ansatz zur störungsfreien Versorgung von Lasten skizziert, sollte man wissen, welche Art von Ausfällen von häuslichen Stromnetzen zu erwarten sind.
Stromausfälle in Stromnetzen
Unterspannung tritt häufig in der Stromversorgung auf. Aber es überwiegt nicht besonders gegenüber dem Erhöhten, was ebenfalls üblich ist. Nachts ist die Spannung stabil, tagsüber nimmt sie ab und abends, wenn die meisten Verbraucher ausgesch altet sind, steigt sie an.
Instabile Frequenz ist auch ein Fehler, wenn auch ziemlich selten. Wenn die Netzlast hoch ist, kann sie auf 45 Hz abfallen, was zu einer erheblichen Signalverzerrung führt, die den Betrieb der USV negativ beeinflusst. Einige Geräte behandeln das Untertakten als Notfall und können den Akku schnell entladen.
Komplette Stromausfälle sind keine Seltenheit. Elektriker kümmern sich nicht viel um Elektronik und können ein Gebäude plötzlich stilllegen. Ein sofortiger Stromausfall reicht aus, um Informationen auf einem Computer zu verlieren. Stromausfälle können auftreten, wenn Netzwerke überlastet sind. Daher ist es wichtig, wie zuverlässig das USV-System unterbrechungsfreien Strom liefert.
UPS-Klassifizierung
Sie sind in drei Gruppen eingeteilt:
- Low-Power-USV zum Anschluss über Steckdosen. Die Ausführung ist Desktop oder Floor, und die Leistung reicht von 0,25 bis 3 kW.
- Geräte mittlerer Leistung - von 3 bis 30 kW - enth alten einen im Inneren eingebauten Steckdosenblock oder werden auch über Gruppen gesch altetSteckdosen im Stromversorgungsnetz von Verbrauchern aus der Zentrale. Die Geräte sind für die Platzierung sowohl in Büros als auch in separaten ausgestatteten Räumen vorgesehen.
- Hochleistungs-USV - von 10 bis 800 kW. Sie befinden sich in Elektroräumen. Sie werden in Gruppen gesammelt und bilden Energiesysteme mit hoher Leistung - bis zu mehreren tausend kW.
USV-Typen
Derzeit gibt es 4 USV-Typen (USV). Allen gemeinsame Eigenschaften sind:
- Filtern von Impulsen und Rauschen;
- Wellenformentzerrung;
- Spannungsstabilisierung (nicht alle Modelle);
- Akku geladen h alten;
- Wenn die Batterie der USV leer ist, schlägt sie zuerst Alarm und sch altet dann den Verbraucher ab.
Offline-USV
Das Funktionsprinzip von Geräten dieser Modifikation besteht darin, den Verbraucher aus dem bestehenden Netz zu versorgen und in Notsituationen sofort auf autonome Notstromversorgung umzusch alten (4-12 ms). Sie sind einfacher und billiger als andere Typen.
UPS sch altet normalerweise auf internen Akku um.
Im Netzbetrieb unterdrückt das Gerät Störgeräusche mit Impulsen und hält die Spannung auf einem vorgegebenen Niveau. Ein Teil der Energie wird für das Aufladen der Batterie aufgewendet. Bei Netzbetrieb im Non-Standard-Modus sch altet der Verbraucher auf Batteriebetrieb um. Jedes USV-Modell bestimmt auf seine Weise, ob in diesen Modus gewechselt werden muss. Die Batterielebensdauer hängt von den Batterieeigenschaften und dem Stromverbrauch der Last ab. Bei einer Entladung der Notstromversorgunges wird ein Befehl zum Absch alten des Verbrauchers gegeben. Erreicht die Netzspannung ein normales Niveau, sch altet die USV in den normalen Netzbetrieb und die Batterieladung beginnt.
Line Interactive
Line Interactive USVs sind mit Stabilisatoren ausgestattet, die ununterbrochen arbeiten und selten Batterieanschluss bieten.
Das Gerät interagiert mit dem Netzwerk, indem es die Amplitude und Form der Netzspannung steuert.
Wenn die Spannung sinkt oder steigt, korrigiert das Gerät seinen Wert, indem es die Abgriffe des Spartransformators umsch altet. Auf diese Weise bleibt sein Nennwert erh alten. Wenn der Parameter außerhalb des Bereichs liegt und der Sch altbereich nicht mehr ausreicht, sch altet die USV auf Batteriepufferung um. Das Gerät kann vom Stromnetz getrennt werden, wenn ein verzerrtes Signal empfangen wird. Es gibt Modelle, die den Spannungsverlauf korrigieren, ohne auf Batteriebetrieb umzusch alten.
Ferresonante USV
Das Gerät enthält einen ferroresonanten Transformator, der als Spannungsregler fungiert. Sein Vorteil ist die Akkumulation von Energie im Magnetfeld, die beim Sch alten innerhalb von 8-16 ms freigesetzt wird. Diese Zeitspanne reicht aus, damit die USV in einen neuen Betriebsmodus wechselt.
Der Trafo übernimmt zusätzlich die Funktion eines Rauschfilters. Die Eingangsspannungsverzerrung wirkt sich nicht auf die Ausgangswellenform aus, die sinusförmig bleibt.
Double Conversion UPS
Doppeltes Energieumwandlungsgerätarbeitet nach dem Prinzip, die Netzspannung gleichzurichten und dann wieder in eine stabilisierte Größe umzuwandeln. Hier kommt ein leistungsstärkerer Gleichrichter zum Einsatz, der nicht nur die Batterie nachlädt, sondern auch den Wechselrichter mit einer stabilisierten Gleichspannung versorgt.
Vom Ausgang des Gerätes wird der Last eine stabilisierte Wechselspannung zugeführt.
Wenn die Doppelwandlung nicht ausreicht, um die Netzspannung zu korrigieren, wird zusätzliche Ladung von der Batterie an den Wechselrichter geliefert. Es erfolgt keine Umsch altung, aber der Modus ist bereits anders.
Bei Ausfall des Wechselrichters sch altet dieser über Bypass auf Netzbetrieb. Die Wahl einer Doppelwandler-USV für den privaten Gebrauch ist aufgrund großer Energieverluste irrational. Diese Art von Schutz wird von Organisationen verwendet, in denen eine hohe Zuverlässigkeit der Ausrüstung erforderlich ist.
Systemtypen
Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme können zentralisiert oder verteilt sein. Im ersten Fall arbeitet eine USV für das gesamte Gebäude oder eine separate Etage, die alle Lasten bewältigen kann.
Verteilte unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme umfassen mehrere Schutzvorrichtungen, von denen jede auf einem Computer oder einem anderen Gerät arbeitet. Sie sind ziemlich effektiv.
Die Vorteile eines verteilten Systems sind folgende:
- UPS wird speziell für ein einzelnes Gerät ausgewählt, das am wichtigsten ist oder in rauen Umgebungen betrieben wird.
- Das System kannSchritt für Schritt aufbauen, beginnend mit dem Serverschutz bis hin zu Workstations.
- Ausgefallene USV können durch andere, weniger wichtige Elemente des Systems ersetzt werden.
- Low-Power-USV muss nicht von speziellem Personal installiert und gewartet werden.
- Anschlussmöglichkeit an eine herkömmliche Steckdose über Steckdosen.
- UPS werden unabhängig angewendet.
Zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme umfassen High-Level-USV, die die Geräte besser schützen. Trotz ihrer hohen Kosten werden insgesamt Kosteneinsparungen erzielt, da ein Gerät billiger ist als mehrere. Bei einfachen Computern kostet das System jedoch mehr, da seine Wartung hochqualifiziertes Personal oder die Dienste spezialisierter Firmen erfordert, die unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme installieren und warten.
Es ist in folgenden Fällen erforderlich:
- Computer sind die Hauptlast des Netzwerks;
- manche Organisationen brauchen sehr zuverlässige Systeme wie Banken;
- Verbraucher unterscheiden sich erheblich in der Leistung: Computersystem, Notbeleuchtung, Kommunikation, Sicherheitssystem.
Worauf ist bei der Auswahl einer USV zu achten?
Bei der Auswahl eines unterbrechungsfreien Stromversorgungssystems sind mehrere wichtige Faktoren zu berücksichtigen. Wir listen die wichtigsten auf.
Wovor ist das Gerät geschützt?
Zuerst muss die Spannung im Stromnetz gemessen werden. Die Mindestzyklusdauer beträgt einen Tag. Er ist am meistenspiegelt den Betrieb des Stromnetzes wider. Wenn Sie am Wochenende arbeiten müssen, müssen Sie sich tagsüber und nachts über den Wochenrhythmus informieren.
Es ist wichtig, die maximale und minimale Spannung sowie die Leistung und Pulsfrequenz im Netz zu ermitteln. Das Instrument kann ein digitales Oszilloskop oder ein Rekorder sein.
Am einfachsten ist es für den Anwender, die Spannung zu messen, wobei seiner Meinung nach die Spannung ein Maximum und ein Minimum erreicht. Ignoriere das Wochenende nicht.
Wenn der Vermieter über leistungsstarke Geräte verfügt, müssen Sie die Spannung im Heimnetz messen, wenn es ein- und ausgesch altet ist. Sie sollten herausfinden, wie oft der Strom im Stromnetz zu Hause abgesch altet wird und aus welchen Gründen. Es ist wichtig, dass in der Wohnung ein Erdungskabel vorhanden ist. In diesem Fall sollten Sie herausfinden, wie fest es mit dem Etagenbus verbunden ist.
Art des geschützten Betriebsmittels
Zusammenstellung einer Liste von Geräten, die den Einsatz einer USV erfordern. In diesem Fall müssen Sie den Stromverbrauch jedes Geräts kennen. Es reicht aus, seinen Nennwert zu bestimmen, der in den technischen Daten angegeben ist. Einige Geräte verbrauchen manchmal maximale Energie, die um ein Vielfaches höher ist als der Nennwert. Dafür solltest du eine Gangreserve einstellen.
Autonomiezeitraum
Hier ist es wichtig zu bestimmen, für welchen Zeitraum es möglich ist, Daten sicher zu speichern oder die notwendigen technologischen Vorgänge (Übertragung von Informationen, Speichern von Dateien, Empfangen von Nachrichten) abzuschließen.
Notwendiges Personal
Abhängig von der Komplexität des benötigten Systemseinen bestimmten Stab von Spezialisten für seinen Betrieb. Dies muss geklärt werden, um alle Kosten richtig berechnen zu können. Der Preis des Schutzsystems sollte 10 % der Kosten der Hauptausrüstung nicht überschreiten.
UPS für zu Hause
Für ein durchschnittliches Ferienhaus ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung USV (USV) mit einer Leistung von etwa 15 kW praktisch. Um einen autonomen Betrieb für 2-3 Stunden zu gewährleisten, benötigen Sie 4 Batterien mit einer Gesamtkapazität von 2000 Ah. Sie ermöglichen es Ihnen, Strom von etwa 7 kWh zu speichern.
Im Haus sind Heizung und Haush altsgeräte mit Computer das Wichtigste. Die Kosten der USV hängen von der Leistung, der Anzahl der Batterien und dem Hersteller ab. Für den Kessel können Sie eine 360-W-Quelle zum Preis von 7.000 kaufen. Für das ganze Haus benötigen Sie eine USV-Leistung von bis zu 15 kW, deren Preis mehr als 70.000 Rubel beträgt.
Zusätzlich zu den Konvertern werden Batterien benötigt, die regelmäßig gewechselt werden müssen. UPS für zu Hause kostet eine runde Summe. Besonders kostenintensiv sind unterbrechungsfreie Stromversorgungen.
Trotzdem kannst du dir die Reparatur anderer Geräte sparen. Darüber hinaus gibt es alternative Möglichkeiten mit Generatoren. Manchmal kommt man mit der Installation von Spannungsstabilisatoren davon, die viele Aufgaben bewältigen, einschließlich des korrekten Absch altens von Geräten.
Moderne USVs sind mit einer übersichtlichen Oberfläche ausgestattet. Auf dem Display können Sie den Betrieb des Systems überwachen, wobei die Hauptparameter Eingangs- und Ausgangsspannung, Stromverbrauch, Betriebsschema, Batterieladung sind.
Welche USV zu wählen ist, hängt von den Bedürfnissen des Benutzers ab. Ein Heimcomputer kann für die Dauer des Herunterfahrens über genügend Energie verfügen. Für einen ununterbrochenen Betrieb des Kessels für 8-9 Stunden benötigen Sie eine 1-kW-Schutzeinrichtung mit drei Batterien von 65 Ah.
Schlussfolgerung
Unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme sind für den kurzzeitigen autarken Betrieb von Elektrogeräten und elektronischen Geräten konzipiert. Der Hauptindikator ist die Leistung der USV und die Kapazität der Batterie. Es ist ratsam, Geräte zu wählen, die einen Spannungsstabilisator enth alten.
Die Batterielebensdauer hängt von den Eigenschaften der Batterie und der von der Last verbrauchten Leistung ab. Bei einer Entladung der Notstromquelle wird ein Befehl zum Absch alten des Verbrauchers gegeben. Erreicht die Netzspannung ein normales Niveau, sch altet die USV in den normalen Netzbetrieb und beginnt mit dem Laden der Batterie.
