USV-Lexikon
A
Aktiver Bereitschaftsbetrieb
siehe Off-line USV
Aufstellhöhe
Höhe des Aufstellortes einer Anlage über dem Meeresspiegel (NN). USV-Systeme sind serienmäßig für einen Betrieb bis 1000m über NN und Umgebungstemperaturen bis +40°C ausgelegt. Bei größeren Aufstellhöhen verringert sich die Kühlwirkung. Dann muss entweder die zulässige Umgebungstemperatur verringert werden oder die Leistung.
Ausfallabstand, Mittlerer
Mean time between failures (MTBF), Mittelwert der ausfallfreien Arbeitszeit einer Anlage. Kehrwert der Ausfallrate.
Ausfallrate
Ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein bis zum Zeitpunkt t arbeitendes System, im nachfolgenden Zeitintervall nicht ausfallen wird.
Ausfallzeit, Mittlere
(Mean down time, MDT) Ausfalldauer, Zeitspanne vom Ausfall eines Systems bis zur Wiederherstellung der Einsatzbereitschaft.
Ausgang 1-phasig
ausgelegt für Wechselstrom 230 V (P E N).
Ausgang 3-phasig
ausgelegt für Drehstrom 400 V (P1 P2 P3 E N).
Ausgangskurzschlußstrom
Strom, der bei Kurzschluß über die Ausgangsanschlüsse der USV fließt.
Ausgangsleistung
Wirkleistung (Summe der Leistungsanteile von Grund- und Oberschwingungen), die an den Ausgangsanschlüssen dauernd oder als zeitlich begrenzte Überlast abgegeben wird. Üblicherweise werden Scheinleistung und der minimal zulässige Leistungsfaktor angegeben.
Automatic Voltage Regulation (AVR)
Spannungsregelung allgemein, in USV meistens über Elektronik oder Relais umschaltbare Transformatorenwicklungen, seltener mit Stelltransformatoren. Sie erweitern den praktisch nutzbaren Toleranzbereich der zugeführten Wechselspannung über die von der Norm vorgegebenen +/- 10% hinaus.
Autonomiezeit
Mindestzeit, für die die USV beständige Versorgung der Last unter festgelegten Betriebsbedingungen sicherstellt, wenn bei Ausfall der Wechselstromversorgung die Energiespeicher voll geladen sind.
B
BAE
Batterieanschlusseinheit
Batterie
In einer USV-Anlage versorgt die Batterie den Wechselrichter, wenn das Netz ausfällt. Wesentliche Auslegungsparameter sind: gewünschte Überbrückungszeit, Leistungsaufnahme des Wechselrichters, Zwischenkreisspannung, Entladeschlußspannung, zur Verfügung stehende Ladespannung. Batterietypen: Verschlossene Batterien, Geschlossene Batterien, Offene Batterien
Batteriekapazität
Die Nennkapazität KN einer Batterie ist die Kapazität, die die Batterie beim Entladen über eine festgelegte Entladedauer (Nennentladezeit tN) bei einer Nenntemperatur, Nenndichte und Nennstand der Elektrolyten abgeben kann, ohne dass die Entladeschlußspannung (UsN) unterschritten wird. Es gilt: KN=IN x tN Von Batterieherstellern angegebene Nennwerte (in Ah) beziehen sich in der Regel auf 10stündige Entladung bei Bleibatterien und auf 5stündige Entladung bei Nickel-Cadmium-Batterien. Beim Einsatz in USV-Anlagen ist die entnehmbare Kapazität wegen der kurzen Entladezeit wesentlich geringer als die Nennkapazität. Zur genauen Dimensionierung benötigt man daher Tabellen oder Kurven mit Angaben der Entladeleistung in Abhängigkeit von der Entladezeit.
Batterien geschlossen/Wartungsarm
Die Elektrolytflüssigkeit in den einzelnen Batteriezellen kann über Öffnungen im Batteriegehäuse mit destilliertem und entmineralisiertem Wasser aufgefüllt werden. Dieser Batterietyp wird häufig auch als "offen" bezeichnet.
Batterien verschlossen/Wartungsfrei
Batterien mit einer Gasrekombinationsrate von mindestens 95 %, d.h. dass während der gesamten Lebensdauer kein Nachfüllen von Wasser erforderlich ist. Die Batterien werden im Allgemeinen als "wartungsfrei" bezeichnet.
Batterieraum
Besonders für größere Batterieanlagen wird häufig ein besonderer Raum im Inneren von Gebäuden eingerichtet. In DIN VDE 0510 Teil 2 sind die Bestimmungen zur Ausstattung des B. festgelegt.
Battery low
Vorwarnungssignal vor Erreichen der Tiefenentladungskurve.
Bereitschaftsredundante USV
Redundante USV, in der ein oder mehrerer USV-Blöcke in Bereitschaft geschalten werden für den Fall, daß ein Block ausfällt.
Beständige Versorgung
Beständigkeit der Stromversorgung einer Last, wobei Spannungs- und Frequenzwerte innerhalb festgelegter Toleranzen bleiben. Spannungsverzerrungen und (Kurz-) Unterbrechungen müssen innerhalb der für die Last festgelegten Grenzen bleiben.
Betriebsdauer einer Batterie
Als Lebensdauer, für Batterien in USV auch als Nenngebrauchsdauer definierte Zeitdauer, während der eine Batterie trotz Kapazitätverlust durch Lagerung und Temperatureinwirkung noch ausreichen Kapazität besitzt, um Ihre Aufgabe zu erfüllen.
Black Out
Totaler Spannungsausfall.
Bleibatterie
Eine Bleibatterie (Bleiakkumulator) besteht im wesentlichen aus zwei Elektrodenplatten, die von verdünnter Schwefelsäure umgeben sind. Eine der Platten ist aus Blei, die andere aus Bleioxyd. Werden beide Platten leitend verbunden, so fließt wegen der vorhandenen Potentialdifferenz ein Elektronenstrom von der Blei- zur Bleioxydplatte. Dabei wird Bleisulfat gebildet. In USV-Anlagen werden vorwiegend Bleibatterien als Energiespeicher eingesetzt. Eine einzelne Zelle hat eine Nennspannung von 2,0 V. Man unterscheidet zwischen wartungsarmen und wartungsfreien Typen (siehe auch DIN VDE 0510).
Blindschaltbild
Aus Funktionsgruppen bestehendes Übersichtsschaltbild (zum Teil in Betriebsanzeigen.
Booster, Booster stage
Zusatzspannung, Spannungsverstärker, in der USV zur Anhebung der Ausgangsspannung unter Verwendung elektronischer Schaltungen, kurz Spannungshochsetzer.
Brown Out
Kurzzeitige Netzspannungsabsenkung.
Buck & Boost
Spannungsaufbereitung, die Spitzen und >Unebenheiten in der Stromversorgung glättet. Sinkt z.B. die Spannung unter einen festgelegten Wert, wird sie von der Buck & Boost-Funktion wieder zum Normalwert zurückgeführt.
Bypass
Alternativer Strompfad zur Gleich- und Wechselrichtung.
C
CFR-Technik
Controlled-Ferro-Resonante-Power-USV. USV, deren Eigenschaften durch einen geregelten Spannungskonstanthalter, der auf dem Ferroresonanzprinzip beruht, bestimmt wird.
Chopper
wörtlich: Zerhacker. 1) Gleichstromsteller, 2) Teil eines getakteten Gleichrichters, bestehend aus Transistorschalter, der die Gleichspannung "zerhackt" und einem nachgeschalteten potentialtrennenden Transformator.
Converter
Energieumwandler, hier im Leistungskreis der USV.
Cos Phi
Siehe Leistungsfaktor.
Crestfaktor
Verhältnis des Spitzenstroms (Scheitelwert) zum Effektivwert des Stromes, auch als Stromscheitelfaktor bezeichnet. Um den gesamten Crestfaktor mehrerer an einer USV angeschlossenen Verbraucher zu bestimmen, bildet man das Verhältnis aus der Summe aller Spitzenströme zur Summe aller Effektivwerte. Er darf den im Datenblatt einer USV angegebenen Crestfaktor nicht überschreiten. Hohe Spitzenströme sind typisch für Netzgeräte
D
DC-USV
Unterbrechungsfreie Gleichstromversorgung. Gegenüber der USV fehlt hierbei der Wechselrichter.
DI-Box
engl. Abkürzung für Direct Injection. Übertrager mit einer galvanischen Trennung zur Ankopplung von z.B. fremden Verstärkeranlagen oder Mikrofonen sowie elektrischen Musikinstrumenten an Tonmischpulte oder Aufnahmegeräte. Statt des Aufbaus eigener, zusätzlicher Mikrofone, werden die Audiosignale den bereits aufgestellten Mikrofonen oder Verstärkeranlagen unter Beachtung von Sicherheitsaspekten entnommen.
Dauerbetrieb
Bereits im ungestörten Betrieb werden die angeschlossenen Verbraucher über den Umweg Netz-Gleichrichter-Wechselrichter gespeist.
Dauerladung
Siehe Erhaltungsladung.
Deltawandler
kein Frequenzausgleich und begrenzte Spannungsuafbereitung, siehe auch LINE-INTERACTIVE/VFI.
Dual Conversion / Double Conversion
Doppelumwandlung, Bezeichnung für die klassische USV mit zwei getrennten Stromrichtern zur Gleich- und Wechselrichtung. Dies entspricht der echten On-line USV.
Dynamik
Anpassen der Anlage nach z.B. Lastaufschaltung an die spezifierten Ausgangswerte (schnelles Anpassen, gute Dynamik.
Dynamische USV
Eine USV, bei der die Lastversorgung mit Hilfe einer rotierenden Maschine plus Wechselrichter realisiert wird. Gegensatz: statische USV.
E
EMV
Elektromagnetische Verträglichkeit. Elektromagnetische Störungen sind unerwünschte elektrische Störungen, die USV und Verbraucher beeinflussen oder von diesen ausgehen. Geräte, die diese Störungen entsprechend den gesetzlichen Regelungen auf ein unkritisches Niveau senken, sind elektromagnetisch verträglich. Zur Sicherung der EMV sind u.a. verschiedenartig aufgebaute Filter im Angebot.
EUE
Energieumschalteeinrichtung, siehe Bypass.
Eco-Mode
Der Eco-Mode ist eine durch den Anwender wählbare Energiesparschaltung zur Verbesserung des Wrikungsgrads von USV-Systemen.
Eingang 1-phasig
ausgelegt für Wechselstrom 230 V (P E N9
Eingang 3-phasig
ausgelegt für Drehstrom 400 V ( P1 P2 P3 E N).
Einzel-USV
Normbegriff für eine USV, die nur einen USV-Block enthält.
Einzelwandlertechnik
Single Conversion, siehe Umkehrstromrichter
Erhaltungsladung
Die erforderliche Spannung, um Batterien in voll geladenem Zustand zu halten, nennt man Erhaltungsladung Standardwerte bei 20°C: Bleibatterien 2,23 V 1% je Zelle; NiCd-Batterie 1,40 V je Zelle; Bei wartungsfreien Bleibatterien gelten andere Werte. Herrschen dauernd oder vorwiegend von Standardwert abweichende Temperaturen am Aufstellort der Batterie vor, so sollten die o.a. Werte zugunsten der Batterielebensdauer gemäß den Herstellerangaben angepasst werden.
Ersatzstrom-Versorgung
Energieversorgung, die vorgesehen ist, die Netzversorgung bei einem Netzausfall zu ersetzen (DIN VDE 0558, Teil 5), z.B. USV-Anlagen, NEA (siehe dort), Sofortbereitschaftsaggregate usw.
F
Fehlerabstand, mittlerer
(mean time betweens failures, MTBF) Siehe Ausfallabstand, mittlerer.
Fehlerfolgekosten
Fehlerfolgekosten bzw. Fehlerkosten sind Kosten zur Vermeidung, Entdeckung oder Behebung von Fehlern. Fehlerkosten setzen sich zusammen aus: * Verhütungskosten: Resultieren aus den Aufwendungen zur Vermeidung von Fehlern infolge eines auftretenden Fehlers. * Prüfkosten: Fallen beim Aufspüren von Fehlern an. * Ausfallkosten: Entstehen, wenn zu spät erkannte Fehler behoben werden müssen.
Ferro-Resonante-Power USV
USV, deren Eigenschaften durch einen magnetischen Spannungskonstanthalter bestimmt werden, der nach dem Ferroresonanzprinzip arbeitet. Wesentliche Eigenschaften sind sinusförmige Ausgangsspannung und Speicherung geringer Energiemengen bei Netzausfall, die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung stützten soll.
Festanschluss / Festverdrahtung
Anschluss auf Klemmen.
Filterkreis
Filterkreise sind Schaltungen, die für bestimmte Frequenzen eine geringe Dämpfung (Durchlassbereich), für andere Frequenzen eine hohe Dämpfung (Sperrbereich) aufweisen. Wechselrichter von USV-Anlagen enthalten Filterkreise zur Verringerung des Oberschwingungsgehaltes (Klirrfaktor) der Ausgangsspannung sowie zur Funkentstörung. Ein Filterkreis besteht im Prinzip aus der Reihenschaltung einer Drossel und eines Kondensators, deren Induktivität bzw. Kapazität so bemessen sind, dass sie für eine bestimmte Frequenz einen möglichst kleinen Widerstand bilden.
Frequenzgenauigkeit
Die Frequenzgenauigkeit des Wechselrichters einer USV-Anlage beträgt bei Eigentaktung etwa +/-0,1%.
Frequenzumrichter
USV-Geräte können normalerweise auch als Frequenzumrichter mit oder ohne Batterie arbeiten, d.h. die 50 oder 60 Hz-Spannung des Netzes in 60 bzw. 50 Hz umsetzen.
Funkstörung
Eine Funkstörung ist eine hochfrequente Störung des Funkempfanges. Sie liegt vor, wenn unerwünschte elektromagnetische Schwingungen im hochfrequenten Empfangskanal einer Funk-Empfangsantennenanlage oder eines Funkempfängers zusammen mit dem Nutzsignal über die Antenne bzw. den geräteseitigen Antenneneingang aufgenommen werden und die Wiedergabe des Nutzsignals erkennbar beeinträchtigen. (DIN VDE 0877, Teil 1).
G
Galvanische Trennung
Transformator, der zwei Stromkreise völlig voneinander trennt. Es besteht keinerlei direkte Verbindung über ein leitendes Material wie Eisen oder Kupfer. Die Übertragung von Strom, Audio- oder Videosignale geschieht über Induktion. Anwendunge z.B. in Trenntransformatoren oder Di-Boxen.
Geräuschpegel
Siehe Schalldruckpegel.
Gleichrichter
Gleichrichter in USV-Anlagen werden aus dem Netz versorgt und liefern den Gleichstrom für den Wechselrichter und den Ladestrom für die Batterie. Sie werden üblicherweise in voll gesteuerter Drehstrombrückenschaltung ausgeführt.
Gleichrichter 6-plus
Oberschwingungen bis 30%.
Gleichrichter bis 12-plus
Oberschwingungen bis 10%.
Glättungsdrossel
Der im Gleichrichter erzeugte Gleichstrom wird durch einen Wechselstromanteil, die sogenannte Welligkeit, überlagert. Die Glättungsdrossel verringert diesen Anteil.
H
HE-Mode
High effency mode - der HE-Mode ist eine durch den Anwender wählbare Energiesparschaltung zur Vervesserung des Wirkungsgrads von USV-Systemen.
Halblast-Parallelbetrieb
Auch als Parallelredundante USV bezeichnet. Parallelschaltung zweier leistungsgleicher USV-Blöcke, von denen jeder im Normalbetrieb die Hälfte des Laststromes führt. Bei Ausfall eines USV-Blockes übernimmt der andere die ganze Leistung.
Halbleitersicherung
Besonders schnell ansprechende Schmelzsicherung zum Schutz von Leistungshalbleitern. Der Ausschalt-l²t-Wert der Halbleitersicherung muss kleiner sein als der l²t-Wert des schützenden Halbleiters.
Haltezeit
Überbrückungszeit
Handumgehung
siehe Wartungsbypass
Hochsetzsteller, -wandler
engl. boost converter oder DC/DC step up circuit. Gleichstromsteller, der die Ausgangsspannung über die Eingangsspannung hinaus anhebt und diese ggf. regelt.
Hot Swap
Der Anwender kann die Batterien ohne Unterbrechung der angeschlossenen Verbraucher austauschen.
Höheneinheiten
1 HE entspricht 44,45mm - Maßeinheit der 19-Zoll USV-Anlagen
I
IEC62040-3
Norm, die die Qualität des von USV-Anlagen erzeugten Stroms beschreibt.
IGBT
Isolated Gate Bipolar Transistor Moderner Transistortyp, der die Vorteile des Feldeffekttransistors (geringe Ansteuerleistung) mit denen des Bipolartransistors (Durchlaßspannung) zusammenführt. Vorteilhaft bei Zwischenkreisspannungen im Bereich von 350 V bis 700 V und Leistungen in der USV-Technik zwischen 10 kVA und 200 kVA.
Induktion
Übertragung von Strom-, Audio- oder Videosignalen über Transformatoren. Der ankommende Strom fließt durch eine Spule und erzeugt ein Magnetfeld, das ohne elektrische direkte Verbindung in einer zweiten benachbarten Spule wieder eine Spannung erzeugt.
Interner Shut Down
Abschaltung der USV bei Erreichen der Tiefentladegrenze. Sind Rechner und Peripherie zur Vermeidung von Datenverlusten geordnet abzuschalten, muss das vorher geschehen. Dies wird als System shut down bezeichnet und wird mit speziellen USV-Softwareprogrammen über die USV-Schnittstelle durchgeführt.
Inverter
Wechselrichter, wandelt Gleich- in Wechselstrom.
I²t-Wert
Der I²t-Wert (Joule Integral) ist das Integral des Stromquadrates über ein gegebenes Zeitintervall (VDE 0636, Teil 1).
J
JAVA
Programmiersprache. Eine JAVA-Applikation arbeitet unter jedem Betriebssystem mit aktiver JAVA-Plattform.
K
Kapazität
siehe Batteriekapazität.
Klirrfaktor
Verhältnis aus Effektivwert aller Oberschwingungen zum Gesamteffektivwert der Wechselspannung, ausgedrückt in %. Maß für die Abweichung der Spannung vom Sinusverlauf.
Kommutierung
Übergang des Stromes von einem Zwig des Stromrichters auf einen anderen, bei dem beide Zweige während der Kommutierungszeit (Überlappungszeit) gleichzeitig Strom führen.
Kontakte, potentialfrei
Konfigurierbare Hilfskontakte für Anwenderfunktionen.
Kurzschlußstrom
siehe Ausgangskurzschlußstrom.
L
Ladefaktor
Der Ladefaktor 1/Ah ist das Verhältnis der für die Volladung erforderlichen Elektrizitäsmenge zur vorher entnommenen Elektrizitäzsmenge (reziproker Wirkungsgrad der Ladung 1/Ah). Er beträgt bei Bleibatterien ca. 1,2, bei Nickel-Cadmium-Batterien ca. 1,4.
Leistung der USV
siehe Ausgangsleistung
Leistungsfaktor der Last
Verhältnis von Wirk- zu Scheinleistung, das als Kenngröße einer Wechselspannungsbelastung bei sinusförmiger Spannung angegeben wird.
Line conditioner
Gleichbedeutend mit Stromconditioner, der Spannungsschwankungen ausgleicht.
Line-Interactive
Typ eines USV-Systems, bei dem ein Umrichter parallel zum Versorgungsnetz geschaltet ist und gleichzeitig die Aufladung der Batterie gewährleistet (interaktives Zusammenwirken mit dem Netz mit Umkehrbetrieb). Diese Technologie kommt bei hohen Anschlussleistungen selten zum Einsatz und erlaubt keine Frequenzregelung. Neue Bezeichnung = VI.
Line-interactive-USV
Unscharfe Bezeichnung, besagt in der Regel, dass der Strom durch die Batterien an die angeschlossenen Geräte geführt wird. Dadurch entsteht beim Umschalten keine Latenz.
Load
Last, Lastwiderstand
Load power factor
Leistungsfaktor der angeschlossenen Verbraucher / der Last.
M
MDT
Mean Down Time - Siehe Ausfallzeit, mittlere.
MTBF Mean time between failure
Zulässigkeitsgröße, die für einen Typ von Erzeugnissen die statistisch ermittelte Zeit zwischen zwei Ausfällen in Stunden ausdrückt.
MTTR
Mean time to repair. Mittelwert der Reparaturzeit.
Mehrblockanlage
USV-Systeme können aus mehreren parallelgeschalteten einzelnen Geräten (Blöcken) bestehen. Dabei muss zwischen Leistungs- und Redundanzparallelbetrieb unterschieden werden. Während Leistungs-Parallelbetrieb eingesetzt wird, um die Gesamtausgangsleistung zu erhöhen, erreicht man beim redundanten Parallelbetrieb höchste Betriebssicherheit, da hier immer mindestens ein Gerät mehr eingesetzt wird als zur Leistungsbedarfsdeckung erforderlich ist, z.B. werden drei Geräte im Normalbetrieb mit Zweidrittel-Last betrieben. Fällt ein Gerät aus, reicht die Leistung der beiden restlichen aus, die verbraucher weiter zu versorgen. Durch regel- und steuerungstechnische Maßnahmen wird sichergestellt, dass das Abschalten des gestörten Gerätes keinen Einfluss auf die unterbrechungsfreie Versorgung der Last hat.
Mitlaufbetrieb
siehe Off-line USV
Modularer Aufbau
USV erweiterbar in Leistung und Autonomiezeit, Modulbauweise.
Monitoring
Überwachen; im Fall der USV Gesamtheit, der dazu notwendigen, im Gerät integrierten Opto- und Mikroelektronik. Insbesondere zählen dazu Einrichtungen zur Zusammenarbeit mit Computern, Servern und dgl., sowie Fernüberwachungsmöglichkeiten.
N
NEA
Netzersatzanlage, siehe Notstromaggregat.
Nennleistung
Die N. einer USV-Anlage ist die unter Nennbedingungen abgegebene Scheinleistung in kVA. Sie wird auch als Typenleistung der Anlage bezeichnet.
Netzrückschalteinrichtung NRE
siehe Umschalteinrichtung
Netzrückwirkung
Als Netzrückwirkung werden alle ungünstigen Einflüsse bezeichnet, die in Wechsel- bzw. Drehstromnetzen durch nichtsinusförmige und phasenverschobene Ströme auftreten. Netzrückwirkungen in einer USV-Anlage entstehen im wesentlichen durch Stromoberschwingungen des Gleichrichters, die an den Netzimpedanzen Spannungsoberschwingungen hervorrufen.
Netzstrom
Die Kurvenform des netzseitigen Stromes des USV_Gleichrichters hängt hauptsächlich von der Gleichrichterabschaltung und der Aussteuerung ab.
Nichtlineare Last
Nichtlineare Lasten sind Verbraucher, deren Impedanz strom- und spannungsabhängig ist. Sie nehmen nichtsinusförmige Ströme auf, erzeugen also mehr oder weniger starke Oberschwingungen und beeinflussen so die Spannungskurvenform von USV-Anlagen. N. sind z.B. Eisendrosseln, Transformatoren, elektrische Maschinen, Netzteile, Stromrichter.
Notstromaggregat
Notstromaggregate bestehen meistens aus einem Dieselmotor und einem angekuppelten Generator. Sie dienen der Versorgung von kritischen Lasten bei langfristigen Netzausfällen.
nnn/111 bis 333
Zahlencode der IEC-Standardisierung für USV-Systeme; gibt Anhaltspunkte für das dynamische Verhalten des Ausgangs. Der Wert 1 besagt, dass der Strom unterbrechungsfrei umgeschaltet wird, der Wert 3 verweist auf eine Toleranz von bis zu 10 ms. Die erste Ziffer beschreibt das Verhalten bei Änderung der Betriebsart, die zweite das bei Lastsprüngen bei linearer Last im Normal- und Batteriebetrieb, die dritte stellt die Veränderung bei nichtlinearer Last dar. Optimal ist der Code 111.
O
Oberschwingung
Auch Harmonische genannt. Nicht sinusförmige Wechselgrößen (Ströme, Spannungen) enthalten neben der sinusförmigen Grundschwingung der Frequenz f auch sinusförmige Oberschwingung der Frequenzen v x f (v= +/-1,2,3,...). Die jeweilige Oberschwingung wird auch v-te Oberschwingung genannt. Siehe auch Klirrfaktor.
Oberschwingungsgehalt
siehe Klirrfaktor
Off-line USV
Die Versorgung der Verbraucher im ungestörten Betrieb erfolgt direkt über das Netz. Der Wechselrichter läuft in der Regel im Offline-Betrieb leer mit (Mitlaufbetrieb, auch aktiver Bereitschaftsbetrieb). Im Fehlerfall wandelt der Wechselrichter die in der Batterie gespeicherte Energie (Umschaltzeit von Netz- zu Batteriebetrieb min. 4 msec.).
On-line USV
Sie speist bereits im ungestörten Betrieb über den Umweg Netz-Gleichrichter-Wechselrichter die Verbraucher (Dauerbetrieb). Fällt die Netzspannung aus, werden die Verbraucher unterbrechungsfrei aus der Batterie versorgt.
Online-Dauerwandler
Die Netzspannung wird permanent in der USV gleichgerichtet und anschließend wieder in eine saubere Wechselspannung umgewandelt. Neue Bezeichnung = VFI.
Optokoppler
nur für geringe Spannungen ausgelegt, siehe Kontakte potentialfrei.
P
PWM
Pulse Width Modulation, engl. Für Pulsbreitenmodulation - siehe Pulsbreitenmodulation.
Parallelanlagen
siehe Mehrblockanlagen
Phasenregelung
Die Phasenregelung hält die Ausgangsspannung einer USV phasensynchron zur Netzspannung. Wichtig zum sofortigen, unterbrechungsfreien Umschalten auf das Netz.
Pulsbreiten-Modulation
siehe Pulswechselrichter
Pulsfrequenz
Als Pulsfrequenz bezeichnet man die Frequenz, mit der in einem Stromrichter die Leistungsschalter (Thyristoren oder Transistoren) geschaltet werden. Dabei wird unterschieden zwischen netzgeführten Stromrichtern, bei denen die Leistungsschalter in der Netzfrequenz schalten, und selbstgeführten Stromrichtern, bei denen die Leistungsschalter innerhalb bestimmter Grenzen frei wählbar geschaltet werden können (siehe auch Pulswechselrichter).
Pulswechselrichter
Bei einem Pulswechselrichter formt man die Gleichspannung durch Ansteuerung der Leistungsschalter mit höheren Frequenzen in Wechselspannung um. Die Leistungsschalter, in diesem Fall Transistoren, werden pro Halbwelle der Spannungsgrundwelle mehrfach angesteurt. Den Impulsen dieser Mehrfachtaktung ist die Grundwelle unterlagert, d.h. die Impulse werden in ihrer zeitlichen Länge durch die gewünschte Ausgangsspannung sinusförmig moduliert. Aus der erhaltenen ungesiebten Wechselspannung ist dann nur die Mehrfachtaktfrequenz auszufiltern; die sinusförmige Grundwelle wird durch Modulation erzielt. Die Vorteile des Verfahrens sind: eine schnelle Regelung der Ausgangsspannung, da bei jedem Taktimpuls ein Eingriff auf die Ausgangsspannung möglich ist und der geringe erforderliche Filteraufwand, bedingt durch die hohe Taktfrequenz.
Q
Qualitätssicherung
Unter der Q. versteht man alle organisatorischen, technischen und anderen Maßnahmen, mit denen ein höchstmöglicher Qualitätsstandard in einem Unternehmen erreicht und gehalten wird.
R
RPA - Redundant parallele Architektur
Konzept zur Parallelschaltung von USV-Anlagen. Mit RPA werden USV-Anlagen in einer fehlertoleranten Konfiguration gesteuert, wobei alle kritischen Elemente und Funktionen redundant verfügbar sind.
RS232
intelligente Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen USV und PC / Server.
Rackmount
USV-Anlagen zum Einbau in 19-Zoll = 482,6 mm.
Redundanz
Vorhandensein in einem System von mehr als einer Möglichkeit zur Erfüllung der geforderten Funktion.
Redundanzgrad
Wenn von n parallelgeschalteten Elementen k redundant sind (d.h. n-k Elemente können die geforderte Funktion erfüllen), so hat das System ein Redundanzgrad (n-k) aus n.
Relaiskontakte
auch für höhere Spannungen ausgelegt, siehe Kontakte potentialfrei.
Reparaturrate
Umkehrwert der Ausfallzeit (MDT), siehe Ausfallzeit, Mittlere.
Rotierende USV
siehe dynamische USV
Rückwirkung
siehe Netzrückwirkung
S
S
Kürzel der IEC-Standardisierung für USV, bezeichnet korrekt sinusförmige Kurvenformen mit einer Verzerrung unter 0,08. Weitere Kürzel: X,Y.
SNMP
Simple Network Management Protokoll.
Schalldruckpegel
Der Schalldruckpegel ist ein Maßstab für die Beurteilung der Geräuschstärke z.B. einer USV-Anlage. Er wird nach DIN 45 635 in einem Meter Abstand gemessen und in dB(A) angegeben. Das A legt den Frequenzgang des Bewertungsnetzwerkes fest (DIN 45 663/1 und IEC 651).
Schiefbelastbarkeit
Unterschiedliche Belastungen der einzelnen Phasen bei Drehstromsystemen.
Schnittstellen
Kommunikationsinterface - siehe Kontakte potentialfrei, RS232, SNMP RJ45.
Selbstgeführter Stromrichter
Selbstgeführte Stromrichter sind Stromrichter, die keine fremde Wechselspannungsquelle zur Kommutierung benötigen. In ihnen wird während der Kommutierung eine Spannung im Kommutierungskreis wirksam, die entweder von einem zum Stromrichtergerät oder zur Stromrichteranlage gehörenden (meist kapazitiven) Energiespeicher zur Verfügung gestellt oder durch Widerstandserhöhung des zu löschenden Stromrichterventils (z.B. eines Transistors oder eines durch Steuerimpuls löschbaren Thyristors) gebildet werden (VDE 0558 Teil 2). Ein Beispiel für selbstgeführte Stromrichter sind Wechselrichter in USV-Anlagen.
Spannungsspitzen
siehe Transienten
Spannungstoleranz der USV-Ausgangsspannung
Abweichung der Ausgangsspannung im statischen Betrieb und bei definierten Laststößen (dynamischer Betriebsfall).Qualitätsmerkmal ist vor allem die Zeitdauer, innerhalb der eine vom Laststoß verursachte Spannungsabweichung ausgeregelt wird.
Spikes
Spannungsspitzen, siehe Transienten
Standby
Off-line-USV Betriebsform
Statische USV
Kombination von Stromrichtern, Schaltern und insbesondere Batterien, die ein eigenständiges Stromversorgungssystem bildet. Es soll bei Ausfall der Wechselstromversorgung eine beständige Versorgung der Verbraucher sicherstellen und ggf. auch die Enregiequalität verbessern.
Statischer Bypass
static switch, (elektronische) Umschalteinrichtungm entspricht Bypass
Stressfaktor
Die Zuverlässigkeit von Bauelementen wird u.a. von Streßfaktoren beeinflusst. Solche sind z.B.Hitzeentwicklung, ungünstige Umgebungsbedingungen, starke Spannungs- und Strombeanspruchung. Maßnahmen zur Reduzierung von S. erhöhen die Betriebssicherheit von Bauelementen, d.h. die Ausfallwahrscheinlichkeit wird geringer.
Strombegrenzung
Halbleiterbauelemente wie Gleich- oder Wechselrichter können durch zu hohe Ströme überlastet werden. Eine regeltechnisch erzielte Strombegrenzung schützt sie davor.
Stromconditioner
Umgangssprachliche Bezeichnung für jede Art von Geräten zum Ausgleich von Spannungsschwankungen bis etwa +/- 25 %. Das können magnetische oder elektronische Spannungskonstanthalter, aber auch einfache Stelltransformatoren mit kontaktbehafteter, stufenweiser Umschaltung oder Filter sein. Einsatz innerhalb oder getrennt von USV. Wird auch als line conditioner bezeichnet.
Stromrichter
Geräte, die aus Gleichstrom Wechselstrom formen oder umgekehrt. Siehe Gleichrichter / Wechselrichter.
Stromscheitelfaktor
siehe Crestfaktor
Stützzeit der Batterie
Bezeichnung für Überbrückungszeit.
Surge protection
Überspannungsschutz (-einrichtung)
Switching power supply
Mit schnellschaltenden Transistoren getaktete Gleichrichter, die in ihrer weit verbreiteten Form zur Stromversorgung von elektronischen Geräten eingesetzt werden. Sie entnehmen dem Netz impulsförmig verlaufende Ströme.
Synchronisierbereich
Gibt an, in welchem Toleranzbereich die Wechselrichterfrequenz mit der Frequenz synchronisiert werden kann oder soll (zum Teil bei USV einstellbar). Werden die angegebenen Toleranzen überschritten, arbeitet der Wechselrichter eingengetaktet und damit unsynchronisiert zum speisenden Netz. Es ist kein Bypass-Betrieb möglich.
T
Taktfrequenz
Taktfrequenz ist die Frequenz, mit der der Zweig einer Stromrichterschaltung periodisch gezündet wird. Nach der Herkunft der Taktfrequenz werden unterschieden: eigengetaktete Stromrichter, fremdgetaktete Stromrichter (netz- oder lastgetaktet) (DIN VDE 0558 Teil 1) - Siehe auch Pulsfrequenz.
Teilparalell-USV
USV mit parallel arbeitenden Wechselrichtern mit gemeinsamer Batterie und/oder gemeinsamen Gleichrichter oder einer gemeinsamen Gleichrichterkombination.
Teilredundante USV
USV mit Redundanz bzgl. der Wechselrichter und/oder anderer USV-Komponenten.
Thyristorschalter
Der Thyristorschalter wird bei USV-Anlagen im Bypass-Zweig eingesetzt. Er besteht im wesentlichen aus antiparallel geschalteten Thyristoren und ist in der Lage, bei Bedarf die Last unterbrechungsfrei auf direkte Netzspeisung zu schalten - im Gegensatz zu einem mechanischen Bauelement, z.B. Schütz, das gewisse Schaltzeiten benötigt. Siehe auch Bypass.
Total harmonic distortion (THD)
siehe Spannungsklirrfaktor, Gesamtverzerrung durch Oberschwingungen
Transienten
Kurzzeitig auftretende Überspannungen (µs-Bereich), verursacht durch Kurzschlüsse, Schaltvorgänge im Netz und Blitzeinschläge. Nach VDE0160 beträgt in einem 400-V-NS-Netz die maximal zulässige Spannungsspitze 1300V.
Trenntransformator
Gerät zur Trennung zweier Stromkreise. Aus Sicherheitsgründen müssen z.B. alle auf einer Bühne oder im Studio betriebenen fremden Geräten wie Tonverstärker und Keyboards über jeweils einzelne Trenntransformatoren an das Stromnetz angeschlossen werden. Dadurch wird vermieden, daß sich zwischen Anlagen, Mikrofonen und Instrumenten und Stromkreisen im Studio gefährliche Spannungen aufbauen. Je nach Anschlußart sind auch Übertragungswagen mit Trenntransformatoren mit dem Stromnetz verbunden.
U
UPS
Uninterruptible Power Supply, engl. Bezeichnung für USV.
USV
Unterbrechungsfreie Stromversorgung, USV-Konzepte: Offline USV = VFD, Line-Interaktive USV = VI, Online USV = VFI.
USV-Block
USV, die mindestens eine von jeder folgenden Komponenten enthält: Gleichrichter, Wechselrichter, Batterie oder andere Energiespeicher und die mit anderen USV-Blöcken eine Paralell-USV oder eine redundante USV bilden kann. (DIN VDE 0558 Teil 5).
Umgehung
Genormter Begriff für einen heute meistens als Bypass bezeichneten alternativen Strompfad, der Gleich- und Wechselrichter umgeht.
Umkehrstromrichter
Um den Aufwand für die Gleich- und Wechselrichtung zu reduzieren, bietet ein USV-Hersteller Umkehrstromrichter an. Häufig wird dieses Prinzip technisch unexakt unter dem Begriffen wie 4-Quadrant-Stromrichter und Umkehr-Wechselrichter angeboten. Ein einzelner Umkehrstromrichter arbeitet im Gleich- und Wechselrichterbetrieb und benötigt dabei nicht mehr als die bisher vorhandenen 6 Wechselrichter-Transistorschalter. Statt der 6 Netzthyristoren des Gleichrichters wird die Steuerung komplizierter. Dies ist jedoch keine USV!
Umschalteinrichtung
Einrichtung zur Umschaltung der Verbraucher vom Netz auf den Wechselrichter oder umgekehrt. Während kleinere USV diese Aufgabe kontaktbehaftet lösen, werden in weiten Leistungsbereichen elektronische Umschalteinrichtungen auf Thyristorbasis verwendet. Entspricht dem Bypass.
Umschaltzeit
Zeitspanne zwischen dem Einleiten einer Umschaltung und dem Zeitpunkt, an dem die Umschaltung ausgeführt ist.
Unterbrechungszeit
Zeitspanne, während der die Ausgangsspannung unterhalb des Toleranzbereiches liegt. Sie ist demzufolge größer als die Umschaltzeit und hängt wesentlich von einer schnell reagierenden Regelung ab. Tritt bei Off-line-USV auf.
Überbrückungszeit
Mindestzeitspanne, für die die USV beständige Versorgung der Last unter festgelegten Betriebsbedingungen sicherstellt, wenn bei Ausfall der Wechselstromversorgung die Energiespeicher voll geladen sind.
Überwachungs- und Diagnosesystem
Das Überwachungs- und Diagnosesystem bei einer USV-Anlage hat vor allem die Aufgabe, die Fehlersuche und -behebung zu unterstützen. Die heute übliche digitale Elektronik in den USV schafft ideale Voraussetzungen für den Einsatz leistungsstarker Ü. Alle wichtigen Daten, wie Spannungen, Ströme, Frequenzen, Leistungen und Leistungsfaktoren sowie die in einem Ereignisspeicher erfassten Betriebs-, Warn- und Störmeldungen können über eine serielle Schnittstelle mit Hilfe eines Datenprotokolls in einen übergeordneten PC eingelesen werden. Dort werden sie überprüft und archiviert. In verschiedenen Bildern wird dann die Fehlerursache im Klartext angezeigt. Über eine Modemverbindung können die Daten auch direkt in die Servicezentrale des USV-Herstellers übermittelt werden, wo erfahrenes Personal die Fehlerdiagnose unterstützt. Moderen USV-Anlagen arbeiten mit betriebssystemunabhängiger, JAVA basierender Schutz-, Management- und Servicesoftware.
V
VBG 4
Unfallverhütungsvorschrift 4 für elektrische Anlagen und Betriebsmittel, herausgegeben von der Berufsgenossenschaft. Die Vorschrift enthält u.a. Regeln für den Hersteller, die helfen sollen, Unfälle zu vermeiden, die durch Berühren aktiver Teile entstehen.
VFD
Volt Frequency Dependend; IEC-Standardisierung, kennzeichnet USV-Anlagen, die alle Schwankungen und Änderungen in der Netzspannung weiter geben.
VFI
Voltage Frequency Independend; IEC-Standardisierung, besagt dass der ausgegebene Strom einer USV vollkommen unabhängig ist von möglichen Schwankungen auf der Eingangsseite.
VI
Voltage Independend; IEC-Standardisierung; besagt, die Ein- und Ausgangsfrequenz einer USV verlaufen analog, wobei sich die Ausgangsspannung unabhängig von der Eingangsspannung innerhalb der zulässigen Grenzwerte bewegt.
Verfügbarkeit
Für reparierbare Betrachtungseinheiten, z.b. eine USV, spielt neben der Zuverlässigkeit auch die Verfügbarkeit A eine große Rolle. Sie gibt die Wahrscheinlichkeit an, die Betrachtungseinheit zur Zeit t in funktionsfähigem Zustand zu finden. Für t > MTTR (siehe dort) und unter Vernachlässigung der Wartung und des Einflusses der logistischen Unterstützung gilt: A = MTBF / (MTBF + MDT) = ( aller Verfügbarkeitszeiten / Gesamtzeit.
Verlustleistung
Diejenige Wirkleistung PV, die in einem aktiven Bauelement oder Gerät in Wärme umgesetzt wird. Siehe Wirkungsgrad.
Verschiebungsfaktor
siehe Leistungsfaktor
Verschleissausfall
Unter Verschleissausfall wird der Ausfall eines Bauteiles oder Gerätes in Folge von Abnutzungserscheinungen verstanden. Er tritt vorwiegend bei mechanischen Teilen auf. In statischen USV-Anlagen sind davon in der Praxis nur die Schranklüfter betroffen. Abhilfe schafft der rechtzeitige Austausch des gefährdeten Elementes (Zeitaustauschteil).
W
Wechselrichter
Der mit Leistungstransistoren bestückte Wechselrichter in Brückenschaltung formt die Gleichspannung durch eine Folge von unterschiedlich breiten Rechteckimpulsen in eine Wechselspannung um. Zusammen mit dem Drehstromkondensator im Wechselstromkreis generiert der Transformator mit integrierter Längsinduktivität aus diesen Pulsfolgen ein dreiphasiges Spannungssystem mit sinusförmiger Ausgangsspannung. Die Größe des Filterkreises wird im wesentlichen durch Taktfrequenz und Modulationsverfahren bestimmt. Das Filter besteht aus der Längsinduktivität im Transformator und dem Drehstromkondensator im Wechselstromkreis.
Wiederaufladezeit
Längste Mindestzeitspanne, die zur völligen Aufladung der entladenen Energiespeicher der USV benötigt wird, wenn die USV unter festgelegten Bedingungen betrieben wird.
Wirkungsgrad
Verhältnis von Ausgangs- (Wirk-) Leistung zur Eingangs- (Wirk-) Leistung unter festgelegten Betriebsbedingungen ohne Energieaustausch mit der Batterie.
X
X
Kürzel der IEC-Standardisierung für USV, bezeichnet sinusförmige Kurven der Ausgangsspannung bei linearer Form, bei nicht linearer Form ist die Verzerrung aber größer 0,08. Weitere Kürzel S,Y.
Y
Y
Kürzel für IEC-Standardisierung für USV, besagt dass die Ausgangsspannung nicht sinusförmig ist und die Grenzwerte von IEC 61000-2-2 überschreiten kann. Weitere Kürzel: S,X.
Z
Zuverlässigkeits-Berechnung
Aufgabe der Zuverlässigkeitsberechnung ist es, Aussagen über die Lebensdauer (Funktionsdauer) von einfachen elektrischen, kleinen Modulen, Geräten und Anlagen zu treffen.
Zwischenkreis
Verbindungsglied zwischen Gleichrichter und Wechselrichter mit Glättungs- und Messeinrichtung sowie Batterieanschluss.
Zufallsausfall
Den nicht verhersehbaren und häufig ohne offensichtliche Ursache auftretenden Ausfall eines Systems oder Bauteils nennt man Zufallsausfall. Die Einhaltung der vorgegebenen Betriebsbedingungen und die optimale Beanspruchung der einzelnen Bauelemente trägt dazu bei, die Zahl der Zufallsausfälle erheblich zu reduzieren.
Zuverlässigkeit
Allgemein verwendeter Qualitätsmaßstab, der mit statischen Mitteln die Ausfallgefährdung von Erzeugnissen (Systemen), beispielsweise USV beschreibt, Siehe MTBF.