[ A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, R, S, T, U, V, W, Z]

A

ABM

Advanced Batterie Management (PDF – 0,2 MB). Batterien (Bleiakkumulatoren) werden im ständigen Rhythmus um etwa 5% entladen und wieder neu geladen. Durch dieses von Eaton Powerware patentierte Verfahren ergeben sich folgende Vorteile:
– Automatische Diagnose des Batteriezustands einschließlich Prognose eines möglichen Ausfalls der Batterien
– Optimierung der Aufladedauer durch mehrstufiges Ladeverfahren
– Automatische Temperaturkompensation der Batterieladespannung im Bereich von 0 bis +50 ºC
In Folge ergibt sich eine wesentliche Verlängerung der Batterielebensdauer verglichen mit herkömmlichen Ladeverfahren. Die Lebensdauer (Betriebsdauer) der Batterien erhöht sich um bis zu 50%.
Weiterführende Informationen zu den Vorteilen von ABM finden Sie hier.

Anschlußkasten

In einem Gehäuse montierter Verteiler für den Anschluß von elektrischen Verbrauchern bzw. für die Verzweigung von einem auf mehrere Stromkreise. Zum Festanschluß der USV kommen sogenannte Niederspannungs-Eingangsverteiler und für die Verteilung des USV-Ausgangs auf die Verbraucher sogenannte Niederspannungs-USV-Verteiler zum Einsatz. Siehe auch Verteiler.

Ausfallabstand, mittlerer

Mean time between failures (MTBF), Mittelwert der ausfallfreien Nutzungszeit einer Anlage. Kehrwert der Ausfallrate.

Ausfallzeit, mittlere

Statistisch ermittelte mittlere Dauer eines Ausfalls inkl. der Reparatur bis zur Wiederherstellung der vollen Einsatzbereitschaft einer Anlage. Siehe auch MDT.

Ausgang, dreiphasig

Ausgang einer USV-Anlage, der für Drehstrom, bestehend aus drei Leitern (L1, L2 und L3), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE – Protective Earth), ausgelegt ist. In einem TN-S-System werden sogenannte Fünf-Leiter-Verbindungen verwendet.

Ausgang, einphasig

Ausgang einer USV-Anlage, der für Wechselstrom, bestehend aus einem Leiter (L), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE – Protective Earth), ausgelegt ist.

Ausgangsfilter

Ein oder mehrere diskrete Bauteile zur Abschwächung von Welligkeiten (Oberwellen) und anderen Störsignalen.

Ausgangsimpedanz

Impedanz einer Stromquelle (z. B. USV) an den Ausgangsanschlüssen.

Ausgangsleistung

Leistung, die an den Ausgangsanschlüssen einer Stromquelle (z. B. USV) dauernd oder als zeitlich begrenzte Überlast abgegeben wird. Im Regelfall werden bei USV-Systemen die Scheinleistung in kVA und die Wirkleistung in kW angegeben. Die maximal mögliche Wirkleistung der USV ergibt sich aus dem Ausgangsleistungsfaktor. Bei einer Scheinleistung von 20kVA und bei einem Ausgangsleistungsfaktor von 0,9 ist die maximal mögliche Wirkleistung 18kW.

Ausgangsleistungsfaktor

Der Ausgangsleistungsfaktor einer USV ist das Verhältnis von maximal möglicher Wirkleistung zur Scheinleistung (Nennleistung). Siehe auch Ausgangsleistung.

Ausgangsspannung

An den Ausgangsanschlüssen einer Stromquelle (z. B. USV) gemessene Spannung.

Ausgangsstrom

Der Strom, der an den Ausgangsanschlüssen von der Stromquelle zu den Verbrauchern fließt. Der maximal mögliche Strom (Nennstrom) ergibt sich aus der Nennleistung der USV und der Ausgangsspannung. Die Eaton-USV lassen kurzzeitige Überlasten zu. Siehe auch Überlastfestigkeit.

Ausgangsstrombegrenzung

Eine Schutzvorrichtung, die den Ausgangsstrom einer Stromquelle bei Überlast innerhalb vorgegebener Grenzen hält, um eine Beschädigung von Stromquelle oder der Zerstörung der Last zu verhindern.

Autonomiezeit

Siehe Überbrückungszeit

B

Batterie

Wenn das Netz ausfällt, wird in einer USV der Wechselrichter von der Batterie versorgt, die Bestandteil einer jeden USV ist. Wesentliche Auslegungsparameter für Batterien sind die gewünschte Überbrückungszeit und Ausgangsleistung. Weiteren Einfluß haben die Zwischenkreisspannung, Entladeschlußspannung und die Ladespannung.
Bekannt sind offene Batterien, geschlossene Batterien und verschlossene (wartungsfreie) Batterien.
Eine Bleibatterie (Akkumulator) 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. Eine einzelne Zelle hat eine Spannung von 2,0V. Es kommen im Allgemeinen Batterien aus 6 Zellen bestehend mit einer Nennspannung von 12V zum Einsatz. Zur Erzielung größerer Zwischenkreisspannungen werden die Batterien in Reihe geschalten (in Ketten). Zur Erhöhung der Kapazität werden mehrere Ketten parallel geschalten.
Weiterführende Informationen zu 5- und 10-Jahresbatterien finden Sie hier.

Batterie, wartungsfreie

Bei nicht gedichteten Akkumulatoren muß regelmäßig Wasser zugeführt werden. Bei gasdichten (verschlossenen, gekapselten) Bleibatterien ist dies nicht erforderlich. Gemäß DIN VDE 0510 werden diese Bleiakkumulatoren auch als wartungsfrei bezeichnet. Bei Eaton kommen ausschließlich wartungsfreie Bleiakkumulatoren zum Einsatz. Siehe auch Batterie.

Batteriekapazität

Die Kapazität einer Batterie wird in Ah (Amperestunden) angegeben. Die Nennkapazität KN einer Batterie wird über den Entladestrom IN ermittelt, den die Batterie beim Entladen über eine festgelegte Entladedauer (Nennentladezeit tN) bei einer vorgegebenen Temperatur und Dichte des Elektrolyts abgeben kann, ohne dass die Entladeschlußspannung (USN) unterschritten wird, wobei KN=IN x tN ist. Von Batterieherstellern angegebene Nennkapazitäten beziehen sich bei Bleibatterien in der Regel auf eine 10stündige Entladung. Beim Einsatz in USV-Anlagen ist die tatsächlich entnehmbare Kapazität wegen der im Allgemeinen wesentlich kürzeren Entladezeit deutlich geringer als die Nennkapazität. Zur genauen Dimensionierung der Batterien gibt es daher für jede USV entsprechende Tabellen mit Angaben der Entladeleistung in Abhängigkeit von der Entladezeit.

Betriebsdauer einer Batterie

Auch als Lebensdauer (Nenngebrauchsdauer) definierte Zeitdauer, während der eine Batterie trotz Kapazitätverlust durch Lagerung/Alterung und Temperatureinwirkung eine noch ausreichende Kapazität besitzt, um Ihre Aufgabe erfüllen zu können. Man unterscheidet heute nach der EUROBAT-Norm sogenannte 5- und 10-Jahresbatterien. Für diese Lebensdauern gibt es keine Garantien, aber die Praxis zeigt, dass in Verbindung mit ABM bei guter Klimatisierung (konstant 20-22°C) eine Lebensdauer von 5 oder 10 Jahren sogar überschritten werden kann.

Betriebshöhe

Höhe des Aufstellortes einer Anlage über dem Meeresspiegel (NN). USV-Systeme sind serienmäßig für einen Betrieb bis 1.000m über NN und Umgebungstemperaturen bis +40°C ausgelegt. Bei größeren Aufstellhöhen verringert sich die Kühlwirkung. Dann muss entweder die zulässige Umgebungstemperatur oder die Leistung verringert werden. Wir sprechen hier vom sogenannten Derating. Die Regel besagt, dass pro 100m Höhe die Leistung der USV um 1% reduziert werden muß. Ein USV mit einer Nennleistung von 20kVA darf also in 2.500m Höhe nur noch mit max. 17kVA betrieben werden.

Betriebstemperaturbereich

Bereich der Umgebungs-, Grundplatten- oder Gehäusetemperatur, innerhalb dessen der sichere Betrieb einer Stromversorgung gewährleistet ist. Die Betriebstemperatur ist bei den meisten USV von Eaton mit 0-40°C angegeben. Man sollte aber dabei beachten, dass bei Temperaturen unter 20°C die Kapazität der Bleiakkumulatoren zunehmend abnimmt, d.h. die Überbrückungszeiten verringern sich deutlich. Bei Temperaturen oberhalb 25°C ist von einem vorzeitigem Altern der Bleiakkumulatoren auszugehen, d.h. bei 40°C ist die Betriebsdauer der Batterien maximal noch die Hälfte. Oberhalb von 40°C ist ein Derating angesagt. Die Erfahrungen besagen etwa 1,5% pro °C, d.h. eine USV mit einer Nennleistung von 20kVA kann bei 45°C maximal noch mit 18,5kVA betrieben werden.

Blackout

Ein Stromausfall, der länger als 8,35ms andauert, zählt als kompletter Stromausfall.

Bleiakkumulator

siehe Batterie

Brownout

Eine gezielte Spannungsverringerung durch die Energieversorger, die durchgeführt wird, um extremen Belastungen der Stromerzeugungs-/verteileranlagen in Ausnahmesituationen entgegenzuwirken.

Bypass

Als Bypass wird jede Form eines alternativen Strompfads zur USV bezeichnet. USV (außer im untersten Leistungsbereich) verfügen heute generell über einen internen elektronischen Bypass (siehe auch statischer Bypass), der z. B. sich bei Überlast automatisch zum Schutz der USV einschaltet oder auch für bestimmte Wartungsarbeiten genutzt werden kann. Zusätzlich haben die USV im mittleren und oberen Leistungsbereich meist einen zusätzlichen (manuellen) mechanischen Bypass-Schalter (MBS), über den die USV für Wartungszwecke komplett stromlos gemacht werden kann. Zusätzlich kann man noch einen externen (mechanischen) Service-Bypass einsetzen, z. B. in Form eines Wandschaltkastens, zur Umgehung des gesamten USV-Systems inklusive der Eingangs- und Ausgangsleitungen.
Da manuelle Bypass-Schalter für Anlagen, die im Parallelbetrieb (HotSync) arbeiten, nicht zulässig sind, wird zwingend empfohlen, für Parallelanlagen zur Durchführung von Wartungsarbeiten einen externen Service-Bypass zu installieren.

Bypass, manueller

USV im mittleren und oberen Leistungsbereich haben meist einen zusätzlichen (manuellen) mechanischen Bypass-Schalter (MBS), über den die USV für Wartungszwecke stromlos gemacht werden kann. Der MBS ist entweder integrierter Bestandteil der USV oder ist auf der Rückseite der USV fest mit dieser verbunden. Für Servicezwecke (Reparatur von Gleichrichter oder Wechselrichter) kann man somit die USV stromlos machen. Jedoch kann im laufenden Betrieb die USV selbst nicht getauscht werden, da die Eingangs- und Ausgangsleitungen weiterhin unter Spannung stehen. Nur über einen externen Service-Bypass kann man die Eingangs- und Ausgangsleitungen stromlos machen.
Das Betätigen des MBS im nicht-synchronisierten Zustand kann zur Zerstörung der USV führen. Deshalb ist es wichtig, vor dem Einschalten des MBS erst auf statischen Bypass zu gehen, weil dann Frequenz und Phasenlage zwischen Eingang und Ausgang synchronisiert sind. Anlagen, die im Parallelbetrieb (HotSync) arbeiten, dürfen keinen MBS haben. Weiterführende Informationen zur Verwendung eines manuellen Bypass-Schalters und/oder eines Service-Bypasses finden Sie hier.

Bypass, statischer

Festkörperschalter (siehe auch Thyristor), der bei Überlast, Ausfall von USV-Baugruppen oder für Wartungsarbeiten einen alternativen Versorgungsweg bereitstellt. Der interne elektronische Bypass wird auch als statischer Bypass bezeichnet.

C

CAN-Bus

Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein asynchrones, serielles Bussystem, das 1983 von Bosch für die Vernetzung von Steuergeräten in Automobilen entwickelt wurde. Inzwischen ist der CAN-Bus in der Automatisierungstechnik als Feldbus weit verbreitet. Der CAN-Bus arbeitet nach dem CSMA/CR-Verfahren (Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution). Kollisionen werden beim Buszugriff durch eine Bit-Arbitrierung aufgelöst. Im Falle von Kupferleitungen arbeitet der CAN-Bus bei höheren Datenraten mit Differenzsignalen. Die CAN-Bus-Leitung wird normalerweise mit 3 Leitern ausgeführt: CAN_HIGH, CAN_LOW und CAN_GND (Masse). Bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 125kbit/s können auf einer Länge von 500m bis zu 128 Controller bedient werden. Eaton benutzt den CAN-Bus für die Kommunikation zwischen den USV-Anlagen, wenn diese im Parallelbetrieb arbeiten. Dazu wird der HotSync-Adapter eingesetzt, der über den CAN-Bus mit den anderen USV den Status und Kommandos austauscht. Somit kann man ein Parallelsystem gemeinsam managen und synchronisiert alle USV auf den statischen Bypass umschalten.

CBEMA-Kurve

Von der Computer Business Equipment Manufacturers Association (CBEMA) wurde erstmals 1978 eine Spannung-Zeit-Kurve definiert, welche die maximale Spannungsabweichung in Abhängigkeit von der Dauer der Abweichung beschreibt, die ein elektronisches Gerät tolerieren können muß. Die CBEMA wurde 1994 in Information Technology Industry Council (ITI) umbenannt. Daher heißt die aktuelle Spannungs-Zeit-Kurve heute ITIC-Kurve.

cos φ

siehe Leistungsfaktor

Crestfaktor

Der Crestfaktor oder Scheitelfaktor beschreibt das Verhältnis zwischen dem Scheitelwert (Spitzenwert) und dem Effektivwert einer elektrischen Wechselgröße (Wechselspannung oder Wechselstrom). Bei einer sinusförmigen Wechselspannung von 230V ist der Effektivwert 230V und der Spitzenwert ca. 325V. Der Scheitelfaktor ist also 1,414 (Wurzel 2).
Um den Crestfaktor für den Ausgangsstrom mehrerer Verbraucher, die an einer USV angeschlossen sind, zu bestimmen, bildet man das Verhältnis aus der Summe aller Spitzenströme zur Summe aller Effektivwerte. Er darf den im Datenblatt einer USV angegebenen maximalen Crestfaktor nicht überschreiten. Bei den USV von Eaton beträgt der maximal zulässige Wert in der Regel 3. Hohe Spitzenströme sind in der IT durch die eingesetzten Schaltnetzteile typisch.

D

Dauerbetrieb

Von Dauerbetrieb spricht man, wenn ein technisches Gerät eine Leistung über einen unbegrenzten Zeitraum erbringen kann, d. h. alle Bauteile auf eine Dauerbeanspruchung ausgelegt sind. Siehe auch Online-USV.

DC-USV

USV zur unterbrechungsfreien Gleichstromversorgung. DC-USV sind vor allem in der Telekommunikation für Spannungen von 48-60V= weit verbreitet. Gegenüber einer Standard-USV für Wechselstrom entfällt hierbei der Wechselrichter. Ein zentrale Gleichstromversorgung ist effizienter (Green-IT!!!), weil in der USV kein Wechselrichter und in den Verbrauchern keine Wechselstrom-Netzteile erforderlich sind. Wegen den höheren Leistungen, die in Computer-Racks benötigt werden, und wegen der universelleren Verwendbarkeit hat sich in der Informationstechnik eine Wechselstromspeisung gegenüber der Gleichstromspeisung durchgesetzt.

Derating

Unter Derating versteht man den Betrieb von elektronischen Geräten mit einer geringeren als der nominalen Leistung, um das Auftreten von belastungsbedingten Ausfällen zu verringern. Eine Verringerung der Ausgangsleistung einer USV ist bei zunehmender Umgebungstemperatur sowie bei zunehmender absoluter Höhe über dem Meeresspiegel (NN) erforderlich. Die USV von Eaton sind in der Regel für Umgebungstemperaturen bis 40°C (Betriebstemperaturbereich von 0°C – 40°C) und Betriebshöhen bis 1.000m über NN ausgelegt. Bei zu hohen Umgebungstemperaturen ist die Temperaturdifferenz zwischen den Bauteilen und der Umgebungstemperatur zu gering, um den Kühlungskoeffizienten zum Abtransport der erzeugten Wärme nutzen zu können. Dagegen ist in größeren Höhen die Luft dünner, was dazu führt, dass die Luft anfängt als Isolator zu wirken. Der Kühlungskoeffizient wird zunehmend geringer, wodurch die erzeugte Wärme ebenfalls nicht abtransportiert werden kann. Das Derating wird wie folgt definiert:
1% der Nennleistung je 100m über 1.000m über NN
1,5% der Nennleistung je 1°C über 40°C

Doppelwandler-Prinzip

Eine klassische Online-USV arbeitet mit zwei getrennten Stromrichtern, einem Netzgleichrichter zur Gleichstromgewinnung und einen Wechselrichter, der aus dem Gleichstrom wieder Wechselstrom erzeugt, der aber in Spannung und Frequenz unabhängig vom Eingangsstrom ist (VFI – Voltage and Frequency Independent).

Double Conversion

Siehe Doppelwandler-Prinzip.

Drehstrom

Als Drehstrom oder Dreiphasenwechselstrom, häufig auch Kraftstrom oder Starkstrom genannt, wird ein System von drei miteinander verketteten Wechselströmen bezeichnet. Drehstrom wird über drei Leiter L1, L2 und L3, einem Neutralleiter N und einem Schutzleiter PE (5-Leitersystem) zugeführt. Jeder Leiter hat eine Phasenverschiebung von 120°. Üblich ist rechtsdrehender Wechselstrom, d.h. der Leiter L1 hat die Ausgangsphasenlage, der Leiter L2 ist in der Phase um 120° und der Leiter L3 um 240° verschoben. Eaton-USV, die über Drehstrom anzuschließen sind, werden als dreiphasige USV bezeichnet. Beim Anschluß von dreiphasigen USV ist immer darauf zu achten, dass der Drehstrom rechtsdrehend angeschlossen wird. In Deutschland, Österreich und der Schweiz ist bei Drehstrom eine Spannung von 400V bei einer Frequenz von 50Hz festgelegt. Die Effektivwerte der Spannungen zwischen den Leitern L1, L2 und L3 sind um den Verkettungsfaktor √ 3 (≈ 1,732) größer als die der Spannungen zwischen den Leitern und dem Neutralleiter. Bei Drehstrom mit 400V zwischen den Leitern ist die Spannung zwischen Leiter und Neutralleiter 230V.

Dreiphasig

Stromzufuhr über Drehstrom nach dem 5-Leitersystem. Dreiphasige USV sind oberhalb einer Leistung von 6kVA in der Regel zu bevorzugen, weil sonst Leiter mit erheblich größeren Leiterquerschnitten und Sicherungen oberhalb von 35A einzusetzen sind.
Weiterführende Informationen zu den Vor- und Nachteilen von einphasigen USV im Vergleich zu dreiphasigen USV finden Sie hier.

Dämpfung

Abschwächung eines elektrischen Signals (Leistung) infolge von Widerständen (Wellenwiderstand, Leitungswiderstand etc.). Die Dämpfung wird in der Regel in dB (Dezibel) angegeben. Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des Verhältnisses zweier gleichartiger Signale oder Leistungsgrößen, wobei das Dezibel der 1/10 Bel ist. Hierbei handelt es sich nicht um eine lineare, sondern logarithmische Funktion, d.h. eine Zunahme der Dämpfung um 3dB entspricht einer Halbierung des Signalpegels. Durch die Verwendung des Dezibels kann man verschiedene Dämpfungen einfach addieren.

E

Effektivwert

Bei einem Wechselstrom ändert sich mit der Frequenz der Strom- und Spannungswerte ständig. Sie haben die Wellenform einer Sinus-Kurve. Zur Bewertung des tatsächlichen Wertes der Wellenform wurde der Effektivwert eingeführt, der der Wärmewirkung eines Gleichstroms bei gleicher Spannung äquivalent ist. Daraus ergibt sich, dass eine Wechselspannung mit effektiv 230V in der Wärmewirkung einer Gleichspannung von 230V äquivalent ist. Für Sinuswellen beträgt der Effektivwert 0,707 x Spitzenwert. Für andere Wellenformen kann der Effektivwert nur über den quadratischen Mittelwert (RMS – Root Mean Square) der Spannung oder des Stromes über die Periode ermittelt werden.

Eingang, dreiphasig

Eingang, der für Drehstrom ausgelegt ist, bestehend aus drei Leitern (L1, L2 und L3), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE – Protective Earth). In einem TN-S-System werden sogenannte Fünf-Leiter-Kabel verwendet.

Eingang, einphasig

Eingang, der für einphasigen Wechselstrom ausgelegt ist, bestehend aus einem Leiter (L), einem Neutralleiter (N) und einem Schutzleiter (PE – Protective Earth).

Eingangsnetzfilter

Tiefpass- oder Bandsperrenfilter am Eingang einer Stromversorgungsanlage oder eines elektrischen Verbrauchers, das Störeinstrahlungen (Transienten und Oberwellen) verringert.

Eingangsspannungsbereich

Bereich der Eingangsspannung für elektronische Geräte, innerhalb dessen ein Gerät fehlerfrei und zuverlässig funktioniert.

Eingangsverteiler

Bei der Parallelschaltung von mehreren USV-Blöcken/Modulen müssen die Zuleitungen für den Gleichrichtereingang und den Bypasseingang entsprechend auf die parallel geschalteten USV-Blöcke aufgeteilt werden. Zur Erzielung einer maximalen Verfügbarkeit und aus sicherheitstechnischen Aspekten muss jeder USV-Eingang – Gleichrichtereingang und Bypasseingang – separat abgesichert werden. Damit kann man dann bei Bedarf, z. B. für Wartungs- oder Revisionsarbeiten, einzelne USV-Blöcke/Module auch vom Netz trennen. Diese Aufsplittung der Eingangsstromkreise auf die einzelenen USB-Blöcke/Module mit den entsprechenden Trennern/Sicherungen (z.B. NH00) wird in Form einer Schalttafel oder eines Schaltschranks ausgeführt, die man Eingangsverteiler nennt.

Einphasig

Stromzufuhr durch nur eine Wechselspannung, siehe Wechselstrom.
Im Zusammenhang mit USV spricht man von einphasig, wenn eine USV einen einphasigen Ausgang hat. Weiterführende Informationen zu den Vor- und Nachteilen von einphasigen USV im Vergleich zu dreiphasigen USV finden Sie hier.

Einpunkterdung

Ein Punkt (Schiene) in einem System, das direkt an den Ring- oder Staberder des Gebäudes und an dem alle Erdverbindungen aller Verbraucher und IT-Komponenten angeschlossen sind. Wird auch als sternförmige Erdung bezeichnet. Diese Schiene wird auch als Potenzialausgleichsschiene gemäß DIN EN 50310:2006 (VDE 0800-2-310) betrachtet.

Einschaltstromspitze

siehe Einschaltstromstoß

Einschaltstromstoß

Beim Einschalten eines Stromkreises kurzzeitig auftretender Spitzenstrom. Beim Einschalten elektrischer Geräte entsteht aufgrund der niedrigen Lastimpedanz vor Erreichen der normalen Betriebswerte bzw. Betriebstemperatur ein erhöhter Strombedarf, der den Nennwert um ein mehrfaches Überschreiten kann. In der Informationstechnik wird deshalb empfohlen, mit Sicherungen mit C-Charakteristik zu arbeiten, da Sicherungen mit B-Charakteristik zu flink sind. Die USV von Eaton verfügen in der Regel über eine Soft-Start-Schaltung, die dafür sorgt, dass der Einschaltstromstoß immer kleiner als der Strom ist, der bei der Nennleistung fließen würde. Auf der Ausgangsseite lassen die USV eine Kurzschlußfestigkeit in der Regel in mehr als der doppelten Höhe des Nennstromes für max. 300ms zu.

Elektromagnetische Kompatibilität

Die elektromagnetische Kompatibilität bezeichnet die Fähigkeit eines Gerätes oder einer Anlage, ohne Emission elektromagnetischer Störstrahlungen ordnungsgemäß zu funktionieren. Die Anforderungen für die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) sind definiert in der Europa-Norm EN 60601-1-2, die eine Ergänzungsnorm zur Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) für medizinische elektrische Geräte ist. Die Erfüllung dieser Norm ist nur mit einem zusätzlichen Trenntransformator möglich, wenn die USV außerhalb der sensiblen Bereiche eingesetzt wird.

Elektromagnetische Störstrahlung

Elektromagnetische Strahlen, welche eine Leistungseinschränkung von Geräten und Systemen bewirken oder auf sonstige Weise negative Auswirkungen auf lebende oder inerte Materie haben.

EMP

Environmental Monitoring Probe. Zusatzmodul für einen SNMP/Web-Adapter, über den die Temperatur und Luftfeuchte in einer USV oder in der Umgebung einer USV erfaßt werden kann. Über die PowerVision-Software können die Meßwerte erfaßt, gespeichert und ausgewertet werden. Bei Bedarf können auch Alarme generiert werden.

EMV

Elektromagnetische Verträglichkeit. Die Richtlinie 2004/108/EG (EMV-Richtlinie) ist eine Vorschrift der europäischen Gemeinschaft, die vorgibt, in welcher Weise die EMV von elektrisch betriebenen Geräten in den Mitgliedsländern der EU beschaffen sein soll. Die Geltung ersteckt sich auf alle elektrischen und elektronischen Apparate, Anlagen und Systeme, die elektrische oder elektronische Bauteile enthalten und die elektromagnetische Störungen verursachen können oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann. Als EMV wird definiert, die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage oder eines Systems, in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische Störungen zu verursachen, die für alle in dieser Umwelt vorhandenen Apparate, Anlagen oder Systeme unannehmbar wären.
Die USV von Eaton erfüllen die Anforderungen aller gültigen EG-Richtlinien (CE-Konfomität). Darüber hinaus erfüllen sie auch die Europäischen Normen EN 50091-2 bzw. EN 62040-2 für USV und für die USV bis 16A Nennstrom zusätzlich die Europäische Richtlinie EN 6100-3-2.

Entladungsstrom

Elektrischer Strom (in A), der einer Zelle/Batterie entnommen wird und somit zur Entladung der Batterie führt.

Erdpotenzial

Massebezogenes Erdpotenzial eines Ring- oder Staberders.

Erdschluß

Versehentlicher Masseanschluß eines Leiters.

Erdung

Eine dauerhaft leitende Verbindung zum Erdpotenzial mit ausreichend großem Querschnitt und von ausreichend niedriger Impedanz, um Fehlerströme jeder Größe ohne einen merkbaren Spannungsanstieg gegen die Erde ableiten zu können.

Erhaltungsladung

Eine Erhaltungsladung ist erforderlich, um die Batterien in voll geladenem Zustand zu halten. Dazu ist eine bestimmte Ladespannung erforderlich, die bei 20°C bei Bleibatterien 2,23V je Zelle beträgt. Bei wartungsfreien Bleibatterien gelten teilweise andere Werte. Bei vorwiegend anderen Temperaturen am Aufstellort der Batterie sollte die Spannung zugunsten der Betriebsdauer gemäß den Herstellerangaben angepasst werden.

EUROBAT

EUROBAT, die Association of European Storage Battery Manufacturers, beschäftigt sich u. a. mit der Erarbeitung von Standards und Normativen für die Hersteller von Batterien. Von EUROBAT sind die Begriffe „5-Jahresbatterie“ und „10-Jahresbatterie“ genormt worden.

F

Fehlerabstand, mittlerer

Siehe Ausfallabstand, mittlerer

Festanschluß

Unter Festanschluß (auch ortsfester Anschluß genannt) versteht den direkten Anschluß von Eingans- oder Ausgangskabel auf die Klemmen einer USV. Ein Festanschluß ist im Leistungsbereich oberhalb 3kVA üblich, da die Stromstärke den weit verbreiteten Bereich von 16A pro Leiter überschreitet (Schuko-Stecker und IEC320-Steckverbinder sind nur bis 16A zulässig). Daher muß man entweder IEC309-Steckverbinder einsetzen oder von einem Festanschluß Gebrauch machen, wobei Festanschlüsse eine wesentlich höhere Zuverlässigkeit haben. Bei einem Festanschluß wird die USV direkt mit der Gebäudeverkabelung verbunden.

Festverdrahtung

Siehe Festanschluß.

Filterkreis

Filterkreise sind Schaltungen, die für bestimmte Frequenzen eine geringe Dämpfung (Durchlassbereich) haben und für andere Frequenzen eine hohe Dämpfung (Sperrbereich) aufweisen. Wechselrichter von USV-Anlagen enthalten Filterkreise zur Verringerung der Oberwellen (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.

Frequenz

Anzahl der Zyklen pro Sekunde eines Wechselstroms. Die Maßeinheit für die Frequenz ist Hertz (Hz). In Europa kommt im Allgemeinen Wechselstrom und Drehstrom mit 50Hz zum Einsatz. In Amerika wird vorwiegend Wechselstrom mit 60Hz genutzt.

Frequenzgenauigkeit

Bei Eigentaktung beträgt die Frequenzgenauigkeit des Wechselrichters einer USV-Anlage etwa +/-0,1%.

Frequenzumrichter

Online-USV können normalerweise auch als Frequenzumrichter mit oder ohne Batterie arbeiten, d.h. sie können die 50 oder 60 Hz-Spannung des Eingangsnetzes in 60 bzw. 50 Hz des Ausgangsnetzes umsetzen. Wenn sie als Frequenzumrichter eingesetzt werden, muss der statische Bypass deaktiviert werden.

Funkstörung

Eine Funkstörung ist eine hochfrequente Störung des Funkempfangs. Sie liegt vor, wenn unerwünschte hochfrequente elektromagnetische Wellen von einer Funk-Empfangsantennenanlage oder eines Funkempfängers aufgenommen werden und die Wiedergabe des Nutzsignals erkennbar beeinträchtigen (DIN VDE 0877, Teil 1).

G

Galvanische Trennung

Die galvanische Trennung zweier Stromkreise erfolgt im Allgemeinen aus Gründen der Erhöhung der Sicherheit zur Vermeidung von Unfällen mit dem elektrischen Strom. Bei der galvanischen Trennung besteht keinerlei direkte Verbindung über ein leitendes Material, wie Eisen oder Kupfer. Die Übertragung von elektrischen Strom und elektrischen Signalen, wie Netzwerk-, Audio-, Telefonie- oder Videosignale, geschieht über induktive Übertragungswege. Durch die galvanische Trennung führt die versehentliche Berührung mit einem Leiter nicht zu einem Unfall. Durch die galvanische Trennung können Isolationsfehler, defekte Geräte etc. frühzeitig erkannt werden. Trenntransformatoren zur galvanischen Trennung sind u. a. in Krankenhäusern vorgeschrieben, wenn elektrische Verbraucher in direkten Kontakt mit Patienten kommen, z. B. in einem OP-Saal.

Geräuschpegel

siehe Schalldruckpegel

Gleichrichter

Gleichrichter richten den Wechselstrom aus dem Versorgungsnetz gleich und liefern somit Gleichstrom zum Laden der Batterien (Ladestrom). In einer Online-USV wird der Gleichstrom auch zum Speisen des Wechselrichters verwendet und somit zur Erzeugung des Ausgangsstromes für die Verbraucher.

Glättungsdrossel

Der im Gleichrichter erzeugte Gleichstrom wird durch einen Wechselstromanteil, die sogenannte Welligkeit, überlagert. Die Glättungsdrossel verringert diesen Anteil.

H

Halblastverfahren

Wenn zwei leistungsgleiche USV-Blöcke/Module parallel geschaltet werden, dann teilen diese sich im Normalbetrieb die Last. Daher spricht man vom Halblastverfahren. Bei Ausfall eines USV-Blockes übernimmt der andere die ganze Leistung. Bei einem Parallelbetrieb von z. B. 3 USV-Blöcken trägt jeder Block entsprechend der Lastteilung ein Drittel der Last. Durch Bauelemente bedingte Toleranzen und unterschiedliche Kabellängen vom USV-Modul bis zum Zusammenschaltpunkt (Parallelmodul) der parallel arbeitenden USV-Blöcke/Module kann es Unterschiede bei der Lastteilung geben. Daher sollten Anlagen, die auf der Grundlage des HotSync-Verfahrens parallel geschaltet werden, kalibiert werden. Beim Kalibrieren werden die USV-Blöcke/Module angelernt, diese Differenzen durch eine entsprechende Ansteuerung des Wechselrichters auszugleichen.

Haltezeit

siehe Überbrückungszeit

Handumgehung

siehe manueller Bypass

Hausanschluß

Leitungen und Geräte für die Lieferung von Strom vom Elektrizitätsunternehmen zu den hauseigenen Leitungen; Übergabestelle vom Elektrizitätsunternehmen zum Abnehmer.

High effency mode

Siehe Hocheffizienzmodus

Hocheffizienzmodus

Unter dem Hocheffizienzmodus (HE-Modus) versteht man eine durch den Anwender wählbare Energiesparschaltung zur Verbesserung des Wirkungsgrads von Online-USV, siehe auch ITIC-Kurve. Weiterführende Informationen zum Hocheffizienz- und Hybrid-Modus finden Sie hier.

Hotswap

Der Anwender oder Techniker kann die Batterien oder Leistungsmodule im laufenden Betrieb mit angeschlossenen Verbrauchern unterbrechungsfrei austauschen.

HotSync

HotSync (PDF – 0,5 MB) ist eine von Powerware entwickelte und patentierte Technologie zur Parallelschaltung von USV-Blöcken/Module. Durch diese Technologie werden Kommunikationsfehler zwischen den Wechselrichtern ausgeschlossen, weil sich die USV einzig durch die Lastkabel abstimmen. Bei herkömmlichen Technologien zum Parallelbetrieb von USV-Anlagen ist die zusätzliche Kommunikation zwischen den USV-Blöcken/Module die Achillesferse, die sämtliche USV-Hersteller zu überwinden versuchen.
Die HotSync-Technologie von Eaton Powerware ermöglicht, daß zwei (oder mehrere) Wechselrichter parallel arbeiten, wobei sie einzig und allein durch die Lastkabel verbunden sind. Eine Kommunikation zwischen den Wechselrichtern untereinander findet daher nicht statt. Die HotSync-Technologie läßt die Wechselrichter im synchronen Betrieb untereinander unabhängig arbeiten. Diese einzigartige Technologie ermöglicht sowohl Konfigurationen für parallele Redundanz (Redundanzmodus) als auch Kapazitätserhöhung (Kapazitätsmodus). Die Flexibilität und Zuverlässigkeit der Eaton Powerware HotSync-Technologie ist bisher unübertroffen.

Hybrid-Modus

Der Begriff Hybrid-Modus ist eng mit dem Begriff Hocheffizienzmodus (HE-Modus) verwandt. Er soll ausdrücken, dass eine USV sowohl im Doppelwandler-Modus als auch im Hocheffizienzmodus (Energiesparmodus) zur Verbesserung des Wirkungsgrads einer Online-USV arbeiten kann, siehe auch ITIC-Kurve. Weiterführende Informationen zum Hocheffizienz- und Hybrid-Modus finden Sie hier.

Höheneinheit

1 HE entspricht 44,45mm – Maßeinheit der Rackmount-Geräte.

I

IEC62040-3

Norm, die die Qualität des von USV-Anlagen erzeugten Stroms beschreibt. Diese Norm wurde auch als Europa-Norm und Deutsche Industrienorm DIN EN 62040-3 übernommen.

IGBT

Isolated Gate Bipolar Transistor. Moderner bipolarer Leistungstransistor, der die Vorteile des Feldeffekttransistors (geringe Ansteuerleistung) mit denen des Bipolartransistors (gutes Durchlassverhalten, hohe Sperrspannung, Robustheit) zusammenführt. Vorteilhaft bei Zwischenkreisspannungen im Bereich von 350V bis 700V und Leistungen in der USV-Technik zwischen 10kVA und 200kVA. Vorteilhaft ist auch eine gewisse Robustheit gegenüber Kurzschlüssen, da der IGBT den Laststrom begrenzt. Moderne IGBT werden von Eaton Powerware sowohl in den Gleich- als auch Wechselrichtern der USV im mittleren und oberen Leistungsbereich eingesetzt.

Impedanz

Die Impedanz Z ist in der Elektrotechnik der komplexe Wechselstromwiderstand eines linearen passiven Zweipols (Leitung, kapazitive oder induktive Baugruppe etc.) bei einer bestimmten Frequenz. Da es sich hierbei nicht um konkrete Widerstände als Einzelobjekte handeln muss, wird zur Unterscheidung der Begriff Impedanz benutzt. Die Impedanz kann sich aus einer beliebigen Kombination von Widerständen und induktivem oder kapazitivem Blindwiderständen zusammen setzen.

Induktion

Übertragung von Elektrizität (Strom, Audio- oder Videosignalen usw.) über magnetische Felder in Transformatoren. Der ankommende Strom fließt durch eine Spule und erzeugt ein Magnetfeld, das ohne eine leitende elektrische Verbindung in einer zweiten benachbarten Spule wieder eine Spannung erzeugt. Durch die induktive Kopplung können Stromkreise galvanisch getrennt werden.

Inverter

Wechselrichter, wandelt Gleich- in Wechselstrom.

ITIC-Kurve

Vom Information Technology Industry Council (ITI), vor 1994 Computer Business Equipment Manufacturers Association (CBEMA), wurde 1996 eine Spannung-Zeit-Kurve (ITIC-Kurve) definiert, welche die maximale Spannungsabweichung in Abhängigkeit von der Dauer der Abweichung beschreibt, die ein Computernetzteil tolerieren können muß. Demzufolge liefert eine Doppelwandler-USV eine wesentlich höhere Qualität, als von der ITI gefordert. Da eine Doppelwandler-USV eine relativ hohe Verlustleistung hat, führte dies zur Entwicklung des Hoch-Effizienz-Modus (HE-Modus) in den neueren USV. Man nennt dies auch „Doppelwandler auf Abruf“, was in Sinne von „Green-IT“ zur erheblichen Einsparung an Verlustleistung führt. Weiterführende Informationen zur ITIC-Kurve finden Sie hier.

J

JBus

siehe MODbus/JBus-Adapter

K

Kalibrierung

Durch Bauelemente bedingte Toleranzen und unterschiedliche Kabellängen vom USV-Modul bis zum Zusammenschaltpunkt (Parallelmodul) der parallel arbeitenden USV-Blöcke/Module kann es technisch-bedingte Unterschiede bei der Lastteilung geben. Daher sollten Anlagen, die auf der Grundlage des HotSync-Verfahrens parallel geschaltet werden, kalibiert werden. Beim Kalibrieren werden die USV-Blöcke/Module angelernt, diese Differenzen durch eine entsprechende Ansteuerung des Wechselrichters auszugleichen. Die Kalibrierung ist ein Anlernprozeß, der bei abgeschalteter Last über die Firmware durchgeführt wird.

Kapazität

In der Elektrotechnik versteht man unter Kapazität C eine physikalische Größe, die die Fähigkeit eines Bauelementes (z. B. Kondensator) elektrische Ladung zu speichern bezeichnet, Maßeinheit F (Farad). Die elektrische Kapazität wird als Verhältnis der zugeführten Ladungsmenge Q zur entstandenen Spannung U definiert, d. h. 1F = 1As pro 1V. Bei Batterien bezeichnet der Begriff Batteriekapazität aber etwas irreführend das Ladungsspeichervermögen, d. h. die Ladungsmenge Q in Ah.

Kette

Zur Erzielung einer höheren Zwischenkreisspannung werden in den USV in der Regel mehrere Batterien in Reihe geschaltet, d. h. sie bilden auf der Grundlage einer Reihenschaltung eine Kette. Wenn sich in einer Kette z. B. 36 Batterien befinden, dann beträgt die Zwischenkreisspannung 432V. Zur Erzielung größerer Überbrückungszeiten Überbrückungszeiten kann man zur Kapazitätserhöhung mehrere Ketten parallel schalten.

Klirrfaktor

Auch Total Harmonic Distortion (THD). Verhältnis aus Effektivwert aller Oberwellen zum Gesamteffektivwert der Wechselspannung, ausgedrückt in %. Der Klirrfaktor ist ein Maß für die Abweichung einer Spannung oder eines Stromes vom Verlauf der Sinuswelle.

Kommutierung

Kommutierung bezeichnet in der Leistungselektronik den Vorgang, bei dem ein Stromfluss von einem Stromkreis auf einen anderen übergeht. Während der Kommutierungszeit (Überlappungszeit) führen beide Stromkreise gleichzeitig Strom.

Konformität

Erklärung eines Herstellers, das sein Produkt den einschlägigen Normen entspricht.

Kontakte, potenzialfrei

Eine USV verfügt über spezielle Ausgangskontakte, die bestimmte Zustände der USV signalisieren können, wie „USV OK“, „USV ON“, „USV auf Bypass“ oder „USV auf Batterie“. Teilweise sind die Kontakte programmierbar und können nach Wahl des Anwenders mit bestimmten Funktionen belegt werden. Wegen einer universelleren Verwendbarkeit werden diese Kontakte als potenzialfreie Relaiskontakte ausgeführt, d. h. sie sind galvanisch von der USV getrennt und können bei 60V mit max. 200mA belastet werden.

Kurzschluß

Ein Kurzschluß ist eine niederohmige Verbindung zwischen zwei Punkten in einem Schaltkreis mit unterschiedlichem Potenzial. Er erfolgt in der Regel unabsichtlich und kann Schäden bis hin zu Bränden verursachen.

Kurzschlußfestigkeit

Gibt an, für welche Dauer ein maximaler Kurzschlußstrom für eine USV unschädlich ist, z. B. 1.650A für max. 300ms. Entsprechend der Kurzschlußfestigkeit ist die Charakteristik der eingesetzten Sicherungen auszuwählen. Eine weiterführende Diskussion zum Thema Überlasten und Kurzschlußfestigkeit finden Sie hier.

Kurzschlußstrom

Strom, der bei einem Kurzschluß fließen würde. Der Kurzschlußstrom wird begrenzt durch den Innenwiderstand der Spannungsquelle und den Widerständen der elektrischen Leiter bis zur Stelle des Kurzschlusses.

L

Ladeendspannung

Die Spannung, welche eine Batterie am Ende des Ladevorgangs erreicht.

Ladefaktor

Der Ladefaktor ist das Verhältnis der für die Volladung erforderlichen Elektrizitätsmenge zur vorher entnommenen Elektrizitätsmenge. Er beträgt bei Bleibatterien ca. 1,2 und bei Nickel-Cadmium-Batterien ca. 1,4.

Ladegerät

Gerät zum Aufladen von Zellen/Batterien.

Ladespannung

Die Spannung, die an eine Batterie angelegt werden muß, um deren Ladung zu gewährleisten. Siehe auch Erhaltungsladespannung und Tiefentladung.

Ladestromstärke

Unter Ladestromstärke versteht man die Stromstärke des an eine Zelle/Batterie angelegten Stromes zur Wiederherstellung ihrer Kapazität. Im Allgemeinen wird er von der Zell-/Batteriekapazität abgeleitet. Beispielsweise bedeutet C/10, dass die Ladestromstärke einer 24-Ah-Zelle/Batterie 2,4A beträgt.

Ladezustand

Verfügbare Restkapazität einer Zelle oder Batterie, angegeben in Prozent der Nennkapazität.

LANsafe

LANsafe ist eine Software zur Verwaltung einer einzelnen USV und zum netzwerkweiten Shutdown. LANsafe kommuniziert mit den USV über eine RS-232-Schnittstelle.

Last

Eine allgemeine Bezeichnung für elektrische Geräte oder Verbraucher, die nach Anschluß an eine Stromquelle oder Spannungsquelle Strom verbrauchen.

Last, dynamische

Unter einer dynamischen Last versteht man eine sich schnell ändernde Last, die sowohl durch einen größeren Schwankungsbereich als auch durch die Geschwindigkeit der Änderung charakteristisch ist.

Last, kritische

Eine Last, die bei elektrischen Geräten und Anlagen zu einer fehlerhaften Funktion oder zu einem Ausfall führen kann und somit vielfältige Schäden verursachen kann.

Last, lineare

Elektrische Last, die im stationären Zustand über den gesamten Spannungsbereich eine im Wesentlichen konstante Lastimpedanz gegenüber der Stromquelle aufweist.

Last, nichtlineare

Elektrische Last, die im stationären Zustand einen schwankenden Strombedarf hat bzw. deren Lastimpedanz über den Bereich der Eingangsspannung variiert.

Lastimpedanz

Komplexer Widerstand (reaktiv und resistiv), den eine Last dem Stromfluß entgegensetzt.

Leerlauf

Eine USV arbeitet im Leerlauf, wenn der Stromkreis zu den Verbrauchern unterbrochen ist bzw. kein Verbraucher angeschlossen ist.

Leerlaufspannung

Potenzialdifferenz zwischen den Anschlüssen einer Zelle bzw. Batterie bei offenem Schaltkreis (im Leerlaufbetrieb).

Leistung der USV

siehe Ausgangsleistung

Leistungsfaktor

Der Leistungsfaktor (Load Power Factor, auch pf) ist das Verhältnis von Wirk- zu Scheinleistung eines Stromkreises. Bei Dreh- oder Wechselstrom muss man die Scheinleistung mit dem Leistungsfaktor multiplizieren, damit man die Wirkleistung erhält. Eine weiterführende Diskussion zum Thema Leistungsfaktor und cos φ finden Sie hier sowie im Zusammenhang mit modernen Schaltnetzteilen hier.

Leistungsfaktor, Korrektur

Unter Korrektur des Leistungsfaktors versteht man eine Technik, bei der die Stromentnahme in Phase mit der Spannung in einem Wechselstromkreis gebracht wird. Häufig geschieht das durch Hinzunahme von Kondensatoren in einem induktiven Stromkreis, damit sich der cos φ zwischen Spannung und Strom verringert. Eine Leistungsfaktorkorrektur wird in heutigen modernen USV auf der Eingangsseite in der Gleichrichterbaugruppe durchgeführt, ist aber für die Verbraucher als Last der USV genauso wichtig. Eine Diskussion zum Thema Leistungsfaktorkorrektur im Zusammenhang mit modernen Schaltnetzteilen finden Sie hier.

Leiterquerschnitte

In Abhängigkeit von der maximal zulässigen Stromstärke sind die Leiterquerschnitte und die Absicherungen auszuwählen. Die folgende Tabelle enthält nur Orientierungswerte, da die Querschnitte noch vom Kabeltyp, von der Kabellänge und von der Art der Verlegung abhängig sind:
16A – 2,5mm²
20A – 4mm²
25A – 6mm²
35A – 10mm²
50A – 16mm²
63A – 16mm²
80A – 25mm²
100A – 35mm²
125A – 50mm²
160A – 70mm²
200A – 95mm²
250A – 120mm²

Line-Interactive

Typ eines USV-Systems, bei dem ein Umrichter (Gleich- und Wechselrichter) parallel zum Versorgungsnetz geschaltet ist und gleichzeitig die Aufladung der Batterie gewährleistet (interaktives Zusammenwirken mit dem Netz mit Umkehrbetrieb). Diese Technologie erlaubt keine Frequenzkorrektur und kommt vorwiegend im unteren Leistungsbereich zum Einsatz (neue Bezeichnung gemäß IEC62040-3: VI – Voltage Independent).

M

Masse

auch: Erde, Ground (GND). Eine leitende Verbindung, über die elektrischer Strom gegen Masse (Erdung, Erdpotenzial) abfließen kann.

Maximallast

Höchste zulässige Ausgangsleistung für einen oder alle Ausgänge einer Stromversorgungsanlage unter spezifizierten Arbeitsbedingungen, wie Betriebstemperatur, Betriebshöhe usw.

MDT

Mean Down Time – Statistisch ermittelte mittlere Dauer einer Ausfallzeit inkl. der Reparatur bis zur Wiederherstellung der vollen Einsatzbereitschaft einer Anlage. Schließt die mittlere Reparaturzeit ein. Siehe auch mittlere Ausfalldauer.

Mehrblockanlage

Unter einer Mehrblockanlage versteht man eine USV-Anlage, die aus mehreren parallelgeschalteten einzelnen USV-Blöcken/Modulen besteht. Die Parallelschaltung bei USV von Eaton Powerware erfolgt auf Basis der HotSync-Technologie.

Mitlaufbetrieb

Wenn eine Offline-USV im Standby ist, dann spricht man vom Mitlaufbetrieb, wobei nur die Batterien über die Erhaltungsladung ständig aufgefrischt werden.

MODbus

MODbus wird von Eaton über einen MODBus/JBus-Adapter als Kommunikationsschnittstelle für das Shutdown angeschlossener Verbraucher angeboten. Der MODbus ist in der Meß- und Regelungstechnik ein weit verbreiteter Feldbus. Er hat sich in der Industrie zu einem De-facto-Standard entwickelt, da es sich um ein offenes Protokoll handelt.
Beim MODbus-Protokoll kann ein Master (z.B. ein Server) mit mehrere Slaves (z.B. Mess- und Regelsysteme, USV etc.) verbunden werden. Vom MODbus/Jbus-Adapter wird nur die Version als serielles Schnittstellenprotokoll implementiert.

Modularer Aufbau

Unter modularem Aufbau versteht man die Erweiterbarkeit von USV-Anlagen in Leistung (Parallelschaltung von USV-Module/Leistungsmodule) und Überbrückungszeit (Parallelschaltung von Batteriemodule).

MTBF

Mean time between failures. Maßzahl für die Zuverlässigkeit eines Erzeugnisses. Statistisch ermittelte Zeit zwischen zwei Ausfällen in Stunden ausgedrückt. Siehe auch Ausfallszeit, mittlere.

MTTR

Mean time to repair. Statistisch ermittelte mittlere Reparaturzeit einer Anlage. Die MTTR ist Teil der mittleren Ausfallszeit (MDT – Mean Down Time).

Multiserver-Adapter

Mit einem Multiserver-Adapter können vier weitere RS-232-Schnittstellen zum Shutdown von Servern zur Verfügung gestellt werden.

N

Nennleistung

Unter Nennbedingungen maximal abgegebene Scheinleistung einer USV in kVA. Sie wird auch als Typenleistung der Anlage bezeichnet. Es ist zu beachten, das entsprechend dem Leistungsfaktor die Wirkleistung im Dauerbetrieb nicht höher sein kann, als sich aus der Nennleistung ergibt.

Nennspannung

Für ein Gerät angegebener Wert einer Spannung, der einen optimalen und zuverlässigen Betrieb des Gerätes garantiert. Die Nennspannung stimmt in der Regel auf Grund von Netzschwankungen nicht mit der tatsächlich gemessenen Spannung überein.

Netzersatzanlage

Netzersatzanlagen (NEA) sind Stromerzeugungsanlagen, die bei Ausfall des Stromversorgungsnetzes die Versorgung von sicherheitsrelevanten oder kritischen Verbrauchern mit elektrischer Energie aufrechterhalten. Darunter fallen durch Verbrennungsmotoren angetriebene Generatoren (Notstromaggregate) und durch Batterien gestützte unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV). Meisten wird eine Kombination von beidem eingesetzt, weil das Anlaufen eines Dieselaggregats in der Regel 30-60s dauert. Der Vorteil der Kombination von beidem ist, dass die Batterien der USV nur für eine Überbrückungszeit von wenigen Minuten konfiguriert werden braucht. Es ist zu beachten, dass die Netzrückwirkung (Klirrfaktor, THD) der USV auf die Dimensionierung des Notstromaggregats einen erheblichen Einfluß hat. Mit einem THD(i) von weniger als 5% sind die USV von Eaton in ihrer Leistungsklasse besonders gut mit Netzersatzanlagen (Notstromgeneratoren) verträglich.

Netzrückschalteinrichtung

Jede Netzersatzanlage verfügt über eine Netzrückschalteinrichtung (NRE), damit nach Rückkehr der gesicherten Versorgung durch das Energieversorgungsunternehmen auf den Normalbetrieb zurückgeschalten werden kann. Bei Online-USV ist dies absolut unterbrechungsfrei, weil automatisch eine Versorgung des Wechselrichters über den Gleichrichter erfolgt.

Netzrückwirkung

Siehe Klirrfaktor und THD.

Netzstrom

Elektrischer Strom, der von einem Energieversorgungsunternehmen oder von einer Netzersatzanlage geliefert und über das hausinterne Stromnetz an die Verbraucher verteilt wird.

Netzverteiler

Siehe Verteiler.

Neutralleiter

Neutral- oder Rückleiter wird in einem Wechselstromnetz mit N bezeichnet. In einem symmetrischen Drehstromnetz fließt über den Neutralleiter kein Strom. Da man bei der Speisung von einpasigen Verbrauchern im Rahmen einer Sternschaltung im Drehstromnetz nicht von einer symmetrischen Last sondern eher von einer Schiefbelastung der Phasen ausgehen muss, ist ein Neutralleiter zwingend erforderlich. Eine unbeabsichtigte oder versehentliche Unterbrechung des Neutralleiters kann zur Zerstörung der Verbraucher führen!

Nichtlineare Last

Nichtlineare Lasten sind Verbraucher, deren Impedanz strom- und spannungsabhängig ist. Sie nehmen nicht sinusförmige Ströme auf, erzeugen also mehr oder weniger starke Oberwellen und beeinflussen so die Sinusform der Ausgangsspannung von USV-Anlagen. Nichtlineare Lasten sind Transformatoren, elektrische Maschinen, Netzteile, Stromrichter und vor allem Schaltnetzteile.

Notstromaggregat

Notstromaggregate bestehen meistens aus einem Dieselmotor und einem angekuppelten Generator. Sie dienen der Versorgung von kritischen Verbrauchern bei länger andauernden Netzausfällen. Siehe auch Netzersatzanlage.

O

Oberschwingung

Siehe Oberwellen.

Oberwellen

Auch Harmonische oder Oberschwingungen genannt. Nicht sinusförmige Wechselgrößen (Ströme, Spannungen) enthalten neben der sinusförmigen Grundschwingung der Frequenz f auch sinusförmige Oberschwingungen der Frequenzen, die ein Vielfaches n der Grundfrequenz f sind, wobei n=1,2,3,… ist. Die jeweilige Oberschwingung wird auch als n-te Oberschwingung oder Oberwelle bezeichnet. Die Verzerrung einer Sinusschwingung durch Oberwellen wird über den Klirrfaktor bewertet. Eine Diskussion zum Thema Oberwellen und Leistungsfaktor finden Sie im Zusammenhang mit modernen Schaltnetzteilen hier.

Oberwellenanteil

Siehe Klirrfaktor.

Offline-USV

Bei einer Offline-USV erfolgt die Versorgung der Verbraucher im ungestörten Betrieb direkt über das Netz. Der Wechselrichter ist im Offline-Betrieb, also Standby, während über den Gleichrichter die Batterie über die Erhaltungsladung in Abständen aufgefrischt wird. Bei Netzausfall wird das Netz abgeschaltet und der Wechselrichter wird aktiviert und somit auf Batteriebetrieb umgeschaltet. Die Umschaltzeit von Netz- auf Batteriebetrieb und umgekehrt beträgt ca. 4-6ms.

Online-Dauerwandler

Online-Doppelwandler ist eine andere Bezeichnung für eine Online-USV. Sie bringt zum Ausdruck, dass die Eingangsspannung im Dauerbetrieb über den Netzgleichrichter gleichgerichtet und anschließend über den Wechselrichter unabhängig von der Eingangsspannung und -frequenz wieder in Wechselstrom gewandelt wird. Man spricht auch von Doppelwandler-USV.

Online-USV

Eine Online-USV speist die Verbraucher bereits im ungestörten Betrieb (Normalbetrieb) über den Umweg Netzgleichrichter-Wechselrichter. Fällt die Netzspannung aus, werden die Verbraucher unterbrechungsfrei aus der Batterie weiter versorgt. Bei einer Online-USV arbeiten Netzgleichrichter und Wechselrichter im Dauerbetrieb. Bei einer Online-USV ist die Ausgangsspannung im Normalbetrieb unabhängig von Eingangsspannung und -frequenz (VFI – Voltage and Frequency Independent). Weiterführende Informationen zur Funktionsweise und zu den Vorteilen von Online-USV finden Sie hier.

P

Parallelanlagen

Siehe Mehrblockanlagen.

Parallelbetrieb

Verschaltung von zwei oder mehreren Stromquellen gleicher Ausgangsspannung, mit dem Ziel, einen höheren Ausgangsstrom zu erzielen. Bei der Parallelschaltung von Wechselstromquellen sind strenge Entwurfsvorgaben zu berücksichtigen, weil es sonst zu Unfällen kommen kann, wenn die Phasenlage der einzelnen Stromquellen nicht synchronisiert ist. Eaton Powerware verwendet zur Realisierung des Parallelbetriebs das HotSync-Verfahren. Der Parallelbetrieb kann zum Zwecke der Kapazitätserhöhung, zur Realisierung einer Ausfallsredundanz oder zur Realisierung von beidem errichtet werden.

Parallelmodul

Anlagen, die im Parallelbetrieb arbeiten, müssen ausgangsseitig zusammen geschaltet werden (Parallelschaltung). Dazu sind gemeinsame Stromschienen für alle Leiter erforderlich, auf die die Ausgangskabel der verschiedenen USV aufgeklemmt werden. Dazu sollten zur Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit entsprechende Sicherungen mit vorgesehen werden, damit eine defekte USV nicht zum Ausfall aller USV-Blöcke/Module führen kann. Diese Sicherungen sollten als Schalter oder Trenner ausgeführt werden, damit man für Servicezwecke eine einzelne USV auch stromlos machen kann. Für die Kalibrierung ist ein Trenner auf der Ausgangsseite des Parallelmoduls erforderlich, damit die Last komplett abgeschaltet werden kann. Ein Parallelmodul (auch SPM – System-Parallel-Modul) kann als ein separater Schaltkasten ausgeführt werden. Bei Eaton gibt es aber in Verbindung mit einer Bypass-Schaltung vorgefertigte Schaltkästen, z. B. als Systembypass 3+1 für die Zusammenschaltung von 4 USV-Blöcken/Module.

Parallelschaltung

Schaltkreis, in dem alle Bauteile parallel geschaltet sind und jedes Bauteil somit von der Spannungsquelle einen eigenen Strompfad hat. Der Gesamtstrom ergibt sich aus der Summe der einzelnen Ströme. Batterien werden z. B. zur Kapazitätserhöhung parallel geschaltet. Auch USV-Blöcke/Module werden zur Kapazitätserhöhung und/oder Redundanzerhöhung parallel geschaltet. Siehe Mehrblockanlage und Parallelmodul.

Phase

Winkelverhältnis zwischen zwei Wechselströmen oder -spannungen, wobei der Strom bzw. die Spannung als Zeitfunktion dargestellt werden. Als Phasen werden häufig auch die drei Leiter bei einem Drehstrom-Anschluß bezeichnet, die unterschiedliche Phasenlagen haben.

Phasenregelung

Die Phasenregelung hält die Ausgangsspannung einer USV phasensynchron zur Netzspannung. In der Regel erfolgt die Synchronisation zur Phase L1 des Bypass-Einganges, damit bei Bedarf unterbrechungsfrei auf den Bypass umgeschaltet werden kann. Dies ist aber nur in bestimmten Toleranzgrenzen (Synchronisationsbereich) möglich. Vor dem Umschalten auf den elektronsichen Bypass macht eine USV immer erst zwangsweise eine Phasensynchronisation.

PowerVision

PowerVison ist eine fortgeschrittene Client-Server-Software zur Verwaltung von Parallelanlagen und zum netzwerkweiten Shutdown für alle gängigen Betriebssysteme. Über PowerVision Facility Management können auch weitere Geräte der Infrastruktur, wie Klimaanlagen, Lüftungsanlagen, Heizungsanlagen, Türzutrittssysteme etc., mit überwacht werden. PowerVision kommuniziert mit den USV über die SNMP/Web-Schnittstelle. Weiterführende Informationen zu den Vorteilen des Einsatzes von PowerVision finden Sie hier.

R

Rackmount

In der Informations- und Kommunikationselektronik wurden für eine zuverlässige Unterbringung der Geräte Schränke (Racks) eingeführt. Ein Rack entspricht heute dem 19″-Industriestandard, was abgeleitet ist von der Breite der Geräte. 19″ (482,6mm) ist exakt der Abstand zwischen den Befestigungsschrauben der Geräte. Die lichte Weite zwischen den Befestigungsprofilen entspricht damit ca. 445mm. Die Höhe der Rackmount fähigen Geräte wird in Höheneinheiten (HE oder U) bemessen: 1HE=44,5mm.

Reaktanz

Widerstand gegen Wechselstrom infolge von Induktivität oder Kapazität.

Redundanz

Wenn in einem System mehrere Komponenten (Bauteile) vorhanden sind, die die gleiche Funktion ausführen können, ohne dass sie zwingend gebraucht werden, spricht man von Redundanz (funktioneller Überfluß). Das Ziel der Einführung von Redundanzen ist die Eliminierung von sogenannten Single Points of Failure (SPOF), die bei ihrem Ausfall zu einen Komplettausfall des Systems führen können. N+1-Redundanz bedeutet, dass ein System aus n Funktionseinheiten besteht, die zur Erbringung der normativen Leistung aktiv sein müssen und einer zusätzlichen redundanten Einheit. Bei heißer Redundanz teilen sich alle n+1 Einheiten die Last und erbringen die Leistung gemeinsam, d. h. es gibt n+1 aktive gleichberechtigte Einheiten, die sich die Last von n Einheiten teilen. Fällt eine Einheit aus, so verbleibt soviel Leistung, dass die verbleibenden Einheiten die Leistung der ausgefallenen Einheit mit übernehmen können. Bei einem weiteren Ausfall würde das Gesamtsystem komplett ausfallen, da es die geforderte Leistung nicht mehr erbringen kann.

Reihenschaltung

Schaltkreis, in dem alle Bauteile in Reihe geschaltet sind und damit Bestandteil eines einzelnen Strompfades sind, z. B. werden Batterien in Reihe geschaltet, damit eine höhere Zwischenkreisspannung realisiert werden kann, sie bilden eine Kette.

Relais-Schnittstelle

Für die Steuerung des Shutdowns auf Servern vom Typ IBM AS/400 gibt es einen speziellen Adapter mit einer Relais-Schnittstelle.

Relaiskontakte

Relaiskontakte sind galvanisch isoliert, für höhere Spannungen ausgelegt und sehr robust. Daher werden für die Signalisierung der Arbeitszustände einer USV bei einer Einbindung in ein Facility Management System häufig potenzialfreie Kontakte (Relaiskontakte) benutzt.

Reparaturzeit, mittlere

Statistisch ermittelte mittlere Reparaturzeit einer Anlage – Mean Time To Repair (MTTR). Teil der mittleren Ausfallszeit (MDT – Mean Down Time).

REPO

Remote Emergency Power Off. Abgesetzt bzw. entfernt aufgestelltes Gerät oder Schalter für die Notfallabschaltung einer USV im Havariefall. Die Notfallabschaltung kann über potenzialfreie Relaiskontakte erfolgen, für die jede mittlere und größere USV von Eaton Eingänge anbietet.

RS-232

Serieller Kommunikationsstandard, entwickelt von der Electronics Industry Association (EIA). Spezifiziert die Spannungspegel und Funktionen der 24- bzw. 9-poligen RS-232-Schnittstelle. Über eine RS-232-Schnittstelle kann man eine USV mit einem Computer verbinden und mittels der Software LANsafe die USV verwalten und überwachen.

S

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).

Schalttafel

Unter Schalttafeln versteht man in der Regel auf einer senkrechten Tafel angebrachte Schalter, Sicherungen/Trenner, Überwachungs- und Meßgeräte als Teil einer Stromversorgungsanlage. Schalttafeln werden üblicherweise in Gehäusen oder Wandkästen (für Frontbedienung) montiert.

Scheinleistung

Der in einem Wechselstromkreis erreichte Leistungswert S, der aus dem Produkt von Effektivspannung U und Effektivstrom I errechnet wird. Die Maßeinheit der Scheinleistung ist folglich VA (Volt-Ampere) oder kVA. Die Gerätedimensionierung muß in VA bzw. kVA erfolgen, da die Scheinleistung die Scheinlast des Verbrauchergerätes darstellt. Sie beschreibt also jene Leistung, auf die elektrische Betriebsmittel wie Transformatoren, USV oder elektrische Leitungen ausgelegt sein müssen. Die Scheinleistung S ist auch die geometrische Summe aus der Wirkleistung P und Blindleistung Q.

Scheitelfaktor

Siehe Crestfaktor.

Schiefbelastbarkeit

Unter einer Schiefbelastung versteht man die ungleiche Belastung der einzelnen Leiter (Phasen) bei einem Drehstromnetz. Unterschiedliche Belastungen der einzelnen Phasen sind bei den USV von Eaton unproblematisch, aber man sollte sie wegen einer besseren Auslastung und zur Erhöhung des Wirkungsgrades vermeiden.

Schnittstellen

Eine USV stellt unterschiedliche Schnittstellen zur Kommunikation sowie zum Monitoring und zum Management der USV zur Verfügung, wie:
Potenzialfreie Kontakte
RS-232-Schnittstelle
SNMP/Web-Adapter
Modbus/Jbus-Adapter
Relais-Schnittstelle (AS/400)
Multiserver-Apater
HotSync-Adapter (CAN-Bus-Schnittstelle)

Schutzerde

Leitende Verbindung zwischen Gehäuse, Schalttafel, Schutzleitern etc. zur Erde (Ringerder oder Staberder des Gebäudes) zum Schutz vor Personen- und Sachschäden.

Selbstentladung

Kapazitätsverlust einer Zelle/Batterie aufgrund einer chemischen Reaktion im Inneren der Zelle. Die Selbstentladung wird durch zu hohe Betriebstemperaturen gefördert.

Selbsttest

Die Fähigkeit eines Gerätes beim Einschalten und eventuell in gewissen Abständen, die eigene Funktionsfähigkeit zu prüfen, um mögliche Fehlfunktionen zu ermitteln.

Service-Bypass

Spezielle Bypass-Schaltung, die meist in Form von Wandschaltkästen mit NH-Trennern ausgeführt wird, um für den Austausch der USV oder für Revisionsarbeiten die ganze USV inklusive der Ein- und Ausgangsleitungen stromlos zu machen. Der Service-Bypass darf erst geschaltet werden, wenn Eingang und Ausgang der USV im synchronisierten Zustand sind. Andernfalls kann ein Schalten zur Zerstörung der elektrotechnischen Anlage führen. Deshalb ist es wichtig, vor dem Schalten des Service-Bypasses erst auf statischen Bypass zu gehen, weil dann Frequenz und Phasenlage zwischen Eingang und Ausgang synchronisiert sind. Anlagen, die im Parallelbetrieb (HotSync) arbeiten, werden über die HotSync-Karte gemeinsam auf Bypass umgeschalten. Weiterführende Informationen zur Verwendung eines Bypass-Schalters und/oder eines Service-Bypasses finden Sie hier.

Shutdown

Unter Shutdown versteht man das zeitgesteuerte automatische oder manuelle Herunterfahren von elektronischen Geräten. Zum Abschalten einer USV wird in der Regel ein manuelles Shutdown durchgeführt. Eine USV fährt sich auch automatisch zum Schutze der Batterien herunter, wenn die Grenze zur Tiefentladung erreicht ist. Über entsprechende Schnittstellen (Kommunikationsadapter) muß die USV vor einem Shutdown seinen Verbraucher mitteilen, dass ein Shutdown bevorsteht, damit die Verbraucher ihrerseits rechtzeitig ein Shutdown durchführen können. Zum Shutdown von Computern stehen verschiedene Software-Lösungen zur Verfügung, z. B. LANsafe oder PowerVision. Über die Software-Lösungen kann man auch ein zeitversetztes Shutdown durchführen, z. B. werden weniger wichtige Server relativ schnell nach einem Spannungsausfall heruntergefahren, damit die Batterien für die Speisung der wichtigen Server geschont werden.

Shutdown, interner

Abschaltung der USV beim Erreichen der Tiefentladung der Batterien. Siehe Shutdown.

Sicherung

Sicherheitsvorrichtung, die bei Überlast einen Stromkreis dauerhaft öffnet. Je nach Erfordernis setzt man Sicherungen mit unterschiedlichen Kennlinien ein. In der Informationstechnik sollte man bevorzugt Sicherungen mit der C-Kennlinie (träge) einsetzen. Man unerscheidet elektromagnetisch/thermische Sicherungsautomaten, die wiederverwendbar sind, und thermische Schmelzsicherungen (z. B. NH-Sicherungen/Trenner), die nur einmal eingesetzt werden können.

SNMP

Simple Network Management Protokoll. Mit Hilfe des SNMP können USV über die Software (z.B. von einem PowerVision-Server) überwacht und verwaltet werden. Dazu muss die USV mit einen sogenannten SNMP/Web-Adapter (siehe Schnittstelle) ausgestattet werden, der an das LAN über Ethernet angeschlossen wird. Weit verbreitete Form des Managements und Grundlage für ein netzwerkweites Shutdown. Weiterführende Informationen zur SNMP/Web-Schnittstelle finden Sie hier.

Soft Start

Kontrollierter Einschaltvorgang zur Verringerung von Einschaltspitzenströmen, siehe auch Einschaltstromstoß.

Spannung

Die elektrische Spannung (U) bezeichnet den Potential-Unterschied und wird in Volt (V) gemessen. Die elektrische Spannung ist die Kraft, die den Stromfluß durch einen elektrischen Leiter versursacht. Es wird zwischen Gleich- und Wechselspannungen unterschieden.

Spannungsabfall

Spannungsunterschied zwischen zwei Punkten infolge des Verlustes eines elektrischen Potentials, der beim Durchfließen eines Widerstandes durch den elektrischen Strom entsteht.

Spannungsfestigkeit

Maximale elektrische Spannung, die zwischen isolierten Leitern (z. B. isolierten Schaltkreisen) ohne Beschädigung bzw. Zerstörung des Isolators angelegt werden kann.

Spannungsregelung

Unter Spannungsregelung versteht man das Konstanthalten einer Spannung innerhalb bestimmter Toleranzen. Die Toleranzen werden in Volt oder relativ zur Nennspannung in % angegeben.

Spannungsspitze

Transiente oder Impuls mit einer Dauer von deutlich weniger als einem halben Zyklus der Wechselspannung, der an einem beliebigen Punkt der Wellenform auftreten kann.

Spikes

Transienten oder Spannungsspitzen, siehe Spannungspitzen.

SPOF

Single Point of Failure. Unter einem Single Point of Failure versteht man eine sogenannte „einzelne Fehlerstelle“ – eine Komponente eines Systems, die bei ihrem Ausfall den Komplettausfall eines ganzen Systems nachsichzieht. Bei hochverfügbaren Systemen muss jede Komponente redundant ausgelegt werden, so dass bei einem beliebigen Ausfall das System weiterhin voll funktionsfähig bleibt, wenngleich auch mit geringerer Leistung. Siehe auch Parallelanlage.

Standby

Betriebzustand einer Offline-USV, wenn im Normalbetrieb der Ausgang direkt auf den Eingang durchgeschaltet wird.

Standby-Strom

Eingangsstrombedarf einer USV für den Eigenbedarf im Leerlaufbetrieb.

Strom

Der elektrische Strom (I) bezeichnet den Fluß von Elektrizität in einem Schaltkreis, der durch einen Potenzialunterschied hervorgerufen wird. Die Maßeinheit des elektrischen Stromes ist Ampere (A).

Strombegrenzung

Halbleiterbauelemente wie Gleich- oder Wechselrichter können durch zu hohe Ströme überlastet werden. Daher werden sehr häufig Maßnahmen zur regeltechnischen Strombegrenzung eingebaut, z. B. zur Erhöhung der Kurzschlußfestigkeit oder als Überlastungsschutz.

Stromrichter

Geräte oder Baugruppen, die Gleichstrom in Wechselstrom oder umgekehrt umwandeln. Siehe Gleichrichter und Wechselrichter.

Stützzeit

Siehe Überbrückungszeit.

Surge Protection

siehe Überspannungsschutz

Synchronisationsbereich

Gibt an, in welchem Toleranzbereich die Wechselrichterfrequenz mit der Frequenz der Eingangsspannung synchronisiert werden kann oder soll. Der Toleranzbereich ist bei einigen USV einstellbar. Werden die Toleranzgrenzen überschritten, arbeitet der Wechselrichter auf der Grundlage eines Eigentaktes. Die Ausgangsspannung der USV ist damit unsynchronisiert zum speisenden Netz. Wenn die USV auf Bypass gehen soll, muß erst eine Synchronisation erfolgen. Unsynchronisiert kann das Umschalten auf Bypass zur Zerstörung der Anlage führen.

T

Taktfrequenz

Taktfrequenz ist die Frequenz, mit der die IGBT im Wechselrichter gesteuert werden. Nach der Herkunft der Taktfrequenz wird zwischen Eigentaktung und Fremdtaktung (z. B. von der Bypass-Spannung) unterschieden.

THD

Total Harmonic Distortion, Gesamtverzerrung durch Oberschwingungen oder Oberwellen, siehe Klirrfaktor

Thermische Schutzvorrichtung

Schutzvorrichtung, die ein Gerät abschaltet, sobald deren Innentemperatur einen festgelegten Grenzwert überschreitet. Temperatursensoren im Inneren des Gerätes veranlassen dann eine Notabschaltung (Shutdown) des Gerätes bzw. der USV.

Thyristor

Steuerbare Halbleiterdiode mit bistabilen elektrischen Eigenschaften. Thyristoren werden daher häufig als schneller Halbleiterschalter eingestzt, z. B. in USV-Anlagen im elektronischen Bypass. Der elektronische Bypass besteht im wesentlichen aus antiparallel geschalteten Thyristoren für das Durchlassen der positiven und negativen Halbwelle. Damit kann bei Bedarf die Last unterbrechungsfrei auf direkte Netzspeisung geschaltet werden (im Unterschied zu mechanischen Schaltern, die Schaltzeiten im ms-Bereich benötigen. Siehe auch Bypass.

Tiefentladung

Wenn aus einer Zelle bzw. aus einer Batterie mehr als 80% der Nennkapazität entnommen wird, dann spricht man von einer Tiefentladung. Bei einer tief entladenen Batterie ist die Spannung unter der nominalen Cutoff-Spannung (Entladeschlußspannung). Nach einer Tiefentladung müssen die Bleiakumulatoren mit stark reduziertem Ladestrom langsam aufgeladen werden.

TN-S-System

Das TN-S-System (frz. Terre Neutre Séparé) ist bei Gebäudeversorgungen in Deutschland weit verbreitet, da es in der Norm DIN VDE 0100 ab Mai 1973 verbindlich für Neuanlagen geregelt wurde. Die Trennung von Schutzleiter (PE – Protective Earth) und Neutralleiter (N – Neutrum) findet in der Regel im Hausanschlußkasten statt. Wenn der Schutzleiter und der Neutralleiter getrennt geführt sind, sind Schutzmaßnahmen mit Fehlerstromschutzschaltern (FI-Schalter) möglich. Daher bietet ein TN-S-System die höchstmögliche Sicherheit.
Die Gebäudezuführung erfolgt von der Trafostation als TN-C-System (frz. Terre Neutre Combiné) mit kombiniertem Schutzleiter/Neutralleiter (PEN). Ab dem Hausanschlußkasten, spätestens ab der Stelle, an der der geforderte Mindestquerschnitt des PEN-Leiters (q > 10mm²) unterschritten werden soll, wird der PEN-Leiter in Neutralleiter und Schutzleiter aufgeteilt. Diese werden dann separat weitergeführt und dürfen im weiteren Leitungsverlauf nicht mehr zusammengeführt werden.
Die Zuführung vom Energieversorger als TN-C-System und die Verteilung innerhalb der Gebäude über eine TN-S-Systen wird auch als TN-C-S-System (frz. Terre Neutre Combiné Séparé) bezeichnet.

Toleranz

Zulässige relative Abweichung von einem Nennwert, wird in der Regel in % angegeben.

Transienten

Kurzzeitig auftretende Überspannungen im µs- oder ms-Bereich, verursacht durch Kurzschlüsse, Schaltvorgänge im Netz und Blitzeinschläge. Nach VDE0160 darf in einem 400V-Niederspannungsnetz die maximal zulässige Spannungsspitze 1300V betragen.

Trenntransformator

Transformator zur galvanischen Trennung zweier Stromkreise. Aus Sicherheitsgründen müssen z.B. Trenntransformatoren in Krankenhäusern eingesetzt werden, wenn elektrische Verbraucher in direkten Kontakt mit Patienten kommen. Durch die galvanische Trennung führt die versehentliche Berührung mit einem Leiter nicht zu einem Unfall. Auch lassen sich durch die galvanische Trennung Isolationsfehler, defekte Geräte etc. frühzeitig erkennen. Auch auf einer Bühne oder in einem Studio betriebene Fremdgeräte wie Tonverstärker, Beleuchtungsanlagen etc. müssen über jeweils einzelne Trenntransformatoren an das Stromnetz angeschlossen werden, weil man nicht voraussetzen kann, dass alle Geräte fehlerfrei sind und an der gleichen Schutzerde angeschlossen werden.

Ü

Überbrückungszeit

Mindestzeit, für die eine USV eine vollständige Versorgung der Last unter festgelegten Betriebsbedingungen sicherstellen kann, wenn bei Ausfall der Eingangsspannung die Batterien voll geladen sind.

Überladung

Leiten von Strom durch eine Batterie nach deren vollständiger Aufladung.

Überlastfestigkeit

Legt fest, welche Überlasten für eine USV unschädlich sind. In der Regel gilt für die USV von Eaton Powerware:
für max. 10min – 100% bis max. 110% der Nennlast
für max. 30s – 110% bis max. 125% der Nennlast
für max. 5s – 125% bis max. 150% der Nennlast
für weniger als 300ms sind auch mehr als 150% der Nennlast zulässig.
Die Angaben sind als Richtwert zu verstehen und können bei einzelnen USV-Serien abweichend sein.
Für den Bypass gilt in der Regel eine erweiterte Überlastfestigkeit, so dass zum Schutz des Wechselrichters im Extremfall automatisch auf den Bypass umgeschaltet wird.
Falls man begrenzt Überlasten zulassen will, so muß man die Sicherungen im Ausgangskreis entsprechend auswählen. Eine weiterführende Diskussion zum Thema Überlasten und Kurzschlußfestigkeit finden Sie hier.

Überspannungsschutz

Unter Überspannungsschutz wird der Schutz elektrischer und elektronischer Geräte vor zu hohen elektrischen Spannungen verstanden. Die Überspannungen werden durch Blitzeinwirkungen oder durch kapazitive und induktive Einkopplungen anderer elektrischer Systeme hervorgerufen. Online-USV können im Doppelwandler-Modus zuverlässig gegen Überspannungen schützen. Andere USV enthalten zumindest einen Feinschutz gegen Blitzeinwirkungen.

Überstrom

Jede Art von Strom, der die Nennstromkapazität eines Gerätes bzw. die Strombelastbarkeit eines Leiters übersteigt. Ursache: Überladung, Kurzschluß, Störung durch Erdschluß.

Überstromschutz

Bauteile oder Komponenten zum Überstromschutz sind im Allgemeinen als Sicherungen bekannt. Sie öffnen einen Stromkreis im Falle von Überlast oder Kurzschluß automatisch. Das Öffnen erfolgt zerstörungsfrei elektromechanisch oder thermisch in Sicherungsautomaten oder durch Schmelzen eines Metalls in Schmelzsicherungen. Schmelzsicherungen sind nach dem Öffnen nicht wiederverwendbar.

U

Umgebungstemperatur

Die Umgebungstemperatur eines Gerätes ist die Temperatur der umgebenden Luft. Sie wird in der Nähe des Lufteinlasses gemessen und in Grad Celsius (°C) angegeben. Siehe auch Betriebstemperatur.

Umgehung

Genormter Begriff für einen heute meistens als Bypass bezeichneten alternativen Strompfad, der Gleich- und Wechselrichter umgeht.

Umschalteinrichtung

Einrichtung zur Umschaltung der Verbraucher vom Netz auf den Wechselrichter oder umgekehrt. Während in kleineren USV diese Aufgabe kontaktbehaftet (Relais) gelöst wird, werden im mittleren und oberen Leistungsbereich elektronische Umschalteinrichtungen auf Thyristorbasis verwendet. Siehe auch Bypass.

Umschaltzeit

Zeitspanne zwischen dem Einleiten einer Umschaltung und dem Zeitpunkt, an dem die Umschaltung ausgeführt ist. Online-USV haben keine Umschaltzeit bei einem Netzausfall oder bei Umschaltung auf Bypass.

Unterbrechungszeit

Zeitspanne, während der die Ausgangsspannung unterhalb des Toleranzbereiches liegt. Sie ist demzufolge größer als die Umschaltzeit und hängt wesentlich von einer schnellen Regelung ab. Unterbrechungszeiten treten nur bei Offline-USV auf. Online-USV haben keine Unterbrechungszeiten.

UPS

Uninterruptible Power Supply, engl. Bezeichnung für USV.

USV

Unterbrechungsfreie Stromversorgung, gemeint ist in der Regel eine statische USV. Unter einer unterbrechungsfreien Stromversorgung versteht man ein Gerät, das für eine automatische, verzögerungs- und spannungsspitzenfreie Bereitstellung von elektrischen Strom bei Ausfall des Versorgungungsnetzes verantwortlich ist. In der Telekommunikationstechnik werden sehr häufig USV-Systeme zur Bereitstellung von Gleichstrom (DC-USV) eingesetzt. In der Informationstechnik, Medizintechik, industriellen Fertigung und vielen anderen Bereichen werden fast ausschließlich Wechselstrom-USV eingesetzt, weil Wechselstrom flexibler einsetzbar und für die Versorgung großer elektrischer Verbraucher besser geeignet ist. Bei den Wechselstrom-USV gibt es gemäß IEC62040-3 (auch DIN EN 62040-3) drei wesentliche Konzepte:
VFD – Offline-USV
VI – Line-Interaktive USV
VFI – Online-USV

USV, dynamische

Eine USV, bei der die Lastversorgung mit Hilfe von rotierenden Maschinen (z. B. Motor-Generatorsatz) realisiert wird. Bei Ausfall der Netzspannung kann z. B. der Motor von Batterien gespeist werden. Im Gegenzug dazu bezeichnet man eine klassische USV ohne sich bewegende Teile als statische USV.

USV, statische

Eine statische USV verfügt über keine sich bewegenden Teile für die Energieerzeugung. Sie besteht also nur aus Stromrichtern, Schaltern und Batterien, siehe USV. Das Gegenstück zur statischen USV ist die dynamische USV.

USV-Modul

Ein USV-Modul ist eine USV, die mindestens einen Gleichrichter, einen Wechselrichter und eine Batterie enthält und die mit anderen USV-Blöcken parallel geschaltet werden und/oder eine redundante USV bilden kann (DIN VDE 0558, Teil 5).

USV-Verteilung

Unter einer USV-Verteilung versteht man einen Schaltkasten, der ein Niederspannungsverteiler für die von der USV bereit gestellten Ausgangsspannung ist. Da von einer USV in der Regel eine Vielzahl von Verbrauchern zu speisen ist, benötigt man auch eine größere Anzahl einzeln abgesicherter Stromkreise, die zu den Server- und Netzwerkschränken oder sonstigen Verbrauchern führen. Zur Erhöhung der Verfügbarkeit werden in der Regel die Verteilerleisten in den Schränken festverdrahtet (ortsfest) angeschlossen. Je nach eingesetzten Verteilerleisten oder Steckdosen sind Absicherungen zwischen 10A und 32A üblich (Sicherungsautomaten mit C-Kennlinie, wie C10, C16, C20, C25 oder C32).

V

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit A eines technischen Produkts ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Produkt seine Funktionen in einem definierten Zeitintervall verläßlich erfüllt. Sie wird als Qualitätskriterium verwendet, das mit statistischen Mitteln über die Ausfallgefährdung eines Produkts ermittelt wird. Unter Vernachlässigung der planmäßigen Wartungen kann man die Verfügbarkeit A über das Verhältnis aller Verfügbarkeitszeiten durch die Gesamtzeit der Nutzung des Produkt berechnen, oder vereinfacht:
A= MTBF / (MTBF + MDT). Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sind unterschiedliche Betrachtungsweisen des gleichen Sachverhaltes.

Verlustleistung

Diejenige Wirkleistung PV, die in einer USV von dieser selbst (Gleichrichter, Wechselrichter, Batterien, Steuerung ezc.) verbraucht und in Wärme umgesetzt wird. Siehe auch 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 (wie z. B. Lüfter) auf. Aber auch wiederholte extreme elektrische oder thermische Belastungen können zu Verschleißausfällen führen.

Verteiler

Verteiler werden für die Aufteilung eines Eingangs-Stromkreises auf mehrere Ausgangs-Stromkreise oder elektrischen Verbrauchern eingesetzt. In der Elektrotechnik werden alle Verteiler für die Verteilung von Elektroenergie unter einer Nennspannung von 1000V als Niederspannungsverteiler (NS-Verteiler) bezeichnet. Siehe auch Anschlußkasten.

W

Wartungsbypass

siehe manueller Bypass

Wechselrichter

Der mit Leistungstransistoren (IGBT) bestückte Wechselrichter in Brückenschaltung formt die Gleichspannung durch eine Folge von unterschiedlich breiten, aber sehr kleinen Rechteckimpulsen in eine Wechselspannung mit Sinusform um.

Wechselstrom

Elektrischer Strom, der entsprechend der festgelegten Frequenz seine Polarität ändert. In Europa ist im Allgemeinen eine Frequenz von 50Hz festgelegt. Damit dauert eine Periode 20ms. Als Wechselstrom wird in der Regel einphasiger Wechselstrom mit einer Zuführung über einen Leiter L, einem Neutral- oder Rückleiter N und einem Schutzleiter PE bezeichnet. In Deutschland, Österreich und in der Schweiz ist eine Spannung von 230V verbindlich geregelt. Darüberhinaus gibt es auch Wechselstrom mit 120V, 200V, 208V, 220V, 240V oder 250V.

Wiederaufladezeit

Längste Mindestzeitspanne, die zur vollständigen Aufladung der entladenen Batterien der USV benötigt wird, wenn die USV unter festgelegten Bedingungen betrieben wird.

Wirkleistung

Die Wirkleistung P ist die tatsächliche elektrische Leistung, die für die Umwandlung in andere Leistungen (z. B. mechanische, thermische oder chemische) verfügbar ist. Die Wirkleistung steht über den Leistungsfaktor in Relation zur Scheinleistung S.

Wirkungsgrad

Verhältnis von Ausgangs-Wirkleistung zur Eingangs-Wirkleistung in % unter festgelegten Betriebsbedingungen ohne Energieaustausch mit der Batterie, aber unter Berücksichtigung der Erhaltungsladung. Der Wirkungsgrad wird in der Regel bei Vollast ermittelt. Bei einer geringeren Last ist der Wirkungsgrad teilweise erheblich geringer. Zur Erzielung eines optimalen Wirkungsgrades sollte man eine USV nicht zu sehr überdimensionieren, wobei jede USV aus Erfahrung eine Leistungsreserve von mindestens 25% haben sollte.

Z

Zufallsausfall

Ein Zufallsausfall ist ein nicht verhersehbarer und ohne offensichtliche Ursache oder äußerer Einwirkung auftretender Ausfall eines Systems oder Bauteils. Die Einhaltung der vorgegebenen Betriebsbedingungen und eine optimale Betriebsweise trägt dazu bei, die Zahl der Zufallsausfälle erheblich zu reduzieren und somit die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Zuverlässigkeit

Die Zuverlässigkeit eines technischen Produkts ist eine Eigenschaft, die angibt, wie verlässlich ein Produkt seine Funktionen in einem definierten Zeitintervall erfüllt. Sie wird als Qualitätsmaßstab verwendet, der mit statistischen Mitteln die Ausfallgefährdung von Erzeugnissen (Systemen), beispielsweise USV beschreibt. Siehe auch Verfügbarkeit und MTBF.

Zwischenkreis

Verbindungsglied zwischen Gleichrichter und Wechselrichter mit Glättungs- und Messeinrichtung sowie Realisierung des Batterieanschluß mit Batteriemanagement.