Fragen über USV


Simu Langenegger
Diese Lernkarten behandeln Aufbau, Funktionsweisen und Klassifizierungen von USV-Anlagen sowie typische Netzstörungen und deren Auswirkungen. Sie erklären die drei Stufen der USV-Klassifizierung nach Abhängigkeit vom Netz, Spannungskurvenform und dynamischer Toleranzkurve und zeigen, wie verschiedene Codes (VFD, VI, VFI) unterschiedliche Schutzgrade bieten. Praktische Beispiele illustrieren Ursachen und Schäden von Oberschwingungen, Spannungsverzerrungen oder Frequenzschwankungen, was besonders Elektroinstallateure und Techniker für sichere Stromversorgung sensibilisiert.
Karten
17
Lernende
46
Sprache
Deutsch
Kategorie
Elektrotechnik
Stufe
Andere
Erstellt / Aktualisiert
30.05.2014 / 03.06.2026

Lernkarten

USV: Netzausfälle (Power Failure & Momentary Interruption)

Was ist das?
Wie werden sie unterteilt?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Sind Netzausfälle von einigen Milisekunden bis über 5 Minuten.
Werden in 2 Klassen eingeteilt. Lang- und Kurzfristig / mehr als 5min oder weniger als 5min jedoch grösser als einige Milisek.

Ursachen: Unwetter, Schalthandlungen im Netz, Kurzschlüsse

Auswirkungen: Unkontrollierte Abschaltung von Verbrauchern --> Verletzung von Menschen --> Produktionsschwierigkeiten

USV: Spannungsschwankungen (Power Sag)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Sind unterhalb der zulässigen Grenden für einen Teil einer Periode bis zu einer Dauer von mehrern Perioden oder Sekunden.

Ursachen: Überlastung im Netz

Schäden: Führt bei Verbrauchern mit konstatem Strombedarf zu erhöhter Stromaufnahme --> unzulässiger Erwärmung

USV: Spannungsspitzen (Power Surge inkl. Spike)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Spannungsimpulse von serh kurzer Dauer (Milisek.) bis zu einigen 100V über Normalwert

Ursachen: Blitzeinschläge in Freileitungen / Gleich- & Wechselrichter / Kurzschlüsse

Schäden: Zerstörung von Elektronik-Komponenten

USV: Unterspannungen (Undervoltage / Brownout)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Spannungen unterhalb der zulässigen Grenzen für einen Teil einer Periode bis zu einer Dauer von mehrern Perioden oder Sek. 

Ursachen: Überlastung des Netzes

Schäden: Meistens kein Problem. Kann bei lägerer dauer bei Verbrauchern mit kontstantem Stromverbrauch zu erhöhter Stromaufnahme führen --> unzulässiger Erwärmung

USV: Überspannungen (Overvoltage)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Erhöhung der Spannung über den zulässigen Gerenzwert für einie Sek oder länger.

Ursachen: Überlastung des Netzes

Schäden: Verursacht Sättigung bei magnetischen Bauelementen. Führt zu erhöhter Stromaufnahme --> Überhitzung --> Zerstörung

USV: Spannungsstösse (Switching Transients Notch)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Spannungspulse sehr kurzer Dauer (Milisek.) & Spannungsspitzen und Spannungseinbrüche.

Ursachen: Laständerungen, z.B. Anlaufen eines Lifts

Folgen: Belastung, evtl. Zerstörung von Komponenten / elektronische Steuerungen können zu unkontrollierten Zustand kommen / Rechner blockieren

USV: Frequenzschwankungen (Frequency Veriations)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Abweichungen von Frequenzen um mehr als das zulässige Mass

Urachen: Einsatz von Netzersatzanlagen z.B. Generatoren

Folgen: Probleme bei netzfrequenzabhängigen Geräten / Netzteile oder Geräte können Fehlfunktionen bekommen oder Überhitzen

USV: Spannungsverzerrungen (Line Noise)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Unregelmässige Veränderungen von Spannung und Storm mit kleiner Amplitude

Ursachen: Schlechte Steckverbinder / HF-Einstreuungen durch Luft (zB. Radio/TV) 

Folgen: Kann EDV-Netze beinträchtigen.

USV: Spannungsoberschwingungen (Harmonic Distortion)

Was ist das?
Wodurch können sie Verursacht werden?
Was für Schäden können entstehen?
Wie sieht die Sinuskurve aus?

Andauernd periodische Spannungsveränderungen unabhängig von der Netzfrequenz. Normalerweise ein Mehrfaches der Netzfrequenz.

Ursachen: Gleich- und Wechselrichter / getaktete Netzteile

Folgen: können elektrische und elektronische Geräte beinträchtigen. Lebensdauer von Motoren durch Überhitzung wesentlich verkürzen

Wie werden USV unterteilt (Alt)?

On-Line
Line-Interaktiv
Offline

Wie werden USV eingeteilt (neu) 

inkl. kurze Erklärung

In Klassifizierungen:

Stufe 1 Noch Abhängikeit des USV-Ausganges vom Netz

Stufe 2 Die Spannungskurvenform des USV-Ausganges

Stufe 3 Dynamische Toleranzkurve des USV-Ausganges

Was bedeutet bei einer USV: Stufe 1 / Code VFI?

inkl. Prinzipschema

Stufe 1 =Art der Abhängikeit des USV-Ausganges vom Netz
Code VFI = USV-Ausang ist unabhängig vom Netz / alt Online 

UPS output is Independet of mains Voltage and Freqency variations

Ausgangsspannung wird im Normalbetrieb komplett neu von einem Wechselrichter erzeugt, dadurch kann dieser Typ eine Lösung gegen alle 10 Netzstörungen sein.

Was bedeutet bei einer USV: Stufe 1 / Code VI?

inkl. Prinzipschema

Stufe 1: Art der Abhängikeit des USV-Ausganges vom Netz
Code VI: USV-Ausgang ist abhängig von der Netzfrequenz / Line-Interactive

Netzstörungen bis ca. 8ms werden von der Regelung nicht unterdrückt
Netzfrequenz- und Phasenfehler gelangen zum Verbraucher. Dieser USV-Typ benötigt deshalb kein Gleichstromzwischenkreis.

Lösung gegen 5 der 10 möglichen Netzstörungen.

Was bedeutet bei einer USV: Stufe 1 / Code VFD?

inkl. Prinzipschema

Stufe 1: Art der Abhängikeit des USV-Ausganges vom Netz
Code VFD: USV-Ausgang ist abhängig von Änderungen der Netzspannung und der Netzfrequenz / Offline

Im Normalbetrieb werden fast alle Netzstörungen an die Verbraucher weitergeleitet. Durch Filter können Verbesserungen erreicht werden.

Lösung gegen 3 der 10 möglichen Netzstörungen

Was bedeutet bei der USV die Stufe 2?

Weleche Codes gibt es, was bedeuten sie?

Die Art der Spannungskurvenform des USV-Ausganges.

Einteilung der Kurvenform der Ausgangsspannung in den beiden Betriebsarten Netzbetrieb und Batteriebetrieb.

Buchstabe 1: Bei Normalbetrieb
Buchstabe 2: Bei Batteriebetrieb

S S = sinusförmig (Verzerrungsfaktor D <0.08 bei allen linearen und nichtlinearen Referenzlasten
X X = nicht sinusförmig (D >0.08 bei nichtlinearer Referenzlast)
Y Y = nicht sinusförmig ( Überschreitet auch die Grenzwerte von IEC)

Was bedeutet bei der USV Stufe 3?

Wie wird die Stufe unterteilt? Wie sehen sie aus?

Stufe 3 = Art der Dynamischen Toleranzkurve des USV Ausganges
Klassifikation 1-3 (XXX)
1. X = Bei änderung der Betriebsart, z.B. Netzbetrieb - Batteriebetrieb - Bypassbetrieb
2. X = Bei Lastsprüngen mit linearer Last im Normalbetrieb und Batteriebetrieb
3. X = Bei Lastsprüngen mit nicht linearer Last im Normalbetrieb und Batteriebetrieb

 

Welche 10 Netz-Störungen gibt es? Welche wird von welcher USV-Stufe abgedeckt und welche Code ist hinterlegt? inkl. alter Bezeichung

   

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