Definition
Eine Unterbrechungsfrie Stromversorgung besteht aus Akkumulatoren, Stromrichtern und einer elektronischen Steuerung und Regelung.
In Serie hergestellte USV sind ab einer Leistung von etwa 300 VA bis hin zu mehreren 100 kVA erhältlich. Die Leistung ist im Wesentlichen von der Belastbarkeit der Stromrichter abhängig. Ein weiteres wesentliches Merkmal einer USV ist die maximale Überbrückungszeit, die von der Kapazität der Akkumulatoren abhängt. Sie kann je nach Anforderung wenige Sekunden oder mehrere Stunden betragen. USV, deren Überbrückungszeit durch zusätzliche Akkumulatoren verlängert werden kann, sind ab einer Leistung von etwa 1500 VA erhältlich.
Bei großem Bedarf an Leistung und Überbrückungszeit kommen auch Stromerzeugungsaggregate zum Nachladen der Akkumulatoren zum Einsatz. Dazu werden heutzutage auch Rotierende USV-Anlagen Angeboten, welche den Benötigten Strom aus Kinetischer Energie gewinnen. Diese wird durch eine mehrere 100kg schwerer Schwungscheibe geliefert, welche durch die Netzspannung angetrieben wird und bei Stromausfall die gespeicherte Energie wieder abgibt. Jedoch ist dadurch die zeitliche Überbrückung eines Stromausfalls nur Begrenzt möglich. Deswegen werden diese Anlagen meist in Verbindung mit einem Diesel –Aggregat geliefert, um eine Zeitraum unabhängige Stromversorgung gewährleisten zu können. Dabei ist zu beachten, dass die USV-Anlage nur den Zeitraum überbrückt, den das Diesel-Aggregat benötigt um anzulaufen.
Computer in kleineren Rechenzentren werden bei einem Stromausfall automatisch heruntergefahren, bevor die Überbrückungszeit abgelaufen ist. Geöffnete Dateien, zum Beispiel sensible Datenbanken, werden so kontrolliert geschlossen, um Datenverlust zu verhindern. Server und USV kommunizieren zu diesem Zweck standardmäßig über die Schnittstelle RS-232, optional über Ethernet, inzwischen vereinzelt auch über USB. Über diese Verbindung kann die USV auch überwacht, gesteuert und eingestellt werden. Bei einer Verbindung über Ethernet ist dazu üblicherweise keine spezielle Software, sondern lediglich ein Webbrowser notwendig. Die entsprechenden Funktionen sind in der Firmware der USV angelegt.
"Wie bei einer Betriebsausfallsversicherung auch, sichert eine
USV durch relativ kleine Kosten vor einem möglicherweise riesigen
Kostenberg im Schadensfall jedes Unternehmen überschaubar ab."
- Christian Schröder, geeschäftsführender Gesellschafter vom Systemhaus FKS
Sollte es zu Ausfällen oder Störungen kommen, kann eine mit einem Computer verbundene USV über eine installierte Software Warnungen per Popup, Excel, E-Mail oder auch SMS an die Administration versenden.
Größere Rechenzentren haben Notstromgeneratoren. Die Versorgung aus Akkumulatoren dient hier dem Zweck, genau die Zeit zu überbrücken, bis die Generatoren gestartet und auf Nennleistung gebracht wurden.
Die Grundfunktionen einer USV umfassen in der Regel einen regelmäßigen automatischen Belastungstest, bei dem die Akkumulatoren im laufenden Betrieb mit der angeschlossenen Last entladen werden. Nach 3 bis 4 Jahren, spätestens nach der vom Hersteller angegebenen Lebensdauer, sollten die Akkus jedoch in jedem Fall ersetzt werden.
Bei der Frage der Umschaltzeiten ist zu berücksichtigen, dass Kondensatoren und Spulen der Netzteile ausreichend Energie für einige Millisekunden speichern, denn bei der Versorgung durch Wechselspannung mit 50 Hz gibt es 100 reguläre Nullpunkte pro Sekunde. Bei sensiblen Geräten sind jedoch besonders kurze Umschaltzeiten erforderlich.