Get best of the week

5 Mythen über UPS, ihre Widerlegung und die reale Situation



Unterbrechungsfreie Stromversorgung seit mehr als einem Jahrzehnt - ein wichtiges, aber unauffälliges Merkmal von Unternehmens- und Heimbüros. Viele von uns erinnern sich an sie in den seltenen Momenten eines Stromausfalls oder wenn Sie neue USVs kaufen oder Batterien ersetzen müssen. Hier kommt der Wunsch zu retten auf. Und wo der Wunsch zu retten besteht, gibt es alle möglichen Mythen und "Geschichten von Erlebten". Heute werden 5 dieser Mythen weniger sein.

Mythos 1. Die USV schützt vor allen Stromproblemen.


Dieser Mythos ist am häufigsten bei kleinen Unternehmen und Privatanwendern anzutreffen. Im Gegensatz zum Unternehmenssektor, in dem der Kauf von USVs (auch bekannt als UPS) als obligatorische Ausgaben in den IT-Budgets von Unternehmen behandelt wird, kaufen „Physiker“ und kleine Unternehmen diese auf Restbasis. Der Grund für den Kauf liegt normalerweise bei sich selbst - wenn ein plötzlicher Stromausfall zum Verlust signifikanter Ergebnisse führt. Wenn Sie es jedoch bereits gekauft haben, halten viele Benutzer den Stromschutz ihrer Computer für 100% vollständig. Ist es so?

Wahrheit:Die USV schützt die Last vor Unterbrechung der Hauptstromversorgung, jedoch für relativ kurze Zeit. Abhängig von der Batteriekapazität und der Last kann die USV den Betrieb der geschützten Geräte für ein Dutzend oder zwei Minuten unterstützen. Wenn die Netzspannung länger ausfällt, sind autonome Stromversorgungsgeräte erforderlich - beispielsweise Generatoren oder sogar Sonnenkollektoren.

Die meisten USV-Modelle vom Typ Line-Interactive und Double Voltage Conversion verfügen über ein Eingangsnetzfilter und einen Spannungsregler, wodurch die Last innerhalb bestimmter Grenzen vor hochfrequenten Störungen und Spannungsabweichungen im Netzwerk geschützt wird. Wenn die Spannungsparameter von höheren Werten abweichen, schaltet die USV auf Batteriestrom um.

Es sei auch darauf hingewiesen, dass eine USV nicht erforderlich ist, um Geräte, die bereits über eine autonome Betriebsart verfügen, mit einer eigenen Batterie zu versorgen, z. B. Laptops. Es wird jedoch empfohlen, auch solche Geräte über einen Überspannungsschutz anzuschließen.

Wir können über ein Dutzend Optionen für die Unterbrechung der normalen Stromversorgung sprechen, mit denen moderne USVs fertig werden. Komplexe Fälle wie Frequenzinstabilität im Stromnetz und signifikante Verzerrung der sinusförmigen Spannungsform können nur durch den fortschrittlichsten USV-Typ korrigiert werden, der als Doppelumwandlungs-USV (auch als Online-USV bezeichnet) bezeichnet wird. In solchen USVs wird die alternierende Eingangsspannung zuerst in direkt und dann wieder in alternierend umgewandelt, bereits mit einer idealen Sinusform.


Liste möglicher Verstöße im Stromversorgungssystem. Quelle (im Folgenden, sofern nicht anders angegeben): Eaton

Es gibt jedoch Verstöße, mit denen die USV nicht fertig wird. Ein langfristiger Stromausfall wurde bereits genannt, aber es besteht eine weitere Gefahr - starke Hochspannungs-Spannungsspitzen, die beispielsweise auftreten, wenn ein Blitz auf eine Stromleitung trifft, und dies sind Strom- und Spannungsspitzen mit Eigenschaften von mehr als 20 kV.

Um die Last, einschließlich Haushaltsgeräte, vor Beschädigungen zu schützen, wird die USV zusammen mit einem Überspannungsschutzgerät (Überspannungsschutz oder Überspannungsableiter) verwendet. In einer städtischen Umgebung kann der Benutzer diesen Moment möglicherweise nicht beachten, da die SPD von der Netzwerkseite aus installiert wird. Wenn Sie jedoch in einem einzelnen Landhaus wohnen, müssen Sie sich selbst um die Organisation des Blitzschutzsystems und die Installation der SPD kümmern.

Mythos Nummer 2. Wenn Sie die USV-Batterie durch periodisches Entladen „trainieren“, verlängert sich ihre Lebensdauer


Dieser Mythos führt seine Geschichte auf die Methoden zurück, die Lebensdauer alter Generationen von Autobatterien (Batterien) zu verlängern. Die Idee ist folgende: Da sich Bleibatterien in der USV befinden und Autobatterien auch Blei enthalten, sollten Sie versuchen, dieselbe Methode anzuwenden, um ihre Lebensdauer zu verlängern. In der Sowjetzeit gab es in der Zeitschrift „Behind the Wheel“ die Überschrift „Tips of Experienced“, in der Autofahrer ähnliche Erfahrungen mit der Verlängerung der Batterielebensdauer austauschten (selbst dann war diese Erfahrung sehr umstritten).

Wahrheit: USV-Hersteller empfehlen solche Verfahren nicht, da sie unwirksam sind. Darüber hinaus wird angenommen, dass eine Tiefenentladung die Lebensdauer von Bleibatterien in der USV verkürzt.

Es ist wichtig, dass Sie die einfachsten Richtlinien für USV-Batterien befolgen:

  • vor dem ersten Gebrauch vollständig aufladen;
  • Beachten Sie das Temperaturregime (wenn möglich, installieren Sie die USV an einem kühlen Ort, in einem Abstand von Heizkörpern, nicht abdecken);
  • Verwenden Sie erweiterte USV-Einstellungen, um die Batterieladung (falls vorhanden) zu steuern.

Und wie viel liefert die Batterie in der USV? Im Durchschnitt orientieren sich die Hersteller an einer 5-jährigen Bleibatterielebensdauer, obwohl in der Praxis etwa die Hälfte von ihnen aufgrund von Nichteinhaltung der Betriebsbedingungen oder aus anderen Gründen nach 3-4 Jahren ausgetauscht werden muss. Ein vielversprechender neuer Batterietyp, Lithium-Ionen-Batterien, kann mit einer Lebensdauer von 8 bis 10 Jahren rechnen.

Typisches Bleibatteriedesign für USV. In den meisten Fällen verwenden sie Blei-Säure-Batterien (VRLA, ventilgeregelte Blei-Säure) mit einem internen Druckregelungsluftventil, auch als versiegelte oder wartungsfreie Batterien bezeichnet. Der Elektrolyt, eine wässrige Schwefelsäurelösung, wird durch Additive in einer gelartigen Substanz in ihnen gebunden. Die Batterien bestehen aus Polypropylen-Kunststoff und das Ventildesign verhindert das Austreten von Elektrolyt, wenn die Batterie gekippt wird

Da Blei-Säure-Batterien für USVs kein Wasser zugesetzt werden kann, ist das Recycling des Wassers in der Batterie entscheidend für deren Lebensdauer. Jeder Faktor, der die Verdunstungsrate oder den Wasserverlust erhöht, wie z. B. eine erhöhte Umgebungstemperatur oder Wärme aus dem Ladestrom, verkürzt die Batterielebensdauer . Hier ist eine detailliertere Liste:

  • — , ;
  • : 25 °, , ( Eaton, 9 ° 25 ° 50%);
  • 25° , ;
  • , , ; , +5 +10°, , . . , , , .

Um zu verhindern, dass die USV nach einem Stromausfall zu kurz arbeitet, muss die verbleibende Batteriekapazität regelmäßig überprüft werden. Alle USVs, mit Ausnahme der billigsten Haushaltsmodelle, werden auf dem integrierten USV-Display angezeigt oder können mit einer speziellen Software abgerufen werden.

Gibt es andere Möglichkeiten, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, als „an einem kühlen Ort aufbewahren“? Ja, es gibt zwei solche Methoden - mit begrenzter Wirkung und Kardinal.

Beginnen wir mit einer begrenzten Option. Bleibatterien werden seit mehr als 30 Jahren in USVs verwendet. Während dieser Zeit wurden wiederholt Versuche unternommen, Wege zu finden, um die Lebensdauer der Batterie durch Ändern des Lademodus zu verlängern. Im Allgemeinen ist uns dies gelungen, und bereits seit etwa 10 Jahren verwenden viele USV-Modelle der Enterprise-Klasse eine spezielle Batterieladetechnik.

Ein Beispiel ist die ABM-Ladetechnologie (Advanced Battery Management) von Eaton, die die Lebensdauer von Bleibatterien durch die Verwendung eines komplexen Lademodus erheblich verlängert (bis zu 50%): Da eine typische USV die meiste Zeit im Leerlaufmodus verwendet wird, wird die ABM-Technologie aufgeladen Batterien nur bei Bedarf. Meistens arbeitet der Akku im "Ruhe" -Modus und lädt sich innerhalb bestimmter Zeitintervalle auf.


Ladeplan für USV-Akkus mit AVM-Technologie

Die herkömmliche Lademethode (konstantes Aufladen mit geringem Strom) trocknet den Elektrolyten im Vergleich zur AVM schneller und beschleunigt den Prozess der Plattenkorrosion. Darüber hinaus wird bei Verwendung des AVM eine genauere Überwachung des Batteriewechselzeitraums bereitgestellt, was für Firmenkunden wichtig ist. In USVs von Eaton wird die AVM-Technologie in Modellen der Serie 5 und höher verwendet.

Und schließlich besteht ein grundlegender Weg zur Verlängerung der Batterielebensdauer darin, auf Lithium-Ionen-Batterien umzusteigen. Dies ist ein vielversprechender neuer Batterietyp. In Eaton-USVs sind diese Batterien ab bestimmten Modellen der 5er-Serie erhältlich. Lithium-Ionen-Batterien halten bis zu 10 Jahre, haben eine schwache Selbstentladung, ein geringeres Gewicht und eine größere Kapazität im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien ähnlicher Größe sowie eine um eine Größenordnung höhere Lade- / Entladezyklen. Zum Beispiel geht Eaton davon aus, dass bei einer Rack-montierbaren USV Modell 5P 1U 1500 VA USV für 8 Betriebsjahre die Verwendung eines Lithium-Ionen-Akkus anstelle von 2-3 Blei-Akkus zu Einsparungen von etwa 600 US-Dollar führen wird.

Mythos Nummer 3. Die zum Austausch verkauften Batterien sind schlechter als die ursprünglich im Werk in der USV installierten Batterien und deutlich kleiner.


Durch diesen Mythos sowie durch die folgenden zwei werden wir in einer beschleunigten Reihenfolge übergehen, weil Sie können leicht durch buchstäblich ein oder zwei Absätze des Textes widerlegt werden.

Richtig: Markenbatterien, die als Ersatzteile verkauft werden, sind identisch mit denen, die werkseitig in der USV installiert sind. Die unterschiedliche Lebensdauer erklärt sich aus der Tatsache, dass Benutzer Batterien kaufen können, die bereits im Lager gelogen haben, sowie aus der Tatsache, dass sie - dh dieselben Benutzer - die USV-Modi nach der Installation einer neuen Batterie (die im Werk durchgeführt wird) häufig nicht konfigurieren, obwohl dies ein solches Verfahren ist Es ist einfach und in der Bedienungsanleitung für viele USVs beschrieben (mit Ausnahme der billigsten Modelle - es gibt keine solche Funktion).


Der Akku aus den Ersatzteilen ist identisch mit dem werkseitigen.

Für die USV der Eaton 9-Serie sollten beispielsweise folgende Einstellungen vorgenommen werden:

  • ABM cycling Battery charge mode;
  • : Temperature compensated charging = enabled;
  • (Automatic battery support test = Enabled), 25 .

4.


:Autobatterien geben beim Laden Wasserstoff und eine ganze Reihe anderer schädlicher Substanzen ab, einschließlich Schwefelsäuredämpfe, sodass sie nicht in Wohngebäuden und Büros verwendet werden können. Nicht umsonst ist an Tankstellen zum Laden der Batterien eine separate Box mit starker Belüftung vorgesehen. Darüber hinaus gibt es eine unterschiedliche Struktur der Platten für verschiedene Betriebsarten: Für Autobatterien sind sie für hohe Einschaltströme ausgelegt (tatsächlich sind Autobatterien für den Start ausgelegt) und die USV-Batterie für Langzeitentladung mit moderaten Strömen. Die Batterie in einem Auto ist nur 99,9% der Zeit, weil Ein Generator dient zur Stromversorgung der Verbraucher. Das Fahren mit einem ausgefallenen Generator „auf Batterie“ ist ein seltener Notfallmodus für eine solche Batterie. Folglich hält die Autobatterie in Verbindung mit der USV deutlich weniger als ihre normale Lebensdauer (5-7 Jahre).

Auch für Fans von Wirtschaftlichkeit und / oder "grüner" Energie: Die Lebensdauer einer Autobatterie wird besonders verkürzt, wenn Sie versuchen, sie in Verbindung mit einer Solarbatterie und einer USV im Kaltstartmodus für die autonome Stromversorgung eines Landhauses zu verwenden (dh wenn das Solarpanel am Nachmittag aufgeladen wird) Batterie, und im Dunkeln schaltet die USV in den Kaltstartmodus und versorgt die privaten Verbraucher). Die Batterien für Solarenergiesysteme werden wie Standardbatterien für USVs nach dem Gel-Schema hergestellt und sind für eine lange und tiefe Entladung ausgelegt. Bei einer Autobatterie ist dies jedoch ein extremer Modus, der zur Zerstörung der Platte führt.

Fazit: Sie können nicht bei der Verwendung einer Autobatterie sparen. Es ist besser, verschiedene Bestände von Batterielieferanten zu überwachen und zu versuchen, billigere reguläre Batterien für USVs (bzw. Solaranlagen) zu kaufen.

Mythos 5. Es ist möglich, die Zuverlässigkeit des Schutzes zu verbessern, indem zwei oder mehr USVs in Reihe miteinander geschaltet werden.


Dies ist vielleicht der lächerlichste Mythos über UPS.

Wahrheit: Die Zuverlässigkeitstheorie besagt direkt, dass die Systemzuverlässigkeit nur mit paralleler Redundanz zunimmt. In professionellen IT-Geräten wie Servern und Switches werden zwei Netzteile für Rechenzentren bereitgestellt. Daher können sie über zwei separate Stromleitungen mit Strom versorgt werden. Die meisten Computergeräte verfügen jedoch über eine einzige Stromversorgung, und für die parallele Redundanz sind zusätzliche Schaltgeräte zwischen den Stromversorgungen erforderlich.


Die Zuverlässigkeit der Stromversorgung hängt von der Redundanz ab

Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung zu erhöhen, wird empfohlen, parallele Systeme zu erstellen, wenn zwei oder mehr USVs gleichzeitig mit derselben Last betrieben werden. Bei einem Ausfall einer von ihnen wird die fehlerhafte Quelle vom System getrennt und die Last gleichmäßig auf die verbleibenden verteilt.

Solche Leistungsschaltgeräte werden als ABP (Automatic Transfer Switch) bezeichnet und sind für verschiedene Arten von Lasten erhältlich. Es gibt einphasige und dreiphasige ATS mit Installation in einem 19-Zoll-Rack, in einer Schalttafel und tragbar. Ein Beispiel für Rack-ABP ist der statische Eaton STS-Switch. Die Umschaltzeit zwischen den Eingängen beträgt ca. 6 ms, was den Betrieb der Computerausrüstung nicht beeinträchtigt.

Ein Beispiel für ein System, bei dem das Umschalten zwischen mehr als zwei Stromquellen mit einer Zuverlässigkeit von bis zu „fünf Neunen“ (99,999%) erforderlich ist, ist die patentierte Hot Sync- Technologie von Eaton . Sie können damit ein paralleles USV-System mit Redundanz gemäß dem N + 1-Schema organisieren (z. B. zwei modulare USVs zum Schutz der Last und eines für Redundanz). Der Unterschied zwischen Hot Sync und anderen intelligenten Redundanzsystemen besteht darin, dass kein einzelner Fehlerpunkt vorhanden ist, bei dem es sich normalerweise um die Steuereinheit mehrerer USVs handelt.

Weitere Informationen zu unterbrechungsfreien Stromversorgungssystemen von Eaton für Unternehmen, mittlere und kleine Unternehmen (KMU) sowie Privatanwender finden Sie auf der Website des Unternehmens .

More articles:


All Articles