USV Auswahl

[x3r0]

Bitte um Hilfe bei dieser Aufgabe.
Mit der Rechnung komme ich klar, jedoch verstehe ich nicht wieso die UPS On-Line 2 und nicht die UPS On-Line 3 richtig ist.

 

Bearbeitet 24. November 2015 von Chief Wiggum

[Wuwu]

https://www.aegps.com/de/technologie/unterbrechungsfreie-stromversorgung-usv/online-usv/

Weil die UPS3 eine OFFline ist?

 

[mqr]

Hallo,

ja, bei einer eingangsunabhängigen Stromversorgung (VFI) sind die Batterien direkt zwischen Gleich- und Wechselrichter angeschlossen und glätten so die Gleichspannung mit. So können Eingangsverzerrungen besser abgefedert werden und bei Netzausfall brauchen die Batterien nicht zugeschaltet werden. Das war die Vorgabe. Die Offline (VFD) muss die Batterien erst zuschalten, dass dauert einige Millisekunden und die Ausgangsspannung ist im kleinem Rahmen Eingangs- und Lastabhängig, bevor umgeschaltet wird.

Grüße

Micha

[x3r0]

Am 14.11.2015, 17:36:11 , Wuwu sagte:

https://www.aegps.com/de/technologie/unterbrechungsfreie-stromversorgung-usv/online-usv/

Weil die UPS3 eine OFFline ist?

Und warum muss man die offline wählen? 

 

[Wuwu]

Steht doch in meinem Link... VFI = Online UPS

[mqr]

Hallo x3r0,

offline ist ein Wort aus dem englischen und bezieht sich nicht nur auf eine Netzwerkverbindung. In diesem Fall sind es die Batterien deren Betriebszustand "offline" ist, da sie erst zugeschaltet werden müssen (bauartbedingt). 2 Punkte die auch verdient werden sollen.

(Wobei ich mich am Rande frage wofür überhaupt eine Netzwerkverbindung, Installationssoftware etc. benötigt wird. Da fällt mir nur die Spannungs- und Frequenzeinstellung ein  (110V oder 60Hz) und vielleicht der Ladezustand ("sie haben noch 10, 9, 8 sec."). Wahrscheinlich wird man aber an der Stelle die Lastabwurfkriterien vorgeben und warnen, da man sonst evt. den Netzausfall nicht bemerkt)

Grüße

Micha

[Crash2001]

Am ‎21‎.‎11‎.‎2015‎ ‎20‎:‎04‎:‎30 , mqr sagte:

[...](Wobei ich mich am Rande frage wofür überhaupt eine Netzwerkverbindung, Installationssoftware etc. benötigt wird. Da fällt mir nur die Spannungs- und Frequenzeinstellung ein  (110V oder 60Hz) und vielleicht der Ladezustand ("sie haben noch 10, 9, 8 sec."). Wahrscheinlich wird man aber an der Stelle die Lastabwurfkriterien vorgeben und warnen, da man sonst evt. den Netzausfall nicht bemerkt)[...]

Da gibt es mehrere sinnvolle Sachen, die man darüber machen kann.

• Server bei Erreichen eines kritischen Energielevels richtig herunterfahren, damit diese keinen Datenverlust erleiden / das System nicht kaputt geht (einen Server einfach so ausschalten, während Daten übertragen werden, ist keine gute Idee)
• Konfiguration der Parameter (wann sollen die Geräte automatisiert heruntergefahren werden)
• Konfiguration von Netzwerkparametern, damit das Gerät remote abgefragt werden kann plus Syslog-Server oder SNMP-Server-Einstellungen
• Überwachung der Daten der UPS (Ladezustand, Kapazität, Funktionstüchtigkeit) durch herstellerspezifische oder generelle Monitoringtools

Die Spannungs- und Frequenzeinstellungen darüber zu regeln, wäre ziemlich kontraproduktiv - findest du nicht auch? Dafür müsste die USV ja erst einmal an den Strom angeschlossen werden und "der Server" auf der USV laufen...
In Europa gilt ja eine Netzspannung von 230 V ±23 V bei 50Hz, in anderen Regionen bis runter auf 100V bei 50 oder 60Hz (Übersicht).Die USVs haben entweder am Netzteil einen Schalter, an dem man sie zwischen 110 und 240V umschalten kann, oder aber sie haben ein elektronisches Netzteil, das die Spannung automatisch erkennt und sie dementsprechend auf die richtigen Werte transformiert.

[mqr]

Hallo Crash,

Ähm...  ja klar, Du hast recht, eben ein kurzes Selfbrainstorming zu dem Thema:

vor 7 Stunden, Crash2001 sagte:

Die Spannungs- und Frequenzeinstellungen darüber zu regeln, wäre ziemlich kontraproduktiv - findest du nicht auch? Dafür müsste die USV ja erst einmal an den Strom angeschlossen werden und "der Server" auf der USV laufen...

ich erinnere mich da an früher, wo dann mein Tape "geraucht" hat als ich den Schalter auf 110 V gestellt hab.

An der Stelle könnte es jedoch sein, dass evt. die Ausgangsspannung der USV angepasst werden muss und wo Du ja die Liste mit den Steckertypen verlinkt hast, bleibt zu erwähnen, dass es für alle eben auch Adapter gibt. Diese Adapter sind allerdings mit Vorsicht zu gebrauchen (s. Tape) und auch meist weder zugelassen oder geprüft. Falls es überhaupt Computertechnik gibt, die von Hause aus nur mit 110V/60Hz läuft. Es ist halt nicht immer erwünscht, dass alles völlig kompatibel ist.

Zusätzlich werden bei den größeren USVs ja dann eh keine Schukostecker mehr verwendet, sondern eher Verteilungen (Und noch größer dann eben E-Motor-Generator-Schwungmasse-Diesel).

Grüße

Micha

[Crash2001]

Wenn man entsprechende Geräte hat, dann sollte man auch die Spannung entsprechend transformieren, so dass die Geräte mit richtiger Spannung und Frequenz versorgt werden - und das nicht mit billigen Adaptern, sondern mit entsprechenden Trafos / Netzteilen.

Bearbeitet 24. November 2015 von Crash2001

[ozfi]

Hallo X3r0, 

Eine USV gesicherte Anlage - läuft stets über die USV.

Heißt, gleich welches Netz an die USV angeschlossen ist, die USV versorgt die Rechenanlage. Nicht wird die USV bei Netzausfall zugeschaltet - sondern das Netz ist an die USV angeschlossen und die USV betreibt die Rechenanlage. Bei einem Netzausfall versorgt die an die USV angeschlossene Akkumulatorenkapazität (i.R. Bleiakkumulatoren), die Rechenanlage ggf. solang, daß wichtigste Elemente der angeschlossenen Rechenarchitektur mit möglichst wenig Informationsverlust automatisiert heruntergefahren werden können. 

Zur Aufgabe:

Die UPS 2 bietet die erforderlichen Schnittstellen für die Anlage.

Diese sind  in UPS 3 vieleicht nachinstallierbar, aber im Angebot nicht vorhanden.

Ich meine deswegen ist UPS 2 richtig.

M.f.G. Oliver Ziegler

 

[mqr]

Guten Morgen Oliver,

vor 8 Stunden schrieb ozfi:

Eine USV gesicherte Anlage - läuft stets über die USV.

Diese Prüfungsfrage zielte genau auf diesen Hintergrund ab. Hierbei gab es online- und offline USV zu unterscheiden. Die Akkus werden erst zugeschaltet und das dauert ein paar Millisekunden.

Grüße

Micha

[ozfi]

Hallo Xr30,

zuallervorderst, ich finde Deine Frage gut. Denn so eindeutig ist das nicht. Aber, wie es so in Foren ist, beginne ich mit der Beantwortung von mqr:

richtig - "offline" müßte eine USV erst zugeschaltet werden. Ich bezweifle entschieden, daß hierfür Millisekunden ausreichen.

Heute werden wichtige Rechenarchitekturen stets über eine USV betrieben. Eine USV dient nicht zuerst der Absicherung bei Netzausfall, sondern entkoppelt ZUERST die Rechenanlage vom Primärnetz und sichert eine Versorgung mit konstanten Sekundärnetzwerten (Frequenz, Amplitude). Die eigentliche Aufgabe einer USV besteht also nicht darin im Falle eines Netzausfall Zeit zum Herunterfahren der Systeme zu bieten, sondern im laufenden Betrieb konstante Netzbedingungen zu garantieren.

Da eine angeschlossene USV "stets" eine Rechenanlage versorgt ist es wichtig, dem optionalen Angebot, der meisten USV-Anbieter, einen "Bypass-Schalter" zu installieren zuzustimmen.  Ein Bypass-Schalter schaltet zwischen USV und normalem Netz um, und ermöglicht so erforderliche Wartungsarbeiten an der USV. Ohne Bypass-Schalter, muß bei einem Systemausfall der USV, das gesamte Rechensystem heruntergefahren werden. Ein USV-Bypass-Schalter ist also kein einfacher Schalter - dessen Aktivierung erfordert eine Spitzenwerte (Amplitude, Frequenz) vermeidende Einpassung in das schwankende Normalnetz - wovon die angeschlossenen Rechner unbehelligt bleiben müssen.

Während der Umgehung läuft die angeschlossene Rechnerarchitektur über das normale Netz. Kein Problem ? Ich bin schon etwas älter. In meiner Zeit ist schon das ganze Netz ausgefallen, und dann gab es mehrfach den Ausfall einzelner Phasen ( 3-Phasen-Netz: L1-3), Qua Amt weiß ich, daß tägliche Datenvollsicherungen stattfinden und auf Großrechnern laufen angemietet schwierige Berechnungen. Ausfall ...

Entsprechend teuer sind solche Systeme. In einem Land, das kaum Stromausfälle kennt, scheint hier Sparpotential. So gedacht - soweit gefehlt. Wenn die Erfordernis einer USV erkannt, dann vergeßt den Bypass nicht.  In kleineren Systemen (1-3kVA) sind meist Bypässe integriert. Darüberhinaus, entsteht die Kostenfrage. Ich kann soviel sagen, kein Automobilhersteller geht ohne USV auf die IAA. Und - keiner sieht sie - und wenn es gut geht - braucht man sie nicht (?) - aber sie läuft stet. Achtung, manche verstehen diese "Unsichtbarkeit" als Lizenz zum ... . Der Teufel liegt im Detail.

Zur Prüfungsaufgabe:

Sollte der von mqr angedeudete Unterschied zwischen "offline" und "online" USV bestehen, so gehört die Frage den Fragestellern um die Ohren gewatscht. Denn es gibt keine Offline-USV. Es sei denn ein Dieselgenerator - der muß erst anlaufen. Oder temporär - (Bypass vergessen). Ausgeschaltet gibt es keine USV ...

Frag  Xr30. Frag deine Lehrer.

M.f:G. Oliver Ziegler

[Crash2001]

@ofzi:
Ich weiß ja nicht, wo du deine Infos her hast, aber dass die USV den Strom puffert / glättet, ist nur ein ZUSATZnutzen - und das auch nur bei Online-USVs und Line-interactive USVs.

Es gibt durchaus "Offline-USVs", bei denen der Strom im Normalfall wie beim Bypass-Schalter direkt durch läuft und nicht geglättet / gefiltert wird, sondern die erst dann auf die Akkus umschalten, wenn der Strom an der Eingangsseite weg bleibt. Die Umschaltung dauert da wirklich nur sehr kurz - sonst würde es ja auch nichts bringen, da ansonsten die Anlagen schon aus wären.

Wobei es eigentlich 3 Arten von USVs gibt. siehe z.B. hier

• Klasse 3 - Offline USV aka VFD-USVs:
  Bei Stromausfall oder Spannungsschwankungen schaltet die USV direkt auf Batterieversorgung um. Dauert halt bis zu 10ms und ist somit nicht für alle Fälle geeignet.
• Klasse 2 - Line-Interaktiv / VI-Systeme:
  Eine Kontrolleinheit, die AVR (Automatic Voltage Regulation), sorgt dafür, dass die Ausgangsspannung konstant ist, unabhängig von der Eingangsspannung. Bei Spannungsschwankungen oder Stromausfällen regelt die Kontrolleinheit bei zu großer Differenz von Ein- zu Ausgangsspannung mit Hilfe der Batterie die Ausgangsspannung.
• Klasse 1 - Doppelwandler / VFI-Systeme - auch Online, Double Conversion oder Dauerwandler genannt:
  Hier wird erst per Gleichrichter in Gleichspannung umgewandelt, damit werden die Batterien bei Bedarf gespeist. Ein Wechselrichter bezieht die Energie bei Normalbetrieb über den Gleichrichter und bei Stromausfall aus den Akkus und wandelt diese in Wechselspannung am Ausgang um. Da immer gewandelt wird, filtert sie natürlich auch Spannungsschwankungen am besten raus und hat die kürzesten Umschaltzeiten.

Online USVs haben halt den "schlechtesten" Wirkungsgrad und Offline-USVs den besten Wirkungsgrad. Je nach dem wofür man eine USV braucht wird dementsprechend das eine oder das andere eingesetzt.

[ozfi]

Hallo Crash2001,

da streich ich die Segel. Bei der Fachbegrifflichkeit kann ich nicht mithalten. Wenn, dann beziehen sich meine Aussagen hinsichtlich Online-USVs. Dass Online-USVs den schlechtesten Wirkungsgrad haben, kann ich nachvollziehen, schließlich müssen Gleichrichter und Wechselrichter stet betrieben werden. Nicht nachvollziehen kann ich, daß die konstante schwankungsfreie Sekundärnetzversorgung lediglich einen Zusatznutzen darstellt. Denn um kritische Rechenanlagen zu versorgen, braucht es ein konstantes Netz.
Insofern habe ich von Dir gelernt, als das meine Aussagen die Klasse 1-2 betreffen können.
Ich frage mich jedoch, inwieweit die Begriffsvielfalt dem Sicherheit-Suchenden oder dem Betriebswirtschaftler undienlich. Letztlich entscheidet die angeschlossene Rechenarchitektur, in ihrer Vielfalt, über das ihr genügende USV-System, bei einer Auswahl. Vertrauen ist alles !

MfG
ozfi

[mqr]

Hallo Oliver,

vor 7 Stunden schrieb ozfi:

Nicht nachvollziehen kann ich, daß die konstante schwankungsfreie Sekundärnetzversorgung lediglich einen Zusatznutzen darstellt. Denn um kritische Rechenanlagen zu versorgen, braucht es ein konstantes Netz.

mal ehrlich, so eine Frequenzschwankung oder ein Burst wird doch so gut wie gar nicht auf die Rechnerelektronik übertragen. Die Netzspannung wird heruntertransformiert und gleichgerichtet. Dazu gehört auch ein entsprechende Glättung und die Bausteine haben noch dazu teils erhebliche Toleranzen in der Pegelspannung. Einzig die d-lan Technologie über die Netzversorgung würde gestört.

Welchen Bypass-Schalter Du nun konkret meinst, ist mir nicht ganz klar. Nur eins: Für Wartungsarbeiten braucht man eine Netztrennung, die nicht elektronisch wieder einzuschalten ist und bei der offline USV "schaltet" die USV ja die Batterien zu (Die Akkus sind offline). Eins ist klar: Eine Offline steht nicht im Schrank und wartet auf den herbeihetzenden Elektriker, es sind ein paar Millisekunden und so lange schaffen es die Kondensatoren.

Auch bei dem Diesel gibt es zwei Varianten. Der Diesel steht getrennt da und wird bei Netzausfall automatisiert angeschmissen. Es dauert etwa eine knappe Minute, dh. die Käufer in einem Kaufhaus haben noch nicht einmal angefangen zu schreien. Oder die Variante, bei der die Dieselwelle über eine Kupplung mit Schwungmasse, Generator und Motor verbunden ist. Hier fällt bei Netzausfall auch die Kupplung "aus" und die Energie der Schwungmasse treib den Generator an und startet gleichzeitig den Diesel, hierbei gibt es allenfalls einen kurzen Spannungseinbruch und der Betrieb im OP-Saal läuft weiter störungsfrei.

Je größer das Rechenzentrum, desto eher bevorzugt man einen Diesel ggü. Akkus aufgrund der Leerlaufkosten.

Grüße

Micha

 

[Crash2001]

Am ‎27‎.‎02‎.‎2016 um 09:02 schrieb mqr:

[...]mal ehrlich, so eine Frequenzschwankung oder ein Burst wird doch so gut wie gar nicht auf die Rechnerelektronik übertragen. Die Netzspannung wird heruntertransformiert und gleichgerichtet. Dazu gehört auch ein entsprechende Glättung und die Bausteine haben noch dazu teils erhebliche Toleranzen in der Pegelspannung. [...]

Bei Online- oder Line-Interactive USV ist das richtig. Bei reiner Offline-USV würde es komplett übertragen werden.

Als Alternative zur USV gibt es auch noch die Möglichkeit zur Korrekturspannungseinkopplung. Zudem gibt es Stabilisierungsschaltungen, Sieb- und Glättungsschaltungen usw. Was jeweils notwendig ist / eingesetzt wird und was die Netzteile schon von Haus aus mitbringen ist halt immer die Frage.
Zudem sind z.B. Industriemaschinen vermutlich einiges weniger anfällig gegen kurze Spannungsspitzen (z.B. tritt das auch beim Einschalten- und Ausschalten größerer Maschinen in diesem Netz eventuell auf) als wissenschaftliche Hochleistungsmaschinen, die auf genau spezifizierte und 100% konstante Spannungen angewiesen sind, da ansonsten die Messwerte verfälscht werden.

Computersysteme sind meist recht genügsam und haben nur Probleme bei zu starken Bursts (Netzteil geht kaputt (oder Sicherung im Netzteil löst aus) und PC kann unter Umständen auch Schaden nehmen) oder zu langen Ausfällen (Rechner geht aus).
Aus dem Grund gibt es ja auch z.B. Überspannungsschutz (z.B. in Steckdosen) - unabhängig von USVs.

Diesel werden meiner Erfahrung nach meist nur dort verwendet, wo der Betrieb wirklich notwendig ist - also z.B. im Hauptrechenzentrum - da wo zwingend noch was laufen muss halt und meist auch nur als zweite Stufe. 1. Stufe wäre die Pufferung durch eine USV und wenn nach x Minuten noch nicht wieder der Strom da ist, dann wird der Diesel gestartet - hat eventuell davor die Zeit dann auch schon die Möglichkeit vorzuglühen.

Bearbeitet 29. Februar 2016 von Crash2001