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02.04.1982 - 

Mikroelektronik wird das Hauptanwendungsfeld für Notstrom-Aggregate:

Bei Stromausfall läuft's trotzdem weiter

Jürgen Koehn, Geschäftsführer, Alltronic Unisel, Unterföhring

Stromausfall ist heute mehr denn je ein gefürchtetes Ergebnis und zwar nicht so sehr im privaten Bereich, sondern vielmehr im industriellen Gebiet, wo heute ohne den vom E-Werk zur Verfügung gestellten Strom "nichts mehr geht". Um diese oft recht gravierenden Probleme bei Stromausfälen (Black outs) beziehungsweise nur kurzzeitigen, aber nicht minder gefährlichen Spannungssenkungen im 220V-Netz gar nicht erst entstehen zu lassen, werden im zunehmenden Maße sogenannte Notstromversorgungen oder unterbrechungsfreie Stromversorgungen benötigt und auch bereits eingesetzt.

Die Anwendungsgebiete für Notstrom-Aggregate sind so weitreichend wie die von elektrischen und elektronischen Geräten und Anlagen. Hauptanwendungsgebiet dürfte jedoch in nächster Zeit die Mikroelektronik und DV sein, da hier Netzprobleme weitreichende Folgen, wie Speicherverlust, Falschbefehle haben können. Ein weiterer Schwerpunkt für den Einsatz von Notstromversorgungen ist die Meß-, Steuer- und Regelungstechnik: Hier schützen die Notstromversorgungen vor den unter Umständen gefährlichen Folgen, wenn beispielsweise in einer computergesteuerten und -überwachten Chemieanlage der Strom ausfällt.

Auch NC-Maschinensteuerungen benötigen Notstromgeräte, um die mikrocomputergesteuerten Systeme so lange mit Strom zu versorgen bis etwa eine Fräsmaschine in einen Zustand gefahren ist, der sowohl das oft recht teure Werkzeug als auch Werkstück vor Zerstörung und Falschbearbeitung schützt.

Die Batterie gibt im Notfall den Ausschlag

Die grundsätzliche Funktion von Notstromversorgungen ist aus dem Blockschaltbild zu ersehen (siehe Bild 0.

Das Netz (220V/50Hz) versorgt im normalen Betrieb den Verbraucher. Gleichzeitig versorgt es das Batterieladegerät, welches ständig die Batterie im geladenen Zustand hält. Der von der Notstrombatterie gespeiste "Inverter" erzeugt aus der Batteriegleichspannung eine Wechselspannung, die je nach System eine Rechteckspannung oder aber eine Sinusspannung sein kann.

Oft wird von dem Verbraucher eine exakte Sinusspannung benötigt, das heißt, man fordert eine Ausgangsspannung mit einem möglichst geringen Klirrfaktor ( fünf Prozent). Gleichzeitig mit einer Netzspannungsunterschreitung, die von einer Überwachungslogik erkannt wird, schaltet der Umschalter den Verbraucher vom Netz weg und auf den schon ständig mitlaufenden Inverter, der jetzt den Verbraucher versorgt. Die Zeit, die nun der Verbraucher noch arbeiten kann, hängt nur von der Batteriekapazität ab. Daher ist bei Notstromversorgungen eine wichtige Größe bei der Auswahl und Beschaffung die maximale Zeit, die bei Netzausfall noch überbrückt werden muß.

Damit die Batterie aber nicht zu groß wird, ist auch der Wirkungsgrad des Inverters eine wichtige Größe (handelsüblich und technisch möglich sind zur Zeit Wirkungsgrade von 65 Prozent bis 85 Prozent). Es gibt noch einige systemtechnische Varianten, die sich durch die Umschaltzeiten unterscheiden, das heißt, einige Systeme werden ständig über den Inverter betrieben, also ohne Umschalter (no break power system). Dieses Verfahren wird aber nur bei leistungsschwächeren Geräten bis rund 100 Watt angewendet.

Notstromversorgungen werden heute in sehr vielen Größen, vom Einzel-19-Zoll-Einschub (zirka bis 100VA) bis in zu stationären Anlagen (bis zirka 20kVA) hergestellt.

Ein wesentlicher Bestandteil (auch vom Gewicht her) jeder Notstromversorgung ist die Batterie beziehungsweise je nach Spannung auch mehrere Batterien. Es gibt viele Batterietypen

von wartungsfrei, wartungsarm bis hin zu den allgemein bekannten Flüssigsäurebatterien, wie man sie aus dem Auto kennt. Die Auswahl oder Dimensionierung jeder Notstromanlage muß sehr sorgfältig erfolgen, da jedes Watt Leistung sehr hohe Kosten, unter anderem auch Nachfolgekosten (Baterielebensdauer und Wartung) verursacht.

Ein wünschenswerter Nebeneffekt vieler Notstromversorgungen ist der, daß sie gleichzeitig eine sehr gute Unterdrückung von Netzstörungen bewirken. Die meisten Notstromversorgungen sind sehr oft gekoppelt mit sogenannten magnetischen Konstantern. Sie stabilisieren die Netzspannung und besitzen außerdem eine gute Filterwirkung gegen Transienten.

Jürgen Koehn, Geschäftsführer, Alltronic Unisel, Unterföhring