Was ist eine USV?

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist ein Gerät, das die Stromversorgung eines Geräts vor Stromausfällen, Spannungsabfällen und Überspannungen schützt, indem es sofort auf Batteriestrom umschaltet, sobald die Netzstromversorgung ausfällt. Sie wird zwischen der Steckdose und dem Gerät angeschlossen, filtert den eingehenden Strom und gleicht Unterbrechungen aus, bevor diese die Last erreichen.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Eine USV überbrückt die Zeit zwischen einem Stromausfall und der Notstromversorgung.
• Es gibt drei Arten von USV-Anlagen: Standby-, Line-Interactive- und Online-USV-Anlagen.
• Online-USV-Anlagen gewährleisten bei einem Stromausfall eine Umschaltzeit von null.
• Standby-USV-Anlagen weisen eine durchschnittliche Umschaltverzögerung von 8 Millisekunden auf.
• Versa empfiehlt eine USV-Strategie für Geräte wie die CSX2000-Serie.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · USV & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum ist eine USV wichtig?

Netzwerkgeräte sind nur so zuverlässig wie die Stromversorgung, die sie versorgt. Eine Spannungsschwankung, ein Stromausfall oder eine durch Blitzschlag verursachte Überspannung birgt nicht nur die Gefahr eines abrupten Herunterfahrens – sie kann auch das Netzteil (PSU) im Inneren des Geräts beschädigen und so ein vorübergehendes Problem mit der Stromversorgung in einen Hardwareausfall und einen längeren Ausfall verwandeln. Für eine Niederlassung, die für ihre WAN-Konnektivität auf dieses Gerät angewiesen ist, können bereits wenige Sekunden Ausfallzeit aktive Sitzungen unterbrechen und den Datenverkehr stören.

Eine USV ist wichtig, weil sie die Stromqualität aus der Liste der Faktoren streicht, die zum Ausfall eines Geräts führen können, und so vor unvorhersehbaren Stromausfällen, Stromunterbrechungen, Spannungsabfällen und Überspannungen schützt – ein grundlegender, oft übersehener Aspekt bei der Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit der Netzwerkinfrastruktur.

Was ist eine USV?

Eine USV wird zwischen der Steckdose und dem zu schützenden Gerät angeschlossen und überwacht kontinuierlich die eingehende Wechselstromversorgung. Wenn die Spannung außerhalb der sicheren Grenzen abfällt, Spitzenwerte erreicht oder ein Einbruch auftritt, übernimmt die interne Batterie der USV die Stromversorgung und versorgt den angeschlossenen Verbraucher so lange mit sauberem Strom, wie es ihre Kapazität zulässt – in der Regel lange genug, um einen kurzen Stromausfall zu überbrücken oder das Gerät ordnungsgemäß herunterzufahren.

Eine USV ist nicht dasselbe wie ein Überspannungsschutzgerät (SPD). Ein SPD, das nach einer Norm wie der IEC 61643-11 gebaut ist, begrenzt eine Spannungsspitze, indem es die überschüssige Energie gegen Erde kurzschließt, liefert jedoch selbst keinen Strom und ist bei einem vollständigen Stromausfall nicht aktiv. Eine USV erfüllt beide Aufgaben: Sie filtert Überspannungen heraus und liefert echte Notstromversorgung, wenn die Netzversorgung vollständig ausfällt.

Arten von USV-Anlagen

USV-Systeme lassen sich in drei Kategorien einteilen, die sich danach unterscheiden, wie schnell und vollständig sie die Geräte vom Netzstrom isolieren. Standby-USV-Systeme (Offline-USV) lassen unter normalen Bedingungen den Netzstrom direkt durch und schalten erst dann auf Batteriebetrieb um, wenn ein Problem erkannt wird. Die durchschnittliche Umschaltverzögerung beträgt dabei etwa 8 Millisekunden – kurz genug, damit die meisten Geräte die Unterbrechung überstehen, und zudem die kostengünstigste Option. Line-Interactive-USV-Systeme verfügen zusätzlich über einen Spannungsregler, der kleinere Spannungseinbrüche und -spitzen direkt ausgleicht, ohne auf Batteriebetrieb umzuschalten, und die Batterie so für größere Störungen reserviert. Online-USV-Systeme (Doppelwandler) versorgen die Last kontinuierlich über die Batterie und den Wechselrichter und wandeln dabei ständig Wechselstrom in Gleichstrom und umgekehrt um, sodass bei einem Netzausfall keine Umschaltzeit entsteht – dies ist die höchste Schutzstufe, die den kritischsten Geräten vorbehalten ist.

UPS & Versa

Versa Networks empfiehlt eine Strategie zur unterbrechungsfreien Stromversorgung für seine Geräte, um diese vor unvorhersehbaren Stromausfällen, Stromunterbrechungen, Spannungsabfällen, Blitzeinschlägen und Überspannungen oder Spannungsspitzen zu schützen – siehe „Anschluss eines Geräts der CSX2000-Serie“ für die entsprechenden Anweisungen, die zusammen mit den Schritten zum Anschluss an die Wechselstromversorgung für diese Plattform aufgeführt sind. Dies ergänzt die allgemeinere Empfehlung von „ Versa“, einen Überspannungsschutz für WAN-Daten- und Stromleitungen sowie Maßnahmen zur Erdung und zum Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD) durch das Tragen eines Handgelenkbandes zu verwenden, um einen umfassenden Stromschutz zu gewährleisten.

Die Ausfallsicherheit zeigt sich auch im Hardware-Design selbst. Im Hardware-Handbuch der CSX2000-Serie wird beschrieben, dass der CSX2200 mit einem einzigen festen 950-W-Netzteil ausgeliefert wird, während der CSX2300 mit zwei im laufenden Betrieb austauschbaren 1200-W-Netzteilen in einer 1+1-Redundanzkonfiguration geliefert wird – eine Redundanz, die vor einem Hardwareausfall des Netzteils schützt und sich von dem unterscheidet, was eine USV gegen einen Stromausfall im Netz bietet, diesen jedoch ergänzt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einer USV und einem Überspannungsschutzgerät?

Ein Überspannungsschutz (SPD) begrenzt Spannungsspitzen, indem er überschüssige Energie zur Erde ableitet, liefert jedoch selbst keinen Strom. Eine USV übernimmt diese Filterfunktion und liefert bei einem vollständigen Stromausfall zusätzlich Notstrom aus einer internen Batterie, sodass die Geräte weiterlaufen und nicht nur vor Spannungsspitzen geschützt werden.

Welche drei Arten von USV-Anlagen gibt es?

Standby (Offline), Line-Interactive und Online (Doppelwandler). Im Standby-Modus wird erst bei Bedarf und mit einer kurzen Verzögerung auf Batteriebetrieb umgeschaltet; der Line-Interactive-Modus bietet eine Spannungsregelung für geringfügige Schwankungen; im Online-Modus werden die Geräte kontinuierlich über die Batterie und den Wechselrichter mit Strom versorgt, sodass bei einem Stromausfall keine Umschaltzeit entsteht.

Wie lange hält die USV bei einem Stromausfall durch?

Die Laufzeit hängt von der Batteriekapazität und der angeschlossenen Last ab und variiert je nach Modell und Dimensionierung stark – von wenigen Minuten bis zu weit über einer Stunde. In den meisten Fällen wird eine USV so dimensioniert, dass die Laufzeit ausreicht, um einen kurzen Stromausfall zu überbrücken oder die Geräte ordnungsgemäß herunterzufahren.

Warum empfiehlt Versa eine USV für Netzwerkgeräte?

Denn ungeschützte Stromversorgung ist eine häufige Ursache für Ausfälle von Geräten und Hardwareschäden. Eine USV schützt Geräte wie die CSX2000-Serie vor unvorhersehbaren Stromausfällen, Stromunterbrechungen, Spannungsabfällen, Blitzeinschlägen sowie Überspannungen und Spannungsspitzen. Dadurch wird das Netzteil geschützt und das Gerät bleibt auch bei kurzzeitigen Störungen im Stromnetz betriebsbereit.

Was bedeutet „Null-Umschaltzeit“ bei einer Online-USV?

Eine Online-USV versorgt ihren Ausgang kontinuierlich über die Batterie und den Wechselrichter, anstatt den Netzstrom direkt durchzulassen. Daher gibt es bei einem Netzausfall keinen Umschaltmoment – die Stromversorgung wird zu keinem Zeitpunkt unterbrochen. Standby- und line-interaktive Modelle weisen dagegen eine kurze Umschaltverzögerung auf.

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