Stromausfall – nein danke! USVs schützen das Geschäft

Ein weiterer negativer Effekt lässt sich bei großen Lasten ebenfalls beobachten: Hervorgerufen durch beispielsweise Generatoren oder Notstromaggregate werden Spannungen in das Netz zurückgespeist und beeinträchtigen die Sinuskurve des Wechselstroms nicht unerheblich. Je nach Form und Amplitude dieser Störspannungen können empfindliche Netzteile durch diese Verunreinigung Schaden nehmen. Die Störungen mit den höchsten Beeinträchtigungen sind hier im Einzelnen aufgelistet:

• Stromausfall
  Generell werden Netzunterbrechungen in zwei Kategorien eingeteilt. Die eine umfasst Stromausfälle über fünf Minuten Dauer, die andere Stromausfälle unter fünf Minuten, jedoch länger als einige Millisekunden. Ursachen für beide Kategorien sind Blitzeinschläge, Schalthandlungen im Spannungsnetz sowie Kurzschlüsse. Durch das unkontrollierte Abschalten angeschlossener Verbraucher und Geräte kann ein nicht unerheblicher Schaden entstehen.

• Spannungseinbruch und Unterspannung
  Bei einer Überlastung des Netzes können Spannungen unterhalb der zulässigen Grenzen für den Zeitraum von einigen Millisekunden bis hin zu Sekunden auftreten. Eine kurzzeitige Absenkung führt im Regelfall zu keinen Problemen. Bei länger auftretender Unterspannung kann es jedoch insbesondere bei Schaltnetzteilen zu einer erhöhten Stromaufnahme und dadurch zu einer übermäßigen Erwärmung der Bauteile kommen. Im ungünstigsten Fall verursachen die erwärmten Bauteile einen erhöhten Widerstand, der wiederum zu einer erhöhten Stromaufnahme führt, bis einzelne Baugruppen durch den hohen Strom zerstört werden.

• Spannungsstöße
  Hierbei handelt es sich um Spannungspulse von sehr kurzer Dauer im Millisekundenbereich, die den Nominalwert der Netzspannung um bis zu einigen hundert Volt übertreffen können. Insbesondere durch Blitzschlag in Freileitungsnetzen sowie durch das Abschalten sehr großer Verbraucher treten diese Effekte auf, jedoch auch bei Kurzschlüssen oder Gleich- und Wechselrichtern. Empfindliche Elektronik wird durch diese Pulse meistens zerstört oder reagiert in unkontrollierter Weise.

• Überspannung
  Bei einer Unterbelastung des Netzes kann die Spannung für einige Sekunden oder sogar noch länger weit über den zulässigen Grenzwert liegen. Diese Überspannung führt zur Sättigung von magnetischen Bauelementen. Bedingt durch die nichtlineare Charakteristik kommt es zu einer stark erhöhten Stromaufnahme, die eine deutliche Erwärmung hervorruft. Auch hier kann es bei unzureichender Kühlung zu einer Zerstörung der Elektronik kommen.

• Schaltspitzen
  Sehr kurzzeitig auftretende Über- oder Unterspannungen im Millisekundenbereich, hervorgerufen durch das Ein- oder Ausschalten von großen Verbrauchern in unmittelbarer Umgebung. Diese Transienten führen zu einer unkontrollierten Reaktion der Elektronik, was sich beispielsweise im „Einfrieren“ eines Rechners äußert. Eine Zerstörung von Bauteilen ist nicht auszuschließen.

• Störspannungen
  Hier handelt es sich um unregelmäßig auftretende Schwankungen von Strom und Spannung mit relativ kleiner Amplitude. Verursacht wird dieser Effekt häufig durch die Einstreuung von hochfrequenten Signalen in das Stromnetz wie beispielsweise durch Radiosender, Mikrowellen, Zündfunken von Heizkesseln oder ähnliches. Das so entstehende Rauschen ist zwar in der Regel harmlos für die Elektronik, kann aber die Übertragung von Daten insbesondere in Netzwerken unmöglich machen.

• Frequenzschwankungen
  Die Netzfrequenz von 50 Hertz wird hier um ein unzulässiges Maß über- oder unterschritten und führt zu Problemen mit frequenzabhängigen Geräten. Bei Netzteilen kann diese Schwankung zu einer Fehlfunktion sowie zu einer Überhitzung führen. Hauptverursacher dieser Frequenzschwankungen sind Notstromaggregate oder Stromerzeuger mit Netzeinspeisung.

• Harmonische Oberwellen
  Diese periodisch auftretenden Schwingungen treten meistens mit einem Vielfachen der Netzfrequenz auf und werden durch getaktete Netzteile oder auch Gleich- und Wechselrichter erzeugt. Insbesondere bei Motoren kann eine Erwärmung zu einer drastisch verkürzten Standzeit führen. Auch bei elektronischen Komponenten können Störungen auftreten.