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Zwischenstromversorgung

von Baustromexperte

Die Zwischenstromversorgung ist ein zentraler Bestandteil moderner Stromnetze und spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Stromversorgung in Notfällen. In diesem Artikel werden wir eine umfassende Erklärung zur Zwischenstromversorgung bieten und die wesentlichen Aspekte beleuchten, die sie so unerlässlich machen.

Unter Zwischenstromversorgung versteht man die Technik und Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der elektrischen Versorgung während Übergangsphasen oder bei Stromausfällen. Sie stellt sicher, dass kritische Systeme und Anwendungen ununterbrochen mit Energie versorgt werden, auch wenn die Hauptstromquelle ausfällt.

Insbesondere in Bereichen wie Industrie, erneuerbare Energieerzeugung und Elektromobilität ist die Bedeutung der Zwischenstromversorgung nicht zu unterschätzen. Moderne Geräte und Systeme sind oft auf kontinuierliche Stromversorgung angewiesen, um Betriebsstörungen und Datenverluste zu vermeiden. Aus diesem Grund wird die Zwischenstromversorgung als eine Art Sicherheitsnetz betrachtet, das in verschiedenen Sektoren unverzichtbar ist.

Was ist die Zwischenstromversorgung?

Die Zwischenstromversorgung ist ein essentielles Element in der modernen Energieverwaltung. Sie spielt eine unverzichtbare Rolle bei der Stabilisierung von Stromnetzen und kann sowohl auf industrieller Ebene als auch in kritischen Infrastrukturen Einsätze finden. Im Folgenden gehen wir auf die Definition Zwischenstromversorgung und ihre Bedeutung ein.

Definition der Zwischenstromversorgung

Unter der Definition Zwischenstromversorgung versteht man ein Gerät oder System, das in der Lage ist, die Spannung zwischen zwei verschiedenen Ebenen zu regulieren oder bei Bedarf vorübergehend Energie zur Verfügung zu stellen. Solche Systeme sind besonders wichtig in Bereichen, in denen eine kontinuierliche und stabile Stromversorgung notwendig ist. Sie können in verschiedenen Spannungsbereichen wie 110-120V und 220-240V betrieben werden.

Bedeutung der Zwischenstromversorgung

Die Zwischenstromversorgung hat eine immense Bedeutung, insbesondere in industriellen Anwendungen. Sie sorgt für Stabilität und Zuverlässigkeit in Stromnetzen, was im industriellen Kontext oft über Erfolg oder Misserfolg von Produktionsprozessen entscheidet. Dank Produkten wie Trennwandler PCE-P17I und Trenn-Signalwandlern können vielfältige Konfigurationen vorgenommen werden, um den speziellen Anforderungen verschiedener Branchen zu entsprechen. Diese Geräte bieten zahlreiche Eingangssignal-Bereiche und eine Hutschienenmontage, die ihre Installation und Verwendung erleichtert.

Produktname Preis (€) Eigenschaften
Trennwandler PCE-P17I 69,90 Zur Spannungsregulierung
Trenn-Signalwandler PCE-SCI-D 167,90 4 … 20 mA, 0 … 10 V DC, 2 Ausgänge
Trenn-Signalwandler PCE-SCI-L 205,90 0 … 80 mV, ±80 mV, Messbereich 0 … 600 V AC/DC
Trenn-Signalwandler PCE-SCI-P 205,90 Bis zu 31 verschiedene Eingangsmöglichkeiten

Funktionsweise der Zwischenstromversorgung

Die Funktionsweise der Zwischenstromversorgung spielt eine wesentliche Rolle bei der Stabilisierung und Regelung von Spannung in modernen Energiesystemen. Besonders in der heutigen Zeit, in der digitale Geräte und erneuerbare Energiesysteme eine immer größere Bedeutung erlangen, ist das Verständnis der Funktionsweise der Zwischenstromversorgung unerlässlich.

Funktionsweise Zwischenstromversorgung

Energiewandler in der Zwischenstromversorgung

In der Zwischenstromversorgung kommen spezielle Energiewandler zum Einsatz, die die Hauptspannung von 220-240 VAC in eine geregelte Ausgangsspannung, beispielsweise 24 V, transformieren. Diese Energiewandler sind darauf ausgelegt, Eingangsüberspannungen von 198-264 V umzuwandeln und eine stabile Durchlassspannung zu gewährleisten. Diese Transformation spielt eine zentrale Rolle in der Funktionsweise Zwischenstromversorgung, um sensible elektronische Geräte vor Spannungsspitzen zu schützen, besonders in Privathaushalten, wo die Anzahl teurer elektronischer Geräte stark zugenommen hat.

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Verfahren zur Spannungsregelung

Die Spannungsregelung ist ein kritischer Prozess in der Zwischenstromversorgung. Sie stellt sicher, dass die Ausgangsspannung stabil bleibt, selbst wenn es zu Schwankungen in der Eingangsversorgung kommt. Besonders in den Sommermonaten ist die Gefahr von Blitzeinschlägen, die zu Überspannungen führen, deutlich höher. Hochleistungsmodule, wie die von brennenstuhl®, können maximale Ableitströme von über 120.000 Ampere ableiten und so elektronische Geräte vor Schäden schützen. Eine effektive Spannungsregelung verhindert nicht nur sofortige Schäden, sondern trägt auch dazu bei, langfristige finanzielle Belastungen zu reduzieren, da Schäden durch Überspannungen oft nicht von Versicherungen abgedeckt sind.

Aspekt Details
Eingangsspannung 198-264 V
Ausgangsspannung 24 V
Maximaler Ableitstrom 120.000 Ampere
Sensibilitätsstufe Hoch für moderne elektronische Geräte

Anwendungsbereiche der Zwischenstromversorgung

Die Zwischenstromversorgung findet in verschiedenen Bereichen eine breite Anwendung und spielt eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung von Energieeffizienz und Stabilität.

Zwischenstromversorgung in der Industrie

In der Industrie ist die Zwischenstromversorgung essenziell für die Regulierung der Netzspannung sowie für die Sicherstellung stabiler Betriebsbedingungen. Die Nenninduktionen für einpolige Spannungswandler liegen hier im Bereich zwischen 0,7 T und 0,95 T. Zudem betragen die Kapazitäten der Leitererdkapazität (CE) je Wandlersatz:

  • Reihe 10: 0,2 µF bis 2,5 µF
  • Reihe 20: 0,1 µF bis 1,1 µF
  • Reihe 30: 0,08 µF bis 0,8 µF

Ebenfalls wichtig sind die Leiterquerschnitte für Sekundärleitungen:

  • bis 25 m: 4 mm² für Stromwandler, 2,5 mm² für Spannungswandler
  • 25 bis 40 m: 6 mm² für Stromwandler, 4 mm² für Spannungswandler
  • 40 bis 65 m: 10 mm² für Stromwandler, 6 mm² für Spannungswandler

Stabilität und Effizienz sind dabei sichergestellt durch die Belastungswerte für einen 30 VA-Messkern mit einem Eigenverbrauch von etwa 6 VA.

Anwendungsbereiche Zwischenstromversorgung

Nutzung in der erneuerbaren Energieerzeugung

Im Bereich der erneuerbaren Energie ist die Zwischenstromversorgung von großer Bedeutung. Sie hilft, die von Windkraftanlagen und Solarmodulen erzeugte Energie effizient zu nutzen und in das Netz zu integrieren. Einer der wesentlichen Vorteile ist die Fähigkeit, dauerhafte Spannungswandlerübersetzungen von bis zu 10.000 V/V zu erreichen und somit die erzeugte Energie optimal zu verteilen.

Ein Beispiel ist die thermische Bemessungs-Kurzzeitstromstärke (Ith). Sie beschreibt den Effektivwert der primären Stromstärke, den der Wandler für eine Sekunde bei kurzgeschlossener Sekundärwicklung ohne Beschädigung aushält.

Zwischenstromversorgung in der Elektromobilität

Im Bereich der Elektromobilität spielt die Zwischenstromversorgung eine wichtige Rolle bei der Stromversorgung von Elektrofahrzeugen. Sie sorgt für die notwendige Stabilität und Effizienz bei der Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen, wobei der Überstrom-Begrenzungsfaktor (FS) für Messkerne, z.B. FS 5, oft verwendet wird. Dieser Faktor beschreibt das Verhältnis der Bemessungs-Begrenzungsstromstärke zur primären Bemessungsstromstärke.

Die maximale Summe von Ableitströmen bei Verwendung von Hochleistungsmodulen kann bis zu 120.000 Ampere betragen, was bei direkten und indirekten Blitzeinschlägen zu einem effektiven Schutz beitragen kann. Zusätzlich ist bekannt, dass moderne Elektrogeräte sensibler auf Überspannungen reagieren, was den Bedarf an zuverlässigen Zwischenstromversorgungen in der Elektromobilität erhöht.

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Vorteile der Zwischenstromversorgung

Die Zwischenstromversorgung bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere in Bezug auf die Steigerung der Effizienz und die Reduzierung der Betriebskosten. Eine der wesentlichen Vorteile Zwischenstromversorgung ist die signifikante Steigerung der Energieeffizienz, was sich unter anderem in einem geringeren Energieverbrauch widerspiegelt. Unter anderem wird der 24-Volt-Versorgungsstromkreis auf einzelne Abzweige aufgeteilt und selektiv abgesichert, was eine gezielte Steuerung und Optimierung des Energieeinsatzes ermöglicht.

Effizienzsteigerung durch Zwischenstromversorgung

Die Effizienzsteigerung durch Zwischenstromversorgung ist bemerkenswert. Moderne Wechselrichter, die in solchen Systemen eingesetzt werden, haben eine Effizienz von über 95%. Elektronische Strombegrenzungen, die im typischen Bereich von 1,1- bis 1,5-fach des Nennwertes liegen, tragen ebenfalls dazu bei, dass weniger Energie verschwendet wird. Darüber hinaus ermöglichen Transistoren wie IGBTs mit kurzen Ein- und Ausschaltzeiten eine Minimierung der Schaltverluste, was zur hohen Gesamtenergieeffizienz des Systems beiträgt.

Kostenersparnisse für Unternehmen

Die Vorteile Zwischenstromversorgung spiegeln sich nicht nur in der Effizienzsteigerung wider, sondern auch in erheblichen Kostenersparnissen für Unternehmen. Da weniger Energie zur Erfüllung der gleichen Anforderungen benötigt wird, sinken die Betriebskosten erheblich. Beispielsweise können SITOP-Selektivitätsmodule die Netzteil-Ausgangsspannung messen und selektiv alle Ausgänge abkoppeln, deren Strom über 100% des individuell eingestellten Auslösestroms bleibt, was dazu beiträgt, unnötigen Energieverbrauch und damit verbundene Kosten zu vermeiden. Außerdem wird durch die gezielte Steuerung und Verteilung der Energie sichergestellt, dass Spannungsausfälle ab 20 ms, die kritisch für SPS-Anlagen sind, vermieden werden.