Was ist die Notwendigkeit und Wirtschaftlichkeit einer USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung)? Erklären Sie es am Beispiel einer Fabrik!

Fabriken, die im In- und Ausland alle Arten von Produkten herstellen, die wir für unser tägliches Leben benötigen. In den letzten Jahren wurden Fabriken zunehmend mechanisiert und automatisiert, und eine stabile Stromversorgung ist immer wichtiger geworden und gilt mittlerweile als Lebensader von Fabriken.

In diesem Artikel erklären wir am Beispiel einer Fabrik, warum eine USV benötigt wird, welche USV für welchen Zweck benötigt wird und wie kostengünstig sie ist.

1. Warum ist eine USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) notwendig?

Wie Sie wissen, ist eine USV ein Gerät, das die Rolle einer „Versicherung“ übernimmt, indem es im Falle eines Stromausfalls oder eines Stromversorgungsproblems für eine stabile Stromversorgung sorgt. Wenn man jedoch im heutigen Japan lebt, scheint es, als sei es selten, dass es zu längeren Stromausfällen kommt.

Warum müssen Sie also Geld für die Installation einer USV ausgeben?

Kommt mehr als zehnmal im Jahr vor!?Was ist ein Spannungseinbruch, eine Art Stromausfall?

Was ist ein Spannungseinbruch?

Tatsächlich bezieht sich ein Stromausfall nicht nur auf eine Situation, in der über einen längeren Zeitraum kein Strom zur Verfügung steht, wie Sie sich vielleicht vorstellen können. Einige Stromausfälle umfassen kurzfristige Spannungsabfälle von 0,02 bis 2 Sekunden, die als „unmittelbare Spannungsabfälle“ bezeichnet werden, und Stromausfälle, die weniger als eine Minute dauern und als „unmittelbare Stromausfälle“ bezeichnet werden. In Fabriken, in denen Präzisionsgeräte und Daten verarbeitet werden, kann selbst der kleinste Spannungsabfall große Auswirkungen haben.

Häufigkeit von Stromausfällen und Spannungseinbrüchen

Im Geschäftsjahr 2021 betrug die Zahl der Stromausfälle pro TEPCO-Haushalt 0,1 ^*1. Andererseits soll es in vielen Gegenden einmal im Monat zu Spannungseinbrüchen kommen. Mit anderen Worten: Auch wenn ein längerer Stromausfall nur alle 10 Jahre auftritt, kann es je nach Region recht häufig zu Spannungseinbrüchen kommen.

*1 Quelle: Anzahl der Stromausfälle pro Haushalt |

In Fabriken sind Daten und Produkte stark von Spannungsabfällen betroffen.

Selbst „Spannungseinbrüche“, die Sie im Alltag vielleicht nicht bemerken, können enorme Auswirkungen auf Fabriken haben, die Präzisionsgeräte und Daten verarbeiten. Beispielsweise kann ein Spannungsabfall von weniger als einer Sekunde aufgrund eines plötzlichen Spannungsabfalls erhebliche Auswirkungen auf hergestellte Produkte haben und zu Verlusten in Milliardenhöhe führen. Ebenso kann es sein, dass Inspektionsgeräte nicht mehr funktionieren, was zu Aufwand und Kosten für eine erneute Inspektion führt.

Wie oben beschrieben ist es klar, dass die Installation einer USV in einer Fabrik äußerst wichtig ist, nicht nur zum Schutz vor langen Stromausfällen, sondern auch zum Schutz vor häufigen Spannungsabfällen.

2. Wie wählt man die erforderliche USV (Unterbrechungsfreie Stromversorgung) aus? Was sind die Grundlagen der Auswahl?

Es gibt viele Arten von USV auf der Welt, aber welche Art von USV benötigt Ihre Fabrik? Wir erklären Ihnen die drei wichtigsten Schritte bei der Auswahl einer USV.

Schritt 1. Entscheiden Sie, welches Gerät gesichert werden soll

Klären Sie den Zweck dessen, was Sie durch die Installation einer USV vor Stromausfällen und anderen Stromproblemen schützen möchten. Entscheiden Sie je nach Einsatzzweck, welche Geräte über die USV gesichert werden sollen.

Wenn Sie beispielsweise die in einer Fabrik verarbeiteten „Daten“ vor dem Verlust durch einen Stromausfall schützen möchten, müssen Sie Ihre PCs, Server, Netzwerkgeräte, Inspektionsgeräte usw. sichern. Wenn Sie andererseits die in einer Fabrik hergestellten „Produkte“ vor „Defekten“ aufgrund von Stromversorgungsproblemen schützen möchten, ist eine Sicherung der Produktionsanlagen und Produktionslinien erforderlich.

Schritt 2. So wählen Sie nach Kapazität aus

Nachdem Sie entschieden haben, welche Geräte mit einer USV gesichert (mit Strom versorgt) werden sollen, wählen Sie die Kapazität der USV aus. Es ist notwendig, eine USV mit einer „Nennausgangskapazität“ auszuwählen, die den „Stromverbrauch“ des Backup-Zielgeräts decken kann.

Schritt 3. So wählen Sie nach Sicherungszeit (Aufbewahrungszeit) aus

Im Falle eines Stromausfalls oder eines plötzlichen Spannungsabfalls wird die Überbrückungszeit unter dem Gesichtspunkt ausgewählt: „Wie lange müssen wir Strom liefern? Was wollen wir tun, während Strom geliefert wird?“

Weitere Auswahlfaktoren sind „Stromversorgungsmethode“ und „Batterietyp“, um die am besten geeignete USV für Ihr Werk auszuwählen.

Ausführliche Seite: Erklären, wie man eine USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) auswählt! Kapazität, Backup-Zeit usw.

3. Welche Art von USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) ist für eine Fabrik erforderlich?

Welche Art von USV wird Ihre Fabrik unter Berücksichtigung von „Kapazität“ und „Überbrückungszeit“ benötigen? Dies mag eintönig erscheinen, aber die Art der USV, die Sie benötigen, hängt stark davon ab, was Sie durch die Installation einer USV vor Stromausfällen und anderen Stromproblemen schützen möchten.

Im folgenden Beispiel stellen wir einige Bilder der USV vor, die für jede Anwendung erforderlich sind: „Was möchten Sie vor Stromausfällen und Spannungsabfällen schützen?“ Schauen Sie doch mal rein und machen Sie sich ein Bild von den Kosten und Auswirkungen von UPS.

4. Anwendung 1: USV zum Schutz von „Produktionsanlagen und Produkten“ vor Stromausfällen und Spannungsabfällen sowie möglichen Schadensbeispielen

Wenn ein Stromausfall oder Spannungsabfall den Betrieb der Produktionsanlagen einer Fabrik beeinträchtigt, welche Auswirkungen und Schäden sind dann auf die hergestellten Produkte zu erwarten? Welche Art von USV benötige ich außerdem, um dies zu verhindern?

Beispiel eines 3D-Druckers, der aufgrund eines Spannungsabfalls stoppt

Schadensbeispiel

• ・In einem Werk zur Herstellung von Fahrzeugteilen kam es zu einem plötzlichen Spannungsabfall.
• ・Der 3D-Drucker, der nachts zur Herstellung von Prototypen in Betrieb war, wurde für 10 Stunden abgeschaltet.
• ・Obwohl das Projekt eine kurze Vorlaufzeit hatte, verzögerte sich der Liefertermin.
• ・Davon waren viele am weiteren Prozess beteiligte Unternehmen betroffen, was zu erheblichen Beschwerden führte.

Bild der erforderlichen USV

• ・USV-Kapazität: 5–10 kVA
• ・Da es sich um eine Präzisionsmaschine handelt, liefert sie auch bei kurzzeitigen Spannungsabfällen unterbrechungsfrei hochwertigen Strom und verfügt über eine „Doppelwandler Online“, die die Ausrüstung nicht beeinträchtigt.
• *Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich der Kosten.

Beispiel für den Stillstand einer Produktionsanlage aufgrund eines Spannungsabfalls

Schadensbeispiel

• ・In einer Fabrik für Kommunikationsausrüstung kam es zu einem plötzlichen Spannungsabfall.
• ・Produktionsausrüstung angehalten.
• ・Der Neustart dieser Produktionsanlage kann bis zu 24 Stunden dauern.
• ・Zusätzlich zu den Lieferverzögerungen war auch das Produktionsvolumen betroffen.

Bild der erforderlichen USV

• ・USV-Kapazität: 50 kVA
• - USV mit einer „Parallele Verarbeitung“, die es Ihnen ermöglicht, die Kosten so niedrig wie möglich zu halten und gleichzeitig ein besonderes Augenmerk auf die Qualität der Stromversorgung zu legen.
• *Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich der Kosten.

Beispiel für einen Spannungsabfall an einer Produktionslinie

Schadensbeispiel

• ・In einer Fabrik zur Herstellung von Präzisionsgeräten kam es zu einem plötzlichen Spannungsabfall.
• ・Es gab ein Problem mit dem Betrieb der Leitung selbst.
• - Alle im Herstellungsprozess laufenden Arbeiten mussten verworfen werden.
• ・Es kam zu einem Verlust von Milliarden Yen.

Bild der erforderlichen USV

• ・USV-Kapazität: 100 kVA
• ・Hergestellte Produkte sind sehr teuer, daher sind absolute Qualität und Zuverlässigkeit der Stromversorgung erforderlich. Daher verwenden wir eine Doppelwandler Online“, die sich auf die Qualität der Stromversorgung konzentriert, und eine „Parallel-Redundanz-Konfigurations-USV“, die Sicherheit bietet für den unwahrscheinlichen Fall, dass ein USV-Ausfall auftritt.'' wird empfohlen.
• *Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich der Kosten.

Über die erforderliche Backup-Zeit

Die erforderliche Backup-Zeit muss unter folgenden Gesichtspunkten betrachtet werden.

• ・Eine Stromversorgung ist nur bei häufigem Spannungsabfall oder kurzzeitigem Stromausfall ^*2 … 3 Minuten erforderlich
• ・Es dient auch als Notstromgenerator, sodass nur dann Strom zugeführt werden muss, wenn der Notstromgenerator startet ... 10 Minuten
• ・Wenn Sie über einen längeren Zeitraum Strom liefern möchten ... 180 Minuten

*2Ein Spannungsabfall-Kompensatoren ist ebenfalls erhältlich. Obwohl die Backup-Zeit mit 1 Sekunde kurz ist, können im Vergleich zur USV Kosten und Platzbedarf reduziert werden.

5. Anwendung 2: USV ist erforderlich, um Daten und Rückverfolgbarkeit vor Stromausfällen und Spannungsabfällen sowie möglichen Schadensbeispielen zu schützen

Welche Auswirkungen oder Schäden sind auf den Herstellungsprozess zu erwarten, wenn ein Stromausfall oder ein Spannungsabfall Auswirkungen auf die in einer Fabrik verarbeiteten Daten oder die Rückverfolgbarkeit hat? Welche Art von USV benötige ich außerdem, um dies zu verhindern?

Beispiel einer Fehlfunktion einer Inspektionsausrüstung

Schadensbeispiel

• ・In einer Fabrik für elektronische Teile kam es zu einem plötzlichen Spannungsabfall.
• - Es liegt eine Störung in der Inspektionsausrüstung vor.
• ・Die Rückverfolgbarkeit der Testergebnisse ist unmöglich geworden.
• ・Es hat viel Zeit und Geld gekostet, die Inspektion zu wiederholen.

Bild der erforderlichen USV

• ・USV-Kapazität: USV-Kapazität: 1 bis 3 kVA
• ・Eine USV vom „Hybrid-Typ“, die je nach Stromversorgungssituation effizient den Modus wechselt und Backups durchführt.
• *Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich der Kosten.

Beispiel für eine Fehlfunktion eines Transportlinien-Steuerungscomputers aufgrund eines Stromausfalls

Schadensbeispiel

• ・In einem Auslieferungslager kam es zu einem plötzlichen Spannungsabfall.
• - Im Computer, der die Transportlinie steuert, ist eine Fehlfunktion aufgetreten.
• ・Die Transportlinie konnte nicht gesteuert werden.
• ・Es kam zu einer Lieferverzögerung. Dies führte zu Beschwerden und erforderte Zeit für Wiederherstellungsarbeiten.

Bild der erforderlichen USV

• ・USV-Kapazität: USV-Kapazität: weniger als 1 kVA
• - Wenn auf jeder Transportlinie ein Computer oder eine USV installiert ist, ist die Massenüberwachung über das Netzwerk effektiv, um die Verwaltung zu vereinfachen und den Wartungsaufwand zu reduzieren.
• ・Wir empfehlen, die optionale LAN-Karte als Set zu installieren.
• *Bitte kontaktieren Sie uns bezüglich der Kosten.

Über die erforderliche Backup-Zeit

Die erforderliche Backup-Zeit muss unter folgenden Gesichtspunkten betrachtet werden.

• ・Die Stromversorgung muss nur erfolgen, während der PC sicher heruntergefahren ist ... 5 Minuten
• ・Es dient auch als Notstromgenerator, sodass nur dann Strom zugeführt werden muss, wenn der Notstromgenerator startet ... 10 Minuten

6. Es ist wirklich passiert!? Großer Schaden durch Spannungsabfall im Werk

Oben haben wir einige Beispiele möglicher Schäden vorgestellt, wir möchten jedoch auch tatsächliche Fälle vorstellen, in denen Stromausfälle und Spannungsabfälle in Fabriken zu großen Verlusten führten.

Dies ist ein Beispiel dafür, was in einer Halbleiterfabrik passiert ist. In der Gegend, in der sich diese Fabrik befindet, kam es zu einem vorübergehenden Spannungsabfall. Infolgedessen wurden einige Produktionslinien gestoppt und die Wiederherstellung dauerte mehrere Tage. Die Schadenshöhe wurde damals auf mehrere Milliarden Yen geschätzt.

Der plötzliche Spannungsabfall in diesem Bereich wirkte sich nicht nur auf unsere Halbleiterfabrik, sondern auch auf viele umliegende Produktionsstandorte aus. Dieses Ereignis machte den Beteiligten in der Fertigungsindustrie klar, dass ein Spannungsabfall von weniger als einer Sekunde große Schäden verursachen kann.

7. Gegenmaßnahmen bei Stromausfällen und Spannungsabfällen in Fabriken! Welche Art von USV ist für welche Art von Ausrüstung geeignet? Bitte kontaktieren Sie SANYO DENKI CO., LTD.!

Bisher haben wir erklärt, wie man ganz einfach eine USV auswählt und wie man sich die optimale USV für jedes Backup-Ziel vorstellt.

Die optimale USV für Ihre Fabrik variiert jedoch stark, abhängig von der Größe der Fabrik, der Produktionslinie und den produzierten Produkten. Bitte informieren Sie uns über die Risiken im Zusammenhang mit Stromversorgungsproblemen, denen Sie derzeit in Ihrem Werk ausgesetzt sind! Wir bieten vielfältige Antworten auf Fragen wie „Was soll meine Fabrik vor Stromausfällen und Spannungsabfällen schützen?“, „Welche Art von USV benötige ich?“ und „Wie viel kostet diese USV?“ Ich werde dir eine Antwort geben.

Betreut von: Dr. Kiyotaka Izumiya, Senior Technical Advisor, Sales Division SANYO DENKI CO., LTD.

Aktualisierungsdatum: 07.06.2023 00:00 /Veröffentlichungsdatum: 03.04.2023 00:00