Computer Power Protection

Selbst das beste Netzteil ist hilflos ohne eine zuverlässige, stabile Stromquelle. Das System einfach in eine Wandsteckdose zu stecken und auf das Beste zu hoffen, führt früher oder später zwangsläufig zum Desaster. Bevor wir schlauer wurden, haben wir durch Stromausfälle viele Arbeitsstunden verloren und mehr als ein System durch Blitzschäden eingebüßt. All das wäre vermeidbar gewesen, hätten wir nur einen ordnungsgemäßen Stromschutz installiert. Es gibt zwei Arten des Stromschutzes.

Passiver Stromschutz schützt dein System vor Spannungsspitzen und anderen Stromanomalien, die das System beschädigen oder zum Absturz bringen könnten, bietet jedoch keinen Schutz vor Stromausfällen. Die häufigste Form des passiven Stromschutzes ist die bekannte Steckdosenleiste mit Überspannungsschutz.

Aktiver Stromschutz stellt Notstrom bereit, damit das System bei einem Ausfall der Stromversorgung weiterlaufen kann. Die häufigste Form des aktiven Stromschutzes ist eine batteriegestützte unterbrechungsfreie Stromversorgung. Die meisten aktiven Stromschutzgeräte bieten zudem zumindest einen minimalen passiven Schutz.

In diesem Abschnitt werfen wir einen kurzen Blick auf beide Schutzarten.

Der beste erste Schritt, um deinen Computer vor Spannungsspitzen, Stromstößen und anderem „Müll“ in der Stromleitung zu schützen, ist die Installation einer Form von passivem Stromschutz. Es gibt eine verwirrende Vielfalt an passiven Stromschutzgeräten, von den 5-Dollar-Steckdosenleisten aus dem Baumarkt bis hin zu 500-Dollar-Netzfiltern von spezialisierten Anbietern. Wie zu erwarten, sind die teureren Geräte in Bezug auf Zuverlässigkeit, Schutzgrad und Schadensresistenz überlegen.

Du musst keine 500 Dollar für passiven Stromschutz ausgeben, aber wir empfehlen die Verwendung hochwertiger Überspannungsschutzgeräte für alle deine Systeme. Bleib bei High-End-Modellen von APC (http://www.apc.com), Belkin (http://www.belkin.com) oder Tripp Lite (http://www.tripplite.com), dann machst du nicht viel falsch. Plane mindestens 40 bis 50 Dollar für einen hochwertigen Überspannungsschutz mit grundlegendem AC-Schutz ein und bis zu 100 Dollar für ein vergleichbares Gerät mit zusätzlichen Funktionen wie Video- und Breitband-Internetanschlüssen. Abbildung 16-17 zeigt den 90-Dollar-Überspannungsschutz Tripp Lite HT10DBS, der für Heimkinosysteme entwickelt wurde, sich aber auch in unserem Computerraum als Schutzgerät bestens bewährt.

Abbildung 16-17: Der Überspannungsschutz Tripp Lite HT10DBS (Bild mit freundlicher Genehmigung von Tripp Lite)

QUIS CUSTODIET IPSOS CUSTODES?

Die alten Römer stellten sich die Frage: Wer bewacht die Wächter? Im Falle von Überspannungsschutzgeräten lautet die Frage: Was schützt die Schützer? Die Antwort ist tiefengestaffelte Verteidigung. Die beste erste Verteidigungslinie ist ein Überspannungsschutz für das ganze Haus. Diese relativ preiswerten Geräte werden zwischen das Stromnetz und deinen Sicherungskasten am Hausanschluss installiert, wo der Strom in dein Heim gelangt. Ein guter Überspannungsschutz für das ganze Haus leitet massive Überspannungen und Überströme sicher ab, wie sie beispielsweise bei nahen Blitzeinschlägen entstehen. Ein Überspannungsschutz für das ganze Haus ersetzt nicht den individuellen Schutz für empfindliche Geräte, reduziert aber Spannungsspitzen und Stromstöße auf ein Niveau, mit dem einzelne Schutzgeräte problemlos umgehen können.

In den meisten Rechtsgebieten müssen diese Geräte von einer zugelassenen Elektrofachkraft installiert werden. Selbst wenn das dort, wo du lebst, nicht der Fall sein sollte, empfehlen wir, eine qualifizierte Person mit dieser Arbeit zu beauftragen. Andernfalls solltest du sicherstellen, dass dein Partner oder deine Partnerin mit einem Kantholz, Defibrillator und Brandwunden-Set bereitsteht, falls du den falschen Draht erwischt.

Lass die Hintertür nicht offen

Wenn du Stromschutz installierst, achte darauf, jedes Kabel zu schützen, das mit deinem System verbunden ist. Es nützt nichts, die AC-Stromleitung zu schützen, wenn du eine Faxleitung, ein Kabelfernseh- oder Kabelmodemkabel ungeschützt lässt. Spannungsspitzen und Stromstöße können über jede Leitung gelangen, die direkt oder indirekt mit deinem Computer verbunden ist.

Für ein Unternehmen kann aktiver Stromschutz alles bis hin zu Standby-Generatoren und alternativen Stromnetzen bedeuten. In einer Heim- oder SOHO-Umgebung bedeutet aktiver Stromschutz jedoch eine Notstromversorgung.

DIE EINEN SAGEN USV, WIR SAGEN BPS

Es gibt tatsächlich einen Unterschied zwischen einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und einer Standby-Stromversorgung (SPS), aber der allgemeine Sprachgebrauch bezeichnet heute eine Einheit, die korrekt als SPS bezeichnet werden müsste, als USV. Wir nennen ein Gerät beider Arten eine Backup-Stromversorgung (BPS), was das Terminologieproblem elegant umgeht.

Eine BPS umfasst eine Batterie und zugehörige Schaltkreise und ist so ausgelegt, dass sie deinen PC für kurze Zeit mit Strom versorgt, falls das öffentliche Stromnetz ausfällt. Diese vorübergehende Gnadenfrist ermöglicht es dir, deine Arbeit zu speichern und den PC ordnungsgemäß herunterzufahren. BPS unterscheiden sich in der Qualität des bereitgestellten Stroms, der Strommenge und der Dauer der Versorgung. Zudem konditionieren BPS den Strom aus dem Netz, um Geräte vor Spannungsspitzen, Stromstößen, Spannungsabfällen, Brownouts und elektrischem Rauschen zu schützen.

Alle BPS haben drei gemeinsame Elemente: eine Batterie, die elektrische Energie für Stromausfälle speichert; einen Transformator bzw. Wechselrichter, der die von der Batterie gelieferte Gleichspannung in die vom Verbraucher benötigte Wechselspannung umwandelt; sowie Ladeschaltkreise, die den Wechselstrom aus dem Netz in die zum Laden der Batterie benötigte Gleichspannung umwandeln. Das IEEE erkennt drei Kategorien von BPS an:

Eine Online-USV (oft als echte USV oder Doppelwandler-USV bezeichnet, um sie von einer SPS zu unterscheiden) schließt den Verbraucher direkt an den Wechselrichter an, der die von der Batterie gelieferte Gleichspannung in Standard-Wechselspannung umwandelt. Die Ladeschaltkreise laden die Batterie ständig, während die USV in Betrieb ist, und das Gerät läuft immer mit dem vom Wechselrichter gelieferten Batteriestrom. Online-USV sind teurer als die gleich beschriebenen SPS, haben aber zwei Vorteile. Da der PC ständig mit Batteriestrom läuft, gibt es keine Umschaltzeit und keinen Schalter, der ausfallen könnte. Da der PC zudem nicht mit dem Stromnetz verbunden ist, ist er effektiv von Problemen der AC-Leitung isoliert.

Eine Line-interactive-USV, auch als Single-Conversion-Online-USV bezeichnet, unterscheidet sich von einer Online-USV dadurch, dass der Verbraucher normalerweise primär aus dem Stromnetz gespeist wird, solange dieser Strom verfügbar ist. Anstatt den Netzstrom in Gleichstrom umzuwandeln, ihn zum Laden der Batterie zu verwenden und dann wieder in Wechselstrom für den Verbraucher umzuwandeln (der "Doppelwandler"-Teil), speist eine Line-interactive-USV den Netzstrom unter normalen Bedingungen direkt zum Verbraucher. Geringfügige Schwankungen im Netzstrom werden durch den Wechselrichter unter Verwendung von Batteriestrom ausgeglichen. Die definierenden Merkmale einer Line-interactive-USV sind, dass der Wechselrichter jederzeit läuft und der Verbraucher jederzeit dynamisch zwischen Wechselrichter und Netzstrom aufgeteilt wird. Im Routinebetrieb kann der Netzstrom 99 % der Last tragen und der Wechselrichter nur 1 %. Bei einem Brownout kann der Wechselrichter 10 % oder mehr der Last unterstützen. Nur bei einem kompletten Blackout übernimmt der Wechselrichter 100 % der Last. Eine echte Line-interactive-USV hat keine Umschaltzeit, da Wechselrichter und Netzstrom die Last jederzeit dynamisch teilen. Ein Stromausfall bedeutet also lediglich, dass der Wechselrichter augenblicklich 100 % der Last übernimmt. Obwohl Line-interactive-Geräte den Verbraucher nicht so stark von der AC-Leitung isolieren wie eine Online-USV, sind sie recht gut darin, sauberen, stabilen Wechselstrom für den Verbraucher aufrechtzuerhalten. Line-interactive-USV sind in Rechenzentren verbreitet, in PC-Umgebungen jedoch selten.

Die am häufigsten mit PCs verwendete Form der BPS ist eine Offline-Stromversorgung, manchmal als Standby-Stromversorgung (SPS) bezeichnet. BPS-Vermarkter mögen "Standby" nicht und hassen "Offline" regelrecht, daher werden Offline-Stromversorgungen immer als "unterbrechungsfreie" Stromversorgungen beschrieben, was sie jedoch nicht sind. Die definierenden Merkmale einer SPS sind, dass sie einen Schalter besitzt und der Wechselrichter nicht ständig läuft. Während des Normalbetriebs leitet der Schalter den Netzstrom direkt an den Verbraucher. Wenn der Netzstrom ausfällt, trennt dieser Schalter den Verbraucher schnell vom Netzstrom und verbindet ihn wieder mit dem Wechselrichter, der das Gerät weiterhin aus der Batterie speist. SPS sind kostengünstiger als Online- und Line-interactive-Geräte, da sie einen relativ preiswerten Wechselrichter verwenden können, der für niedrige Einschaltdauer und kurze Laufzeit ausgelegt ist.

EINEN MOMENT GEDULD, BITTE

Die meisten PC-Netzteile verfügen über ausreichend "Hold-up"-Zeit, um das System für die wenigen Millisekunden, die die SPS zum Umschalten auf Batteriestrom benötigt, weiter mit Strom zu versorgen. Das gilt nicht unbedingt für externe Geräte, die über ein externes Netzteil betrieben werden, da diese möglicherweise nicht genug "Trägheit" besitzen, um das externe Gerät während der Zeit des Umschaltens der SPS auf Batteriestrom weiter zu versorgen. Bei unkritischen extern betriebenen Geräten wie Lautsprechern spielt das keine Rolle. Es kann jedoch sehr wohl bei einer externen Festplatte wichtig sein, da Daten beschädigt werden könnten, wenn der Strom auch nur kurzzeitig ausfällt – selbst bei Ausfällen, die zu kurz sind, um ein Flackern der Lampen zu verursachen.

Wir hatten nie über dieses Problem nachgedacht, bis einer unserer Leser uns darauf hinwies. Im Nachhinein könnte dies mehrere rätselhafte Berichte erklären, die wir über beschädigte externe USB-Festplatten ohne ersichtlichen Grund erhalten haben.

Im Gegensatz zu Online- und Line-interactive-Einheiten konditionieren oder regenerieren SPS die eingehende Wechselspannung nicht, bevor sie den Verbraucher speisen. Stattdessen leiten sie den Netz-Wechselstrom durch einen passiven Filter, ähnlich einem gewöhnlichen Überspannungsschutz, was bedeutet, dass SPS keinen so sauberen Strom liefern wie Online- und Line-interactive-Einheiten. Theoretisch haben SPS einen weiteren Nachteil gegenüber Online- und Line-interactive-Einheiten. Die tatsächliche Schaltzeit kann bei längeren Niederspannungszuständen und teilweise entladenen Batterien deutlich länger als der Nennwert sein. Da die "Hold-up"-Zeit eines PC-Netzteils bei grenzwertigen Niederspannungsbedingungen abnimmt, könnte eine SPS theoretisch länger zum Umschalten benötigen als die Überbrückungszeit des PC-Netzteils, was zu einem Systemabsturz führt. In der Praxis haben gute SPS typische Schaltzeiten von 2 bis 4 ms und maximale Schaltzeiten von 10 ms oder weniger, während gute PC-Netzteile Überbrückungszeiten von 20 ms oder länger bei Nennspannung und 15 ms oder länger bei anhaltenden grenzwertigen Unterspannungsbedingungen aufweisen, was bedeutet, dass dies selten ein Problem darstellt. Zwei Arten von SPS sind üblich:

Marketing-Sprache

Heutzutage beschreiben selbst die besten Hersteller ihre Line-Boost-Modelle als "Line-interactive"-Einheiten. Obwohl wir es vorziehen, den Begriff "Line-interactive" für Delta-Conversion-Online-USV zu reservieren, ist das wahrscheinlich ein Kampf auf verlorenem Posten. Es ist nichts gegen ein gutes Line-Boost-Gerät einzuwenden. Tatsächlich ist es die beste Wahl für die meisten Heim- und SOHO-Anwendungen. Wir verwenden Falcon Electric Line-Boost-Geräte, um mehrere unserer eigenen Systeme zu schützen.

Eine Standard-SPS verfügt nur über zwei Modi: voller Netzstrom oder voller Batteriestrom. Solange der Netzstrom innerhalb der Schwellenspannungsgrenzen liegt (die bei vielen Geräten eingestellt werden können), leitet die SPS den Netzstrom einfach an das Gerät weiter. Wenn der Netzstrom unter die Schwelle fällt, überträgt die SPS die Last von 100 % Netzstrom auf 100 % Batteriestrom. Einige Standard-SPS schalten auch auf Batterie um, wenn die Netzspannung eine obere Schwelle überschreitet. Das bedeutet, dass die SPS bei jedem Auftreten einer Spannungsspitze, eines Absinkens oder eines Brownouts auf Batterie umschaltet, was sehr häufig vorkommen kann. Dieser "Alles-oder-Nichts"-Ansatz belastet die Batterie häufig, was die Batterielebensdauer verkürzt. Wichtiger noch: Häufige Alarme bei geringfügigen Stromproblemen führen dazu, dass viele Leute den Alarm ausschalten, was die Erkennung eines tatsächlichen Ausfalls so lange verzögern kann, dass die Batterie leerläuft und Arbeit verloren geht. Die meisten Einsteiger-SPS-Modelle sind Standard-SPS. Die Back-UPS-Serie von American Power Conversion (APC) beispielsweise sind Standard-SPS.

Eine Line-Boost-SPS fügt den beiden Modi der Standard-SPS den Line-Boost-Modus hinzu. Eine Line-Boost-SPS wird manchmal als Line-interactive-USV beworben, was sie jedoch nicht ist. Im Gegensatz zu Line-interactive-Einheiten, die Batteriestrom verwenden, um die AC-Ausgangsspannung auf den Nennwert anzuheben, besitzen Line-Boost-Einheiten einfach einen zusätzlichen Transformatorabgriff, den sie nutzen, um die Ausgangsspannung um einen festen Prozentsatz (typischerweise 12 % bis 15 %) zu erhöhen, wenn die Eingangsspannung unter den Schwellenwert fällt. Wenn beispielsweise die AC-Eingangsspannung auf 100 V AC fällt, verwendet eine Line-interactive-Einheit Batteriestrom, um sie um 15 V auf 115 V AC Nennwert anzuheben. Bei 95 V AC Eingang hebt die Line-interactive-Einheit sie um 20 V auf 115 V AC Nennwert an. Bei 100 V AC Eingang verwendet eine Line-Boost-Einheit den zusätzlichen Abgriff, um die Ausgangsspannung um den festen Prozentsatz (wir nehmen 12 % an) zu erhöhen, was 112 V AC Ausgang ergibt. Bei 95 V AC Eingang erhöht die Line-Boost-Einheit sie um denselben festen Prozentsatz, in diesem Fall auf 106,4 V AC. Das bedeutet, dass die Ausgangsspannung bei Line-Boost-Einheiten der Eingangsspannung folgt, mit den resultierenden Transienten und Stromstößen auf der Verbraucherseite, wenn der Wechselrichter ein- und ausschaltet. Die meisten PC-SPS der Mittel- und Oberklasse sind Line-Boost-SPS. Die Back-UPS Pro- und Smart-UPS-Serien von American Power Conversion (APC) sind beispielsweise Line-Boost-SPS.

Hier sind die wichtigsten Eigenschaften einer BPS:

Die VA-Bewertung einer BPS spezifiziert die maximale Leistung, die das Gerät liefern kann, und wird durch die Kapazität des Wechselrichters bestimmt. Die VA-Bewertung ist das Produkt aus nominaler AC-Ausgangsspannung und der maximalen Ampere-Bewertung des Wechselrichters. Zum Beispiel kann ein 120-V-650-VA-Gerät etwa 5,4 A liefern (650 VA / 120 V). Der Anschluss einer Last, die größer ist als die Ampere-Bewertung des Wechselrichters, überlastet diesen und zerstört ihn schnell, es sei denn, die BPS verfügt über Strombegrenzungsschaltungen. Watt entsprechen VA nur bei 100 % ohmschen Lasten (zum Beispiel einer Glühbirne). Wenn die Last kapazitive oder induktive Komponenten enthält, wie es bei PC-Netzteilen der Fall ist, ist die Aufnahme in VA gleich der Wattzahl geteilt durch den Leistungsfaktor (PF) der Last. PC-Netzteile ohne PFC haben typischerweise Leistungsfaktoren von 0,65 bis 0,7. Zum Beispiel ist eine unserer SPS mit 1000 VA, aber nur 670 W bewertet, was bedeutet, dass der Hersteller bei der Wattbewertung für dieses Gerät einen PF von 0,67 annimmt.

Die Laufzeit einer BPS wird von vielen Faktoren bestimmt, darunter Batterietyp und -zustand, Amperestunden-Kapazität, Ladezustand, Umgebungstemperatur, Wechselrichtereffizienz und prozentuale Last. Davon ist die prozentuale Last am variabelsten. Die Anzahl der Amperestunden, die eine Batterie liefern kann, hängt davon ab, wie viele Ampere du ihr entnimmst, was bedeutet, dass die Beziehung zwischen Last und Laufzeit nicht linear ist. Zum Beispiel kann eine 600-VA-SPS in der Lage sein, 600 VA für 5 Minuten zu liefern, aber 300 VA (halbe Last) für 20 Minuten (viermal länger). Eine Verdoppelung der Last verkürzt die Laufzeit um weit mehr als die Hälfte; eine Halbierung der Last verlängert die Laufzeit um weit mehr als das Doppelte.

VA-BEWERTUNG VERSUS LAUFZEIT

Viele Leute glauben, dass VA-Bewertung und Laufzeit irgendwie zusammenhängen. Das tun sie nicht, außer dass Geräte mit höheren VA-Bewertungen typischerweise auch eine größere Batterie haben, was bei einer gegebenen Last eine längere Laufzeit bietet – sowohl weil die Batterie selbst größer ist, als auch weil das Gerät weniger Ampere als sein maximales Nennmaß liefert. Es ist jedoch durchaus möglich, eine BPS mit sehr hoher VA-Bewertung und einer winzigen Batterie zu bauen oder umgekehrt.

Die AC-Netzspannung ist nominal eine reine Sinuswellenform, für die Netzteile und andere Geräte ausgelegt sind. Die von BPS erzeugte Ausgangswellenform variiert. In der Reihenfolge zunehmender Erwünschtheit (und Preis) umfassen die Ausgangswellenformen: Rechteckwelle, Sägezahnwelle, modifizierte Rechteckwelle (oft etwas irreführend als annähernd Sinuswelle, stufige Approximation an Sinuswelle, modifizierte Sinuswelle oder stufige Sinuswelle bezeichnet – Vermarkter sind verzweifelt darauf bedacht, die Wörter "Sinuswelle" dort unterzubringen, besonders bei Geräten, die es nicht verdienen). Die billigsten Geräte erzeugen eine Rechteckwellenausgabe, die im Wesentlichen eine bipolare Gleichspannung mit nahezu null Anstiegs- und Abfallzeit ist, was es ihr ermöglicht, als Wechselstrom zu maskieren. Mittelklassegeräte liefern normalerweise eine Pseudo-Sinuswellenausgabe, die alles von einer sehr engen Annäherung an eine Sinuswelle bis hin zu etwas sein kann, das nicht viel besser als eine unmodifizierte Rechteckwelle ist. Die Ausgangswellenform wird durch den Wechselrichter bestimmt. Der Wechselrichter ist die teuerste Komponente einer BPS. Bessere Wechselrichter – solche, die eine Sinuswelle oder eine enge Annäherung daran erzeugen – sind teurer, daher korreliert die Qualität der Ausgangswellenform im Allgemeinen eng mit dem Gerätepreis. Erstaunlicherweise sahen wir einmal Spezifikationen für eine No-Name-BPS, die die Ausgangswellenform als "reine Rechteckwelle" auflistete, vermutlich in der Absicht, Käufer mit "rein" (etwas Gutes) und "Rechteckwelle" (etwas Schlechtes) zu verwirren.

VORSICHT BEI DER VERWENDUNG EINES ÜBERSPANNUNGSSCHUTZES MIT EINER SPS

Wir haben Berichte von Bränden gehört, die durch den Anschluss eines Überspannungsschutzes zwischen BPS und PC verursacht wurden. Obwohl wir die Berichte nicht verifizieren konnten, leuchtet es ein, dass die Zufuhr von Rechteckstrom an einen Überspannungsschutz, der für Sinus-Eingang ausgelegt ist, zu Überhitzung führen könnte. Andererseits spricht nichts gegen die Verwendung eines Überspannungsschutzes zwischen der BPS und der Wandsteckdose. Tatsächlich empfehlen wir dies, sowohl um zusätzlichen Schutz vor Spannungsspitzen zu bieten, die den PC erreichen könnten, als auch um die BPS selbst zu schützen.

Verwende die folgenden Richtlinien bei der Auswahl einer BPS:

Heutzutage kannst du 40-Dollar-BPS in großen Kaufhäusern kaufen. Es sind keine sehr guten BPS, zugegeben, aber sie sind besser als nichts. Im Neuzustand mag eine billige BPS nur ein oder zwei Minuten Laufzeit bieten; wenn die Batterie altert, kann die Laufzeit auf nur wenige Sekunden sinken. Dennoch dauert die überwiegende Mehrheit der Stromausfälle eine Sekunde oder weniger, also bietet selbst eine fünfsekündige Laufzeit einen gewissen Schutz.

Der nächste Schritt ist eine SPS in Verbraucherqualität, wie etwa eines der Back-UPS- oder Back-UPS-Pro-Geräte von APC. Diese Einheiten bieten deutlich besseren Schutz und viel längere Laufzeiten als die Low-End-Geräte. Wir betrachten diese Einheiten als das Minimum für "ernsthaften" Stromschutz und verwenden sie in einigen unserer Sekundärsysteme. Noch besser sind die Line-Boost-Einheiten wie die APC Smart-UPS- und die Falcon Electric (http://www.falconups.com) SMP- und SUP-Serien, die wir als Minimum für wichtige Systeme betrachten. Schließlich gibt es die echten USV, wie etwa die Falcon Electric SG- und SSG-Serien, die wir auf Servern und primären Desktop-Systemen verwenden.

SCHÜTZE DEINE BPS

Egal, ob du ein 40-Dollar-Billigteil oder eine 1000-Dollar-Online-USV kaufst, verwende sie nicht allein. Setze immer einen Überspannungsschutz zwischen die Wandsteckdose und die BPS. Die 40-Dollar-Einheit bietet nicht viel Schutz gegen Spannungsspitzen, daher wird der Überspannungsschutz benötigt, um dein Gerät zu schützen. Die 1000-Dollar-USV leistet hervorragende Arbeit beim Schutz deines Computers, verdient aber ihren eigenen Schutz. Wenn eine große Spannungsspitze durch die Leitung kommt, ist es viel besser, einen neuen 50-Dollar-Überspannungsschutz zu kaufen als eine neue 1000-Dollar-USV.

Du kannst den VA-Bedarf berechnen, indem du die maximale Stromstärke auf dem PC-Netzteil und auf jeder anderen Komponente, die die USV versorgen soll, überprüfst. Addiere diese maximalen Stromstärken und multipliziere sie mit der nominalen AC-Spannung, um den VA-Bedarf zu bestimmen. Die Probleme bei dieser Methode sind, dass sie zeitaufwendig ist und zu einem viel höheren VA-Wert führt, als du tatsächlich benötigst. Eine bessere Methode ist die Verwendung eines der Dimensionierungstools, die die meisten BPS-Hersteller auf ihren Websites anbieten. Zum Beispiel erlaubt dir der APC UPS Selector (http://www.apc.com/sizing/selectors.cfm), deine Systemkonfiguration, die benötigte Laufzeit und einen Spielraum für Erweiterungen anzugeben. Aus diesen Informationen erhältst du eine Liste geeigneter APC-Modelle mit den geschätzten Laufzeiten für jedes Gerät.

Wenn du mehrere PCs in unmittelbarer Nähe schützen musst, überlege, ein größeres Gerät zu kaufen, anstatt mehrerer günstiger kleiner Einheiten. Das größere Gerät kostet wahrscheinlich weniger bei gleicher kumulativer VA-Leistung und Laufzeit und bietet vermutlich überlegene Funktionen (wie Line-Boost und eine bessere Wellenform).

Die billigsten Einheiten liefern eine Rechteckwellenausgabe, die PC-Netzteile für kurze Zeiträume ohne Schaden nutzen können. Dennoch belastet der Betrieb eines Computers mit Rechteckstrom über längere Zeiträume das Netzteil und kann es schließlich beschädigen. Außerdem sind Rechteckwellengeräte für andere elektronische Geräte völlig ungeeignet, da sie diese schnell beschädigen können. Kaufe nur dann ein Rechteckwellengerät, wenn die Alternative darin besteht, dir gar keine BPS leisten zu können. Für den allgemeinen Gebrauch kaufe eine Einheit, die eine simulierte Sinuswelle liefert, wenn du erwartest, den PC bei einem Stromausfall für 10 Minuten oder weniger im Backup-Betrieb zu lassen, bevor du ihn herunterfährst. Kaufe eine echte Sinuswelleneinheit, wenn du erwartest, den PC für längere Zeiträume im Backup-Betrieb zu betreiben, oder wenn du auch Geräte betreiben willst, die gegenüber Pseudo-Sinuswellenstrom intolerant sind (wie manche Bildschirme).

Was verwenden wir also tatsächlich? Jahrelang haben wir ausschließlich APC-Einheiten verwendet und empfohlen. Dann fiel eine unserer APC Smart-UPS-Einheiten vorzeitig aus. Wir schrieben das Pech zu. Dann, ein paar Monate später, fiel eine Back-UPS Pro aus. Dann eine Back-UPS. Dann eine weitere Smart-UPS. Das waren keine Batterieausfälle, die wir bei jeder USV erwarten. Es waren Ausfälle der Wechselrichter oder Steuerschaltungen, und alle bis auf eine der ausgefallenen Einheiten waren zwei Jahre alt oder weniger.

Offensichtlich sind vier Ausfälle kein statistisches Universum, selbst bei der begrenzten Anzahl an Einheiten, die wir betreiben, aber es machte uns nachdenklich. Dann begannen wir von Lesern zu hören, deren Erfahrungen ähnlich wie unsere waren. Wie wir hatten sie APC-Einheiten viele Jahre ohne Probleme genutzt, und wie wir begannen sie kürzlich, eine höhere Rate vorzeitiger Ausfälle bei ihren neueren APC-Einheiten zu erleben. Offensichtlich bewies selbst das nichts, aber wir wurden sehr besorgt.

Dann unterhielten wir uns eines Tages mit unserem Freund und Kollegen Jerry Pournelle, der seit mehr als 20 Jahren die "Chaos Manor"-Kolumne in BYTE schreibt. Wir erzählten ihm von unserer Sorge über die Ausfallraten bei den APC-Einheiten. "Sprich mit Falcon Electric", sagte Jerry, "Ich benutze deren USV seit Jahren. Sie sind kugelsicher. Eine von meinen wurde sogar von einem Erdbeben umgeworfen und hat keinen Schlag verpasst."

Wir nahmen Jerry beim Wort und bestellten einige Geräte von Falcon Electric (http://www.falconups.com). Nach dem Recherchieren und Testen entschieden wir, dass Jerry recht hatte. Falcon Electric stellt die besten verfügbaren USV her, also haben wir unsere Systeme darauf standardisiert. Die Kundenliste von Falcon ist stark in Richtung Militär, Industrie, Telekommunikation und medizinische Organisationen orientiert, was für unsere Entscheidung kein unwichtiger Faktor war. Diese Leute benötigen grundsoliden, zuverlässigen Stromschutz, und was gut genug für die NATO, Lucent und General Atomics ist, ist auch gut genug für uns.

Robert verwendet die Falcon Electric 2 kVA SG-Serie USV Plus, die in Abbildung 16-18 gezeigt wird, um seine gesamten Büroumgebungen, Server und Desktop-Systeme zu schützen. Diese Geräte ähneln einem Standard-Mini-Tower-PC (einschließlich der Lüfter). Die Einheit ganz unten ist, wie du vielleicht schon erraten hast, eine externe Batteriebank, die die Laufzeit lang genug verlängert, um etwa 95 % der Stromausfälle zu überdauern, denen wir wahrscheinlich ausgesetzt sein werden. Barbara verwendet eine ähnliche Falcon Electric Online-USV in ihrem Büro, und wir betreiben die meisten unserer Sekundärsysteme mit den Falcon Electric SMP- und SUP-Serien Line-Boost-Einheiten. Wir haben Dutzende Gewitter und mehrere Stromausfälle überstanden, seit wir auf Falcon Electric-Einheiten umgestiegen sind, und hatten nicht den geringsten Fehler.

Abbildung 16-18: Eine Falcon Electric SG Serie 2 kVA Online-USV mit externer Batteriebank

Computer-Netzteile und -Schutz