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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Stromversorgung von Gebäuden, Wohnhäusern,
Büros, Wohnungen, Geschäftslokalen od. dgl., wobei die Stromversorgungsleitungen von einer Überstrom- und Fehlerstromschutzschalter zur Absicherung aufweisenden Anschlussstelle bzw. Zentrale zu einzelnen Stromentnahmestellen, z. B. Steckdosen, Licht-bzw. Wandauslässen od. dgl., geführt sind, die zumindest zum Teil von Stromschaltstellen, z. B.
Licht-bzw. Beleuchtungskörperschaltern, regel-bzw. schaltbar sind, wobei in den Stromschaltstellen jeweils eine Signalgeberschaltung vorgesehen ist und die regel-bzw. schaltbaren Stromentnahmestellen jeweils eine Signalempfangs- schaltung besitzen, wobei zumindest eine, vorzugsweise zwei oder mehrere, die Stromschaltstellen zumindest mit den regel-bzw. schaltbaren Stromentnahmestellen verbindende (n) Steuerleitung (en) für Schwachstromsignale vorgesehen ist (sind), über die kodierte Schaltsignale von den Stromschalt- stellen zu den Stromentnahmestellen zur Betätigung von Stromschalteinrichtungen, z. B. von Relais,
Thyristoren, Triacs, in den Stromentnahmestellen übertragbar sind.
Anordnungen zur Vereinfachung der Installation von Stromversorgungsanlagen sind in
Vielzahl bekannt.
Die CH-PS Nr. 523579 beschreibt eine elektrische Installationseinrichtung mit einem mindestens zwei auf gleicher Ebene nebeneinander verlaufende Adern aufweisenden Flachkabel und mindestens einer zugehörigen Anschlussvorrichtung, die eine der Anzahl Adern des Flachkabels entsprechende
Anzahl Anschlussklemmen für abzweigende Leiter aufweist, wobei die Anschlussklemmen je eine mit einer Spitze zum Durchstechen der Isolation des Flachkabels versehene Kontaktschraube besitzen. Aus der DE-PS Nr. 125362 ist ein biegsamer, streifenförmiger Träger für elektrische
Leiter und elektrisches Zubehör bekannt.
Um einen Leitungsträger zu schaffen, der eine kostensparende elektrische Installation ermöglicht, wird ein biegsamer, streifenförmiger Leitungsträger vorgeschlagen, der bei Installationen alle Verbindungen, zusätzlichen Kniestücke, Schnitte und Anpassungen überflüssig macht, indem er aus einem biegsamen Band aus einem thermoplastischen Material oder einem synthetischen Kautschuk besteht, in dem eine oder mehrere elektrische Leitungen verlegt sind.
Die DE-OS 2340266 beschreibt eine unter Putz auf die Wand- und Deckenflächen zu verlegende Elektroinstallation für Häuser, die sich aus steckbaren Teilen in Flachbauweise mit grösstenteils starren, vorgefertigten Leitungsabschnitten mit harter Oberfläche zusammensetzt, wobei Kupplungsorgane (Stifte, Hülsen, Druckknopfverbindungen u. dgl.) dieser starren Teile sowie besondere Kupplungsglieder wie Eckstücke, Verzweigerstücke die Teile auch mechanisch starr miteinander verbinden. Diese Druckschrift beschreibt im wesentlichen den Einsatz von Flachleitungen und zugehörigen Anschluss-bzw.
Abzweigstücken ; eine wesentliche Vereinfachung der Elektroinstallation wird jedoch nicht erreicht, weil wie bisher Stromkreisaufteilungen vorgesehen werden müssen, um den Vorschriften Genüge zu tun, wobei jeder einzelne Stromkreis zwar in Form von Stichleitungen verlegt werden kann. Jeder Stromkreis kann zwar beliebig viele Steckdosen enthalten, benötigt jedoch für jede zu schaltende Stromentnahmestelle, z. B. einen Luster, einen zusätzlichen Leiter in der verlegten Flachleitung, so dass diese Verlegungsart nur für Primitivinstallationen ohne allzugrossen Leitungsaufwand einsetzbar ist.
Ein Ausbau eines verlegten Systems ist nur für Steckdosen möglich, da eine zusätzliche Leitung nur unter nicht vertretbarem Aufwand verlegt werden kann ; ein zusätzlicher Schalter, ein Wechselschalter od. dgl. ist nicht installierbar ; die Verbindung der Leiter in den Wanddosen untereinander bzw. mit Schaltern und Steckdosen ist zeitraubend und bedarf Überlegungen ; diese bekannten Systeme entsprechen im wesentlichen den herkömmlichen bekannten Elektroinstallationen, die mit Stegleitern vorgenommen werden, jedoch in der Praxis, auf Grund der Umrüstbarkeit von Systemen, bei denen die Stromleiter in Rohren verlegt werden, gegenüber diesen in den Hintergrund treten.
Aus der US-PS Nr. 3, 083, 307 ist ein in Form von Stichleitungen verlegtes Installationssystem bekannt, bei dem am Ende der Stichleitungen den Verbraucher absichernde Unterbrechereinrichtungen vorgesehen sind. Damit wird eine Aufteilung des Systems in eine Anzahl von parallelen Stromkreisen vermieden. Die Verlegung des Systems erfolgt in herkömmlicher Weise. Die Schaltung von Stromentnahmestellen, z. B. Lustern, kann jeweils nur von einem in der Stichleitung vorgeordneten Schalter erfolgen ; Wechselschalter können nur in aufwendiger Weise vorgesehen werden.
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Aus der US-PS Nr. 4, 215, 276. ist eine Anordnung der eingangs genannten Art bekannt. Diese bekannte Anordnung lässt einen Ausbau relativ einfach zu, indem man an die Stromversorgungsleitung weitere Stromschaltstellen anschliesst, zu denen entsprechende Steuerleitungen verlegt werden ; auf Grund der elektronischen Schaltsignalübertragung können leicht Zuordnungen von Schaltern und Schaltstellen vorgenommen bzw. abgeändert werden. Nachteilig ist jedoch, dass die Verlegung in herkömmlicher Weise durch Verbindung der einzelnen Leiter aufwendig ist, dass die Kontaktierung der Schalter, Steckdosen in herkömmlicher Weise arbeitsaufwendig ist, dass eine Verwechslung der Anschlüsse der Strom- und Steuerleiter schwerwiegende Folgen besitzen kann und dass keine Vorkehrungen bezüglich der Absicherung des Systems vorgesehen sind.
Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Stromversorgung der eingangs genannten Art zu verbessern und seine Nachteile zu vermeiden.
Dies wird bei einer derartigen Anordnung erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Stromversorgungsleitungen, vorzugsweise einschliesslich Nulleiter und Erdleiter, und die Steuerleitungen gemeinsam in einem Kabel, insbesondere einer Flachleitung, verlegt sind, dass die einzelnen Abschnitte des Kabels über die Strom- und Steuerleitungen fortsetzende Leiter enthaltende Verbindungs- und/oder Abzweigbauteile miteinander verbunden sind, dass das Kabel ferner mit Wanddosen verbindbar ist, die weitergeführte, vorzugsweise lagenmässig festgelegte Leiterbahnen für die Stromversorgungsleitungen sowie vorhandene Null- und Erdleiter und für die Steuerleitungen besitzen, und dass in die Wanddosen einsetzbare bzw.
einsteckbare Module vorgesehen sind, die als Stromentnahmestellen mit der Signalempfängerschaltung und/oder als Stromschaltstelle mit der Sendeeinrichtung ausgebildet sind und dass die Module zur Strom- bzw. Signalübertragung Kontakteinrichtungen zur Kontaktierung der in der Wanddose weitergeführten Leiterbahnen im Zuge des Einsetzens des Moduls besitzen.
Durch die gemeinsame Verlegung der Strom- und Steuerleiter in einem gemeinsamen Kabel wird eine beträchtliche Vereinfachung der Installation und der für die Installation aufzuwendenden Arbeiten erreicht. Überdies stehen an allen Orten, an denen Strom zur Verfügung gestellt wird, auch die Steuerleitungen zur Kommunikation bzw. zur Eingabe und zum Empfang von Steuerbefehlen zur Verfügung. Eine solche gemeinsame Verlegung bringt jedoch die Gefahr einer unzulässigen Verbindung der Verknüpfungsstellen mit sich. Etwa hätte eine Einspeisung von Leistungsstrom in Steuerkreise oder eine falsche Verbindung in den Steueradern schwerwiegende Folgen. Deshalb
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Belastung bedingten Dimensionsunterschiede zwischen Strom- und Steuerleitungen und damit der Steckelemente ergibt sich eine lage- und anschlussrichtige Verbindung.
Dies trifft insbesondere dann zu, wenn als Kabel ein Flachkabel bzw. eine Flachleitung eingesetzt wird, weil hiebei auch noch die Formgebung Fehlverbindungen zusätzlich unterbindet. Da Flachleitungen nicht ohne weiteres in ihrer Ebene abgebogen werden können, sind die Abzweigbauteile auch für Abbiegungen sinnvoll. Auch aus Vorschriftsgründen (ÖVE) ist es zweckmässig, die Strom- und Steuerleiter in Form einer Flachleitung zu verlegen, bei der die Verwechslungsgefahr der Leiter beim Anschlie- ssen noch weiter herabgesetzt ist.
Durch die gemeinsame Verlegung der Strom- und Steuerleiter zu jeder Stromentnahmestelle und jeder Stromschaltstelle wird die Vielfältigkeit und Ausbaufähigkeit der Anordnung erhöht.
Bei einem Ausbau der Anordnung z. B. mit einer zusätzlichen Stromschaltstelle ist diese lediglich in das verlegte Kabel einzubinden und die zu schaltende Einrichtung, z. B. ein Luster, mit dem nächstgelegenen Abschnitt des verlegten Kabels zu verbinden. Gleichzeitig können jedoch sämtliche Verlegevorteile von Kabeln mittels Winkelstücken, Abzweigstücken usw. mitverwendet werden, so dass die Kosten der elektronischen Bauteile durch die billige Verlegung wettgemacht werden können. Voraussetzung hiefür war es jedoch, Winkelstücke und Abzweigstücke zu schaffen, in denen neben Leitern für den Strom auch Leiter zur Fortsetzung der in dem Kabel geführten Steuerleiter enthalten sind.
Ein getrenntes, ausgesprochen aufwendiges Anschliessen der Stromund Steuerleiter des Kabels, das leicht zu Fehlverbindungen mit schwerwiegenden Folgen führt,
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wird vermieden, In den an das Kabel anschliessbaren Dosen sind die Strom- und Steuerleiter mit Leiterbahnen verlängert, die mit entsprechenden lagemässig festgelegten Kontakteinrichtungen von als Module ausgebildeten Schaltern, Steckern usw. durch blosses Einschieben anschlussrichtig kontaktiert werden können.
Die Installation und das Nachrüsten einer Vielzahl von Stromversorgungsleitungen bei einem Ausbau der Anordnung, welche arbeitsaufwendig und kompliziert sind und mit langwierigen
Stemmarbeiten verbunden sind, entfällt. Das umständliche Verlegen von Rohren in tief eingestemmte
Mauerschlitze, das Einziehen von Drähten, deren Verbinden und das Anschliessen der Stecker und Schalter kann durch einfachere, billigere und weniger zeitaufwendige Massnahmen ersetzt werden, wobei jedoch auf Grund der überallhin mitgeführten Steuerleiter auch nach Fertigstellung der Installation Änderungen bzw. Ergänzungen nahezu ohne Aufwand möglich sind.
Schliesslich werden die Verlegevorteile einer mit Flachleitungen verlegten Anordnung bzw. die Vorteile einer
Anordnung mit elektronischer Schaltsignalübertragung übertroffen, weil an sämtlichen Stellen des verlegten Kabels auf Grund der gleichzeitig vorhandenen Strom- und Steuerleiter eine Stroment- nahme und ein Empfang bzw. ein Senden der Schaltsignale möglich ist, wozu entsprechende
Dosen und Module vorgesehen sind, die durch entsprechende Ausbildung der Kontakteinrichtungen gleichzeitig bezüglich Strom- und Signalempfang bzw. -abgabe mit dem Kabel kontaktierbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerlei- tung (en) in der Flachleitung neben dem bzw. den vorzugsweise nebeneinanderliegenden Strom- leiter (n), jedoch unter Ausbildung eines Zwischenraums zu diesem (n) angeordnet ist (sind).
Dabei ist es zweckmässig, wenn im Zwischenraum der Erdleiter und/oder eine längsverlaufende
Nut angeordnet sind, in der gegebenenfalls Montageausnehmungen bzw. -löcher und/oder Aussparungen bzw. Schwachstellen für Befestigungselemente, z. B. Setzbolzen, vorgesehen sind. Durch diese Anordnung wird die Höhe der Flachleitung gering gehalten und ihre Montage einfach ; die Gefahr einer Beschädigung der Strom- und Steuerleiter bei der Montage wird weitgehend ausgeschaltet.
Vorteilhaft ist es, wenn die Flachleitung asymmetrisch ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Anordnung der Strom- und Steuerleiter asymmetrisch ist und/oder die Nut auf der Oberseite der Flachleitung asymmetrisch angeordnet ist. Bei diesem Aufbau der Flachleitung wird eine Verwechslung der Anschlüsse bei einer Verbindung der Flachleitung z. B. mit Wanddosen bzw.
Verbindungsstücken ausgeschaltet, da die Anschlüsse der Form der Flachleitung angepasst werden können. In diesem Zusammenhang ist weiter erfindungsgemäss vorgesehen, dass in bzw. an der Wand der Dosen zum Anschluss für die Flachleitung zumindest eine an den Querschnitt der Flachleitung angepasste Einstecköffnung, gegebenenfalls mit Quetschnippel und/oder Lippendichtung, ausgebildet ist, die an die Lage der Stromleiter bzw. Steuerleitungen angepasste Kontakteinrichtungen für die in den Flachleitungen enthaltenen Stromleiter uned Steuerleitungen besitzen. Die Anschlussstücke der Wanddosen sind damit der Form und der Lage der Kontakteinrichtungen nach an die Flachleitung angepasst.
Der Kontakt zwischen den Strom- und Steuerleitern und den in die Dosen einschiebbaren Modulen wird einfach und rasch durchgeführt, wenn die die Strom- bzw. Steuerleiter der Flachleitung in den Dosen fortsetzenden Leiterbahnen und/oder die Kontakteinrichtungen der Module miteinander kontaktierbare Anschlussteile, z. B. Stecker, Buchsen, Schneiden, Feder-, Steck-, Rast-, Klemmverbindungen, Messerkontakte, Anschlussfahnen od. dgl., aufweisen. Gleichzeitig stehen in jeder Dose Strom- und Steuerleiter zur Kontaktierung zur Verfügung. Ein einfacher und betriebssicherer Aufbau der Dosen ergibt sich, wenn die Leiterbahnen im Bodenbereich der Dose verlaufen und gegebenenfalls zu einem zweiten, am andern Ende der rechteckigen Dose gelegenen Anschluss für eine Flachleitung geführt sind.
Gleichzeitig kann die Flachleitung nach Anschluss an eine Dose von dieser zu weiteren Dosen weitergeführt werden.
Eine einfache und rasche Verlegung der Strom- und Steuerleiter ergibt sich, wenn die Verbindung-un Abzweigbauteile gegebenenfalls mit einem Quetschnippel bzw. einer Dichtungslippe versehene Winkelstücke und Abzweig- bzw. T-Stücke umfassen, die an die Lage der Strom- und Steuerleiter in der Flachleitung angepasste Kontakteinrichtungen, z. B. Federklemmen, Schraubklem-
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entnahmestelle und/oder. der an diese angeschlossenen Steuerschaltung eine als Störungsrückmelde- schaltung ausgebildete Sendeeinheit zugeordnet ist, mit der über das Netz oder über die Steuerlei- ter ein Rückmeldesignal bei einer Leitungsunterbrechung durch die Stromschalteinrichtung infolge einer Fehlermeldung zumindest einer der Überwachungsschaltungen an die Systemzentrale bzw.
Zentraleinheit und/oder die entsprechende zugeordnete Stromschaltstelle weiterleitbar ist, und dass in der Zentraleinheit und/oder der Stromschaltstelle und/oder der Stromentnahmestelle selbst eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Art der Störung, insbesondere des Ortes der gestörten
Stromentnahmestelle, vorgesehen ist. Hoher Komfort wird erreicht, wenn die Störungsrückmelde- einrichtung in der Zentrale eine Empfangschaltung für von den in den Stromentnahmestellen vorhandenen Überwachungsschaltungen abgesendeten, durch eine Störung in der Stromentnahme bedingten Signale aufweist, der eine Speichereinheit für zumindest ein oder aufeinanderfolgende
Fehlermeldungssignal (e) und eine Lichtanzeigevorrichtung zugeordnet ist.
Zweckmässig ist es hiebei, wenn der Empfangsschaltung der Störungsrückmelde-bzw.-anzeigeeinrichtung in der
Zentrale die Fehlermeldungssignale der Überwachungsschaltungen, eine Speichereinheit für zumin- dest eines oder aufeinanderfolgende Fehlermeldungssignale und eine Lichtanzeigevorrichtung zur Anzeige der Art und des Ortes des Fehlers zugeordnet sind, wozu den Rückmeldesignalen ein Rückmeldekode, ein Fehlerkode und ein Adresskode der gestörten Stromentnahmestelle aufgeprägt ist.
Zur Erhöhung der Sicherheit der Absicherung mittels der elektronischen Überwachungsschaltun- gen kann erfindungsgemäss vorgesehen sein, dass den Überwachungsschaltungen eine Zeitüberwachungsschaltung zugeordnet ist, mit der bei Auftreten von eine gewisse vorgegebene Zeitspanne überschreitenden, eine Störung angebenden Signalen einer oder mehrerer der Überwachungsschaltungen der Steuerschaltung und/oder einer Schnell-Auslöseschaltung für die Fehler- und/oder Leitungsschutzschalter in der Zentrale ein Abschaltsignal zuführbar ist.
Um die Einsatzmöglichkeiten der Anordnung bzw. den Zugriff zur Anordnung zu erhöhen, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass an die Steuerleiter und/oder die Zentraleinheit anschliessbare Ein- und Ausgabeeinrichtungen vorgesehen sind, die Signalübertragungseinrichtungen, z. B. Sprechstellen, Kommunikationsleitungen anderer Stromversorgungskreise, Telephon usw. enthalten, als in die Dosen einsetzbare Module ausgebildet sind und mit den in den Dosen verlaufenden, die Steuerleiter in den Dosen fortsetzenden Leiterbahnen in Leitungskontakt bringbare Bauteile, z. B. Anschlussfedern, Stecker, Buchsen, Messerkontakte usw., aufweisen.
Zur Vereinfachung des Aufbaus der Flachleitung kann es sich als zweckmässig erweisen, dass einer der Steuerleiter vom Erdleiter gebildet ist.
Die'bei der erfindungsgemässen Anordnung eingesetzte Flachleitung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie asymmetrischen Querschnitt aufweist und eine Gruppe insbesondere nebeneinander angeordneter Leiter für Starkstrom und eine Gruppe, vorzugsweise dünnerer, Leiter zur Übertragung von Schwachstromsignalen enthält, welche Gruppen in einer vorzugszweise trapezförmigen, isolierenden flachen Ummantelung nebeneinander, vorzugsweise unter Einhaltung eines Abstandes zwischen den Gruppen, angeordnet sind, wobei gegebenenfalls zwischen den Gruppen im Isolierkörper eine längsverlaufende Nut, Aussparungen bzw. Schwächungen und/oder der Erdleiter angeordnet sind.
Der asymmetrische Querschnitt schliesst Verwechslungen bei Verlängerungen und bei der Verlegung aus, so dass es möglich wird, ohne sonderliches Risiko einzugehen, Starkstrom- und Schwachstromleiter in einer Ummantelung einzusetzen.
Eine Wanddose für die zuvor beschriebene Anordnung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass sie an bzw. in ihrer Wand zumindest eine, vorzugsweise zwei, insbesondere trapezförmige Anschlussstelle (n) für eine Stromleiter und Steuerleiter umfassende Flachleitung besitzt, dass sie insbesondere im Bodenbereich die Strom- und Steuerleiter der Flachleitung verlängernde und gegebenenfalls zu der zweiten, am andern Ende der Dose gelegenen Anschlussstelle für eine Flachleitung geführte Leiterbahnen aufweist, und dass die Leiterbahnen Kontaktstellen, z. B. Buchsen, Stecker, blanke Abschnitte, Messerkontakte, Fahnen od. dgl., für an in die Dosen einschieb-bzw. einsetzbaren Modulen vorgesehene Kontakte, z. B. Stecker, Stifte, Blattfedern, Messerkontakte, Fahnen od. dgl., aufweisen.
Mit derartigen Wanddosen wird eine gleichzeitige Entnahme von Strom und Steuersignalen möglich ; es können entsprechende mit Strom und Steuersigna-
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len zu versorgende Module, z. B.. Stromentnahmestellen mit Stromschalteinrichtungen, ohne aufwendi- ge Anschlussvorkehrungen treffen zu müssen, eingesetzt werden. Die Verbindung der Wanddose mit der Flachleitung erfolgt zudem hinsichtlich der Leiterverbindung rasch und richtig.
Ein Stromauslass, z. B. eine Steckdose bzw. ein Wandauslass, für die zuvor beschriebene
Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass der in Modulform ausgebildete, in eine Wanddose einsetzbare Stromauslass Kontakteinrichtungen, z. B. Stifte, Buchsen, Messerkontakte, Fahnen od. dgl., zur Verbindung der Strom- und Steuerkontakte des Moduls mit den Anschlusseinrichtungen der Leiterbahnen der Dosen, Überwachungsschaltungen zur Feststellung von Überströmen und/oder
Fehlerströmen sowie den Überwachungsschaltungen zugeordnete Störungsrückmeldeschaltungen zur Weiterleitung der Signale an eine Anzeigeeinrichtung besitzt.
Ein derartiger Stromauslass ist rasch, einfach und sicher mit den verlegten Steuer- und Signalleitungen unter Zwischenschal- tung der Wanddose kontaktierbar und umfasst Absicherungseinrichtungen, um auch höhere Leistun- gen unter Berücksichtigung der Vorschriften entnehmen zu können.
Eine Zentrale für die zuvor beschriebene Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen den Anschlüssen für die vom Stromzähler kommenden Stromleitungen und den Anschlüssen für die Stromleitungen jeder Flachleitung für jeden Stromleiter einen, vorzugsweise eine Stroment- nahme bis zu einer Leistung von 15 kW zulassenden, Leitungsschutzschalterblock und einen, vorzugsweise auf 250 mA eingestellten, Fehlerstromschutzschalter aufweist, dass sie eine Auslöse- schaltung für die Leitungsschutzschalter und/oder FI-Schalter aufweist, welche Auslöseschaltung auf Störungsrückmeldesignale von den Überwachungsschaltungen der Stromentnahmestellen anspricht, dass sie gegebenenfalls eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der einlangenden Störungsrückmeldesignale und dass sie gegebenenfalls die Schwachstromversorgung für die Steuerleiter enthält.
Diese Zentrale ist zum Anschluss bzw. Abgang von Flachleitungen eingerichtet und sichert in doppelter Weise des System, nämlich einmal auf Grund der in ihr vorgesehenen Schutzschalter und der Möglich- keit, durch rückgemeldete Störungssignale der Überwachungsschaltungen mittels einer eigenen Auslöseschaltung die Schutzschalter auszulösen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein prinzipielles Schaltschema der erfindungsgemässen Anordnung, wobei die wesentlichen Bauelemente im Grundprinzip dargestellt sind, und Fig. 2 und 3 im Detail eine Flachleitung und eine Dose, Fig. 4 ein Prinzipschaltbild einer Stromentnahmestelle und Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer Zentrale.
In Fig. 1 ist ein Stromanschluss --3--, z. B. ein vom E-Werk aufgestellter Stromversorgungskasten oder ein Wattstundenzähler, dargestellt, an den im vorliegenden Fall nur ein Stromversorgungskreis der erfindungsgemässen Anordnung angeschlossen ist. In dem Anschlusskasten --3-- können z. B. auch die Vorzählersicherungen und gegebenenfalls ein übergeordneter Fehlerstromschalter angeordnet sein. Wenn nur geringere Leistungen im zu installierenden Stromkreis nötig sind, so werden z. B. nur eine oder zwei Phasen, z. B. der T-Leiter und der Nulleiter, angezapft und der Stromkreis nur mit diesen beiden Phasen verlegt. Im dargestellten Fall wird jedoch in dem in z. B. einer Wohnung bzw.
Wohneinheit zu installierenden Stromversorgungskreis, z. B. für eine Anzahl von Beleuchtungskörpern, Steckdosen usw., eine Hauptleitung --4-- eingeleitet, die z. B. nach Art einer Ring- oder Stichleitung vorzugsweise in Deckennähe oder bis zu einem Grossverbraucher, z. B. einem E-Herd, verlegt ist und von der in Abzweigstücken --5-- zumindest einen Aussenleiter führende Stichleitungen --6-- abgehen, um eine Anzahl entsprechend leistungsschwacher Verbraucher zu versorgen. Es ist möglich, unter Berücksichtigung der Kapazität der Hauptleitung --4--, eine entsprechende Anzahl von Stichleitungen --6-- abzuzweigen, z. B. unter der jeweiligen Verwendung der Phasen R-0, S-0 und T-0.
Werden im Anschluss --3-- nur eine Phase und der Nulleiter 0 angeschlossen, so würde dies in Fig. 1 bedeuten, dass die Phasen R und S entfallen und an Stelle der Hauptleitung --4-- die Stichleitung --6-- tritt, die sodann durch bzw. in eine Zentrale --7-- geführt ist und von der aus mittels T-Stücken --8-- bzw. Winkelstücken --35, 36-- entsprechende Verzweigungen verlegbar sind.
Bei der Installation wird derart vorgegangen, dass die Stromleiter --6-- gemeinsam mit Steuerleitern --1, 2-- und einem Erdleiter --E-- zu allen Stromentnahmestellen --9, 9'--, d. h. zu jeder Steckdose, zu jedem Auslass, zu jedem Verbraucheranschluss usw. verlegt werden.
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die zur Kommunikation dienenden Steuerleiter --1, 2-- verlegt werden müssten. Da im Praxisfall jedoch Steckdosen oftmals neben oder unterhalb in Bodennähe von Schaltern angeordnet werden bzw. die Stromleiter zu im Bodenbereich gelegenen Steckdosen weitergeführt werden, ist es zweckmässig, immer Leitungen zu verwenden, in denen Leiter für den Strom, im dargestellten Fall für die Phasen T und 0, und Steuerleiter --1, 2-- für die Kommunikation gemeinsam angeordnet sind.
Prinzip der Erfindung ist es, dass die Stromleiter R, S, T, 0 und die Steuerleiter-l, 2-- in Form einer Flachleitung --30-- zusammengefasst und als Stichleitung zu jeder Stromentnahmestelle --9, 9'--, zu jeder Stromschaltstelle --10--, zu Herden usw. zur Übertragung von Steuerbefehlen geführt sind.
Zur Betätigung der Stromentnahmestellen --9-- ist in jeder Stromschaltstelle --10-- eine Signalgeberschaltung --11-- vorgesehen, die bei Betätigung eines Schalters oder Tasters, z. B. eines Sensortasters --12--, ein Signal in eine oder beide Steuerleiter --1, 2-- abgibt. An sich würde ein Steuerleiter ausreichen ; zur Stabilisierung der Schaltkreise ist jedoch ein Zweioder Mehrleiter-Kommunikationssystem vorteilhafter. Das Signal weist eine bestimmte, genau dieser Schaltstelle --10-- zugeordnete Charakteristik bzw. Kodierung auf und wird von der Geberschaltung z. B. in digitaler Form oder in Form frequenzmodulierter oder in bestimmter Reihenfolge anfallender Impulse, in die Steuerleiter --1, 2-- eingespeist.
Das eingespeiste Signal wird über die Steuerleiter --1, 2-- an alle Stromentnahmestellen --9, 9'--, in denen jeweils Empfängerschaltungen --13, 13'-- vorgesehen sind, weitergeleitet. Die eine oder die mehreren Stromentnahmestellen --9--, in denen der Stromfluss durch Betätigung der Schaltstelle-10-ein-bzw. ausgeschaltet werden soll, z. B. ein Stromauslass, an den ein Luster angeschlossen ist, weisen eine Signalempfangsschaltung --13-- auf, die eine der zugeordneten Schaltstelle - -10-- entsprechende Signalempfangs- bzw. -erkennungs schaltung besitzt. Das von einer bestimmten Geberschaltung --11-- abgegebene Signal wird vorerst in Signalerkennungs- bzw.
Vergleichssehal- tungen in der Empfangsschaltung --13-- mit dem jeweils darin fest eingespeicherten, der jeweiligen Stromentnahmestelle zugeordneten Kode, verglichen. In den Erkennungsschaltungen, in denen festgestellt wird, dass das eintreffende Signal mit der eingespeicherten Kodierung übereinstimmt bzw. vorgegebene Kriterien erfüllt bzw. dass das Signal von einer dieser Entnahmestelle --9-zugeordneten Schaltstelle --10-- kommt, wird einer Steuerschaltung --14-- ein entsprechendes
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ist, vorzusehen, dass die Stromversorgung nur langsam verringert wird oder nur bis zum Eintreffen eines weiteren durch Betätigung der Schaltstelle --10-- ausgelösten Signals verringert oder aber auch verstärkt wird, so dass ein langsames Einschalten oder Abschalten von Glühbirnen bzw.
eine Dimmerwirkung mit einstellbarer und veränderlicher Lichtstärke erzielt werden könnte.
Als Stromschalteinrichtungen --15-- können Relais, Triacschaltungen od. dgl. verwendet werden, insbesondere alle Bauteile bzw. Einheiten, die in Abhängigkeit von eintreffenden Steuerbefehlen einen Stromfluss beeinflussen bzw. unterbrechen können.
Es ist zu bemerken, dass ohne weiteres auch mehrere Stromschaltstellen --10-- gleiche Kodierung besitzen können, in welchem Fall eine Stromentnahmestelle --9-- nach Art von Wechselschaltern von mehreren Orten aus schaltbar ist.
An Stelle eine direkte Kommunikation zwischen den Schalt- und Stromentnahmestellen vorzusehen, kann man vorsehen, dass die von den Schaltstellen --10-- in die Steuerleitungen --1,
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eingespeicherte Kodierungen erkennende Erkennungslogik, in der jedem einzelnen Signal bzw. jeder eintreffenden Fixkodierung ein eingespeichertes festgelegtes Signal zugeordnet wird, das dann seinerseits in die Leitungen --1, 2-- eingespeist wird und zumindest von einer Signalemp- fangsschaltung --13-- einer Entnahmestelle --9-- als Schaltsignal erkennbar ist.
Wenn eine
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Empfangsschaltung --13-- sodann eine fixe Kodierung bzw. eine auf dieses bestimmte Signal abgestellte Erkennungsschaltung besitzt, kann bewirkt werden, dass ein von einer Schaltstelle abgegebenes Signal nicht mehr eine bisher zugeordnete Entnahmestelle schaltet, sondern eine andere, durch die abgeänderten eingespeicherten Signale angesprochene Entnahmestelle. Durch Abändern der Fixkodierung in der Geberschaltung --11-- bzw. der Kodierungserkennung in den Empfängerschaltungen --13-- bzw. durch entsprechende Signalzuordnung in der Zentraleinheit --7-- durch einfaches Austauschen von kodierten Chips können beliebige Schaltstellen und Entnahmestellen einander zugeordnet werden.
In den Stromentnahmestellen --10-- können Aufnahme- bzw. Einschubeinheiten vorgesehen sein, in die austauschbare Speicherchips eingebbar sind, mit denen die Kodierung der Schaltstelle abänderbar ist bzw. die Zuordnung der Schaltstellensignale zu den einzelnen Stromentnahmestellen abänderbar ist ; hiebei kann die Kodierung der Stromentnahmestellen beibehalten werden.
Üblicherweise ist die Empfangsschaltung --13-- derart ausgebildet, dass jedes eintreffende Signal einen Schaltvorgang bewirkt, d. h. dass bei aufeinanderfolgendem Eintreffen von Signalen ein-, dann aus-, dann wieder eingeschaltet usw. wird.
Zur Abschaltung des Stromflusses im Falle eines Kurzschlusses bzw. Überstromes ist in den Stromentnahmestellen --9-- eine elektronische Überstromüberwachungsschaltung --16-- vorgese- hen, die z. B. auf induktivem Weg oder durch Spannungsabtastung von zumindest einem Leiter R, S, T, 0 feststellt, ob eine gewisse Stromstärke im Leiter überschritten wird. Im Fall eines übermässigen Stromanstieges bzw. bei Überschreitung eines gewissen eingestellten bzw. vorgegebenen Stromwertes wird von der Überstromüberwachungsschaltung --16-- der Steuerschaltung --14-- ein Abschaltsignal zugeführt, und dieses schaltet die Stromschalteinrichtung --15-- und unterbricht den Stromfluss. Die Stromüberwachung könnte auch auf elektronischem Weg, z.
B. durch eine Potentialabtastung des Leiters, erfolgen, welches Abtastsignal direkt von der elektronischen Steuerschaltung --14-- verarbeitet werden könnte.
Ähnliches gilt für eine Summenstromüberwachungsschaltung --17--, die durch Abtastung des Stromflusses in allen Leitern R, S, T, 0 den Summenstrom in diesen Leitern ermittelt, z. B. auf induktivem Weg über alle Leiter oder durch Spannungsabtastung auf direkte Weise oder durch Messungen an parallel zu dem Leiter geschalteten Widerständen od. dgl. Im Falle der Feststellung eines einen gewissen Schwellwert übersteigenden Fehlerstromes wird von der Summen-
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mit der Stromschalteinrichtung --15-- der Stromfluss unterbrochen.
Um einen Masseschluss, z. B. bei einem Luster, festzustellen, kann dessen Masseanschluss bzw. seine an seinem Gehäuse --20-- angeschlossene Erdle itung --42-- in Hinblick auf einen Stromfluss gegenüber dem Nulleiter 0 oder der Erdleitung --18-- in einer Potentialüberwachungsschaltung --19-- abgetastet werden. Die Schaltung --19-- gibt ein Abschaltsignal an die Steuerschaltung --14--, um bei Feststellung eines Potentials auf dem Masseanschluss bzw. Stromfluss durch einen abgetasteten Widerstand die Stromzufuhr abzuschalten. Mit --28 und 28'-- ist ein Anschluss bzw. eine Verbindung für einen Lampenanschluss, z.
B. eine Blockklemme --28'--, angedeutet, wobei die Leitung --42-- die Erdleitung der Lampe ist, die in der Stromentnahmestelle --9-entweder mit der Erdleitung --18-- verbunden und/oder zur Potentialüberwachungsschaltung --19- geführt ist.
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der Stromfluss seinen Nulldurchgang hat ; damit wird die Lebensdauer von Glühlampen beträchtlich erhöht.
Eine an die Steuerschaltung-14-angeschlossene Selbstüberwachungsschaltung-22- überwacht in Ruhe- und Betriebszustand die Stromentnahmestelle --9-- und verhindert bei Defekt ein Einschalten des Stromes bzw. schaltet bei festgestellten Störungen der Schaltung selbst den Stromfluss ab.
Es wird bemerkt, dass eine Überwachung der Stromleiter, insbesondere bei der Potentialüberwachungsschaltung, auch berührungsfrei, z. B. kapazitiv, erfolgen kann.
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Der Aufbau derartiger Abtasteinrichtungen bzw. Überwachungsschaltungen kann vom Fachmann bewerkstelligt werden. Die Schaltungen sind vorzugsweise elektronische Schaltkreise, die gegebenenfalls unter Steuerung eines Mikroprozessors arbeiten. In entsprechenden Speichern sind die Informationen bezüglich der Ansprechschwellen enthalten. Insbesondere die Überstromüberwa-
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der für Menschen ungefährlich ist ; dies ist ein bei bisherigen, einen gesamten Stromkreis mit mehreren Entnahmestellen überwachenden Fehlerstromschutzschaltern nicht erreichbarer niedriger Wert, der darauf beruht, dass bei der erfindungsgemässen Installation eben jede Stromentnahmestelle für sich abgesichert ist.
Vorzugsweise an sämtliche Überwachungsschaltungen --16, 17,19, 22-- ist eine Störungsrück- meldeschaltung --23-- angeschlossen, mit der allfällige Abschaltsignale, die der Steuereinheit --14-- bzw. der Stromschalteinrichtung --15-- zugeführt werden, auch in die Steuerleiter --1, 2-- in entsprechender Kodierung eingegeben werden, Über die Steuerleiter --1, 2-- werden die Signale der Störungsrückmeldeschaltung --23-- gegebenenfalls der jeweiligen Schalt- steIle --10-- übermittelt, z. B. um dort eine optische Anzeige zu betätigen, und/oder werden der Zentrale --7-- zugeführt, um in einer Anzeigevorrichtung --24-- entsprechende Anzeigen, z. B. Leuchtdioden, zu betätigen.
In dem den Signalen aufgeprägten Kode können Informationen hinsichtlich des Ortes der defekten Stromentnahmestelle und der Art der Störung enthalten sein, die zentral ablesbar sind, wodurch die Störungssuche erheblich vereinfacht wird.
Eine Stromentnahmestelle --9-- ist, wenn sie schaltbar sein soll, mit einer Signalerkennungsschaltung --13-- versehen, die auf ankommende, zugeordnete Signale anspricht. Wenn jedoch eine Stromentnahmestelle --9'-- immer verwendbar sein soll, d. h. immer eine Stromentnahme möglich sein soll, z. B. bei einer Steckdose, kann eine Einrichtung von Vorteil sein, die erkennt, dass Strom benötigt wird, bzw. die das Einschalten eines an die Steckdose angeschlossenen Verbrau-
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B.takten --26-- des Relais bzw. der Stromentnahmeeinrichtung --15-- geschaltet, durch den Strom fliesst, wenn die Leiter T und 0, z. B. durch ein Elektrogerät bei dessen Einschalten über dessen Motor, leitend verbunden werden.
Der geringe Stromfluss über den hochohmigen Widerstand --25-wird abgetastet und als Einschaltsignal einer Erkennungsschaltung --13'-- der Stromentnahme- stelle --9'-- zugeführt, die an die Steuerschaltung --14-- ein Schaltsignal abgibt, welches die Stromschalteinrichtung --15-- bestätigt. An Stelle des Widerstandes können auch andere Tasteinrichtungen herangezogen werden, z.
B. eine die Triacschaltung überbrückende bzw. dieser zugeordnete Schaltung, die ein Signal bei Stromfluss durch einen Verbraucher abgeben. Ähnlich wie bei einer Widerstandsmessbrücke könnte auch Spannung aus dem Netz oder den Kommunikationsleitungen herangezogen werden, um den an den Anschlüssen der Steckdose vorhandenen Widerstand festzustellen, und ein Einschaltsignal abzugeben, sobald der Widerstand zwischen den Anschlüssen von unendlich abweicht.
Noch sicherer wäre es, wenn der Aussenwiderstand aller unterbrochenen Stromleiter festgestellt wird, um so z. B. bei Erdschluss nur eines Leiters auf Grund eines Defektes oder z. B. eines in einem Anschluss von Kindern eingeführten Nagels ein Einschalten des Stromflusses zu verhindern.
Die Empfangsschaltungen --13, 13'-- werden zweckmässigerweise derart ausgebildet, dass sie gegeneinander austauschbar sind, und es können zwei Arten von Empfangsschaltungen für auf den Empfang von Fixkodierungen und für auf den Empfang von Widerstandsabtastsignalen eingerichtete Stromentnahmestellen bereitgestellt werden. Durch Austausch des Chips mit der Emp-
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Steckdose mit einer Empfangsschaltung-13'-, die mit den Steuerleitern --1, 2-- nur zur Störungsrückmeldung und nicht zu ihrer Schaltung durch eine Schaltstelle --10-- verbunden ist.
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-auslässe --28-- der Stromentnahmestelle --10-- DrähteVerlegung vereinfacht, ohne auf die Vorteile der erfindungsgemässen Anordnung zu verzichten.
Die Stromanschlüsse --28-- sind so wie die restlichen Schaltungen und Leitungen schematisch gezeichnet.
Die Bauteile --9 und 10-- weisen in Praxis etwa das übliche Aussehen von Steckdosen bzw. Tastschaltern auf, in deren Inneren die Schaltungen in Chips bzw. auf Platinen angeordnet sind.
Die schaltbaren Stromentnahmestellen, insbesondere für Wandauslässe für Beleuchtungs- körper, weisen die Form von in die Wanddosen einsetzbaren Modulen, z. B. die Form von Steck- dosen, auf und besitzen vorteilhafterweise keine Steckbuchsen, sondern Federklemmen zum Anschluss der Leitungsdrähte, die zu den Beleuchtungskörpern führen. Die Drähte können aber auch bereits von dem Modul abgehen und sind dann in entsprechender Länge vorgesehen ; von dem Modul gehen dann Drähte ab und, wie es bisher üblich ist, besitzt er drei Anschlussstellen für eine Phase, den Nulleiter und eine Erdleitung für den Verbraucher. Der Geräteanschluss ist somit in üblicher Form möglich, so dass kein Umrüsten von Elektrogeräten erforderlich ist.
Auch herkömmliche Gerätestecker mit Phase, Nulleiter und Erdleitung sind an die erfindungsgemäss ausgebildeten Stromentnahmestellen anschliessbar, ohne dass die Funktion der erfindungsgemässen Installation beeinträchtigt wird.
Die Stromschaltstellen --9-- und Stromentnahmestellen --10-- werden zweckmässigerweise in den Dosen --27-- angeordnet. Die Dosen --27-- weisen, wie Fig. 2 zeigt, Anschlussöffnun- gen --29-- für die zur Flachleitung --30-- zusammengefasste Strom- (R, S, T, 0 oder T, 0) und Steuerleiter--1, 2-- auf. In den Dosen --27-- verlaufen vorzugsweise blanke oder mit Anschlussstellen, z. B.
Buchsen --31--, für die Bauteile --9, 9', 10-- versehene Leiterbahnen --32--, die von einem Ende der Dosen --27-- zum andern geführt sind ; die Dosen --27-- weisen am andern Ende zur Weiterführung bzw. zum Anschluss einer weiteren Flachleitung --30-- eine entsprechend gleichgestaltete Anschlussöffnung --29-- auf. Die Stromversorgung bzw. der Anschluss der Bauteile --9, 10-- kann über in die Buchsen --31-- einsteckbare Stecker erfolgen, über von den Bauteilen --9, 10-- abgehende Federkontakte usw.
Aus diesem Grund sind in Fig. 1 die Strom- und Steuerleiter nur bis in die jeweiligen Anschlussöffnungen --29-- eingezeichnet und beginnen erst wieder innerhalb der Bauteile --9, 10--, um so die Stromabnahme der Bauteile --9, 10-- von den Leiterbahnen-32-anzudeuten. Die in Fig. 1 dargestellte Stromschaltstelle --10-- bzw. das den Schalttaster --12-- und die Signalgeberschaltung --11-- enthaltende Modul benötigt keinen Stromanschluss, deshalb wurden im Modul keine stromführenden Leitungen, sondern nur die Kommunikationsleitungen dargestellt.
Alle mit den Flachleitungen --30-- zu versorgenden bzw. an diese anzuschliessenden Bauteile
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T-Stück und jede Dose weist an gegenüberliegenden Stellen angeordnete, idente Anschlussöffnungen --29-- auf, um eine Weiterführung der Flachleitung --30-- zu ermöglichen. Allenfalls sind die Anschlussöffnungen abgedeckt bzw. ausbrechbar verschlossen, um gesicherte Endanschlüsse herstellen zu können.
Die Dosen --27-- weisen Einbau- bzw. Einsetzmöglichkeiten für eine bestimmte Anzahl von in Modulform ausgeführten Bauteilen-9, 9', 10, 38-- auf und sind jederzeit nachrüstbar. Es kann somit durch zusätzliches Einsetzen einer Stromschaltstelle --10-- in eine Dose --27-und Auswechseln der Empfangsschaltung -- 13'-- durch eine Empfangsschaltung --13-- eine beliebige Steckdose in einen schaltbaren Stromauslass umgewandelt werden, ohne dass Kabel zu verlegen sind.
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--27-- könnenMit --50-- werden in Fig. 2 Leiterbahnen zwischen den beiden Anschlussöffnungen --29-- bezeichnet, welche Öffnungen --29-- in bezug auf die Wand der Dose --27-- zurück in die
Dose versetzt sein können, um Platz zum Einschieben der Flachleitung --30-- zu bieten.
Die Leiter der Flachleitung --30-- sind dabei in die Öffnungen --56-- der Anschlussöffnun- gen --29-- der --29-- der Dose --27-- einführbar, die z. B. durch entsprechende Abdeckstücke bei Enddosen an der Wand, an der keine Flachleitung --30-- angeschlossen wird, verschliessbar sind. Die
Dosen gemäss Fig. 3 benötigen an sich kein Verschlussstück.
Es ist auch möglich, Dosen --27-- vorzusehen, die für eine Unterputzverlegung eine Anschluss- öffnung --29-- bzw. ein Anschlussstück --51-- besitzen, das vom Dosenboden im Abstand bei der Dosenoberseite gelegen ist. Bei Dosen --27-- für Oberputzverlegung kann eine Anschlussöff- nung --29-- bzw. ein Anschlussstück --51-- in Bodennähe vorgesehen sein.
Bemerkt wird, dass prinzipiell auch herkömmliche Stegleitungen als Flachleitungen-30- verwendet werden können, wenn man die Steuerleiter nicht, wie zweckmässig, dünner als die
Stromleiter ausbilden will.
Das Anschliessen von Leitungen an mit Quetschnippel und Lippendichtungen versehenen
Anschlussöffnungen ist bewährt ; aus diesem Grund wird die Anschlussöffnung --29-- auch immer etwas kleiner gehalten als der Querschnitt der Flachleitung --30--, um eine gute Anlage der
Dichtung am Flachleiter zu bewirken.
Fig. 3 zeigt eine Dose --27-- im Schnitt, welche einen Anschlussteil --51-- besitzt, dessen
Ende mit einer weichen Lippendichtung --55-- versehen ist, die die Anschlussöffnung --29-umgibt. Im Inneren des Anschlussteils --51-- sind konische Kunststofführungen --52-- für die abisolierten Enden einer Flachleitung --30-- vorgesehen. Diese Kunststofführungen --52-- führen den Draht in Federklemmen --52--, so dass durch blosses Einstecken eine elektrische Verbindung herstellbar ist. Mit --32-- sind die Leiterbahnen angedeutet, die von den Federklemmen --54-abgehen und durch die Dose --32-- verlaufen, um den in der Dose --32-- befestigbaren Modulen Kontakt bei deren Einschieben zu bieten.
Die eingesetzten Strom- und Steuerleiter sind zur einfachen gemeinsamen Verlegung zu der vorzugsweise trapezförmigen Flachleitung --30-- zusammengefasst. Die Trapezform ergibt eine gute Verankerung im Verputz und ermöglicht gleichzeitig die Wahrung einer Anschlussgeomtrie, mit der ein fehlerhafter Anschluss der Stromleiter R, S, T, 0 untereinander bzw. an die Steuerleiter --1, 2-- vermieden wird. Die Montage der Flachleitung ist einfach, da sie im Putz bzw. putzeben verlegt werden kann ; ein Fräsen oder Stemmen im Ziegel oder Beton entfällt. In einfacher Weise wird derart vorgegangen, dass die Flachleitung putzeben auf der Mauer befestigt wird, dass die Dosen putzeben eingestemmt werden und dass die Wand nach Aufbringen des Putzes tapeziert wird.
In diesem Fall sind die Flachleitungen nur von Tapeten bedeckt, sind leicht zugänglich und es können auch nachträglich ober dem Putz an der Mauer zusätzliche Bauteile --9, 9', 10, 38-- befestigt werden, die z. B. über in die Flachleitung einsteckbare Kontaktspitzen, mit den Strom- und Steuerleitern in Verbindung bringbar sind. Bei einer trapezförmigen Flachleitung --30-- ist die längere Trapezseite vorteilhafterweise der Wand zugekehrt.
Die Flachleitung --30-- kann in der Mitte eine Längsnut --33-- besitzen, in der Löcher --34-- zur Befestigung der Flachleitung --30-- auf dem Verputz oder vor dem Verputzen auf der Mauer vorhanden sind. Auch mittels eines an den Anschlussöffnungen --29-- der Dosen --27-- bzw. den Anschlussöffnungen --29-- der T-Stücke und Winkelstücke angeformten, in die Nut --33-- ragenden Fortsatzes kann die Anschlussgeometrie gewahrt werden. Die Anschlussgeometrie kann auch durch asymmetrische, aneinander angepasste Ausbildung der Anschlussöffnungen --29-- und der Flachleitung --30-- gewahrt werden.
Es können verschiedene Querschnittsformen für die Flachleitung --30-- gewählt werden, z. B. eine kreissegmentförmige Form oder ein Querschnitt mit gerundeten Kanten. Die erfindungsgemässe Installation bleibt auch funktionsfähig, wenn die Flachleitung in Rohren bzw. Kanälen verlegt wird.
Mit Winkelstücken --35 und 36-- kann die Flachleitung --30-- umgelenkt werden. Zur Wahrung der Anschlussgeometrie besitzen die Leiter --37--, welche die Strom- und Steuerleitungen in den Winkelstücken --35 und 36-- fortsetzen, einen bestimmten Verlauf. Bei einem in eine
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B.stück --36-- verlaufen die Leiter --37'-- nebeneinander, wie in der Flachleitung --30--.
Bei einem in die andere Richtung abgebogenen Winkelstück --35-- jedoch kreuzt jeder Lei- ter --37-- jeden andern der Leiter --37-- genau einmal.
Dies ist erforderlich, um die gegenseiti- ge Anordnung der Strom- und Steuerleiter in - wie üblich - waagrecht und lotrecht verlegten Flachleitungen --30-- beizubehalten. Verwendet man in Fig. l an Stelle des Winkel stückes --36-- ein Winkelstück --35--, so wird die Flachleitung --30-- nach unten umgelenkt.
Es ist für die Installation noch vorteilhaft, gerade verlaufende Kupplungsstücke vorzusehen, die Anschlussöffnungen --29-- mit Federklemmen für die Flachleitung --30-- aufweisen, um die Flachleitung verlängern bzw. stückeln zu können. Im Kupplungsstück sind durchlaufende
Leiterbahnen angeordnet, die wie in der Flachleitung nebeneinander angeordnet sind.
Mit --38-- ist ein in eine Dose --27-- eingesetzter Kommunikationsanschluss bezeichnet, mit dem Signale in die Steuerleitungen --1, 2-- einspeisbar sind, wodurch bei entsprechender
Kodewahl alle vorhandenen Empfangsschaltungen --13-- ansteuerbar sind. An das System der
Steuerleitungen--1, 2--kann somit eine Steuerzentrale an beliebigen Stellen angeschlossen werden. Der Anschluss --38-- kann auch eine Gegensprechanlage sein, die über die Leitungen --1, 2--mit an beliebigen Stellen angeschlossenen Gegenstellen verbunden ist. Der Bauteil --38-- kann auch ein Raumthermostat sein, der seine Empfangsschaltung in einem, z. B. im Keller, an die Leitungen--1, 2--angeschlossenen Stellmotor für ein Mischventil hat.
In der Zentrale --7-- sind Sicherungen --39-- für eine Signalempfangs- bzw. Umwandlungseinheit --66-- bzw. eine Batterie --40-- zur Stromversrogung der Steuerleitungen --1, 2-- und der Schaltungen bei Netzstromausfall vorgesehen. Hauptsicherungen für den dargestellten Stromversorgungskreis sind mit --43-- bezeichnet.
In der Zentrale --7-- können auch Anschlüsse --41-- nur für Steuerleiter 2--vorgese- hen sein.
Eine vier Phasen und zwei Steuerleitungen --1, 2-- aufweisende Flachleitung --30-- kann z. B. zu einem Herdanschluss geführt werden, der wie die Stromentnahmestelle --9'-- aufgebaut ist, d. h. dass der Strombedarf abgetastet und gegebenenfalls die Stromzufuhr eingeschaltet wird, wobei im Falle eines E-Herdes an Stelle von einer Phase und dem Nulleiter alle drei Phasen und der Nulleiter geschaltet werden.
Stromversorgungskreise so wie in Fig. 1 dargestellt können parallel zueinander in beliebiger Anzahl entsprechend der Hauptabsicherung an den zentralen Stromversorgungsanschluss --3-angeschlossen werden, um den Strombedarf einzelner Verbraucher günstig zu erfassen ; so können z. B. in einem Einfamilienhaus je ein Stromversorgungskreis für das Dachgeschoss, das Erdgeschloss und das Kellergeschoss vorgesehen werden. Wenn die Kommunikationsleitungen der einzelnen Stromversorgungsleitungen, z. B. durch gegenseitige Verbindung der Anschlüsse --41-- der Zentraleinheiten --7--, zusammengeschlossen werden, können durch Stromschaltstellen --10-- in beliebigen Geschossen Stromentnahmestellen --9-- in beliebigen Geschossen geschaltet bzw. gesteuert werden.
Die Herstellung der Bauteile --9, 10-- erfolgt vorzugsweise derart, dass jeweils die Signal- geberschaltung --11--, die Signalempfangsschaltung --13-- und die Überwachungsschaltung --16-- und gegebenenfalls die weiteren Schaltungen --17, 19,21, 14,15, 25-- gemeinsam auf einer Platine bzw. in Form eigener Chips angeordnet sind, die allenfalls auswechselbar sind.
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Für ein in eine. Dose --27-- einsetzbares, als Boppelsteckdose ausgebildetes Modul kann z. B. auch nur ein Chip mit Überwachungsschaltungen vorgesehen sein, der die Stromanschlüsse der parallelgeschalteten Steckdosen überwacht.
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Stiegenhausbeleuchtung usw. an zu bestimmte Zeiten zu schaltende Verbraucher abgegeben werden.
Derartige Signalgeber können in der Zentrale oder an beliebiger Stelle an die Steuerleitun- gen --1, 2-- angeschlossen werden.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Installation beruht vor allem in dem günstigen Ineinander- greifen der möglichen Kommunikation, der Stromsteuerung und-Überwachung und dem einfachen
Aufbau bzw. der einfachen Verlegung der verwendeten Einzelteile. Es ergibt sich gegenüber herkömmlichen Verlegungsarten eine Einsparung der Installationszeit um etwa 60% ; da der Material- preis höher liegt als der der bisher verwendeten Materialien, ergibt sich eine Gesamtkosteneinspa- rung von etwa 15 bis 20%.
Wenn die Fehlerstromüberwachungsschaltung --17-- auf einen Wert kleiner als 30 mA eingestellt ist und die Potentialüberwachungsschaltung --19-- auf einen Wert kleiner 35 V, so ist es nicht möglich, durch Stromkontakt ums Leben zu kommen, da der für
Menschen gefährliche Strom von 70 mA Fehlerstrom weder durch einen Masseschluss noch direkten
Kontakt und Ableitung über den menschlichen Körper zum Boden erreicht wird.
In bevorzugter Weise werden die einzelnen Stromversorgungskreise für eine Leistung von
15 kW ausgelegt und entsprechende Leiterquerschnitte für die Stromversorgung gewählt. Ein derartiger Stromversorgungskreis würde für alle Verbraucher einer üblichen Wohnung mit 80 m2 ausreichen, wobei der E-Herd über einen eigenen Stromkreis versorgt werden könnte.
Die Leistung eines Versorgungsstromkreises mit 15 kW genügt für übliche Wohneinheiten, auch wenn sie beliebig mit Elektrogeräten bestückt sind, da in der Zentrale --7-- eine elektronische Verriegelungsschaltung vorgesehen sein kann, die Geräte gegenseitig verriegelt, so dass immer nur maximal 15 kW entnommen werden können. Die Verriegelungsschaltung wird entsprechend kodiert und verhindert eine Weiterleitung von Einschaltsignalen der Stromschaltstellen --10-an Stromentnahmestellen --9--, wenn eine Überlastung des Stromkreises zu erwarten ist.
In der Zentrale --7-- kann bei grösseren Anlagen auch die vertikale oder horizontale Energieverteilung, u. zw. ab Zählung bis Anspeisung Systemzentralen, vorgesehen sein.
Die Stromentnahmestellen können in Modulform ohne Anschlüsse bzw. Steckdosen hergestellt werden und für verschiedene Stecker, z. B. Flachstecker, Schukostecker, mit entsprechenden Anschlusseinsätzen versehen werden.
Die Breite dieser Flachleitung --30-- kann etwa 20 bis 40 mm, vorzugsweise 30 mm, ihre Höhe zirka 5 bis 7 mm betragen. Bei einer nachträglichen Verlegung in eine fertige Mauer ist daher lediglich im Putz eine Nut herzustellen.
Die Nullpunktschaltung --21-- bietet noch den Vorteil, dass den Relaiskontakten eine höhere Schaltleistung zugemutet werden kann. Dies spielt insbesondere im Kurzschlussfall eine Rolle, wenn die Steuerschaltung --14-- das Relais --15-- bei Kurzschluss oder Überstrom abschalten soll.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit und des Bedienungskomforts kann noch eine Störungsrückmeldeschaltung, insbesondere die der Überstromüberwachungsschaltung, bewirken, dass der in der Zentrale --7-- befindliche, den fehlerhaften Versorgungsstromkreis oder den das ganze Haus überwachenden Überstromschalter ausschaltet, wenn ein entsprechendes Störungsrückmeldesignal diesem Überstromschalter oder einer diesem vorgeschalteten Auslöseeinheit zugeführt wird. Damit wird ein entsprechender Schutz gegeben, wenn auf Grund eines Kurzschlusses die Kontak- te --26-- des Relais --15-- zusammenbacken und den Stromfluss nicht unterbrechen können, oder wenn die Triacschaltung auf Grund des Kurzschlusses zerstört ist und nicht mehr den Strom abschalten kann.
Die Überwachungsschaltungen bzw. die Selbstüberwachungsschaltung --22-- sind auf ein gewisses Niveau bzw. einen gewissen Spannungspegel eingeregelt, der durch die einzelnen bei ordnungsgemässer Funktion vorliegenden oder nicht vorliegenden Abtastsignale gegeben ist, die z. B. summiert sind. Tritt nun irgendeine Störung auf, wird durch die abgeführten Störungssignale
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--1, 2-- anrichtung --15--, z.
B. eines Relais, einer Triacschaltung od. dgl., weiterhin bzw. eine gewisse vorgegebene Zeitspanne eine Störungsmeldung einer der Überwachungsschaltung vorliegen, d. h. eine Störung, die durch den Abschaltvorgang nicht behoben wurde, erfolgt von der Selbstüber- wachungsschaltung --22--, der die Überwachungssignale direkt oder über die Steuerschaltung --14- zugeführt sind, der Störungsrückmeldeschaltung --23-- oder von den Überwachungsschaltungen die Rückmeldung dieses Zustandes zur Zentrale über die Steuerleiter zur Auslösung des Überstromschalters. Dabei ist zu beachten, dass Störungen in der Stromentnahme, z. B.
Kurzschluss, Erdschluss usw., nicht die elektronische Überwachung beeinflussen bzw. diese funktionsunfähig machen, da diese leitungsmässig getrennt ist-der unwahrscheinliche Fall eines Stromflusses trotz Abschaltens wird durch diese Konzeption abgesichert, mit der sogar eine allpolige Abschaltung erzielbar ist. Die Störungsrückmeldeschaltung kann z. B. durch eine Leitungsabtastungsschaltung verwirklicht werden, die einen Leiter besitzt, der alle Signalausgänge der Überwachungsschal- tungen verbindet und sich damit auf einem damit vorgegebenen Spannungsniveau befindet.
Die Erdleiter wurden in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht dargestellt, sie werden jedoch in der Flachleitung --30-- zu den entsprechenden Anschlüssen der Dosen, Auslässe usw. mitgeführt.
Die Einstellung der Schaltschwelle der Überwachungsschaltungen bzw. deren Abschaltpunkt ist nahezu beliebig, so kann z. B. die Potentialüberwachungsschaltung --19-- bei einer Abtastung eines Wertes von z. B. nur 24 V oder auch eines noch niedrigeren Wertes abschalten, womit erhöhte Sicherheit gegeben ist.
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einen Systemkode einzuspeisen, so dass für die gesamte Anlage nur Signale relevant sind, die einen entprechenden Kode tragen, der den Signalen z. B. vor- oder nachgereiht sein kann. Sendet eine Signalgeberschaltung --11-- ein mit diesem Kode versehenes Signal, so wird nur in diesem
Fall dieses Signal von der Zentrale --7-- bzw. einer Signalempfangsschaltung --13-- erkannt.
An sich ist es möglich, die Chips der Signalgeber- bzw. Signalempfangsschaltungen mit Wähl- bzw. Kodiereinrichtungen, z. B. einsetzbaren oder entfernbaren Leiterverbindungen, zu versehen, um eine beliebige nachträgliche Kodierung bzw. ein nachträgliches Versehen mit Kodenummern zur gegenseitigen Zuordnung zuzulassen.
Fig. 4 und 5 zeigen in engem Zusammenhang mit Fig. 1 Ausführungsbeispiele für eine Stroment- nahmestelle --9, 9'-- bzw. eine Zentrale --7--. Der Aufbau der einzelnen Schaltungen sowie deren Kombination liegt im Ermessen des Fachmanns.
In Fig. 4 ist ein Einschubmodul --9 bzw. 9'-- dargestellt, der sich in der Kodierung der austauschbaren Kodierungseinheit --13 bzw. 13'--unterscheiden kann bzw. darin, ob das Einschaltsignal für die Schalteinheit --14-- von der Tastschaltung--25--oder von den Steuerleitern--1, 2-kommt. Ein Verbraucher ist über eine schematisch angedeutete Schukosteckvorrichtung --70-- an die Stromentnahmestelle angeschlossen. Die Phase T wird vom Relais --15-- ein- und ausgeschaltet. Der Nulleiter kann ungeschaltet durchlaufen. Sicherungen --71-- in der Zentrale --7-- schützen die Stromleiter T, 0.
Die Überstromüberwachungsschaltung --16--, die Fehlerstromüberwachungsschaltung --17-- und die Potentialüberwachungsschaltung --19-- sind gemeinsam bzw. alle mit der Steuerschaltung --14-- bzw. der Selbstüberwachungsschaltung --22-- verbunden, in der ein gewisses Spannungsniveau beim Fehlen von Störungsmeldungen gehalten wird. Die Selbstüberwachungsschaltung --22-- bzw. die Steuerschaltung --14-- müssen nicht auf einzelne von den Schaltun- gen --16, 17, 19-- kommende positive oder negative Signale ansprechen, sondern können bei
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Die Schaltung der.
Fig. 4 und auch die entsprechenden Signalgeberschaltungen in den Schalt- stellen --10-- können in Form integrierter Schaltkreise ausgeführt sein.
In Fig. 5 ist wieder unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine Funktionslogik für eine voll ausgebaute Zentrale --7-- insbesondere für eine Stromversorgungsanordnung für 15 kW Abnahmeleistung dargestellt, die auch Teil einer Anlage mit einer Mehrzahl derartiger Anordnungen sein kann.
Die Energieanspeisung der Zentrale --7-- vom Netz erfolgt mit 3 x 220/380 V R, S, T, 0 bei Schraubanschlüssen --84--.
Ein Leitungsschutzschalter --81-- für 2 A ist für die Energieversorgungsleitungen der elektronischen Schaltungen vorgesehen. Ein Leitungsschutzschalterblock --82-- für 3 x 25 A, Kurzschlussfaktor 2, 5, ist für die Leiter R, S, T, 0, die von der Zentrale --7-- in der Flachleitung --30-- abgehen, vorgesehen. Für diesen Leitungsschutzschalter --82-- ist eine elektromechanische Schnellauslösung bzw. ein Auslöseschalter --83-- vorgesehen, die bzw. der von einer elektronischen Grundeinheit --105-- schaltbar bzw. auslösbar ist.
Einer auf einem bestimmten Niveau gehaltenen Schaltung --93-- sind Signale der Störungsrückmeldungsempfangs-bzw.-auswer- tung --89-- zugeführt, die über eine sich selbst überwachende Auslöseschaltung --115-- den Auslöseschalter --83-- betätigt und z. B. bei Störung des Niveaus die Steuerspannung eines Triac unterbricht, der dadurch stromlos wird und den Auslöseschalter --83-- auslöst bzw. dessen Haltestromzufuhr unterbricht.
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--114-- inMit --114-- ist ein die Flachleitung --30-- mit den Stromleitern R, S, T, 0 absichernder Fehlerstromschutzschalter mit 250 mA Ansprechwert bezeichnet, der als Summenstromwandler oder mittels Differenzstrommessung arbeitet.
In der elektronischen Grundeinheit --105-- ist ferner eine Spannungsversorgung --87-für das Elektroniksystem bzw. die Steuerleitungen --1, 2-- vorgesehen. Ferner kann ein Anschluss --88-- an eine EDV-Anlage vorhanden sein. In der Grundeinheit --105-- sind ferner eine Anzeigeschaltung --94-- bzw. eine Anzeigevorrichtung --85-- für rückgemeldete Störungen sowie ein Anschluss --89-- für eine Batterie --40-- vorgesehen.
Mit Steckverbindungen --86, 86a-- sind die Grundeinheit --105-- und eine Steuerelektronik --107-- in die Zentrale --7-- einsteckbar.
Die Auslöseschaltung --115--, die auch vom Fehlerstromschutzschalter --114-- ein Messsignal
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Die Steuerelektronik --107-- besitzt einen programmierbaren Speicher --99-- für die Zuordnung der Signale bzw. Kodierungen der Stromschalt- und -entnahmestellen und eine Eingabeeinrich- tung --95-- für zeitabhängige Steuerprogramme, z. B. für Heizungen. Mit --96-- ist eine Tastatur zur Kodierungseingabe, Bedienung der Zentrale --7--, Programmeingabe, Auslösung der Anzeigen usw. bezeichnet. Eine Programmspeicherbank --97--, insbesondere über --88-- mit einem EDV-System verbunden, und eine Abfrageschaltung --98-- für zugeordnete Kodierungen sind in --107-ebenfalls enthalten.
Es ist möglich, einen der Steuerleiter als Erdleitung zu führen, so dass die Erdleitung auch die Funktion des O-Potentials für die elektronischen Schaltkreise erfüllt.
In den Fig. l, 4 und 5 sind die Erdleitungen --E-- eingezeichnet, die mit dem Erdungsanschluss (Fig. l) direkt verbunden sind bzw. mit dem Steuerleiter --2-- verbunden sind bzw. die Potentialabtastungsschaltung --19-- überbrücken bzw. an deren Stelle treten.
Bevorzugt ist es, wenn die Erdleitung bzw. die als Steuerleiter herangezogene Erdleitung in der Flachleitung zwischen den Stromleitern und dem (n) weiteren Steuerleiter (n) angeordnet ist. In Fig. 2 könnte also --1-- eine geerdete Steuerleitung sein.
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Es können auch mehr als. zwei Steuerleiter, z. B. drei oder vier, vorgesehen sein ; die
Steuerleiter können auch abgeschirmt sein.
Die Grössenverhältnisse bzw. die Anordnung der einzelnen Bauteile in den Zeichnungen stimmen nicht mit den tatsächlichen Verhältnissen und Anordnung überein, sondern sind lediglich schematisch.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung zur Stromversorgung von Gebäuden, Wohnhäusern, Büros, Wohnungen, Geschäfts- lokalen od. dgl., wobei die Stromversorgungsleitungen von einer Überstrom- und Fehlerstrom- schutzschalter zur Absicherung aufweisenden Anschlussstelle bzw. Zentrale zu einzelnen Stromentnah- mestellen, z. B. Steckdosen, Licht- bzw. Wandauslässen od. dgl., geführt sind, die zumindest zum Teil von Stromschaltstellen, z. B.
Licht-bzw. Beleuchtungskörperschaltern, regel-bzw. schaltbar sind, wobei in den Stromschaltstellen jeweils eine Signalgeberschaltung vorgesehen ist und die regel-bzw. schaltbaren Stromentnahmestellen jeweils eine Signalempfangsschaltung besitzen, wobei zumindest eine, vorzugsweise zwei oder mehrere, die Stromschaltstellen zumindest mit den regel-bzw. schaltbaren Stromentnahmestellen verbindende (n) Steuerleitung (en) für
Schwachstromsignale vorgesehen ist (sind), über die kodierte Schaltsignale von den Stromschalt- stellen zu den Stromentnahmestellen zur Betätigung von Stromschalteinrichtungen, z.
B. von Relais,
Thyristoren, Triacs, in den Stromentnahmestellen übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungsleitungen (R, S, T), vorzugsweise einschliesslich Nulleiter (0) und
Erdleiter (E), und die Steuerleitungen (1, 2) gemeinsam in einem Kabel (30), insbesondere einer
Flachleitung, verlegt sind, dass die einzelnen Abschnitte des Kabels (30) über die Strom- und
Steuerleitungen fortsetzende Leiter enthaltende Verbindungs- und/oder Abzweigbauteile (5,8,
35,36) miteinander verbunden sind, dass das Kabel (30) ferner mit Wanddosen (27) verbindbar ist, die weitergeführte, vorzugsweise lagenmässig festgelegte, Leiterbahnen (32) für die Stromversorgungsleitungen (R, S, T) sowie vorhandene Null- (0) und Erdleiter (E) und für die Steuerleitungen (1, 2) besitzen, und dass in die Wanddosen (27) einsetzbare bzw.
einsteckbare Module vorgesehen sind, die als Stromentnahmestellen (9) mit der Signalempfängerschaltung (13) und/oder als Stromschaltstelle (11) mit der Sendeeinrichtung ausgebildet sind und dass die Module zur Strom- bzw. Signalübertragung Kontakteinrichtungen (31,151, 166) zur Kontaktierung der in der Wanddose (27) weitergeführten Leiterbahnen (32) im Zuge des Einsetzens des Moduls besitzen.