DE10103522A1 - Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung und Gebäude mit einer Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung - Google Patents

Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung und Gebäude mit einer Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung

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Abstract

Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung und Gebäude mit einer solchen Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung. Die Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung 1 hat eine Stromerzeugungsvorrichtung 4 zum Erzeugen von Kleinspannungsstrom, eine Stromversorgungs-Verkabelung 18 mit Stromversorgungsleitungen (16', 16'', 16''', welche Verkabelung 18 an die Stromerzeugungsvorrichtung 4 angeschlossen ist und welche Verkabelung 18 eine Anzahl von Stromanschlüssen 30', 30'', 30''' aufweist, an welche elektrische Geräte 2', 2'', 2''' zur Versorgung mit dem von der Stromerzeugungsvorrichtung 4 erzeugten Kleinspannungsstrom anschließbar sind, und eine Datenleitungs-Verkabelung 28 mit Datensignal-Leitungen 24', 24'', 24''' zur Übertragung von Datensignalen, welche Datenleitungs-Verkabelung 28 eine Anzahl von Datenanschlüssen 32', 32'', 32''' zum Anschluß der elektrischen Geräte 2', 2'', 2''' aufweist. Die Strom-Versorgungsleitungen 16', 16'', 16''' und die Datensignal-Leitungen 24', 24'', 24''' sind unter Integration der Stromversorgungs-Verkabelung 18 und der Datenleitungs-Verkabelung 28 zu jeweiligen Kombinationsleitungen 36', 36'', 36''' nebeneinanderliegend zusammengefaßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kleinspannungs- Versorgungseinrichtung zur Versorgung einer Anzahl in einem Gebäude vorgesehener elektrischer Geräte, insbesondere zur Versorgung von Informations- und/oder Kommunikationsgeräten, mit Kleinspannungsstrom, d. h. mit Schwachstrom.
Die Stromversorgung von in Gebäuden angeordneten Informations- und Kommunikationsgeräten, wie zum Beispiel Computern, Telefonen, Video- und Audiogeräten, erfolgt derzeit in der Regel mittels eines 220-Volt-Wechselspannungsnetz, an welches die Geräte unmittelbar angeschlossen sind. Hierzu sind die genannten elektrischen Geräte jeweils mit einem Transformator zum Transformieren der Netz-Spannung auf eine gewünschte Kleinspannung versehen.
Bei Telefonen erfolgt die Stromversorgung derzeit alternativ z. B. dadurch, dass die an das jeweilige Telefon angeschlossene Datensignalleitung gleichzeitig auch als Stromversorgungs­ leitung herangezogen wird. Das heißt, die Stromversorgung des Telefon erfolgt über die Datensignalleitung.
Durch die Erfindung wird eine Kleinspannungs- Versorgungseinrichtung zur Versorgung von in einem Gebäude vorgesehener elektrischer Geräte, insbesondere Informations- und/oder Kommunikationsgeräte, geschaffen, mittels welcher eine kostengünstige Stromversorgung der daran angeschlossenen Geräte ermöglicht wird.
Die erfindungsgemäße Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung zur Versorgung von in einem Gebäude vorgesehener elektrischer Geräte mit Kleinspannungsstrom weist auf: eine Stromerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen von Kleinspannungsstrom, eine Stromversorgungsverkabelung mit Stromversorgungsleitungen, welche Verkabelung an die Stromerzeugungsvorrichtung angeschlossen ist und welche Verkabelung eine Anzahl von Stromanschlüssen aufweist, an welche die elektrischen Geräte zur Versorgung mit dem von der Stromerzeugungsvorrichtung erzeugten Kleinspannungsstrom anschließbar sind. Die Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung weist ferner eine Datenleitungs-Verkabelung mit Datensignalleitungen zur Übertragung von Datensignalen auf, welche Datenleitungs-Verkabelung eine Anzahl von Datenanschlüssen zum Anschluss der elektrischen Geräte aufweist. Die Kleinspannungs-Versorgungsleitungen und die Datensignal-Leitungen sind hierbei unter Integration der Stromversorgungs-Verkabelung und der Datenleitungs-Verkabelung zu jeweiligen Kombinationsleitungen nebeneinanderliegend zusammengefasst.
Auf Basis der einen, zentralen Stromerzeugungsvorrichtung, von welcher die jeweiligen elektrischen Geräte mit Strom versorgt werden, kann die Stromversorgung der daran über die Stromversorgungsverkabelung angeschlossenen, elektrischen Geräte zentral gesteuert, insbesondere z. B. an- und abgestellt werden. Hierdurch sind Standby-Verluste und die damit verbundenen Kosten in einfacher und sicherer Weise vermeidbar. Indem die elektrischen Geräte ohne aufwendige und teure Transformatoren ausgerüstet sein können, kann eine weitere Kostenreduzierung aufgrund einer Verringerung der Gerätekosten erzielt werden. Hinzu kommt, dass hierdurch auch die elektrischen Geräte umweltfreundlicher zu entsorgen sind. Das Wegfallen der Netztrafos an den einzelnen Geräten bringt auch eine Verringerung von niederfrequentem Elektrosmog mit sich. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass aufgrund der Kleinspannungsversorgung eine erhöhte Benutzersicherheit gegeben ist; ein Berührungsschutz ist entbehrlich.
Die Integration der Stromversorgungsverkabelung mit der Datenleitungs-Verkabelung kann zum Beispiel dadurch erreicht sein, dass eine oder mehrere Adern eines Aderstrangs einer Datenleitungs-Verkabelung eines Gebäudes, welche Adern nicht zur Übermittlung von Daten verwendet werden, als Stromversorgungsleitungen ausgenutzt werden. Hierdurch lassen sich bereits bestehende elektrische Datensignalleitungsstränge in der erfindungsgemäßen Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung als Stromversorgungsleitungen verwenden. Eine hierfür geeignete Datenleitungsverkabelung ist beispielsweise die sternförmige, universelle Gebäudeverkabelung nach der EN50173 oder nach der ISO/IEC11801.
Es können aber auch Lichtwellenleiter-Leitungen als Datensignal-Leitungen vorgesehen sein, wobei erfindungsgemäß dann die Stromversorgungsleitungen ebenfalls parallel zu diesen Datensignal-Leitungen in den zugehörigen Kombinationsleitungen verlaufen.
Die erfindungsgemäße Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung ist insbesondere zur Versorgung von Computern, Video- und Audiosystemen vorgesehen.
Die von der Stromerzeugungsvorrichtung bereitgestellte Kleinspannung hat bevorzugt eine Spannung von ca. 50 Veff.
Eine weitere Vereinfachung der Einrichtung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass die Stromanschlüsse und die Datenanschlüsse jeweils zu Kombinationsanschlüssen zusammengefasst sind. Dies kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, dass die beiden Anschlüsse in ein und derselben Steckverbindung, d. h. in einer Hybridsteckverbindung zusammengefasst sind, oder dass die Anschlüsse in einer gemeinsamen Buchse mit nebeneinanderliegend vorgesehen unterschiedlichen Einsteckplätzen für zugehörige Gerätestecker, d. h. Stromversorungsstecker und Datenleitungsstecker, ausgebildet sind.
Um die Einsparungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Versorgungseinrichtung weitmöglichst auszunutzen, weist sie bevorzugt eine Steuereinrichtung auf, von welcher die Stromerzeugungsvorrichtung steuerbar ist, insbesondere zum zentralen Ein- und Ausschalten der von der Stromerzeugungsvorrichtung mit Kleinspannung, d. h. mit Schwachstrom, versorgten elektrischen Geräte.
Die Steuereinrichtung kann hierzu derart ausgebildet sein, dass über sie einfach unmittelbar die Stromerzeugungsvorrichtung ein- und ausschaltbar ist, um dadurch das gesamte gebäudeinterne Kleinspannungs-Stromnetz ein- bzw. auszuschalten. Die Steuereinrichtung hat nach einer vorteilhaften Ausführungsform eine Verteilereinrichtung, über welche die Stromversorgungsleitungen an die Stromerzeugungsvorrichtung angeschlossen sind. Die Steuereinrichtung ist hierbei bevorzugt derart ausgebildet, dass von ihr die Stromzufuhr an die jeweiligen Stromversorgungsleitungen selektiv steuerbar ist, so dass die jeweiligen an die Stromversorgungsleitungen angeschlossenen elektrischen Geräte zentral, selektiv an- und abschaltbar sind, indem zum Beispiel die Stromzufuhr an die jeweiligen Stromversorgungsleitungen entsprechend zugelassen oder unterbunden wird.
Die Steuereinrichtung kann zum Beispiel gebäudeintern mit einer Bedieneinheit und einer Display-Einheit über Kabel verbunden sein, so dass sie feststehend im Gebäude überwachbar und bedienbar ist. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung hat die Steuereinrichtung eine Funksende- und/oder Funkempfangseinrichtung, mittels deren die Steuereinrichtung fernüberwachbar bzw. fernbedienbar ist. Als zugehöriger Funkempfänger bzw. Funksender, der mit den entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen der Steuereinrichtung korrespondiert, kann zum Beispiel ein Mobilfunktelefon vorgesehen sein.
Die Stromerzeugungsvorrichtung kann zum Beispiel ein zentral im Gebäude angeordneter Transformator sein, der an ein gebäudeexternes Stromnetz, z. B. das gängige 220-Volt- Wechselstromnetz, angeschlossen ist und der den extern zugeführten Strom auf die vorgesehene Kleinspannung heruntertransformiert und dadurch für das gebäudeinterne Stromnetz erzeugt, d. h. in diesem Falle bereitstellt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stromerzeugungsvorrichtung als vom externen Stromnetz separater und unabhängiger Stromgenerator vorgesehen, so dass die im Gebäude befindlichen Geräte unabhängig vom externen Stromnetz mit der notwendigen Kleinspannung versorgt werden können. Die Versorgungseinrichtung kann auch eine Kombination aus Transformator und Generator sein, wobei der Generator als Notstromaggregat vorgesehen ist, um einen ungestörten Betrieb auch bei Störungen im Stromnetz zu gewährleisten.
Gemäß der Erfindung ist ein Gebäude mit einer wie vorausgehend beschriebenen Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung vorgesehen. Als Gebäude kann hierbei ein einzelnes Gebäude aber auch ein Gebäudekomplex mit mehreren zugehörigen Einzelgebäuden angesehen werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Kombinationsleitung nach einer Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Kombinations-Leitung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Aus Fig. 1 ist eine Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung 1 zur Versorgung einer Mehrzahl in einem Gebäude vorgesehener elektrischer Informations- und/oder Kommunikationsgeräte 2 nach einer Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.
Im Beispiel des elektrischen Geräts 2' ist als solches ein Computer vorgesehen. Als weitere zu versorgende elektrische Geräte sind ferner insbesondere Audio- und Videogeräte vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung 1 weist eine Stromerzeugungsvorrichtung 4 auf, welche in Form eines Generators oder eines Transformators, der dann über die gestrichelt dargestellte Stromleitung 6 mit zum Beispiel einem externen Stromversorgungsnetz verbunden ist, oder in Form einer Kombination aus Transformator und Generator vorgesehen ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung 4 ist über eine Stromleitung 8 mit einer Steuereinrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 10 und damit die Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung 1 hat eine Verteilereinrichtung 12, welche über die oben genannte Stromleitung 8 den von der Stromerzeugungsvorrichtung 4 bereitgestellten Strom niederer Spannung zugeführt bekommt.
Die Verteilereinrichtung 12 hat eine Mehrzahl von Stromanschlüssen 14', 14", 14''', an welche Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' einer Stromversorgungsverkabelung 18 angeschlossen sind. Die Verteilereinrichtung 12 hat ferner einen kombinierten Ein- und Ausgangsanschluss 20, an welchen ein Datensignal-Leitungsstrang 22 angeschlossen ist, über welchen Datensignale sowohl von einem externen Netz der Verteilereinrichtung 12 sowie von der Verteilereinrichtung 12 dem externen Netz zuführbar sind.
Die Verteilereinrichtung 12 weist ferner mehrere Datenanschlüsse 24', 24", 24''' auf, an welche Datensignal- Leitungen 26', 26", 26''' zur Übertragung von Datensignalen zwischen den elektrischen Geräten 2', 2", 2''' und der Verteilereinrichtung 12 angeschlossen sind. Die von den elektrischen Geräten 2', 2", 2''' ausgehenden Daten können demnach mittels der zentralen Verteilereinrichtung 12 zwischen den elektrischen Geräten 2', 2", 2''' untereinander sowie zwischen denselben und dem externen Datennetz ausgetauscht werden. Die Datensignal-Leitungen 26', 26", 26''' sind Teil einer Datenleitungs-Verkabelung 28.
An den den elektrischen Geräten 2', 2", 2''' zugewandten Enden der Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' und der Datensignal-Leitungen 26', 26", 26''' sind jeweils zugehörige Stromanschlüsse 30', 30", 30''' bzw. Datenanschlüsse 32', 32", 32''' vorgesehen, über welche die elektrischen Geräte 2', 2", 2''' an die jeweiligen Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' bzw. Datensignal-Leitungen 26', 26", 26''' angeschlossen sind.
Die Steuereinrichtung 10 der Kleinspannungs- Versorgungseinrichtung 1 weist einen Steuerteil 34, insbesondere in Form eines Computers auf, welcher mit der Verteilereinrichtung 12 und damit mit der Stromerzeugungsvorrichtung 4 verbunden ist. Der Steuerteil 34 ist derart ausgebildet, dass mittels desselben die über die Verteilereinrichtung 12 laufende, separate Stromzufuhr an die einzelnen Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' selektiv erlaubt und unterbunden werden kann. Auch ist mittels des Steuerteils 34 die Stromerzeugungsvorrichtung 4 komplett abschaltbar oder je nach Ausführungsform derselben zum Beispiel von Trafobetrieb auf Generatorbetrieb umstellbar. Letzteres erfolgt bevorzugt automatisch, wofür dementsprechende Sensoren vorgesehen sind, welche der Steuereinrichtung 10, d. h. hier dem Steuerteil 34, einen Ausfall oder eine Störung der externen Netzversorgung signalisieren, worauf die Steuereinrichtung auf Generatorbetrieb umschaltet.
Die Steuereinrichtung 10, d. h. hier deren Steuerteil 34, kann die Stromzufuhr an die jeweiligen Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' bevorzugt nach einem vorbestimmten Ablauf steuern. So kann zum Beispiel die Kleinspannungs-Stromzufuhr an alle Stromleitungen zwischen einer Zeit von 12 bis 5 Uhr nachts unterbunden sein, wenn zu dieser Zeit keine Arbeiten an den entsprechenden Geräten zu erwarten ist. Ferner kann die Benutzungszeit der Geräte separat, beliebig eingestellt werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Datensignalleitungen 26', 26", 26''' und die Stromversorgungsleitungen 16', 16", 16''' jeweils zu Kombinationsleitungen 36', 36", 36''' zusammengefasst, so dass also eine einzige integrale Verkabelung mit den jeweiligen kombinierten Kabelsträngen erzielt ist.
Die jeweiligen Kombinationsleitungen 36', 36", 36''' können ihrerseits je nach Ausgestaltung der daran anzuschließenden elektrischen Geräte eine oder eine Mehrzahl von Datensignalleitungen sowie jeweils eine oder eine Mehrzahl zugehöriger Stromversorgungsleitungen aufweisen.
An eine solche Kombinationsleitung 36', 36", 36''' können mehrere elektrische Geräte 2', 2", 2''' angeschlossen sein, die über die in der Kombinationsleitung enthaltenen Datensignalleitungen kommunikativ miteinander und/oder mit dem externen Netz verbunden oder verbindbar sind und die über die beiliegende Stromversorgungsleitung mit Kleinspannungsstrom versorgt werden.
Falls nur eine Stromversorgungsleitung pro Kombinationsleitung 36', 36", 36''' vorgesehen ist, kann sich diese an ihrem Ende in jeweilige Stromanschlussstecker aufteilen; es kann auch eine durchgehende Stromanschlussschiene vorgesehen sein, an welche die eine Stromversorgungsleitung der Kombinationsleitung angeschlossen ist und an welche die jeweiligen Geräte zur Stromversorgung parallel anschließbar sind.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Kombinationsleitung 360 nach einer Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt.
Die Kombinationsleitung 360 weist hiernach vier Ader-Paare 362, 364, 366, 368 auf, von denen jeweils eine Ader 362', 364', 366', 368' eine Datensignal-Leitung ist und die jeweils andere Ader 362", 364", 366", 368" eine Stromversorgungsleitung ist. Die jeweiligen Ader-Paare 362, 364, 366, 368 der Kombinationsleitung 360 verzweigen sich an ihren von der Verteilereinrichtung 12 abgewandten Enden zu jeweiligen Stromversorgungs- und Datenanschlüssen, an welche die der zugehörigen Kombinationsleitung zugeordneten, unterschiedlichen elektrischen Geräte anschließbar sind.
In Fig. 3 ist eine Kombinationsleitung 3600 nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt schematisch dargestellt.
Hiernach sind in der Kombinationsleitung 3600 eine Datensignal- Leitung 1600 in Form einer achtadrigen Lichtwellenleiterleitung und eine elektrische Stromversorgungsleitung 2600 zusammengefasst.
Die Erfindung ist hinsichtlich der Kombinationsleitungen nicht auf die beiden oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. So können zum Beispiel unterschiedliche Arten von Datensignal- Leitungen wie elektrische Datenleitungen und optische Datenleitungen, d. h. Lichtwellenleiter, beliebig kombiniert in einer Kombinationsleitung zusammengefasst sein.

Claims (7)

1. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) zur Versorgung von in einem Gebäude vorgesehener elektrischer Geräte (2', 2", 2'''), insbesondere Informations- und/oder Kommunikationsgeräte, mit Kleinspannungsstrom, mit
einer Stromerzeugungsvorrichtung (4) zum Erzeugen von Kleinspannungsstrom,
einer Stromversorgungs-Verkabelung (18) mit Stromversorgungsleitungen (16', 16", 16'''), welche Stromversorgungs-Verkabelung (18) an die Stromerzeugungsvorrichtung (4) angeschlossen ist und welche Stromversorgungs-Verkabelung (18) eine Anzahl von Stromanschlüssen (30', 30", 30''') aufweist, an welche die elektrischen Geräte (2', 2", 2''') zur Versorgung mit dem von der Stromerzeugungsvorrichtung (4) erzeugten Kleinspannungsstrom anschließbar sind, und
einer Datenleitungs-Verkabelung (28) mit Datensignal- Leitungen (26', 27", 26''') zur Übertragung von Datensignalen, welche Datenleitungs-Verkabelung (28) eine Anzahl von Datenanschlüssen (32', 32", 32''') zum Anschluß der elektrischen Geräte (2', 2", 2''') aufweist, wobei die Kleinspannungsstrom-Versorgungsleitungen (16', 16", 16''') und die Datensignal-Leitungen (26', 26", 26''') unter Integration der Stromversorgungs-Verkabelung (18) und der Datenleitungs- Verkabelung (28) zu jeweiligen Kombinationsleitungen (36', 36", 36''') nebeneinanderliegend zusammengefaßt sind.
2. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Stromanschlüsse (30', 30", 30''') und die Datenanschlüsse (32', 32", 32''') jeweils zu Kombinationsanschlüssen zusammengefaßt sind.
3. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Steuereinrichtung (10), von welcher die Stromerzeugungsvorrichtung (4) steuerbar ist, insbesondere zum zentralen Ein- und Ausschalten der von der Stromerzeugungsvorrichtung (4) mit Kleinspannungsstrom versorgten elektrischen Geräte (2', 2", 2''').
4. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Steuereinrichtung (4) eine Verteilereinrichtung (12) aufweist, über welche die Stromversorgungsleitungen (16', 16", 16''') an die Stromerzeugungsvorrichtung (4) angeschlossen sind, und wobei die Steuereinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass von ihr die Stromzufuhr an die jeweiligen Stromversorgungsleitungen (16', 16", 16''') steuerbar ist, so dass die jeweiligen an diese angeschlossenen, elektrischen Geräte (2', 2", 2''') zentral, selektiv an- und abschaltbar sind.
5. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinrichtung (10) eine Funksende- und/oder Funkempfangseinrichtung aufweist, mittels deren die Steuereinrichtung (10) fernüberwachbar bzw. fernbedienbar ist.
6. Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stromerzeugungsvorrichtung (4) als Stromgenerator ausgebildet ist, von welchem unabhängig von einem externen Stromnetz Kleinspannungsstrom erzeugbar ist.
7. Gebäude mit einer Kleinspannungs-Versorgungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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