EP2057718B1 - Energieschienensystem - Google Patents

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EP2057718B1
EP2057718B1 EP07819008A EP07819008A EP2057718B1 EP 2057718 B1 EP2057718 B1 EP 2057718B1 EP 07819008 A EP07819008 A EP 07819008A EP 07819008 A EP07819008 A EP 07819008A EP 2057718 B1 EP2057718 B1 EP 2057718B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power
base structure
rail system
module
modules
Prior art date
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Active
Application number
EP07819008A
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English (en)
French (fr)
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EP2057718A1 (de
Inventor
Arthur Huber
Josef Feigl
Christian Stepputat
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Vertiv Integrated Systems GmbH
Original Assignee
Knuerr GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knuerr GmbH filed Critical Knuerr GmbH
Priority to PL07819008T priority Critical patent/PL2057718T3/pl
Publication of EP2057718A1 publication Critical patent/EP2057718A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2057718B1 publication Critical patent/EP2057718B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/145—Details, e.g. end pieces or joints
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/14—Rails or bus-bars constructed so that the counterparts can be connected thereto at any point along their length
    • H01R25/142—Their counterparts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/652—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding   with earth pin, blade or socket
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/76—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with sockets, clips or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall
    • H01R24/78—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure with sockets, clips or analogous contacts and secured to apparatus or structure, e.g. to a wall with additional earth or shield contacts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/006—Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits the coupling part being secured to apparatus or structure, e.g. duplex wall receptacle

Definitions

  • the invention relates to a power rail system according to the preamble of claim 1.
  • a power rail system is known from DE-U-29802689 known.
  • socket strips In order to supply consumers with power in housings and cabinets of computer science technology, mostly socket strips are used. These box strips are often provided with fastening devices to which they can be fixed in or on such housings and cabinets. However, the type of sockets is fixed in such socket strips, so that consumers who need a different type of socket, another socket strip must be installed.
  • a similar system is known for 19 "server cabinets, where there is a base structure that is vertically mounted in the server cabinet, which has fixed pitch connections to which any of the modular sockets can be plugged.
  • the power lines are provided.
  • a disadvantage of this construction is that the connector strips at fixed, predetermined intervals, the socket strips can only be attached to certain, predetermined positions.
  • One goal is therefore to keep the cabling effort as low as possible, that is, to use cables as short as possible, so that it is desirable to provide the sockets as close as possible to the corresponding consumers.
  • the invention has for its object to provide a power rail system for the supply of consumers, can be arranged as close to the consumer in the distribution facilities and which is easily expandable and customizable.
  • the energy-conducting base structure has at least energy lines over the entire length that are designed as first contact devices and that at least one module for energy distribution and / or energy supply has second contact devices for contacting with the first contact devices of the base structure. Furthermore, the contacting takes place at any point on or with the base structure.
  • a basic idea of the invention can be seen in the design of the energy rail system to ensure that when positioning the modules for energy distribution and / or energy supply as high a degree of freedom is available.
  • the energy-conducting base structure has contact devices over its entire length. These contact devices can be designed, for example, in the form of energy rails.
  • the power distribution modules have another second contact means to contact the power rails. The contacting establishes an energy transferring connection between the base structure and the modules. Since the energy rails extend continuously over the entire length of the base structure as a contact device, it is possible to connect the modules for power distribution at an arbitrary position with the base structure. As a result, the modules can be installed as close as possible to the respective consumers for power distribution.
  • the various modules may, for example, have different slots for the consumers, or, depending on the design, also offer different voltages or be protected differently by means of fuses.
  • the modules for energy distribution can be designed as desired.
  • they are designed for the respective connection options or specifications of the consumer.
  • the power distribution modules are terminal strips for open wiring.
  • By using individual modules it is possible to design several modules with a different socket arrangement adapted to the particular consumer.
  • other special types of connectors or different country and / or standards specific socket systems can be used.
  • the basic structure has data lines in addition to the power lines. These are designed as further third contact devices. It is advantageous if at least one module has a further contact device in order to connect with the third contact means.
  • communication via the data lines can be controlled from anywhere.
  • a corresponding communication device can be provided directly on the energy-conducting base structure.
  • Another advantageous possibility is to provide a further module as a communication module, which has at least contact devices for contacting the data lines. Furthermore, this module should be designed to send and / or receive information on the data lines.
  • the basic version can be provided without these additional facilities for data distribution and be upgraded later, if such additional functionality is needed.
  • the module for power distribution and / or for energy supply also has means for transmitting and / or receiving information on the data lines. This makes it possible for the communication module or another communication device to receive data from the power feed modules and / or power distribution modules. For example, a check or control of the total power supplied or the individual modules can be easily performed.
  • the communication module can be designed so that the position of the individual distribution modules can be determined by appropriate algorithms. If the communication module also has an interface to the network or to administrative and operating systems, then this information can be used or queried for maintenance or the current operating conditions. As a result, on-site maintenance is no longer mandatory. Other options also exist in a targeted shutdown of individual sockets or consumers.
  • the communication module can be advantageously designed so that the current or voltage measurement can be broken down to individual modules or cans or is determined individually.
  • the securing of the individual modules or socket strips can also be displayed or controlled by the communication module.
  • the modules In order to improve the contact of the modules to the base structure, it is advantageous if the modules have tong-like coupling elements for engagement with this base structure. These are preferably attached to the respective edge region of the modules.
  • the first and / or third contact devices are designed as female contact devices and the second and / or fourth contact devices are provided as matching male contact devices.
  • the power lines and contact devices on the base structure which are designed as female devices, are protected and prevents unwanted contact is prevented.
  • the protruding tong-like coupling elements, which are provided on the modules, serve to protect the male likewise protruding contacting devices, so that they can not be bent or damaged.
  • the contact devices can be male / female or female / male, with an embodiment with contact protection being preferred.
  • the modules are equipped with at least one locking device. This is preferably mounted in the end region of the respective module. Such a locking device is used for additional attachment of the modules to the base structure, so that accidental slipping or removal is prevented.
  • the communication module which is advantageously designed for communication with control and / or control systems
  • additional display devices for outputting information to the individual modules.
  • LEDs with different colors may be provided to indicate the occupancy status of the individual outlets on a distribution module.
  • LCD monitors or multi-segment displays for the modules can be provided to display information about the current energy load, the connected consumers or error messages.
  • display displays may be provided anywhere in the base structure or adaptable with modules. This facilitates on-site inspection so that such maintenance does not involve lengthy and extensive diagnostic and verification tests must be in order to test the functionality.
  • the display devices may additionally include input devices to initiate or interrogate any error analyzes or specific outputs.
  • the end pieces of the base structures have the possibility of setting up a further energy-conducting base structure.
  • the energy rail system according to the invention can be easily expanded, so that it can be adapted to a larger number of consumers without having to make major changes in the overall system.
  • the base structure then has at least one power line per phase.
  • the energy modules are by the ability to contact only certain power lines, able to offer different phases or even multiple phases for the consumers to be connected. It is also possible that different power distribution modules use different phases, for example, to be able to distribute the load evenly across all phases.
  • Fig. 1 1 shows a schematic diagram of an energy rail system 1 according to the invention.
  • the energy rail system 1 shown here has a base structure 2 with two end pieces 6 each.
  • a power feed module 3 On the base structure 2, a power feed module 3, a power distribution module 4 and a communication module 5 are applied.
  • the power feed module 3 is connected to the local power supply system. In addition to the simple feeding of the current from the local power supply system to the base structure 2, it can perform other functions. For example, transformer devices or additional fuses such as overvoltage fuses may be provided. After the energy, ie the current, is applied to the base structure 2 via the energy feed module 3, it is possible for the energy distribution module 4 to deliver energy, which it receives via the base structure 2, to the connected consumers (not shown here).
  • a communication module 5 is mounted on the base structure 2. This serves for data transmission with known control or monitoring systems. For this purpose, 14 data lines 15 are provided on the base structure 2 in addition to the power lines.
  • the communication module 5 possible to get information or commands to / from the power supply module 3 and the power distribution module 4. For example, it can determine the exact position of the individual modules on the base structure. Also, multiple power distribution modules may be mounted and deployed simultaneously on the base structure 2.
  • Fig. 2 is a plan view of a power rail system 1 shown.
  • This energy rail system 1 is equipped with three different power distribution modules 4, which are designed as socket strips 17, 18, 19.
  • the socket strip 17 is provided with connections for Schuko plug.
  • the socket strip 18 has sockets for IEC connector.
  • sockets are designed according to American three-plug standard. In principle, all types of desired sockets, including three-phase sockets, or multi-phase sockets, can be provided.
  • the power distribution module as a module, it can be easily replaced and adapted to local conditions and standards.
  • Fig. 2 it is also possible to operate different types of box strips 17, 18, 19 with a base structure 2.
  • the socket strips 17, 18 and 19 shown here additionally have a display device 13 for each socket. This may indicate, for example, when the consumer connected to this outlet is receiving energy or has experienced a problem or error.
  • a power feed module 3 is attached at the left end of the base structure 2. This energy supply module 3 has three display devices 13. These serve to display the three available phases. If an error has occurred and a phase no longer provides the desired power, this can be indicated by the corresponding display device 13. In a simplified form, the display device may also display only "failure" or "function".
  • Fig. 2 illustrated basic structure 2 has both power supply lines 14 as well as data lines 15. In this illustration, five power supply lines 14 and at least four data lines 15 are provided.
  • the Fig. 3 illustrated basic structure 2 has five power supply lines 14.
  • This base structure 2 is intended for use with a three-phase three-phase system.
  • the power line 21 for the first phase the power line 22 for the second phase and the power line 23 for the third phase.
  • the power line 24 serves for example as neutral and the power line 25 for the PE conductor.
  • the power lines 21, 22, 23, 24 and 25 shown here are designed as female contact devices 32.
  • the module 4 adapted male contact means 33 for the energy transfer.
  • the data lines 15 and the corresponding contactors 35 and 34 are made similar to the contactors 32 and 33 for the power transmission. However, since no high powers are transmitted via the data lines 15, they can be dimensioned smaller.
  • the number of both the power lines 14 and the data lines 15 depends on the exact system used, for example, the communication system.
  • the module 4 is equipped at its lateral regions with projecting coupling elements 26. These coupling elements 26 engage, when the module 4 is placed on the base structure or pushed together, in corresponding counterparts 27 on the base structure. Since the coupling elements 26 are provided in the lower region of the modules, it is also possible to provide modules that are wider than the base structure 2. hereby It is also possible to use electronic assemblies with particularly wide connectors.
  • a locking device 16 is additionally provided on the modules 3, 4, 5.
  • This locking device 16 engages, as in Fig. 5 shown, in a designated recess 30 a.
  • the locking device 16 is formed by a pin with a perpendicular thereto transverse pin.
  • the contact means 37 is designed differently for the PE conductor than in the FIGS. 3 and 4 , It is set higher here in comparison to the other power lines, so that the module 3, 4, 5 first contacted this contact device 37 when placed. As a result, a leading earth is achieved, which leads to increased safety.
  • the construction of the power lines 14 as well as the data lines 15 is such that they are not open on the base structure 2. Thus, an unwanted contacting or shorting between the individual lines 21, 22, 23, 24, 25, 14, 15 can be prevented.
  • the contact devices may be formed, for example, as blade contacts and with a corresponding base plate. Likewise, a construction with spring contacts is possible. Furthermore, other contact devices that produce a non-positive and / or positive connection, usable.
  • a server cabinet 43 is shown.
  • This server cabinet has two e-energy track systems 41 and 42.
  • the power rail system 41 is arranged vertically while the power rail system 42 is mounted horizontally.
  • energy rail system 41 there is still room for attaching additional modules. These modules can be used during operation, as contacting the other modules does not affect them become.
  • individual modules can also be exchanged during the operation of the energy rail, without the entire energy rail system having to be disconnected from the mains.
  • Fig. 7 shows a double-executed energy rail system 51.
  • This consists of two adjoining energy rails.
  • at least one end piece 52 is designed as a coupling element.
  • connections for the power and data lines 14 and 15 are executed on this coupling element 52.
  • the energy is conducted from the power supply module 3 on both energy rails.
  • two basic structures are attached back to back or side by side.
  • a coupling element it is also possible with a coupling element to attach two base structures one above the other so that they have a greater height.
  • a vertical, longer energy rail system 41 can be constructed from a horizontal energy rail system 42 with the aid of such a coupling element and a further basic structure.
  • the energy rail system according to the invention thus offers a simple, flexible concept in order to make the power supply in electronic cabinets more flexible.

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Distribution Board (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Patch Boards (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energieschienensystem, mit einer Energie leitenden Basisstruktur und mindestens einem auf der Basisstruktur anbringbaren Modul zur Energieverteilung und/oder Energieeinspeisung, wobei die Energie leitende Basisstruktur im Wesentlichen über die gesamte Länge mindestens Energieleitungen aufweist, die als erste Kontakteinrichtungen ausgebildet sind, wobei das mindestens eine Modul zur Energieverteilung und/oder Energieeinspeisung zweite Kontakteinrichtungen zur Kontaktierung mit den ersten Kontakteinrichtungen der Basisstruktur aufweist und die Kontaktierung an einer beliebigen Stelle auf der oder mit der Basisstruktur erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Energieschienensystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Energieschienensystem ist aus der DE-U-29802689 bekannt.
  • Um in Gehäusen und Schränken der Informatiktechnik Verbraucher mit Energie zu versorgen, werden meist Dosenleisten verwendet. Diese Dosenleisten sind oft mit Befestigungseinrichtungen versehen, an denen sie in oder an derartigen Gehäusen und Schränken fixiert werden können. Die Art der Steckdosen ist aber bei derartigen Dosenleisten fest vorgegeben, so dass für Verbraucher, die eine andere Steckdosenart benötigen, eine weitere Dosenleiste installiert werden muss.
  • Ein vergleichbares System ist für 19"-Serverschränke bekannt. Hierbei gibt es eine Basisstruktur, die vertikal im Serverschrank angebracht ist. Diese Basisstruktur weist in festen Abständen Anschlüsse auf, an die beliebige Dosenleisten aufgesteckt werden können. Hierdurch ist ein Austausch einer einzelnen Dosenleiste möglich. In dieser Basisstruktur sind hierbei die Energieleitungen vorgesehen.
  • Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass durch die Anschlusseinrichtungen in festen, vorgegebenen Abständen, die Dosenleisten nur an bestimmten, vorher festgelegten Positionen angebracht werden können.
  • Ein Ziel ist es daher, den Verkabelungsaufwand möglichst gering zu halten, das heißt möglichst kurze Kabel zu verwenden, so dass es wünschenswert ist, die Steckdosen möglichst nahe an den entsprechenden Verbrauchern zur Verfügung zu stellen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Energieschienensystem zur Versorgung von Verbrauchern zu schaffen, bei dem Verteilungseinrichtungen möglichst nah am Verbraucher angeordnet werden können und das einfach erweiterbar und anpassbar aufgebaut ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Energieschienensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demnach ist vorgesehen, dass die Energie leitende Basisstruktur im Wesentlichen über die gesamte Länge mindestens Energieleitungen aufweist, die als erste Kontakteinrichtungen ausgebildet sind und dass mindestens ein Modul zur Energieverteilung und/oder Energieeinspeisung zweite Kontakteinrichtungen zur Kontaktierung mit den ersten Kontakteinrichtungen der Basisstruktur aufweist. Ferner erfolgt die Kontaktierung an einer beliebigen Stelle auf der oder mit der Basisstruktur.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren und deren Erläuterung angegeben.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, bei der Konstruktion des Energieschienensystems darauf zu achten, dass bei der Positionierung der Module zur Energieverteilung und/oder Energieeinspeisung ein möglichst hoher Freiheitsgrad zur Verfügung steht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Energie leitende Basisstruktur über ihre gesamte Länge Kontakteinrichtungen aufweist. Diese Kontakteinrichtungen können beispielsweise in Form von Energieschienen ausgeführt sein. Die Module zur Energieverteilung weisen eine weitere zweite Kontakteinrichtung auf, um die Energieschienen zu kontaktieren. Mit der Kontaktierung wird eine Energie übertragende Verbindung zwischen der Basisstruktur und den Modulen hergestellt. Da die Energieschienen durchgehend über die gesamte Länge der Basisstruktur als Kontakteinrichtung verlaufen, ist es möglich, die Module zur Energieverteilung an einer beliebigen Stelle mit der Basisstruktur zu verbinden. Hierdurch können die Module zur Energieverteilung möglichst nah an den jeweiligen Verbrauchern angebracht werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit des gleichzeitigen Einsatzes von verschiedenen Energieverteilungsmodulen. Die verschiedenen Module können beispielsweise unterschiedliche Steckplätze für die Verbraucher aufweisen, oder je nach Auslegung auch unterschiedliche Spannungen anbieten bzw. unterschiedlich mittels Sicherungen abgesichert sein.
  • Grundsätzlich können die Module zur Energieverteilung beliebig ausgeführt sein. Bevorzugt sind sie auf die jeweiligen Anschlussmöglichkeiten bzw. -vorgaben der Verbraucher ausgelegt. So ist es beispielsweise möglich, die Energieverteilungsmodule als Klemmleisten für eine offene Verkabelung vorzusehen. Andererseits ist es vorteilhaft, diese Module in Art einer Dosenleiste auszuführen. Hierdurch erleichtert sich der Anschluss von Verbrauchern. Durch die Verwendung von einzelnen Modulen ist es möglich, mehrere Module mit einer unterschiedlichen Steckdosenanordnung auszuführen, die auf die jeweiligen Verbraucher angepasst ist. So können auch andere spezielle Steckertypen oder unterschiedliche länder-und/oder standardspezifische Steckdosensysteme verwendet werden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung, weist die Basisstruktur zusätzlich zu den Energieleitungen Datenleitungen auf. Diese sind als weitere dritte Kontakteinrichtungen ausgebildet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn auch mindestens ein Modul eine weitere Kontakteinrichtung aufweist, um mit den dritten Kontakteinrichtungen in Verbindung zu treten.
  • Auf diese Weise wird ein Datentransfer über die Datenleitungen ermöglicht.
  • Prinzipiell kann die Kommunikation über die Datenleitungen von jeder beliebigen Stelle gesteuert werden. So kann eine entsprechende Kommunikationseinrichtung beispielsweise direkt auf der Energie leitenden Basisstruktur vorgesehen sein. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit ist es, ein weiteres Modul als Kommunikationsmodul vorzusehen, welches mindestens Kontakteinrichtungen zur Kontaktierung der Datenleitungen aufweist. Ferner sollte dieses Modul zum Senden und/oder Empfangen von Information auf den Datenleitungen ausgelegt sein.
  • Bei der Verwendung eines zusätzlichen Moduls für die Datenkommunikation kann die Grundversion ohne diese zusätzlichen Einrichtungen zur Datenverteilung vorgesehen werden und erst später aufgerüstet werden, wenn eine derartige weitere Funktionalität benötigt wird.
    In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn mindestens das Modul zur Energieverteilung und/oder zur Energieeinspeisung ebenfalls Einrichtungen zum Senden und/oder Empfangen von Information auf den Datenleitungen aufweist. Hierdurch ist es möglich, dass das Kommunikationsmodul oder eine andere Kommunikationseinrichtung, Daten von den Energieeinspeisungsmodulen und/oder Energieverteilungsmodulen empfängt. So kann beispielsweise eine Kontrolle oder Steuerung der eingespeisten Gesamtleistung oder der einzelnen Module einfach durchgeführt werden.
  • Es ist auch möglich weitere Kontrollmechanismen über eine derartige Funktionalität zu realisieren. Zum Beispiel kann das Kommunikationsmodul so ausgelegt sein, dass durch entsprechende Algorithmen die Position der einzelnen Verteilungsmodule bestimmbar ist. Weist das Kommunikationsmodul weiterhin eine Schnittstelle zum Netzwerk oder zu Verwaltungs- und Betriebssystemen auf, so können diese Informationen zur Wartung oder den aktuellen Einsatzbedingungen eingesetzt oder abgefragt werden. Hierdurch ist eine Wartung vor Ort nicht mehr zwingend erforderlich. Weitere Möglichkeiten bestehen auch in einem gezielten Abschalten von einzelnen Steckdosen beziehungsweise Verbrauchern.
  • Das Kommunikationsmodul kann vorteilhafter Weise so ausgelegt sein, dass die Strom- bzw. Spannungsmessung auf einzelne Module oder Dosen heruntergebrochen werden kann bzw. dafür einzeln ermittelt wird.
    Auch das Absichern der einzelnen Module bzw. Dosenleisten kann durch das Kommunikationsmodul angezeigt bzw. kontrolliert werden.
  • Um den Kontakt der Module an der Basisstruktur zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Module zangenartige Kupplungselemente zum Eingriff mit dieser Basisstruktur aufweisen. Diese sind bevorzugt am jeweiligen Randbereich der Module angebracht.
  • Für eine sichere Kontaktierung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt wenn die ersten und/oder dritten Kontakteinrichtungen als weibliche Kontakteinrichtungen ausgebildet sind und die zweiten und/oder vierten Kontakteinrichtungen als dazu passende männliche Kontakteinrichtungen vorgesehen sind. Hierdurch ergibt sich zum einen der Vorteil, dass die Energieleitungen und Kontakteinrichtungen auf der Basisstruktur, die als weibliche Einrichtungen ausgeführt sind, geschützt gelegen sind und ein ungewolltes Kontaktieren verhindert wird. Die hervorstehenden zangenartigen Kupplungselemente, die an den Modulen vorgesehen sind, dienen zum Schutz der männlichen ebenfalls hervorstehenden Kontaktierungseinrichtungen, so dass diese nicht verbogen oder beschädigt werden können.
  • Grundsätzlich können die Kontakteinrichtungen männlich/weiblich oder weiblich/männlich ausgebildet sein, wobei eine Ausführung mit Berührungsschutz bevorzugt wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Module mit mindestens einer Verriegelungseinrichtung ausgestattet. Diese ist bevorzugt im Endbereich des jeweiligen Moduls angebracht. Eine derartige Verriegelungseinrichtung dient zur zusätzlichen Befestigung der Module an der Basisstruktur, so dass auch ein ungewolltes Verrutschen oder Abnehmen verhindert wird.
  • Neben der Möglichkeit der Ferndiagnose über das Kommunikationsmodul, welches vorteilhafterweise zur Kommunikation mit Steuerungs- und/oder Kontrollsystemen ausgelegt ist, ist es ebenfalls möglich, zusätzliche Anzeigeeinrichtungen zur Ausgabe von Informationen an den einzelnen Modulen vorzusehen. So können beispielsweise LEDs mit verschiedenen Farben vorgesehen sein, um den Belegungsstatus der einzelnen Steckdosen auf einem Verteilungsmodul zu kennzeichnen. Ebenso können auch LCD-Monitore oder Mehrsegmentanzeigen für die Module vorgesehen sein, um Informationen über die aktuelle Energielast, die angeschlossenen Verbraucher oder Fehlermeldungen anzuzeigen.
    In ähnlicher Weise können Anzeigendisplays an beliebiger Stelle der Basisstruktur bzw. mit Modulen adaptierbar vorgesehen werden.
    Hierdurch wird eine Kontrolle vor Ort erleichtert, so dass bei einer derartigen Wartung keine langen und ausführlichen Diagnose- und Überprüfungstests durchgeführt werden müssen, um die Funktionsfähigkeit zu prüfen. Die Anzeigeeinrichtungen können zusätzlich auch Eingabeeinrichtungen aufweisen, um eventuell Fehleranalysen oder bestimmte Ausgaben anzustoßen bzw. abzufragen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Endstücke der Basisstrukturen die Möglichkeit auf, eine weitere Energie leitende Basisstruktur anzusetzen. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Energieschienensystem einfach erweitert werden, so dass es an eine größere Anzahl an Verbrauchern angepasst werden kann, ohne große Änderungen im Gesamtsystem vornehmen zu müssen.
  • Da die elektronischen Baugruppen und Verbraucher in elektronischen Gehäusen und Schränken, kurz Elektronikschränken bzw. 19"-Serverschränke genannt, immer dichter platziert werden, steigt auch der Energiebedarf eines derartigen Schrankes. Auch aus diesem Grund ist das Energieschienensystem in einer vorteilhaften Ausführungsform zur Übertragung und Durchleitung von mehreren Stromphasen ausgelegt. Die Basisstruktur weist dann mindestens eine Energieleitung pro Phase auf.
    Die Energiemodule sind dabei durch die Möglichkeit, nur bestimmte Energieleitungen zu kontaktieren, in der Lage, unterschiedliche Phasen oder auch mehrere Phasen für die anzuschließenden Verbraucher anzubieten. Auch ist es möglich, dass unterschiedliche Energieverteilungsmodule unterschiedliche Phasen nutzen, um beispielsweise die Last auf alle Phasen gleichmäßig verteilen zu können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und schematischen Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Energieschienensystems;
    Fig. 2
    eine Aufsicht auf ein Energieschienensystem mit verschiedenen Modulen;
    Fig. 3
    eine Schnittansicht durch ein Modul und eine Basisstruktur vor dem Einsetzen;
    Fig. 4
    eine Schnittansicht durch das Modul und die Basisstruktur aus Fig. 3 nach dem Einsetzen;
    Fig. 5
    eine Schnittansicht durch ein Modul und eine Basisstruktur mit Verriegelungseinrichtung;
    Fig. 6
    einen Serverschrank mit zwei eingebauten Energieschienensystemen; und
    Fig. 7
    eine Prinzipskizze eines doppelten Energieschienensystems mit Kupplungsendstück.
  • Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Energieschienensystems 1. Das hier gezeigte Energieschienensystem 1 weist eine Basisstruktur 2 mit je zwei Endstücken 6 auf. Auf die Basisstruktur 2 sind ein Energieeinspeisungsmodul 3, ein Energieverteilungsmodul 4 und ein Kommunikationsmodul 5 aufgebracht. In einer anderen Auslegung kann es zweckmäßig sein, das Kommunikationsmodul in das Einspeisemodul zu integrieren, z.B. dass es auf einer Steckkarte im Einspeisemodul vorgesehen ist.
  • Gemäß Fig. 1 ist das Energieeinspeisungsmodul 3 mit dem lokalen Energieversorgungssystem verbunden. Neben der einfachen Einspeisung des Stroms aus dem lokalen Energieversorgungssystem auf die Basisstruktur 2 kann es weitere Funktionen ausführen. Beispielsweise können Transformatoreinrichtungen oder zusätzliche Sicherungen wie Überspannungssicherungen vorgesehen sein. Nachdem über das Energieeinspeisungsmodul 3 die Energie d.h. der Strom, an die Basisstruktur 2 angelegt ist, ist es dem Energieverteilungsmodul 4 möglich, Energie, welche es über die Basisstruktur 2 erhält, an die angeschlossenen (hier nicht gezeigt) Verbraucher abzugeben. Zusätzlich ist auf der Basisstruktur 2 ein Kommunikationsmodul 5 angebracht. Dieses dient zur Datenübertragung mit bekannten Steuerungs- beziehungsweise Kontrollsystemen. Hierzu sind auf der Basisstruktur 2 zusätzlich zu den Energieleitungen 14 Datenleitungen 15 vorgesehen. Über diese Datenleitungen ist es dem Kommunikationsmodul 5 möglich, Informationen beziehungsweise Befehle an/von dem Energieeinspeisungsmodul 3 und dem Energieverteilungsmodul 4 zu bekommen. Beispielsweise kann es die exakte Position der einzelnen Module auf der Basisstruktur ermitteln. Auch können mehrere Energieverteilungsmodule gleichzeitig auf der Basisstruktur 2 angebracht und eingesetzt werden.
  • In Fig. 2 ist eine Aufsicht auf ein Energieschienensystem 1 dargestellt. Dieses Energieschienensystem 1 ist mit drei verschiedenen Energieverteilungsmodulen 4 ausgestattet, welche als Dosenleisten 17, 18, 19 ausgeführt sind. Hierbei ist die Dosenleiste 17 mit Anschlüssen für Schuko-Stecker versehen. Die Dosenleiste 18 weist Steckdosen für Kaltgerätestecker auf. Auf der Dosenleiste 19 sind beispielhaft Steckdosen nach amerikanischem Dreisteckerstandard ausgeführt. Grundsätzlich sind hierbei alle Arten von gewünschten Steckdosen, auch Drehstromdosen, bzw. mehrphasige Steckdosen, vorsehbar. Durch die Ausführung des Energieverteilungsmoduls als Modul kann es einfach ausgetauscht werden und den örtlichen Gegebenheiten und Standards angepasst werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist es auch möglich, verschiedene Typen von Dosenleisten 17, 18, 19 mit einer Basisstruktur 2 zu betreiben.
  • Die hier dargestellten Dosenleisten 17, 18 und 19 weisen zusätzlich für jede Steckdose eine Anzeigeeinrichtung 13 auf. Diese kann beispielsweise anzeigen, wenn der Verbraucher, welcher an dieser Steckdose angeschlossen ist, Energie bezieht oder ob ein Problem oder Fehler aufgetreten ist. Am linken Ende der Basisstruktur 2 ist ein Energieeinspeisungsmodul 3 angebracht. Dieses Energieeinspeisungsmodul 3 besitzt drei Anzeigeeinrichtungen 13. Diese dienen zur Anzeige der drei zur Verfügung stehenden Phasen. Sollte ein Fehler aufgetreten sein und eine Phase nicht mehr die gewünschte Leistung zur Verfügung stellen, kann dies durch die entsprechende Anzeigeeinrichtung 13 angezeigt werden.
    In einer vereinfachten Form kann die Anzeigeeinrichtung auch nur "Ausfall" oder "Funktion" anzeigen.
  • In den Endbereichen der Dosenleisten 17, 18 und 19 sind Betätigungseinrichtungen für die Verriegelungseinrichtungen vorgesehen.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Basisstruktur 2 weist sowohl Energieversorgungsleitungen 14 wie auch Datenleitungen 15 auf. In dieser Darstellung sind fünf Energieversorgungsleitungen 14 und mindestens vier Datenleitungen 15 vorgesehen.
  • Die exakte Ausbildung der Basisstruktur 2 und das Aufbringen eines Moduls 3, 4 oder 5 auf diese Basisstruktur 2 wird mit Bezug auf die Figuren 3 und 4 beschrieben.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Basisstruktur 2 weist fünf Energieversorgungsleitungen 14 auf. Diese Basisstruktur 2 ist zur Verwendung für ein dreiphasiges Drehstromsystem vorgesehen. Hierbei dient die Energieleitung 21 für die erste Phase, die Energieleitung 22 für die zweite Phase und die Energieleitung 23 für die dritte Phase. Die Energieleitung 24 dient beispielsweise als Nullleiter und die Energieleitung 25 für den PE-Leiter. Die hier dargestellten Energieleitungen 21, 22, 23, 24 und 25 sind als weibliche Kontakteinrichtungen 32 ausgelegt. Zur Kontaktierung und Energieübertragung weist das Modul 4 darauf angepasste männliche Kontakteinrichtungen 33 für die Energieübertragung auf. Die Datenleitungen 15 und die entsprechenden Kontakteinrichtungen 35 und 34 sind ähnlich wie die Kontakteinrichtungen 32 und 33 für die Energieübertragung ausgeführt. Da jedoch keine hohe Leistungen über die Datenleitungen 15 übertragen werden, können diese kleiner dimensioniert werden. Die Anzahl sowohl der Energieleitungen 14 wie auch der Datenleitungen 15 hängt vom exakt eingesetzten System, beispielsweise dem Kommunikationssystem ab.
  • Beim Aufbringen eines Moduls 4 ist es nicht immer erforderlich, dass alle fünf Energieleitungen 14 durch das Modul 4 kontaktiert sind. Soll ein Modul nur einphasig betrieben werden, d.h. nur eine Phase für die Verbraucher zur Verfügung stehen, so genügt beispielsweise die Kontaktierung mit den Energieleitungen 21, 24 und 25.
  • Um einen guten Kontakt zwischen der Basisstruktur 2 und dem Modul 4 zu erreichen, ist das Modul 4 an seinen seitlichen Bereichen mit vorspringenden Kupplungselementen 26 ausgestattet. Diese Kupplungselemente 26 greifen, wenn das Modul 4 auf die Basisstruktur aufgesetzt oder damit zusammengeschoben wird, in entsprechende Gegenstücke 27 an der Basisstruktur ein. Da die Kupplungselemente 26 im unteren Bereich der Module vorgesehen sind, ist es auch möglich Module vorzusehen, die breiter als die Basisstruktur 2 ausgeführt sind. Hierdurch können auch Elektronikbaugruppen mit besonders breiten Steckern verwendet werden.
  • Um ein ungewolltes Lösen eines Moduls 3, 4, 5, welches auf einer Basisstruktur 2 angebracht ist, zu erschweren, ist zusätzlich an den Modulen 3, 4, 5 eine Verriegelungseinrichtung 16 vorgesehen. Diese Verriegelungseinrichtung 16 greift, wie in Fig. 5 gezeigt, in eine dafür vorgesehene Aussparung 30 ein. In der hier dargestellten Form ist die Verriegelungseinrichtung 16 durch einen Stift mit einem senkrecht dazu stehenden Querstift ausgebildet. Durch die Drehung der Verriegelungseinrichtung 16 um 90° kann der Querstift nicht mehr aus dem Basismodul 2 gezogen werden und das Modul 3, 4, 5 ist auf der Basisstruktur 2 fixiert. Grundsätzlich sind aber auch andere Verriegelungskonstruktionen möglich.
  • In Fig. 5 ist die Kontakteinrichtung 37 für den PE-Leiter anders ausgeführt als in den Figuren 3 und 4. Sie ist hier im Vergleich zu den anderen Energieleitungen höher gesetzt, so dass das Modul 3, 4, 5 zuerst diese Kontakteinrichtung 37 beim Aufsetzen kontaktiert. Hierdurch wird eine voreilende Erde erreicht, die zu einer erhöhten Sicherheit führt.
  • Die Konstruktion der Energieleitungen 14 wie auch der Datenleitungen 15 ist derart, dass sie nicht offen auf der Basisstruktur 2 liegen. So kann ein ungewolltes Kontaktieren beziehungsweise Kurzschließen zwischen den einzelnen Leitungen 21, 22, 23, 24, 25, 14, 15 verhindert werden.
    Die Kontakteinrichtungen können beispielsweise als Messerkontakte und mit einer entsprechenden Grundplatte ausgebildet sein. Ebenso ist eine Konstruktion mit Federkontakten möglich. Des Weiteren sind auch andere Kontakteinrichtungen, die eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung herstellen, verwendbar.
  • In Fig. 6 ist ein Serverschrank 43 dargestellt. Dieser Serverschrank weist zwei E-nergieschienensysteme 41 und 42 auf. Hierbei ist das Energieschienensystem 41 vertikal angeordnet, während das Energieschienensystem 42 horizontal angebracht ist. Beim Energieschienensystem 41 ist noch weiterer Platz für das Anbringen von zusätzlichen Modulen vorhanden. Diese Module können während des Betriebes eingesetzt werden, da bei einer Kontaktierung die anderen Module nicht beeinflusst werden. Ebenso können bei dem erfindungsgemäßen Energieschienensystem 1 auch einzelne Module während des Betriebes der Energieschiene ausgetauscht werden, ohne dass das ganze Energieschienensystem vom Netz genommen werden muss.
  • Fig. 7 zeigt ein doppelt ausgeführtes Energieschienensystem 51. Dieses besteht aus zwei aneinander anliegenden Energieschienen. Um die Energie von dem Energieeinspeisungsmodul 3 auch auf die zweite Schiene zu übertragen, ist zumindest ein Endstück 52 als Kupplungselement ausgebildet. Hierbei sind auf diesem Kupplungselement 52 Verbindungen für die Energie- und Datenleitungen 14 und 15 ausgeführt. Hierdurch wird die Energie aus dem Energieeinspeisungsmodul 3 auf beide Energieschienen geleitet. Gleiches gilt auch für Informationen, die über das Kommunikationsmodul 5 auf die Basisstrukturen 2 geleitet werden. In dem in Fig. 7 dargestellten Energieschienensystem 51 sind zwei Basisstrukturen Rücken an Rücken bzw. nebeneinander angebracht. Es ist aber ebenso möglich mit einem Kupplungselement zwei Basisstrukturen übereinander anzubringen, so dass sie eine größere Höhe haben. So kann beispielsweise aus einem horizontalen Energieschienensystem 42 mit Hilfe eines derartigen Kupplungselements und einer weiteren Basisstruktur ein vertikales, längeres Energieschienensystem 41 aufgebaut werden.
  • Das erfindungsgemäße Energieschienensystem bietet somit ein einfaches flexibles Konzept, um die Energieversorgung in Elektronikschränken flexibler gestalten zu können.

Claims (12)

  1. Energieschienensystem (1), insbesondere für Gehäuse und Schränke der Informationstechnik, mit
    - einer Energie leitenden Basisstruktur (2) und
    - mindestens einem auf der Basisstruktur (2) anbringbaren Modul zur Energieverteilung (4) und/oder Ertergieeinspeisung (3),
    - wobei die Energie leitende Basisstruktur (2) im Wesentlichen über die gesamte Länge mindestens Energieleitungen (14) aufweist, die als erste Kontakteinrichtungen (32) ausgebildet sind,
    - wobei das mindestens eine Modul zur Energieverteilung (4) und/oder Energieeinspeisung (3) zweite Kontakteinrichtungen (33) zur Kontaktierung mit den ersten Kontakteinrichtungen (32) der Basisstruktur (2) aufweist und
    - wobei die Kontaktierung an einer beliebigen Stelle auf der oder mit der Basis-struktur (2) erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Modul zur Energieverteilung (4) in Art einer Dosenleiste (17, 18, 19) ausgeführt ist
    dass die Energie leitende Basisstruktur (2) zur Übertragung von mehreren, insbesondere drei, Phasen ausgelegt ist, und
    dass die Module zur Energieverteilung für einen wahlweisen Abgriff von einer oder mehreren Phasen ausgelegt sind.
  2. Energieschienensystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Basisstruktur (2) Datenleitungen (15) aufweist, die als dritte Kontaktenrichtungen (34) ausgebildet sind.
  3. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Modul (3, 4, 5) eine vierte Kontakteinrichtung (35) zur Kontaktierung mit der dritten Kontakteinrichtungen (34) aufweist.
  4. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    das ein Kommunikationsmodul (5) vorgesehen ist,
    welches mindestens eine vierte Kontakteinrichtung (35) zur Kontaktierung mit mindestens einer dritten Kontakteinrichtung (34) aufweist, und welches zum Senden und/oder Empfangen von Information auf den Datenleitungen (15) ausgebildet ist.
  5. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Module (3, 4, 5) zangenartige Kupplungselemente (26) zum Eingriff mit der Basisstruktur (2) aufweisen.
  6. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten (32) und/oder die dritten (34) Kontakteinrichtungen als weibliche und alternativ als männliche Kontakteinrichtungen ausgebildet sind, und dass die zweiten (33) und/oder die vierten (35) Kontakteinrichtungen als männliche und alternativ als weibliche Kontakteinrichtungen ausgebildet sind.
  7. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Module (3, 4, 5), insbesondere in den Endbereichen, mindestens eine Verriegelungseinrichtung (16) aufweisen, um die Module (3, 4, 5) auf oder mit der Basisstruktur (2) an der beliebigen Position zu verriegeln,
  8. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens das Modul zur Energieverteilung (4) und/oder Energieeinspeisung (3) Einrichtungen zum Senden und/oder Empfangen von Information auf den Datenleitungen (15) aufweist.
  9. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am oder im Kommunikationsmodul (5) mindestens eine Schnittstelle zur Kommunikation mit Steuerungs- und/oder Kontrollsystemen vorgesehen ist, und dass die Module (3, 4, 5) Einrichtungen zur, insbesönders bidirektionalen, Steuerung und/oder Kontrolle über die Datenleitungen (15) aufweisen.
  10. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    das die Module (3, 4, 5) Anzeigeeinrichtungen (13) zur Ausgabe von Statusinformationen aufweisen.
  11. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Basisstruktur (2) Endstücke (6) aufweist, die zur Verbindung mit einer weiteren Energie leitenden Basisstruktur ausgelegt sind.
  12. Energieschienensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein Modul zur Energieverteilung (4) länder- und/oder standardspezifische Anschlusseinrichtungen für Verbraucher oder zur Weiterleitung aufweist.
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