DE19544474A1

DE19544474A1 - Elektrische Gebäudeinstallationsanlage

Info

Publication number: DE19544474A1
Application number: DE19544474A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Phys Berthold
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-05

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Gebäudeinstallationsanlage gemäß dem Ober begriff des Anspruches 1.

In elektrischen Gebäudeinstallationsanlagen, insbesondere in Hausinstallationsanla gen oder Hausanschlußkästen, sind entweder NH-Sicherungen oder Hauptsicherungs automaten untergebracht, mit denen das gesamte Netz innerhalb des Gebäudes über wacht und gesichert wird. Wenn Störungen im allgemeinen Versorgungsnetz auftreten und das Versorgungsnetz von dem zuständigen Energieversorgungsunternehmen durchgemessen werden soll, dann muß zunächst das innerhalb des Gebäudes befind liche Netz abgeschaltet werden, da die Prüfungen mit Stoß-Hochspannungen durchge führt werden, die im Haus bzw. im Gebäude befindliche elektrische Geräte beschädi gen können.

Die meist im Keller befindlichen Hausanschlußkästen sind oft für die Mitarbeiter des Energieversorgungsunternehmen nicht zugänglich, so daß in sehr vielen Fällen das Netzkabel zu dem Hausanschlußkasten außerhalb des Hauses gekappt und nach der Durchführung wieder mit Muffen verbunden werden muß. Dies ist sehr aufwendig.

Es gibt Überlegungen, die Hausanschlußkästen außerhalb des Hauses bzw. des Ge bäude anzuordnen. Manche Energieversorgungsunternehmen allerdings wollen dies nicht, da solche Hausanschlußkästen beispielsweise beschädigt werden können.

Aus der DE-PS 43 44 018 ist eine Trenneinrichtung für die elektrische Hausinstallation bekanntgeworden, die vorzugsweise dreipolig zum Freischalten der Anlage innerhalb des Gebäudes dient. Als Trenneinrichtung soll dabei ein Leistungsschalter mit Tren nereigenschaften verwendet werden, der fernbetätigbar ist. Die Trenneinrichtung soll von der Gebäudeaußenseite durch Zuführung einer elektrischen Schaltenergie betätigt werden können, die über einen an der Gebäudeaußenseite angeordneten Steckan schluß zugeführt sind mittels eines Generators, Akkumulators oder der Batterie eines Kraftfahrzeuges aufgebracht wird. Es ist eine besondere Steckvorrichtung erforderlich, die nicht ohne weiteres als handelsübliche Steckvorrichtung ausgebildet sein sollte, damit nicht Unbefugte von außen in den Stromkreis innerhalb des Gebäudes eingreifen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Gebäudeinstallationsanlage der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei der die Sicherheit gegen unzulässige Eingriffe von außen verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Erfindungsgemäß also wird die Abschaltung und Wiedereinschaltung mittels eines von außerhalb des Gehäudes ansteuerbaren Fernantriebes durchgeführt, wobei der Fernantrieb drahtlos betätigbar und!oder mit Energie versorgbar ist.

Wenn eine NH-Sicherung innerhalb der Gebäudeinstallationsanlage vorgesehen ist, dann wird dieser NH-Sicherung ein Trennschalter zugeordnet, der auch mittels des erfindungsgemäßen Fernantriebes betätigt werden kann.

Im Zuge von Modernisierungsarbeiten werden die NH-Sicherungen immer mehr durch sogenannte Hauptsicherungsautomaten ersetzt, beispielsweise durch Schalter wie die Schalter S700 der Firma ABB Stotz Kontakt GmbH, Heidelberg.

Wenn ein solcher Haupsicherungsautomat innerhalb der Gebäudeinstallationsanlage eingebaut ist, dann ist es lediglich noch erforderlich, diesem Hauptsicherungsautoma ten einen Fernantrieb zuzuordnen und diesen Fernantrieb von außerhalb des Gebäu des mit Energie zu versorgen und anzusteuern.

Es besteht dabei die Möglichkeit, zur drahtlosen Energieversorgung und Ansteuerung des Fernschalters die Einkopplung induktiv vorzunehmen.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß an der Innenseite der Gebäudewand eine Spule, im folgenden auch Innenspule, vorgesehen ist, die mit einer von außen angelegten Spule, im folgenden auch Außenspule genannt, zusammenwirkt. Die Spu len können beispielsweise als Flachspiralspulen ausgebildet sein, mit einer kreisförmi gen oder rechteckigen Umfangsfläche; es besteht auch die Möglichkeit, die Spulen als schraubenförmig gewickelte Spulen auszubilden.

Die Innenspulen können in eine Vertiefung an der Innenwand des Gebäudes eingelegt und darin abgedeckt sein.

Die Koppelung der Spulen insbesondere der schraubenförmigen Spulen kann dadurch erfolgen, daß die Gebäudewand von einem Kern durchgriffen ist, dessen auf der In nenseite der Gebäudewand befindlicher Abschnitt von der Innenspule umgriffen wird. Wenn der Kern stabförmig ist, dann ist es zum Einkopplen der Schaltenergie und/oder der Ansteuerungsenergie lediglich erforderlich, die Außenspule über das aus der Au ßenfläche der Gebäudewand herausragende Ende des Kerns zu stecken; wenn der Kern U-förmig ist, dann wird er so der Gebäudewand zugeordnet, daß die Schenkel die Gebäudewand durchgreifen bzw. an der Außenseite herausragen. Zur Einkopplung wird ein Gegenkern vorgesehen, der ebenfalls U-förmig ist und dessen Schenkelenden gegen die Schenkelenden des U-förmigen Innenkerns gelegt werden.

Sowohl der Kern als auch der Außenkern können aus lamellierten Transformatorble chen hergestellt werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Einkopplung der Energie zum Schalten auch durch Funkwellen zu erreichen, siehe Anspruch 14 oder 15.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesse rungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hausinstallationsanlage mit Fernantrieb,

Fig. 2 bis 6 unterschiedliche Ausführungsformen der Einkopplungsanordnung, und

Fig. 7 und 8 unterschiedliche Ausführungsformen von Flachspulen.

In einem in einem Gehäuse, beispielsweise Wohngebäude, befindlichen Netz 10, ist ein Hauptsicherungsautomat 11, beispielsweise ein Schalter mit der Bezeichnung S700 der Fa. ABB Stotz Kontakt GmbH, Heidelberg, eingebaute der einem Verteilernetz 12 mit den einzelnen Verbrauchern zugeordneten Leitungsschutzschalter 13,14 vorge schaltet ist.

Diesem Schalter 11 ist ein Fernantrieb 15 zugeordnet, der z. B. als Gleichstrommotor ausgebildet sein kann und der über eine Leitung 16 mit einer in einer Hauswand 17 untergebrachten Übertragungseinrichtung 18 elektrisch leitend verbunden ist, über die der Fernantrieb von außen ansteuerbar und mit Energie versorgbar ist.

Wenn nun eine Prüfung des EVU-Netzes durchgeführt werden soll, dann wird über die Übertragungseinrichtung 18 der Fernantrieb 15 betätigt, so daß er den Schalter 11 ab schaltet. Sobald die Prüfung im EVU-Netz beendet ist, kann über den Fernantrieb 15 der Schalter 11 wieder eingeschaltet werden.

Die Fig. 2 und folgende zeigen nun erfindungsgemäße unterschiedliche Übertra gungseinrichtungen.

Die Hauswand 17 wird von einem Eisenkern 20 durchgriffen; er überragt die Wandung sowohl auf der Innen- (in der Zeichnung links befindlichen) und der Außenseite. Über das Ende 21 auf der Innenseite ist eine Innenspule 22 gewickelt, deren Wicklungsen den mit dem Fernantrieb 15 verbunden sind. Über das aus der Außenwand 17 heraus ragende Ende 23 des Kerns 20 wird eine Außenspule 24 gesteckt, die mit einem Ein speisegerät 25 verbunden ist, welches von dem Energieversorgungsunternehmen be reitgestellt ist.

Wenn nun der Fernantrieb 15 zu betätigen ist, dann wird die entsprechend ausgebil dete und vorgeformte Spule 24 über das Ende 23 in Pfeilrichtung E gesteckt und über diese Einkopplung der Fernantrieb 15 betätigt.

Anstatt den Kern 20 stabförmig auszugestalten, kann auch ein U-förmiger Kern 30, siehe Fig. 3, vorgesehen sein, um dessen Quersteg 31 eine Innenspule 32 gewickelt ist, deren freie Enden mit dem Antrieb 15 verbunden sind. Die Schenkel 33 und 34 der U-Form durchgreifen die Wand und ragen mit je einem Ende 35 und 36 aus der Wand heraus. Gegen die Enden 35 und 36 werden Schenkel 37 und 38 eines Außenkerns 39 angelegt, um dessen Steg 40 eine Außenspule 41 gewickelt ist, die mit dem vom EVU bereitgestellten Versorgungsgerät 25 verbunden ist.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, werden die freien Stirnenden der Schenkel 37 und 38 gegen die freien Stirnflächen der Enden 35 und 36 angelegt. Zur Vereinfachung kann sowohl bei der Anordnung nach Fig. 2 als auch nach Fig. 3 eine Zentriereinrichtung vorgesehen sein, damit die Spule 24 korrekt über das Ende 23 gesteckt und der Kern 39 korrekt dem Kern 30 zugeordnet werden kann.

Die Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform. Auf der Innenseite der Gebäude wand 17 ist lediglich eine Spule 42 vorgesehen, deren freie Enden mit dem Antrieb 15 verbunden sind. Dieser Spule 42 wird eine Außenspule 43 zugeordnet bzw. in deren Nähe gebracht, die mit dem Energieversorgungsgerät 25 verbunden ist. Die Energie übertragung erfolgt einfach über das beide Spulen durchdringende Feld 44.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 ist die Spule 42 in eine Öffnung 45 an der Innenfläche der Hauswand 17 eingesetzt, so daß der Abstand d der beiden Spulen 42 und 43 le diglich einen Bruchteil der gesamten Dicke der Wand 17 beträgt.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, besteht auch die Möglichkeit, Spulen 50 auf der Innen seite und 51 auf der Außenseite vorzusehen, die jeweils um einen Kern 52 und 53 her umgewickelt sind. Die Spule 50 ist mit dem Fernantrieb 15 und die Spule 51 mit dem Gerät 25 verbunden.

Die Fig. 7 und 8 zeigen unterschiedliche Spulenkonfigurationen. Beide sind spiralför mig gebogene Spulen, wobei die Spule 70 gemäß Fig. 7 eine rechteckige Fläche über deckt und die einzelnen Windungen 71 rechteckig geformt sind, wogegen die Spule 80 kreisförmig spiralig ausgebildet ist. Die Spulen gemäß Fig. 7 und 8 können dabei so wohl als Innen- als auch als Außenspulen verwendet werden. Dies ist dadurch ver deutlicht, daß die Enden der Spulen 70 bzw. 80 mit dem Antrieb 15 oder mit dem An trieb 25 verbunden werden können.

Zur Verbesserung der Kopplungseigenschaften können diese Spulen auch mehrlagig ausgeführt sein.

Setzt man anstelle induktiver Übertragungseinheiten für Energie und/oder Ansteuersi gnal Mikrowelleneinheiten ein, so kann die Einkopplung über Hohl- und/oder Planaran tennen erfolgen. Hierbei ist eine so starke Bündelung möglich, daß für außerhalb der Wand stehende Menschen eine Gefährdung unmöglich ist. Da die Betätigung von au ßen nur dann erfolgt, wenn der EVU-Beauftragte im Gebäude niemanden antrifft, ist im Inneren nur geringer Abschirmaufwand zu treiben.

Claims

1. Elektrische Gebäudeinstallationsanlage, insbesondere Hausinstallationsan lage, mit einer schaltbaren Anordnung oder Sicherungsanordnung, mit der Ab- und Einschaltung und die die Absicherung des gesamten Netzes innerhalb des Gebäudes vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung und Wiederein schaltung mittels eines drahtlos von außerhalb des Gebäudes ansteuerbaren Fernan triebes (15) betätigbar und/oder mit Energie versorgbar ist.

2. Installationsanlage nach Anspruch 1, bei der eine Vorsicherung durch eine Schmelzsicherung, vorzugsweise eine NH-Sicherung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der NH-Sicherung ein Trennschalter zugeordnet ist, der mittels des Fernantriebes betätigbar ist.

3. Installationsanlage nach Anspruch 1, bei der die Vorsicherung durch einen Hauptsicherungsautomaten bewirkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fernantrieb dem Hauptsicherungsautomaten zugeordnet ist.

4. Installationsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Gebäudewand (17) eine Innenspule (22, 32, 42, 50, 70, 80) vorgesehen ist, die mit einer von außen angelegten Außenspule (24, 41, 43, 51, 70, 80) zusam menwirkt.

5. Installationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spu len als Flach-Spiralspulen (70, 80) mit rechteckigem oder angenähert kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind.

6. Installationsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spu len als schraubenförmig gewickelte Spulen (22, 24; 32, 41; 50, 51) ausgebildet sind.

7. Installationsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte lachsen der Innen- und Außenspulen miteinander fluchten.

8. Installationsanlage nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß wenig stens die Innenspule (42) in eine Vertiefung (45) an der Innenfläche der Gebäudewand (17) eingesetzt ist.

9. Installationsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spulen (22, 24; 32, 41) mittels eines durch die Gebäudewand (17) hindurchgreifenden Kerns (20, 30, 39) gekoppelt sind.

10. Installationsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (20) stabförmig ist und die Außenspule (24) über das aus der Außenfläche der Wan dung (17) herausragende Ende (23) des Kerns steckbar ist.

11. Installationsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern zweigeteilt ist und einen vorzugsweise U-förmigen Innenkern (30) und einen ebenfalls vorzugsweise U-förmig ausgebildeten Außenkern (39) aufweist, und daß die Schenkel des Innenkerns (30) die Wand (17) des Gebäudes durchgreifen, wobei die Schenkel des Außenkerns (38) gegen die freien Enden der Schenkel (33, 34) des Innenkerns anlegbar sind.

12. Installationsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne (30, 39) aus Transformatorblechen zusammengesetzt ist.

13. Installationsanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß zum Anlegen der Außenspulen bzw. der Außenkerne Zentrierungsein richtungen vorgesehen sind.

14. Installationsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des Fernantriebes und die Energieversorgung mit Funkwellen, vor zugsweise Mikrowellen, erfolgt.

15. Installationsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkopplung der Mikrowellen über stark bündelnde Hohlspiegel- und/oder Planaran tennen erfolgt.