Die Erfindung betrifft ein Steckkontaktelement zur abhörsicheren Versorgung einer IT-Komponente mit elektrischer Energie, eine Baueinheit zum Einsetzen in einen Gehäusekörper des Steckontaktelements sowie eine Endkappe für das Steckkontaktelement gemäß den Merkmalen des Obergriffs des Anspruch 1, 9 bzw. 10.
Technologischer Hintergrund
Ein Angriffsvektor zur Datenspionage setzt an den Stromleitungen von IT-Komponenten an. An öffentliche (Haus-)Stromversorgungsnetze angeschlossene Monitore, Computer, Festplattenstationen, biometrische und andere Zugangsvorrichtungen, Kryptographievorrichtungen und dergleichen elektrische und elektronische Geräte (nachfolgend IT-Komponenten genannt) speisen im Betrieb unvermeidbar Signale in das Stromnetz zurück, die von einem Angreifer direkt am Stromversorgungsnetz oder indirekt über weitere Kopplungen, beispielsweise an metallischen Rohrleitungssystemen, abgegriffen und ausgewertet werden können zwecks Rückschluss auf digitale Informationen wie etwa auf die an einem Computer angezeigten Daten.
Zur Vermeidung der Einkopplung derartiger Signale in ein Stromnetz bei sicherheitsrelevanten Tätigkeiten, z.B. im militärischen Bereich oder bei Banken, finden im Stand der Technik z.B. nach DE 20 2011 005 191 U1 Steckkontaktelemente Verwendung.
Weitere, teils modular aufgebaute Steckkontaktelemente sind aus DE 10 2007 057 821 B3, DE 201 01 450 U1, DE 20 2011 005 191 U1; US 9 537 260 B1 sowie CN 1 412 896 A bekannt.
Nachteilig ist dabei der Aufwändige Aufbau zum Erreichen der teils normenbedingt zu erreichenden Abschirmwerte.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steckkontaktelement zur abhörsicheren Versorgung einer IT-Komponente mit elektrischer Energie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Baueinheit und eine Endkappe dafür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 bzw. 10 zu schaffen, die bei vereinfachtem Aufbau eine verbesserten Schutz gegen stromversorgungsseitiges Abhören ermöglichen.
Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1, 9 bzw. 10 gelöst.
Demnach wird ein Steckkontaktelement zur abhörsicheren Versorgung einer IT-Komponente mit elektrischer Energie geschaffen, umfassend ein Gehäuse mit einem Steckkontakt zum elektrischen Anschluss der IT-Komponente, einen sich aus dem Gehäuse heraus erstreckenden elektrischen Verbinder zum Anschluss an eine Energiequelle wie etwa eine Hausstromsteckdose sowie ein im Gehäuse angeordnetes Filterelement, wobei das Gehäuse energiequellenanschlussseitig eine separat ausgebildete, elektrisch leitende Endkappe mit einem Tubus aufweist, der das Filterelement 4-seitig kontaktiert abgeschirmt trägt und mit dem Gehäusekörper über eine EMV-Dichtung verbunden ist. Die Verwendung eines von der Endkappe getragenen, allseitig abgeschirmten Filterelements ermöglicht einen modularen und damit vereinfachten Aufbau bei hoher Abschirmleistung.
Die energiequellenanschlussseitige Endkappe, das Filterelement und die EMV-Dichtung(en) können dabei eine in den Gehäusegrundkörper einschiebbare Baueinheit bilden, die einen modularen und vereinfachten Aufbau sowie eine einfache Montage ermöglicht.
Zweckmäßigerweise sind zwei EMV-Dichtungen beiderseits eines (Verdrahtungs-)Zwischenraums vorgesehen, wodurch die Abschirmung optimiert wird, insbesondere bei Verwendung eines separaten Bodenerders und elektrischer Verbindung der Abschirmung des elektrischen Verbinders mit der Endkappe.
Das Filterelement kann dabei in eine Aufnahme der Endkappe eingesetzt sein. Hierdurch wird die Verwendung vorgefertigter geschirmter Filterelemente und deren gegen Signaleinkopplung abgeschirmter Verdrahtung in einem beiderseits abgeschirmten Verdrahtungszwischenraum, der durch die Aufnahme gegeben sein kann, ermöglicht.
Zweckmäßigerweise ist die Aufnahme dabei in Richtung auf das freie Ende verjüngt. Dies ermöglicht ein vereinfachtes Einsetzen des Filterelements, ggf. unter gleichzeitiger Zentrierung und/oder Fixierung, wofür Befestigungselemente vorgesehen sein können, die zudem einen Anschlag für eine Endlage aufweisen können.
Am freien Ende der Aufnahme kann eine EMV-Dichtung vorgesehen sein, die den Verdrahtungszwischenraum zum Gehäuseinneren hin abschirmt und zudem eine insbesondere unterstützende mechanische Klemmung des Filterelements bilden kann.
An der Endkappe kann zudem ein Fußelement vorgesehen sein. Damit entfallen zusätzliche, am Gehäusekörper anzubringende Fußelemente.
Die Erfindung schafft ferner die Baueinheit sowie die Endkappe als eigenständige Erfindungsgegenstände.
Der vereinfachte Aufbau mit einem Filterelement ermöglicht damit Abkehr von im Stand der Technik im Gehäuse vorgesehenen Trennwänden zur Montage und Abschirmung von Durchführungskondensatoren. Stattdessen ermöglicht die Erfindung kraft modularen Aufbaus klar definierte, gegeneinander abgeschirmte Zonen. So bildet das Filterelement eine abgeschirmte Zone, d.h. das Innere des Filterelements ist gegen eine (insbesondere HF-)Einkopplung von außen, z.B. von den IT-Komponenten oder deren Verdrahtung, abgeschirmt. Die Verdrahtungszone zwischen Filterelement und Endkappe ist ebenfalls abgeschirmt, so dass Signale der IT-Komponenten oder des Filterelements auch in die filterelementausgangsseitige Verdrahtung nicht einkoppelbar sind.
Weitere Eigenschaften und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, den Figuren und den Ansprüchen.
Kurzbeschreibung der Figuren
- Fig. 1 zeigt ein Steckkontaktelement in Perspektivansicht.
- Fig. 2 zeigt das Steckkontaktelement der Fig. 1 im Längsschnitt.
- Fig. 3 zeigt das Endkappenende der Fig. 2.
- Fig. 4 zeigt das Bauelement aus Endkappe, Filterelement und EMV-Dichtungen zum Einsatz in den Gehäusekörper des Steckkontaktelements in Perspektivansicht.
- Fig. 5 zeigt das Endkappenende des Bauelements der Fig. 4 im Perspektivschnitt.
- Fig. 6a-e zeigen verschiedene Ansichten der Endkappe mit Filteraufnahme.
- Fig. 7 zeigt die Filteraufnahme im Detail.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Das in Fig. 1 dargestellte Steckkontaktelement 1 ist in Form einer Steckdosenleiste mit einem Gehäuse 2 und mehreren, hier als Schuko-Buchsen ausgeführten, darin angeordneten Steckkontakten 3 zum elektrischen Anschluss von Computern, Festplatten, Kryptographievorrichtungen, biometrischen Zugangsvorrichtrungen und/oder weiteren IT-Komponenten sowie einem sich aus dem Gehäuse heraus erstreckenden elektrischen Verbinder 4 zum Anschluss an z.B. Hausstromsteckdose ausgestaltet.
Das hier im in üblicher Weise langgestreckte Gehäuse 2 ist bevorzugt modular aufgebaut mit einem ggf. aus mehreren Elementen zusammengesetzten Gehäusekörper 5, hier in Form einer Profilleiste, zweckmäßigerweise einer frontseitigen Endkappe 6 sowie einer energiequellenanschlussseitigen, separat ausgebildeten und elektrisch leitenden Endkappe 7.
Die Endkappe 7 trägt ein hier als Baueinheit damit ausgeführtes Filterelement 8, siehe Fig. 2, welches das insbesondere "öffentliche", d.h. nicht sichere und von Dritten abhörbare Stromversorgungsnetz vom "privaten", d.h. benutzerseitigen und über die Steckkontakte 3 gebildeten Stromverteilungsnetz auf bekannte Weise dergestalt entkoppelt, dass elektrische Signale nicht vom privaten ins öffentliche Stromversorgungsnetz übertragen werden und ggf. umgekehrt.
Die Endkappe 7 weist ferner eine Durchführung 9 für den elektrischen Verbinder 4 sowie zweckmäßigerweise einen separaten Masseanschluss 10 für eine Bodenerdung oder dergleichen auf und ist mit dem Gehäusekörper 5 über mehrere, hier beispielhaft zwei EMV-Dichtungen 11, 12 beidenends eines (Verdrahtungs-)Zwischenraum 13 verbunden, siehe Fig. 3.
Vorzugsweise sind die stromführenden Adern des Verbinders 4 durch die Durchführung 9 direkt in oder an das Filterelement 8 geführt (nicht dargestellt) und eine sich über die gesamte Länge des Verbinders 4 erstreckende Abschirmung ist leitend mit der Endkappe 7 und damit mit dem ggf. vorhandenen separaten Masseanschluss 10 verbunden.
Der (Verdrahtungs-)Zwischenraum 13 zwischen Endkappe 7 und Filterelement 8, insbesondere Verdrahtungsanschluss 8a, in welchem die stromführenden Adern des Verbinders 4 zumindest abschnittsweise ohne Leitungsabschirmung verlaufen können (nicht dargestellt), wird durch die EMV-Dichtungen 11, 12 beidseitig abgeschirmt. Die EMV-Dichtungen 11, 12 können als Schnur-, Klemm- und/oder Federdichtungen ausgeführt sein. Bevorzugt erstreckt sich die EMV-Dichtung 11 um den Umfang der Endkappe 7 und ist dem stirnseitigen Ende des Gehäusekörpers 5 zugewandt dergestalt, dass im aufgesetzten Zustand die Endkappe 7 auf das stirnseitige Ende des Gehäusekörpers 5 drückend die EMV-Dichtung 11 komprimiert. Vorteilhafterweise ist die zweite EMV-Dichtung 12 am Filterelement 8 anliegend angeordnet und von einer Filterelement-Aufnahme 14 der Endkappe 7 getragen und umrundet das Filterelement 8 zweckmäßigerweise quer zur Längsachse der Filterelementlängsachse. Damit ist der (Verdrahtungs-)Zwischenraum 13 vollständig abgeschirmt. Das freie Ende 15 der Aufnahme 14 kann hierzu verjüngt oder gestuft sein, um die EMV-Dichtung 12 aufzunehmen, insbesondere in diese einzugreifen.
An der Endkappe 7 kann eine Aufnahme 16 für ein Fußelement 17, z.B. aus Kunststoff, angeformt oder befestigt sein.
Die Endkappe 7 mit montiertem Filterelement 8 und EMV-Dichtungen 11, 12 bildet vorzugsweise ein Bauelement 18, siehe Fig. 4 und 5, welches in den Gehäusegrundkörper 5 eingeschoben und ggf. über Verbindungselemente 19 mit diesem z.B. verschraubbar ist. Zum elektrischen Anschluss der Steckkontakte 3 kann eine Verdrahtung in Richtung des Verdrahtungsanschlusses 8b führen.
Führungs- und/oder Verbindungselemente 20, hier seitlich an der Endkappe 7 entlang der Aufnahme 14 dargestellt, können in Gegenelemente oder Aussparungen im Gehäusekörper 5 eingreifen. Zweckmäßigerweise weist die Endkappe 7 Bohrungen 21 für eine Verschraubung oder dergleichen mit dem Gehäusekörper 5 auf.
Fig. 6 a) bis e) zeigen eine Ausführungsform der Endkappe 7 in verschiedenen Ansichten. Hier sind insbesondere rippenförmige Führungs-, Befestigungs- und/oder Anschlagelemente 22 an der Innenseite der Aufnahme 14 vorgesehen, die beim Einsetzen des Filterelements 8 in die Endkappe 7 das Filterelement 8 führen können, wozu sie in einem freien Abschnitt 23 verjüngt sein können, zur Fixierung oder Befestigung in einem Abschnitt 24 nach innen ansteigen oder erhöht sein können, um schließlich einen Anschlag 25 auszubilden, der die Endlage des Filterelements 8 in der Aufnahme 14 definiert und ein weiteres Einschieben verhindert.
Bezugszeichen
- 1
- Steckkontaktelement
- 2
- Gehäuse
- 3
- Steckkontakt
- 4
- Verbinder
- 5
- Gehäusekörper
- 6
- Endkappe
- 7
- Endkappe
- 8
- Filterlement
- 8a
- Verdrahtungsanschluss
- 8b
- Verdrahtungsanschluss
- 9
- Durchführung
- 10
- Masseanschluss
- 11
- EMV-Dichtung
- 12
- EMV-Dichtung
- 13
- Zwischenraum
- 14
- Aufnahme
- 15
- freies Ende
- 16
- Aufnahme
- 17
- Fußelement
- 18
- Bauelement
- 19
- Verbindungselemente
- 20
- Verbindungselement
- 21
- Bohrung
- 22
- Führungs-, Befestigungs- und/oder Anschlagelement
- 23
- Abschnitt
- 24
- Abschnitt
- 25
- Anschlag