DE19516092B4

DE19516092B4 - Gefahrenmeldeanlage mit wenigstens einer Schirmleitung

Info

Publication number: DE19516092B4
Application number: DE1995116092
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Blab (Fh); Kurt Dipl.-Ing. Arndt (Fh); Manfred Hesbacher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-05-03
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2015-05-04
Also published as: DE19516092A1

Abstract

Gefahrenmeldeanlage mit wenigstens einer Schirmleitung, die an wenigstens einen Melder und/oder eine Steuereinrichtung angeschlossen ist, wobei die Schirmleitung einen elektrisch leitenden Schirm aufweist, der bei scharfgeschalteter Gefahrenmeldeanlage auf einem Massepotential liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefahrenmeldeanlage eine Schaltung zur Überprüfung der Schirmfunktion und zur Anzeige und/oder Meldung entsprechender Störungen aufweist, wobei die Schaltung eine Versorgungsspannungsquelle aufweist, wobei zur Überprüfung der Schirm mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist.

Description

Stand der Technik
Gefahrenmeldenetze werden in der Regel geschirmt ausgeführt, d.h., die Signalleitungen (typischerweise zwei Signalleitungen oder mehrfache davon) und die Spannungsversorgungsleitungen für die Melder, Steuereinrichtungen u.s.w. sind von einem Kabelschirm umhüllt. Bei den gebräuchlichen Kabeln handelt es sich beim Schirm um eine leitende Folie und einen damit verbundenen Draht, der mit Erdpotential verbunden ist. Auf diese Weise wird die Beeinflussung der Signalleitungen durch externe elektrische Felder verhindert oder verringert, wie sie von stromdurchflossenen, parallel geführten Kabeln, von Funkgeräten, elektrostatischen Entladungen, indirekten Blitzeinwirklungen u.s.w. erzeugt werden.
Die US 5,391,991 offenbart eine Vorrichtung zur induktiven Messung des Schirmwiderstandes einer Leitung von militärischen Anlagen. In der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 31 537 C2 ist eine Schaltungsanordnung zum Überwachen eines Leiters einer mindestens zweiadrigen Leitung auf das Auftreten von fehlerhaften Zuständen offenbart.
Trotz der Schirmung kommt es bisweilen zu Funktionsbeeinträchtigungen, und es ist Aufgabe der Erfindung, solche Beeinträchtigungen mit größerer Sicherheit zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gefahrenmeldeanlage mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf der neuen Erkenntnis, daß Funktionsbeeinträchtigungen auch durch eine Unterbrechung oder Abtrennung vom Bezugs-, insbesondere Erdpotential des Schirmes der Schirmleitung während des normalen Betriebes (also während die Gefahrenmeldeanlage die Sensoren überwacht, deren Meldungen aufnimmt und die Informationen weiterleitet) hervorgerufen sein können. Im normalen Betrieb wird eine solche Unterbrechung nicht erkannt und führt auch zu keiner Funktionsbeeinträchtigung. Erst wenn einer oder mehrere obiger Einflüsse (externe elektrische Felder, Funkgeräte u.s.w.) auftreten, kann es zu einer Störung der Gefahrenmeldeanlage und damit im Extremfall zu einer Verhinderung einer Alarmweiterleitung kommen.
Durch die Erfindung wird nun eine Möglichkeit geschaffen, die Funktion des Schirmes der Schirmleitung auch während des Betriebes daraufhin zu testen, ob der Schirm noch angeschlossen und nicht unterbrochen ist und damit seine Funktion erfüllen kann.
1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Netzes einer Gefahrenmeldeanlage.
2 stellt eine prinzipielle Schaltungsanordnung für eine Gefahrenmeldeanlage nach der Erfindung dar.
In 1 ist die Zentrale einer Gefahrenmeldeanlage mit GMA bezeichnet. An diese Zentrale sind zwei Linien in Gestalt einer Ringleitung bzw. einer Stichleitung angeschlossen, die jeweils Signalleitungen (durchgezogene Linie) und eine Schirmleitung (unterbrochene Linie) aufweisen. In die Leitungen sind jeweils Melder (E₁, E_n, E_n+1, E_m bzw. E_i1, E_ij) eingeschleift.
Die Schaltung nach 2 kann bei einem Ringleitungssystem in der Zentrale GMA nach 1 vorgesehen sein. Von dem Schirm, der in 1 für die Ringleitung eingezeichnet ist, sind in 2 nur die beiden Enden zu sehen, die an den jeweiligen Schaltarm zweier Schalter S₁ bzw. S₂ angeschlossen sind. Im Normalfall befinden sich die Schalter S₁ und S₂ in der Stellung 11 bzw. 21. In dieser Stellung sind die beiden endseitigen Schirmanschlüsse des Kabels der Ringleitung mit der Betriebserde (Erdpotential, Bezugspotential, Massepotential) M verbunden. Zum Test werden beide Schalter in die Stellung 12 bzw. 22 gebracht. Sind die beiden widerstände R₁ und R₂ untereinander gleich groß, aber gegenüber dem Widerstand des zwischengeschalteten Schirmes groß genug (etwa Faktor 10 oder mehr), so stellt sich am Spannungsmeßpunkt S eine Meßspannung ein, die mit dem Voltmeter V abgreifbar ist und die halb so groß ist wie die Versorgungsspannung U_v. Im Falle einer Unterbrechung der Schirmleitung kann am Spannungsmeßpunkt S die volle Spannung U_v gemessen werden. Über einen geeignet groß gewählten Bereich eines Spannungsfensters können Einflüsse wie Bauelementetoleranzen, Leitungswiderstand u.s.w. ausgeglichen werden.
Wird die Schaltung nach 2 für die Überprüfung des Schirmes eines Stichleitungssystems angewendet, so entfällt der Kontakt 21 des Schalters S₂ mit dem zugehörigen Anschluß an das Erdpotential M. D.h., daß der Kontakt 22 des Schalters S₂ nur zu Testzwecken geschlossen wird; es kann hier aber auch eine permanente elektrische Verbindung vorgesehen sein. Bevorzugt wird in diesem Fall der Schalter S₁ und der Widerstand R₁ an demjenigen Ende der Stichleitung angebracht, die nicht mit der Zentrale GMA (1) verbunden ist. Im Testfall wird der Schalter S₁ von der Ferne über einen Steuerbefehl über eine Signalleitung umgeschaltet. Die Verbindung über den Kontakt 11 zum Erdpotential wird über eine Signalleitung oder eine separate Masseleitung hergestellt. Die Messung am Spannungsmeßpunkt S erfolgt dann wiederum wie beim Ringleitungssystem.
Eine noch weitergehende Vereinfachung ist beim Stichleitungssystem dadurch möglich, daß beim Schalter S₁ auch noch der Kontakt 12 mit dem Widerstand R₁ entfällt und stattdessen eine feste elektrische Verbindung des Schirmanschlusses mit dem Kontakt 11 vorgesehen ist. Bei gleichzeitiger fester Verbindung zwischen der Schirmleitung und dem Kontakt 22 fließt dauernd Strom von der Versorgungsspannungsquelle U_v über den Widerstand R₂ und die Schirmleitung zum verbleibenden Erdpotentialanschluß M, und zwar bevorzugt ein Gleichstrom. Bei einer Unterbrechnung der Schirmleitung springt das elektrische Potential an dem Spannungsmeßpunkt S von nahezu Erdpotential auf die Versorgungsspannung U_v.
Die gezeigten Schalter S₁, S₂ können als fernsteuerbare Relais, Halbleiterschalter oder galvanisch getrennte Halbleiterschalter ausgebildet sein. Aus praktischen Gründen wird man den Spannungsmeßpunkt S in die Nähe des Widerstandes R₂ legen, der an der Versorgungsspannung U_v liegt. Auf diese Weise können diese Teile in der Zentrale untergebracht sein.
Zur Aufrechterhaltung der Schirmwirkung während der Testmessung gegen Hochfrequenzfelder bzw. gegen elektrische Felder hoher Energie kann, ein Schirmanschluß über einen Kondensator C bzw. einen Überspannungsableiter Ü (Varistor, Diode o.ä.) wechselspannungsmäßig auf Erdpotential gelegt sein.

Claims

Gefahrenmeldeanlage mit wenigstens einer Schirmleitung, die an wenigstens einen Melder und/oder eine Steuereinrichtung angeschlossen ist, wobei die Schirmleitung einen elektrisch leitenden Schirm aufweist, der bei scharfgeschalteter Gefahrenmeldeanlage auf einem Massepotential liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefahrenmeldeanlage eine Schaltung zur Überprüfung der Schirmfunktion und zur Anzeige und/oder Meldung entsprechender Störungen aufweist, wobei die Schaltung eine Versorgungsspannungsquelle aufweist, wobei zur Überprüfung der Schirm mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Schirmleitung eine Schaltung vorgesehen ist, bei der der Schirm zu Testzwecken an einen Anschluß eines Widestandes (R₂) schaltbar ist, dessen anderer Anschluß an einer Versorgungsspannung (U_v) liegt, und an der sich zwischen dem Schirm und dem Widerstand ein Spannungsmeßpunkt (S) befindet, dessen Spannung gegenüber einem anderen Schaltungspunkt, insbesondere gegenüber dem Bezugspotential (M) einer Anzeigeeinrichtung und/oder einer Auswerteeinrichtung zur Signalisierung zugeführt ist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Schirmleitung eine Schaltung vorgesehen ist, bei der der Schirm zu Testzwecken an einen Zwischenpunkt eines Spannungsteilers schaltbar ist, der zwischen dem Bezugspotential (M) und einer Versorgungsspannung(Uv) betrieben wird, und bei der sich ein Spannungsmeßpunkt (S) an dem oder einem anderen Zwischenpunkt des Spannungsteilers befindet, wobei die Spannung am Spannungsmeßpunkt (S) gegenüber einem anderen Schaltungspunkt, insbesondere dem Bezugspotential einer Anzeigeeinrichtung und/oder einer Auswerteeinrichtung zur Signalisierung zugeführt ist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Punkt (22), an dem der Schirm zur Überprüfung mit einem der Anschlüsse des Widerstandes (R₂) verbindbar ist, in Längsrichtung des Schirmes gesehen von einem Punkt (11) entfernt ist, wo der Schirm bei normalem Betrieb einen Anschluß auf dem Bezugspotential (M) aufweist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Widerstandes (R₂) etwa um eine Zehnerpotenz größer ist als der Widerstandswert des Schirmes zwischen dem Punkt (22) wo der Schirm mit dem Widerstand (R₂) verbindbar ist, und dem Punkt (11), wo der Schirm bei normalem Betrieb den Anschluß auf Bezugspotential (M) aufweist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes Ende eines Längsabschnittes des Schirmes ein Widerstand (R₁, R₂) eines Spannungsteilers anschaltbar ist, so daß der durch den Längsabschnitt gebildete Widerstand einen zwischengeschalteten Teil des Spannungsteilers bildet, wobei die Verbindung oder Verbindungen des Schirmes zum Bezugspotential (M) zur Überprüfung der Schirmleitung auftrennbar ist bzw. sind.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der Widerstände (R₁, R₂) etwa um eine Zehnerpotenz größer sind, als der Widerstandswert des Längsabschnittes.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte der Widerstäde (R₁, R₂) untereinander etwa gleich groß sind.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung des Schirmes mit dem Anschluß auf Bezugspotential (M) über einen Kondensator (C) geschaltet ist, die auch dann bestehen bleibt, wenn der Schirm zwischen die Widerstände (R₁, R₂) geschaltet ist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung des Schirmes mit dem Anschluß auf Bezugspotential (M) über einen Überspannungsableiter (Ü) geschaltet ist, die auch dann bestehen bleibt, wenn der Schirm zwischen die Widerstände (R₁, R₂) geschaltet ist.
Gefahrenmeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsmeßpunkt (S) an der Verbindungsstelle zwischen dem Schirm und demjenigen der Widerstände (R₁, R₂) vorgesehen ist, der näher an der Versorgungsspannung (U_v) liegt.