DE2328881B2

DE2328881B2 -

Info

Publication number: DE2328881B2
Application number: DE2328881A
Authority: DE
Inventors: Otto Herrliberg Meier; Andreas Dr. Staefa Scheidweiler
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1972-07-17
Filing date: 1973-06-06
Publication date: 1981-02-05
Also published as: CA988224A; JPS4970596A; SE390076B; AU5798773A; DE2328881A1; JPS5617704B2; FR2193225A1; FR2193225B1; US3821734A; FI56908B; CH547531A; HK55880A; ZA734855B; GB1401146A; FI56908C; NO137619C; DE2328881C3; AU474604B2; NO137619B

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuermeldeanlage mit einer Signalzentrale zur Spannungsversorgung und Alarmgabe, an welche mindestens ein Feuermelder mit hohem elektrischen Widerstand im Normalzustand und niedrigerem elektrischen Widerstand im Alarmfall über zwei der Spannungsversorgung und gleichzeitig der Alarmgabe dienenden Leitungen angeschlossen ist.

Bei Feuermeldeanlagen der beschriebenen Art befindet sich die Signalzentrale an einem zentralen Ort, wo eine laufende Überwachung möglich ist. An diese Signalzentrale sind einzelne Feuermelder, die sich in den zu schützenden Objekten befinden, über manchmal sehr lange Leitungen angeschlossen. Beispiele für solche Feuermelder sind Ionisationsfeuermelder, optische Flammen- oder Rauchdetektoren, Temperaturmelder oder auf andere Brandfolgeerscheinungen reagierende Detektoren. Häufig sind auch mehrere solcher Feuermelder parallel über gemeinsame Leitungen an ein und

μ denselben Eingang der Signalzentrale angeschlossen.

Bei Ausbruch eines Brandes geht der Feuermelder vom Normalzustand in den Alarmzustand über, wobei eine Sprungartige Widerstandsabnahme eintritt. In der Signalzentrale, von der die Feuermelder über Leitungen ihre Betriebsspannung erhalten, kann in diesem Fall mittels einer Strommeß-Einrichtung eine erhebliche Stromzunahme festgestellt werden, was zur Alarmgabe benützt wird.

Die gleiche Wirkung wie die Widerstandsabnahme eines Melders im Alarmfall kann aber ein Kurzschluß haben, nämlich dann, wenn der Kurzschluß am Ende einer langen Versorgungsleitung eintritt und der Leitungswiderstand in der Größenordnung des Alarmwiderstandes des Melders Liegt. In diesem Fall tritt ebenfalls eine Widerstandsabnahme mit entsprechender Stromerhöhung ein, welche in der Signalzentrale als Alarm registriert wird, obwohl kein Feueralarm, sondern eine Störung vorliegt.

Es wäre denkbar, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß die Anlage so ausgeführt wird, daß der Widerstand der Feuermelder im Alarmfall einen Wert annimmt, der zwischen demjenigen im Ruhezijstand und dem größtmöglichen Kurzschlußwiderstand liegt Diesem Vorgehen sind jedoch dadurch Gienzen gesetzt, daß der Alarmwiderstand der Feuermelder nicht beliebig groß gemacht werden kann, da er sich vom gesamten Ruhewiderstand aller an der Versorgungsleitung parallel geschalteter Melder und einem eventuell vorhandenen "Widerstand zur Ruhestromüberwachung der Leitungen unterscheiden muß. Oft wird auch im Alarmfall eine Glühlampe im alarmierten Melder eingeschaltet, derer relativ geringer Widerstand praktisch den Alarmwiderstand des Melders darstellt

Wählt man den Alarmwiderstand in der Größenordnung des größtmöglichen Kurzschlußwiderstandes, d. h. des größten Leitungswiderstandes, tritt ein weiterer Nachteil auf, nämlich, daß die Signallampe in ihrer Betriebsspannung und daher in ihrer Helligkeit sehr stark vom Leitungswiderstand abhängig wird.

Andererseits kann der größtmögliche Kurzschlußwiderstand nicht ohne erhebliche Kosten beliebig klein gemacht werden. Gerade bei großen Feuermeldeanlagen, bei denen die Feuermelder in sehr großen Entfernungen von der Signalzentrale montiert sind, ergeben sich erhebliche Verteuerungen, wenn nicht Leitungen mit geringem Querschnitt, z. B. Telefon kabel, verwendet werden können.

Aufgabe der Erfindung ist die Behebung der genannten Nachteile bekannter Feuermeldeanlage·->, insbesondere die Schaffung einer Feuermeldeanlage, bei der auch bei Anlagen mit langen Leitungen geringen Querschnitts zwischen Signalzentrale und Feuermelder sicher zwischen Alarmfall und Leitungskurzschluß unterschieden werden kann, bei der sämtliche Leitungen auf Funktionsfähigkeit, insbesondere auf Kurzschluß oder Leitungsunterbruch, überwacht werden und bei der in den Feuermeldern ein Anzeigeorgan vorhanden sein kann, das im Alarmfall eine Spannung erhält, die von der Leitungslänge praktisch unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sr-nalzentrale den Strom im Alarmfall auf einen bestimmten Wert begrenzt, daß der elektrische Widerstand der Feuermelder durch Bauelemente geeigneter Art und Anordnung im Alarmfall bis zu diesem Begrenzungsstrom größer ist als ein bestimmter Widerstandswert daß die Feuermelder oberhalb dieses Begrenzungsstromes einen elektrischen Widerstand unterhalb dieses bestimmten Widerstai.dswertes aufweisen und daß die Signalzentrale eine Einrichtung zur Bestimmung und Auswertung des Spannungsabfalls am Anschlußpunkt der zu den Feuermeldern führenden Leitungen und eine Einrichtung zur wenigstens zeitweisen Erhöhung des Leitungsstromes aufweist, wenn die Auswertung in der Signalzentrale ergibt, daß der Spannungsabfall beim Begrenzungsstrom einen bestimmten Spannungswert übersteigt.

Bevorzugt werden für die erfindungsgemäße Feuermeldeanlage solche Feuermelder, bei denen die Spannungs-Stromcharakteristik in einem bestimmten Bereich praktisch horizontal verläuft, d. h. daß die Feuermelder in diesem Strombereich eine Spannungssättigung aufweisen und der differentielle Widerstand Null wird. Dadurch kann zusätzlich gewährleistet werden, daß im Melder eine von der Leitungslänge unabhängige Spannung für die Signalanzeige-Glühlampen zur Verfügung steht. Dadurch werden die wegen der außerordentlichen Spannungsabhängigkeit des Lichtstromes und der Lebensdauer von Glühlampen auftretenden Schwierigkeiten ausgeschaltet

In der Signalzentrale befindet sich zwischen dem Auswerteteil, der eine Einrichtung zur Spannungsversorgung, einen Stromdetektor zur Alarmgabe und eine Einrichtung zur Spannungsbestimmung aufweist, und den Anschlußklemmen für die Leitung eine Einrichtung zur Strombegrenzung, die zweckmäßigerweise so

ίο ausgebildet ist, daß der Begrenzungsstrom, der außerdem noch von der Versorgungsspannung abhängen kann, im Bereich der Spannungssättigung der Feuermelder liegt Die Einrichtung zur Spannungsbestimmung an den Anschlußklemmen ist in diesem Fall so ausgebildet daß sie ein Störungssignal liefert wenn die Spannung beim Begrenzungsstrom unter die Melderspannung sinkt und daß sie ein Alarmsignal liefert wenn die Klemmenspannung zwischen dieser Melderspannung und der Versorgungsspannung liegt gegebenenfalls in Kombination mit dem Stromdetektor der Signalzentrale.

Eine weitere zweckmäßig: Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Anlage so ausgebildet ist daß nicht nur ein Alarm und ein Leitungskurzschluß signalisiert werden können, sondern zusätzlich auch ein Leitungsunterbruch. Dies kann durch die an sich bekannte Maßnahme erfolgen, daß hinter dem letzten Melder ein Endglied vorgesehen ist, durch welches ein Überwachungsstrom fließt Um jedoch eine weitere Begrenzung der Anlage wegen der Notwendigkeit eines weiteren Überwachungsstromniveaus zu vermeiden, ist das Endglied zweckmäßigerweise so gestaltet, daß es die Leitungen impulsweise belastet. Da dadurch ein Ruhegleichstrom zur Überwachung der Melderleitung nicht notwendig ist kann in diesem Fall der Alarmstrom der Feuermelder bei gleichem Sicherheitsabstand sehr viel geringer sein als bei bekannten Anlagen mit Ruhestromüberwachung.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigt

F i g. 1 das Schema einer Feuermeldeanlage,
Fig. 2 die Spannungs-Stromcharakteristik eines Feuermelders,
F i g. 3 die Schaltung eines Feuermelders,

•»5 F i g. 4 die Schaltung eines anderen Feuermelders,
F i g. 5 das Schaltschema einer Signalzentrale,
F i g. 6 die Schaltung eines Leitungsendgliedes,
F i g. 7 das Prinzipschema eines Alarmdetektors.
F i g. 1 zeigt das Schema einer Feuermeldeanlage mit einer Signalzentrale 1, an die über Leitungen L\, Li einzelne Feuermelder angeschlossen sind. In dem dargestellten Beispiel ist in der Nähe der Anschlußklemmen der Leitungen zunächst ein Feuermelder Fi und über lange Leitungen mit einem Leitungswiderstand R_L ein zweiter Feuermelder Fz parallel dazu angeschlossen. In der Signalzentrale 1 befindet sich eine Einrichtung zur Spannungsversorgung V, welche den einzelnen an den Ausgang angeschlossenen Feuermeldern eine bestimmte Versorgungsspannung liefert, ein Stromdetektor 2, eine Einrichtung 3 zur Strombegrenzung, eine Spannungsdetektionseinrichtung 4, die an die Anschlußklemmen angeschlossen ist, und eine Alarm- und Signaleinrichtung 5.

Im Normalfall, d. h. wenn die an die Anschlußklemmen angeschlossenen Feuermelder nicht durch einen Brand beeinflußt werden, haben sämtliche Melder einen relativ hohen Widerstand (vgl. Gerade D_n in F i g. 2), so daß in den Leitungen L\ und Li nur ein geringer

Ruhestrom fließt. Wenn jedoch Brandfolgeerscheinungen auf einen der Melder einwirken, so schaltet dieser in den Alarmzustand; sein Widerstand verringert sich plötzlich, und in den Leitungen fließt ein höherer Strom. Die Einrichtung 3 zur Strombegrenzung läßt den Strom nur bis zu einem maximalen Wert I_n, ansteigen. Das Vorhandensein dieses Stromes wird in der Signalzentrale mittels des Stromdetektois 2 festgestellt, der seinerseits die Alarm- und Signaleinrichtung 5 steuert und einen Alarm auslöst. Gegebenenfalls wird gleichzeitig oder mit einer gewissen Verzögerung eine externe Alarmeinrichtung A betätigt.

Erfindungsgemäß werden nun Feuermelder mit einer bestimmten Spannungs-Stromcharakteristik verwendet. F i g. 2 zeigt die Charakteristik eines Ausführungsbeispieles eines Feuermelders und erläutert die Wirkungsweise der Erfindung anhand der Charakteristik. Bei der in F i g. 2 dargestellten Spannungs-Stromcharakteristik D, eines Feuermelders im Alarmzustand steigt zunächst die am Feuermelder abfallende Spannung mit dem Strom. Bei größeren Stömen läuft die Kurve jedoch auf ein relativ ebenes, fast waagerechtes Teilstück ein. Die Neigung ist in diesem Bereich so schwach, daß von einer Sättigungsspannung Us gesprochen werden kann. Der Strom I_n, ist der Strom, der durch die Strombegrenzungseinrichtung 3, Fig. 1, in der Signalzentrale automatisch begrenzt wird.

Zieht man durch den Schnittpunkt der durch I_n, gegebenen Vertikalen und der Charakteristik D₁ des Feuermelders Geraden mit verschiedenen Neigungen, so stellen diese das Verhalten des erfindungsgemäßen Systems bei verschiedenen Leitungswiderständen dar. Dabei bedeutet eine relativ schwach geneigte Gerade einen kleinen Leitungswiderstand Rl<, eine stärker geneigte Gerade jedoch einen größeren Leitungswiderstand Rl>. Der Schnittpunkt dieser Widerstands-Geraden mit der Ordinate gibt die Aufteilung der gesamten Versorgungsspannung Uv nach Melderspannung Ud, Spannungsabfall an den Leitungen Ul und Spannungsverlust in der Zentrale Uc wieder. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß die an den Klemmen der Signalzentrale auftretende Spannung Uu — Ud + Ul für alle endlichen Leitungswiderstände Rl größer als die Sättigungsspannung C/sder Feuermelder sein wird

Die Spannungs-Stromcharakteristik eines Leitungskurzschlusses ist von der eines erfindungsgemäßen Feuermelders sehr verschiedea Ein solcher Fall ist in F i g. 2 durch die relativ flach verlaufende, einem kleinen Kurzschlußwiderstand entsprechende Gerade K wiedergegeben. Man erkennt daß die durch den Schnittpunkt der Geraden K mit der Vertikalen I_n, gezogenen Geraden, welche dem Leitungswiderstand, z. B. Ä£> entsprechen, für einen großen Widerstandsbereich die Ordinate unterhalb der Sättigungsspannung Us schneiden. Das bedeutet, daß im Fall eines Kurzschlusses am Eingang der Signalzentrale eine Meßspannung Um auftritt welche unterhalb der Sättigungsspannung der Feuermelder liegt Durch die Beobachtung der Klemmenspannung in der Signalzentrale mittels einer geeigneten Einrichtung 4 (Ftg.1) kann also festgestellt werden, ob es sich bei einer eingetretenen Veränderung des Systems um ein Ansprechen eines Feuermelders, also einen echten Feueralarm, handelt oder um einen Leitungskurzschluß, je nachdem, ob die Meßspannung Um größer ist als die Sättigungsspannung Us der Feuermelder oder kleiner. Es wiribemerkt, daß das beschriebene Verfahren bis zu Leitungswiderständen, welche Rc=(gy in Fig.2 entsprechen, brauchbar ist

Aus F i g. 2 ist ebenfalls ersichtlich, daß I_n, zweckmäßigerweise möglichst klein gewählt wird. Auf diese Weise erhält man einen großen Bereich von Leitungs-Widerstandswerten, innerhalb dessen die Unterschei dung von Kurzschluß und Alarm möglich ist

Mit den beschriebenen Maßnahmen wird erreicht daß für die Alarmauswertung zunächst mit einem kleinen Strom I_n, gearbeitet wird, um wie beschrieben

ίο über einen möglichst großen Leitungswiderstandsbereich Alarm von Kurzschluß unterscheiden zu können Nach festgestelltem Alarm wird nun von der Signalzentrale aus der Strom für den Betrieb der Anzeigelampe impulsweise auf den Alarmstrom /.erhöht Da in diesem Bereich die Charakteristik sehr flach verläuft also der differenzielle Widerstand klein ist kann erreicht werden daß für den Betrieb der Alarmanzeigelampe ein genügender Strom, d.h. eine größere Leistung zur Verfügung steht

Aus der Größe der beobachteten Klemmspannung Um kann darüber hinaus der Kurzschluß lokalisiert werden, da die Klemmenspannung ein Maß für der Leitungswiderstand bis zum Kurzschlußort ist Da; gleiche gilt für die Lokalisierung eines angesprochener Feuermelders, wenn mehrere Feuermelder mit verschiedenen Leitungslängen an die Signalzentraler angeschlossen sind. Auch hierbei gibt die sich einstellende Klemmenspannung einen Hinweis über den Leitungswiderstand bis zum Feuermelder, d.h. über der

x> Ort des Brandes.

Die Spannungsdetektions-Einrichtung 4 steuert wie in F i g. 1 dargestellt die Auswerte- und Signalisations-Einrichtung 5 in geeigneter Weise, so daß die Auslösung eines Alarmes durch den Stromdetektor 2 unterbunder

^:5 wird, wenn die vom Spannungsdetektor 4 beobachtete Klemmenspannung unterhalb der Schwellenspannung Us der Feuermelder liegt Unter Umständen kann auch auf eine Stromdetektor zur Alarmauslösung verzichtet werden, wenn z. B. durch geeignete Wahl des Begren zungsstromes I_n, sichergestellt ist daß bei Alarmierung eines beliebigen Melders immer eine Änderung dei Klemmenspannung stattfindet; der Spannungsdetektoi allein übernimmt dann zusammen mit der Auswerte-Einrichtung 5 die Signalisation von Alarm und Störung (Kurzschluß).

Außer den beschriebenen Maßnahmen zur Meldung einer Störung infolge Kurzschluß der Leitungen kanr auch in bekannter Weise zusätzlich ein Leitungsunter bruch detektiert werden, und zwar wie in Fig. 1

so dargestellt durch Anschalten eines Leitungsgliedes I hinter dem letzten Feuermelder der Melderschleife.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Ionisa tionsfeuermelders, welcher die für das Funktionieret der Anlage erforderliche Stromspannungscharakteristit aufweist. Zwischen den Speiseleitungen 10 und 11 sine in Serie je eine der Außenatmosphäre zugängliche Ionisationskammer 12 mit zwei Elektroden und einen radioaktiven Präparat sowie eine weitgehend geschlos sene Ionisationskammer 13, ebenfalls mit zwei Elektro den und einem radioaktiven Präparat geschaltet Be Eindringen von Rauch oder Brandaerosol in. die Ionisationskammer 12 ändert sich bekanntlich derer Widerstand, so daß sich der Spannungsabfall über dei offenen Ionisationskammer 12 erhöht und sich dit Spannung am Verbindungspunkt beider lonisations kammern 14 verschiebt Dieser Verbindungspunkt 14 is mit der Steuerelektrode (Gate) eines Feldeffekttransi stors 15 verbunden, dessen Quellenelektrode (Source

mittels des aus den Widerständen 16 und 17 bestehenden Spannungsteilers vorgespannt ist, während die Senkenelektrode (Drain) einen elektronischen Schalter steuert. Dieser besteht aus zwei komplementären Transistoren 18 und 19 in Flip-Flop-Schaltung mit den zugehörigen Kollektorwiderständen 20, 21, 22 und 23 sowie den Bsiskondensatoren 24, 25. Wenn nun die Gatespannung des Feldeffekttransistors 15 die Schwellenspannung überschreitet, so kippt die Flip-Flop-Schaltung und der Transistor 18 wird leitend, so daß an den Widerständen 22 und 23 eine Spannung erscheint.

Parallel zu diesen Widerständen liegt die Serienschaltung einer Alarmzeigelampe 26 und der Kollektoremitterpfad eines weiteren Transistors 27. Da die Basisspannung dieses Transistors 27 durch eine Zenerdiode 28 konstant gehalten wird, bildet sich zwischen den Leitungen 10 und 11 eine vom fließenden Strom weitgehend unabhängige konstante Spannung aus.

In Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ionisationsfeuermelder dargestellt. Wiederum sind zwei Ionisationskammern 30 und 31 in Serie an Speiseleitungen 32 und 33 geschaltet; deren Verbindungspunkt ist wiederum mit der Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors 34 verbunden, dessen Quellenelektrode an einem aus den Widerständen 35 und 36 gebildeten Spannungsteiler angeschlossen ist. Obersteigt die Steuerspannung des Feldeffekttransistors 34 dessen Schwellenwert, so wird dieser leitend und von der Senkelektrode fließt über die Widerstände 37, 38 und 39 ein Strom. Die Senkelektrode des Feldeffekttransistors 34 ist wiederum mit der Basis eines Transistors 40 verbunden, welcher mit einem weiteren Transistor 41 eine Flip-Flop-Schaltung bildet Sobald der Feldeffekttransistor 34 schaltet, wird auch Transistor 40 leitend, und es fließt ein Strom durch Widerstand 42, Transistor 40 sowie die Widerstände 38 und 39. Bei einem bestimmten Spannungsabfall über den Widerständen 38 und 39 wird auch ein mit der Basis an den Verbindungspunkt dieser Widerstände und mit dem Kollektor an den Verbindungspunkt der Widerstände 37 und 38 angeschlossener Transistor 43 leitend und ebenfalls ein folgender Transistor 44, in dessen Kollektorpfad die Alarmzeigelampe 45 liegt Die Spannung über den Widerständen 38 und 39 wird nun durch Transistor 43 konstant gehalten, indem er zusätzlich fließenden Strom über seine Kollektor-Emitterstrecke ableitet

Transistor 43 und die Widerstände 38 und 39 stellen demnach eine Ersatzschaltung für eine verlustbehaftete Zenerdiode dar und könnten in Wirklichkeit auch durch eine Zenerdiode mit parallelgeschaltetem Widerstand ersetzt werden. Ebenfalls, wie bei dem vorher beschriebenen Ionisationsfeuermelder, zeigt also auch dieser Ionisationsfeuermelder eine Spannungssättigung der Spannungs-Stromcharakteristik.

Ähnliche Spannungs-Stromcharakteristiken können auch bei Feuermeldern mit völlig andersartigen Fühlerelementen anstelle von Ionisationskammern erzeugt werden. Dazu ist es lediglich nötig, daß beim Umkippen der Schaltung in den Alarmzustand eine äquivalente Konstantspannungsquelle, z. B. eine Zenerdiode oder eine Ersatzschaltung mit gesteuertem Transistor oder eine andere dem Fachmann bekannte Konstantspannungsquelle vorgesehen ist

Die Verwendung einer Konstantspannungsquelle hat den weiteren Vorteil, daß bei Parallelschaltung mit einer Anzeigevorrichtung, z. B. einer Glühlampe, deren Spannung weitgehend unabhängig von der Versorgungsspannung wird, wodurch eine gleichbleibende Anzeigequalität gewährleistet ist, unabhängig von Leitungswiderstand und Leitungslänge.
In Fig.5 ist die Schaltung einer Signalzentrale dargestellt, an welche an den Anschlußklemmen 62 und 63 Feuermelder der beschriebenen Art über Leitungen angeschlossen werden können. An den Klemmen 62 und

63 ist ein aus den Widerständen 55 und 56 bestehender ι ο Spannungsteiler angeschlossen, wobei der Verbindungspunkt beider Widerstände mit der Basis eines Transistors 53 verbunden ist, in dessen Emitterpfad eine Zenerdiode 57 und in dessen Kollektorpfad ein Widerstand 58 angeordnet ist. Im Normalzustand, d. h.

wenn weder eine Störung durch Kurzschluß noch ein alarmierter Melder vorliegt, ist die an den Klemmen liegende Spannung Um etwa gleich der an der Klemme

64 angeschlossenen Versorgungsspannung Uv, welche von einem Netzteil oder von einer Batterie geliefert werden kann. Die Zener-Spannung der Zenerdiode 57 ist so gewänlt, daß der Spannungsabfall am Widerstand 56 für eine Klemmenspannung Um, welche größer ist als die Schwellenspannung Us der Feuermelder, ausreicht, um Transistor 53 leitend zu machen. Über Widerstand 58 tritt am Kollektor eine Signalspannung auf, welche dem Eingang eines UND-Tores 59 zugeführt wird und gleichzeitig mit einer Störungssignalisierungs-Vorrichtung 61 verbunden ist, welche ein Signal abgibt, sobald der Transistor 53 gesperrt wird, d. h. die Klemmenspannung unter die Schwellenspannung der Feuermelder sinkt.

Zwischen Klemme 62 und Anschlußklemme 64 für die Versorgungsspannung liegt der Kollektor-Emitterpfad eines Transistors 46 in Serie mit einer Diode 49 und einem Widerstand 52. Transistor 46 ist über Widerstand 54 zunächst voll ausgesteuert Wenn zwischen den Klemmen 62 und 64 eine Potentialdifferenz auftritt, z. B. infolge Ansprechens eines Feuermelders oder eines Kurzschlusses, so fällt am Widerstand 52 eine Spannung ab. Parallel zu diesem Widerstand 52 ist nun die Basis-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors 47 geschaltet, dessen Kollektor über eine Diode 50 mit der Basis des Transistors 46 verbunden ist Fließt nun durch den Widerstand 52 ein bestimmter Strom, so wird Transistor 47 leitend. Dadurch wird ein Teil des Basisstroms des Transistors 46 abgeleitet und damit einer weiteren Erhöhung des über Transistor 46 fließenden Stromes entgegengewirkt Dies hat zur Folge, daß zwischen den Klemmen 62 und 64 ein konstanter Strom fließt Die beiden Transistoren 46 und

47 wirken also als Strombegrenzer im Sinne der Einrichtung 3 in Fig. 1. Gleichzeitig ist der Kollektor des Transistors 47 mit dem anderen Eingang des LTN D-Tores 59 verbunden. Wenn der Transistor 47 also leitend ist und gleichzeitig die KJemmenspannung Um größer als die Schwellenspannung Us der Feuermelder ist, erhalten beide Eingaänge des UND-Tores ein Signal und die Alarmeinrichtung 60 wird ausgelöst

Parallel zum Widerstand 52 ist die Kollektor-Emitterstrecke eines weiteren Transistors 48 in Serie mit einem Widerstand 51 geschaltet Die Basis dieses Transistors

48 wird von einem Impulsgeber 76 angesteuert Sobald ein Alarmsignal eintrifft wird der Transistor 48 impulsweise auf Durchgang gesteuert, so daß sich der Gesamtwiderstand zwischen den Klemmen 62 und 64 impulsweise ändert- Auf* diese Weise ändert sich die Strombegrenzung ebenfalls, impulsweise, so daß bei einem alarmierten Melder der Strom der Anzeigelampe

ebenfalls einen impulsförmigen Verlauf annimmt, d. h. im Blinkbetrieb arbeitet. Die Anzeige ist dadurch erheblich deutlicher und auffälliger als bei einem Gleichstrombetrieb und zudem ergibt sich eine Reduktion der verbrauchten Leistung.

Feuermeldeanlage mit einer Signalzentrale gemäß F i g. 5 und daran angeschlossenen Feuermeldern mit geeigneter Spannungs-Stromcharakteristik erlauben es zwar, bis zu sehr großen Leitungslängen einen Alarm sicher von einem Kurzschluß in den Leitungen an beliebiger Stellung sicher unterscheiden zu können, jedoch nicht den Unterbruch der Leitungen an einer beliebigen Stelle.

Um auch diese Störung in einer Feuermeldeanlage mit langen Leitungen sicher erfassen zu können, ist es zweckmäßig, hinter dem letzten Feuermelder zwischen den Leitungen ein Endglied E(Fig. 1) anzuschließen, welches bei Eintreffen einer Speisespannung die Leitungen impulsmäßig belastet. Dadurch kann die Messung des Ruhesignales mit dem gleichen Stromdetektor wie für einen Alarm vorgenommen werden, indem das dort entstehende Signal noch zusätzlich wechselspannungs- oder impulsmäßig ausgewertet wird und die Alarmauswertung so verzögert wird, daß sie auf die kurzen Endglied-Pulse nicht anspricht.

F i g. 6 zeigt die Schaltung eines solchen aktiven Leitungsendgliedes. Zwischen den Speiseleitungen 65 jnd 66 liegt die Serienschaltung eines Widerstandes 67, eines Kondensators 68, eines Vierschicht-Halbleiters 69 mit zwei Steuerelektroden und eines Widerstandes 70. Parallel dazu liegen einerseits die Serienschaltungen eines Widerstandes 71 und eines Widerstandes 72 und andererseits die eines Widerstandes 73, eines Kondensators 74 und eines Widerstandes 75. Der Verbindungspunkt von Widerstand 73 und Kondensator 74 ist mit einer der Steuerelektroden des Vierschicht-Halbleiters 69 verbunden, während der Verbindungspunkt von Kondensator 68 und Vierschicht-Halbleiter 69 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 71 und 72 verbunden ist Infolge der wechselseitigen Aufladung der Kondensatoren 68 und 74 wird der Halbleiter 69 impulsweise geöffnet und wieder geschlossen.

Falls die Leitungen L\ und Li vom Endglied £bis zur Signalzentrale intakt sind, so erreichen die von dem Endglied E erzeugten Impulse den Eingang 62, 63 der Signalzentrale und werden durch die Transistoren 46 und 47 verstärkt

Vom Emitter des Transistors 47 werden die eintreffenden Impulse fiber einen Kondensator 78 einer Impuls-Detektions-Einrichtung 77 zugeleitet, welche der Störungsmeldereinrichtung 61 ein Störungssignal fibermittelt, wenn keine Impulse beim Impuls-Detektor 77 eintreffen. Dadurch kann in der Signalzentrale festgestellt werden, ob am Endglied eine Versorgungsspannung angekommen ist. Dies bedeutet, daß die Leitungen bis zum letzten Feuermelder intakt sein müssen und keinen Unterbruch aufweisen können.

Die Erfindung wurde anhand von Ionisations-Feuermeldern beschrieben. Es sei bemerkt, daß sich der Erfindungsgedanke jedoch ebenso bei jeder anderen Art von Alarmdetektoren verwirklichen läßt, z. B. bei Flammen-, Rauch-, Temperalurmeldern oder ähnlichen Detektoren, In F i g. 7 ist ein Prinzip-Schema eines solchen Detektors wiedergeben. Ein Alarmschalter S(A) liegt in Serie mit einem Widerstand Ra zwischen ZW2! Speiseleitungen L\ und Li. Der Alarmschaller S(A) entspricht in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen den Ionisationskammern mit angeschlossenem Feldeffekttransistor und durch diesen gesteuerter elektronischer Schaltstufe. Im Normalfall, d. h. wenn kein Feuer vorhanden ist, ist der Alarmschalter S(A) geöffnet, so daß zwischen den Leitungen L\ und Li im Idealfall kein Strom fließt. In der Praxis weist der Alarmschalter jedoch auch im geöffneten Zustand stets einen gewissen, wenn auch sehr großen Ruhewiderstand auf, welcher in F i g. 7 durch den Parallel-Widerstand Rn wiedergegeben ist. Im Alarmfall wird der Schalter S(A) geschlossen und der Widerstand Rn überbrückt, so daß durch den Widerstand Ra ein Alarmstrom zwischen den Leitungen L\ und Li fließt.

Erfindungsgemäß ist nun parallel zu diesem Alarmwiderstand Ra ein weiterer Strompfad angeordnet. Dieser enthält einen stromempfindlichen Schalter S(I) in Serie mit einem weiteren Widerstand R^. Dieser stromempfindliche Schalter S(I) wird automatisch geschlossen, wenn der Alarmstrom durch den Alarmwidersland Ra einen bestimmten Stromwert überschreitet. Dadurch wird durch die Parallel-Schaltung der Widerstände Ra und Rl der Widerstand zwischen den Leitungen L\ und Li herabgesetzt. In der Spannungs-, Strom-Diagramm des Alarmdetektors kommt dies dadurch zum Ausdruck, daß die Charakteristik oberhalb des Schaltstromes des stromempfindlichen Schalters S(I) einen Knick aufweist. Auf diese Weise kann der anhand von F i g. 2 erläuterte Verlauf der Spannungs-, Stromcharakteristik erzeugt werden. Es sei noch bemerkt, daß die Widerstände Rl, Ra und Rn keine linearen Widerstände zu sein brauchen. Im Gegenteil ergeben sich häufig günstigere Verhältnisse, d. h. ein besserer Verlauf der Charakteristik, wenn diese Widerstandselemente bestimmte nichtlineare Eigenschaften aufweisen. So ist es beispielsweise zweckmäßig, den Parallel-Widerstand R_L als Parallel-Schaltung einer Zenerdiode mit einer Anzeigelampe auszubilden. Auf diese Weise läßt sich eine möglichst flache Charakteristik hervorrufen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feuenneldeanlage mit einer Signalzentrale zur Spannungsversorgung und Aiarmgabe, an welche mindestens ein Feuermelder mit hohem elektrischen Widerstand im Normalzustand und niedrigerem elektrischen Widerstand im Alarmfall über zwei der Spannungsversorgung und gleichzeitig der Aiarmgabe dienende Leitungen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalzentrale (1) den Strom im Alarmfall auf einen bestimmten Wert (I_n) begrenzt, daß der elektrische Widerstand der Feuermelder (Fi, F₂) durch Bauelemente (28, 43) geeigneter Art und Anordnung im Alarmfall bis zu diesem Begrenzungsstrom (I_n,) größer ist als ein bestimmter W'derstandswert, daß die Feuermelder (Fi, F₂) oberhalb dieses Begrenzungsstromes (I_n,) einen elektrischen Widerstand unterhalb dieses bestimmten Widerstandswertes aufweisen und daß die Signalzentrale (1) eine Einrichtung (4, 5, 53, 55, 56, 57, 59, 60, 61) zur Bestimmung und Auswertung des Spannungsabfalles (L/m) am Anschlußpunkt (62, 63) der zu den Feuermeldern (Fi, F₂) führenden Leitungen (Li, L₂) und eine Einrichtung (48, 51, 76) zur wenigstens zeitweisen Erhöhung des Leitungsstromes aufweist, wenn die Auswertung in der Signalzentrale (1) ergibt, daß der Spannungsabfall beim Begrenzungsstrom (I_m) einen bestimmten Spannungswert (ίΛ) übersteigt.

2. Feuermeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuermelder (Fi, F₂) eine Spannungs-Stromcharakteristik aufweisen, welche in einem bestimmten Strombereich oberhalb des Begrenzungsstromes (I_n) einen angenähert stromunabhängigen Sättigungswert (ίΛ) besitzt.

3. Feuermeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Feuermelder (Fi, F₂) einen Detektor (12, 31) zur Feststellung eines Brandes aufweisen, welcher eine Schalteinrichtung (18 bis 25; 38 bis 42) steuert, die im Alarmfall einen Strompfad (18, 19, 22, 23; 38 bis 42, 44, 45) mit niedrigem Widerstand zwischen die Leitungen (Li, L₂) schaltet.

4. Feuermeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuermelder (Fi, F₂) weiterhin eine Einrichtung (18 bis 25; 37 bis 44) im Strompfad aufweisen, welche oberhalb eines bestimmten Stromes weitere Bauteile (18 bis 28; 44, 45), darunter ein visuelles Anzeigeorgan (26, 45), zwischen die Leitungen (Li, L₂) schaltet.

5. Feuermeldeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuermelder (Fi, F₂) eine der Außenluft zugängliche Ionisationskammer (12, 31), deren Widerstand sich bei Eindringen von Rauch oder Brandaerosol erhöht und einen Feldeffekttransistor (15, 34), dessen Eingangsspannung vom Spannungsabfall über der Ionisationskammer (12, 31) gesteuert wird, aufweisen.

6. Feuermeldeanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekttransistor (15,34) einen elektronischen Schalter (18 bis 25; 37 bis 44) steuert, welcher im Alarmfall einen Strompfad (18, 26 bis 28; 44, 45) zwischen die Leitungen (10,11; 32, 33) schaltet.

7. Feuermeldeanlage nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Transistor (27,44) aufweist, dessen Kollektor-Emitterstrecke in Serie mit der visuelllen Anzeigeeinrichtung (26, 45) liegt und welcher leitend wird, wenn der Strom in Strompfad einen bestimmten Wert überschreitet

8. Feuermeldeanlage nach den Ansprüchen 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die visuelle Anzeigeeinrichtung eine Glühlampe(26,45) aufweist.

9. Feuenneldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des stromunabhängigen Teiles der Spannungs-Stromcharakteristik eine Zenerdiode (28) vorgesehen ist

10. Feuenneldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalzentrale (1) eine Einrichtung (4, 53, 55, 56, 57, 59, 60) zur Detektion der Spannung an den Leitungsanschlußklemmen aufweist

11. Feuermeldeanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsdetektionseinrichtung ein Störsignal auslöst, wenn die Klemmenspannung (Um) bei Auftreten des Begrenzungsstromes (V_n,) in den Leitungen (Li, L₂) kleiner als eine bestimmte Schwellspannung ist und daß Alarm gegeben wird, wenn sie größer als diese Schwellspannung ist

12. Feuermeldeanlage nach den Ansprüchen 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannung gleich dem Sättigungswert (ίΛ) der Spannungs-Stromcharakteristik der Feuermelder (Fi, F₂) ist.