DE2500759A1

DE2500759A1 - Brandschutzanlage

Info

Publication number: DE2500759A1
Application number: DE19752500759
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Leroy
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1976-04-15
Also published as: JPS5170098U; JPS5528288Y2; CH580311A5; FR2287075A1; FR2287075B1

Description

DR.-IMG. V7 O »--:·. M- BARTELS DIPL-CH^= :."ii.l·:..::. , AT. CAAiNSDES DR.-1NG. HuLD, DIPL.-PKVS. VVOLFF STUTTGART 1, LANGE STRASSE 51

Unsere Ref.: 124- 556/84

CERBERUS AG Männedorf (Schweiz';

Brandschutzanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brandschutzanlage mit Brandmeldern und Hilfsorganen, welche mit einer Zentrale verbunden sind, die mindestens eine Gleichspannungsquelle aufweist.

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Die Brandmelder können beliebige auf Brandphänomene reagierende Detektoren sein, z.B. Ionisatxansbrandmelder, optische Rauchmelder, Flammen-, Temperatur- oder Brandgasdetektoren, oder auch manuell betätigbare Brandalarmschalter. Die Hilfsorgane können einen Brand visuell oder akustisch anzeigen, oder sie können Sicherheitseinrichtungen, z.B. Feuerschutztüren oder dergleichen mit Hilfe von Elektromagneten steuern. Es kann schwierig sein, die einwandfreie Funktion der Hilfsorgane der Detektoren andauernd zu überwachen, weil die Hilfsorgane meistens eine kleine Impedanz aufweisen. Daraus ergibt sich für die Dauerüberwachung mit Gleichstrom ein ziemlich hoher Energiekonsum.

Die Erfindung bezweckt, die Verdrahtung der verschiedenen äusseren Organe mit der Zentrale auf ein Minimum zu reduzieren und die permanente Kontrolle des 5ystems mit verminderter Leistung auszuführen. Die erfindungsgemässe Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsorgane .von wenigstens einer Speiseleitung abgezweigt sind, welche zur Zentrale führt, wobei jeder Zweig über eine Diode verfügt, welche im normalen Betriebszustand den Stromdurchgang durch das Hilfsorgan verhindert, dass ausserdem in der Zentrale Mittel vorgesehen sind, um die Spannung an der betreffenden Leitung in den Durchgangssinn der betreffenden Dioden umzukehren, wenn ein Detektor anspricht, und dass beständig ein Impulsgenerator oder Multivibrator an die Speiseleitung angeschlossen ist, dessen Impulse entsprechend dem D.urchgangssinn der Dioden polarisiert sind.

Gemäss einer ersten Ausführungsform sind die Hilfsorgane von einer von der Speiseleitung der Detektoren verschiedenen Speiseleitung abgezweigt. Beide Leitungen werden je von einem Element mit hoher Impedanz

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abgeschlossen. 5ie verfügen über die gleichen Strom- und Spannungsüberwachungsorgane und über die gleichen Alarmeinrichtungen. Ein Relais befindet sich am Eingang der beiden Leitungen zu der Zentrale. Dieses kehrt bei Alarmmeldung eines Detektors die Polarität der Speiseleitung der Hilfsorgane um.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsweise der Erfindung sind die Organe der Alarmgabe und der Sicherheitseinrichtungen von derselben Leitung abgezweigt, an welche die Detektoren angeschlossen sind. Das Relais, welches die Polarität der Speisespannung umkehrt, ist am Ausgang der für beide Kreise gemeinsamen Alarmeinrichtung angeschlossen, wobei in der vorliegenden Ausführungsform auch jedes der Detektorelemente eine Diode aufweist, welche verglichen mit den Dioden der Hilfsorgane, den Strom in der entgegengesetzten Richtung durchlässt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen im Detail beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform, in welcher die Detektorelemente und Hilfsorgane an zwei verschiedene Speiseleitungen angeschlossen sind.

Fig. 2 stellt schematisch eine zweite Ausführungsform dar, in welcher die Detektorelemente und Hilfsorgane an eine gemeinsame Speiseleitung angeschlossen sind.

Fig. 3 gibt ein det.ailliertes Beispiel eines Schaltungsteils entsprechend Fig.'2 und zeigt verschiedene Geräte zur Ueberwachung und Alarmgabe.

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Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung enthält eine gewisse Anzahl von Rauchdetektoren Ι,Ι',Ι"...., welche auf verschiedene Räumlichkeiten verteilt sind und Analysekammern mit radioaktiven Elementen enthalten mögen, und die mit der Leitung 2,2' verbunden sind. An dieser liege eine permanente Gleichspannung, von beispielsweise 20 Volt, welche die Detektoren speist. Die Leitung wird durch ein Endelement 3 mit verhältnismässig hoher Impedanz abgeschlossen. Das Endelement kann ein Ueberwachungsgerät sein und einen Multivibrator oder einen Kontrollimpulsgenerator enthalten. In Serie dazu befindet sich auf einer der Leitungsadern 2 oder 2' eine Einrichtung 4, welche den Strom und die Spannung der Leitung überwacht und auswertet und ein Alarmgerät 5, an welches die Gleichspannung gelegt wird. Dieses enthält einen Ausgang 6, welcher die Hilfsorgane steuert und einen Ausgang 7, welcher die Organe der Alarmgabe auf Distanz betätigt.

Die Klemmen der Leitung 2", und des Alarm'gerätes sind beispielsweise mit dem negativen Pol der Quelle bzw. mit der Masse verbunden.

Zwischen dem Ausgang 6 des Alarmgerätes und der Masse ist die Wicklung eines Relais abgezweigt, das dazu bestimmt ist, die Spannung umzukehren,

welche an die Speiseleitung 9,9' gelegt wird. Die Hilfsorgane ΙΟ,ΙΟ',ΙΟ"

sind an diese Leitung angeschlossen. Jedes derselben liegt in Serie mit einer Diode 11,11',11".... Bei Normalbetrieb, solange keines der Detektorelemente anspricht, liegt eine Spannung von -20 Volt an Leitung 9. Die Leitung 9'liegt an der Masse. Die Dioden 11,11',11".... versperren im normalen Betrieb dem Strom den Durchgang durch die Hilfsorgane, beispielsweise durch die Windungen der Elektromagneten. Die Linie 9,9' igt mittels

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Armaturen und dem Ruhekontakt des Relais B mit der Ueberwachungseinrichtung 12 verbunden. Sie verfügt über ein Alarmgerät 13, ähnlich dem Alarmgerät 5 in der Leitung 2,2' der Detektorelemente. Die Alarmeinrichtung 13 hat einen Ausgang 14 für die Uebermittlung des Alarmes auf Distanz. Die Leitung 9,9' der Hilfsorgane wird durch ein Endglied 15 abgeschlossen, entsprechend dem Endglied 3 der Detektorlinie, und mittels einer Diode 23 gesperrt bzw. freigegeben. Das Endglied 15 sichert die Ueberwachung der Leitung 9,9' mit Hilfe der Einrichtung .12.

Parallel zu den Wicklungen der Elektromagnete 10,10'.... sind Dioden 17,17'.... montiert, um die Wicklungen gegen die sich beim Unterbruch ergebenden Einschwingvorgänge zu schützen.

Die Anlage gemäss Fig. 1 arbeitet wie folgt. Wenn ein Detektorelement Rauch in einem Raum feststellt, so erzeugt das Alarmgerät 5 einen Strom im Relais B, welches anzieht und die Spannung der Leitung 9,9' umpolt. Beispielsweise wird die Linie 9 von einer Batterie mit 24 Volt beaufschlagt und die Leitung 9' mit -24 Volt, so dass die Elektromagnete erregt werden, bzw. alle andern Hilfsorgane, welche von der Leitung 9,9' abgezweigt sind.

Bei der Ausführungsfarm, welche in Figur 2 dargestellt ist, werden die Detektoren 1,1',I" und die Hilfsorgane 10,10',1O" von denselben Speiseleitungen IB,18' abgezweigt und von der gleichen Energiequelle versorgt, die im Beispiel von Fig. 1 für die Leitung 9,9' vorgesehen ist. In diesem Falle sind Dioden 19,19',19".... in den Abzweigungen

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für die Detektoren Ι,Ι',Ι".... angeordnet, so dass ein Gleichstrom fliesst, wenn die -20 Volt - Quelle mit der Linie 18 der Leitung verbunden ist, d.h. die Dioden 19,19',19"..·. sind im umgekehrten Sinne zu den Dioden 11,11',11".... gepolt. Die Leitung 18,18' ist mit den Armaturen und Ruhekontakten des Relais 8 verbunden, welches zur Ueberwachungs- und Alarmeinrichtung 20 bzw. 21 gehört und diese über den Ausgang 22 erregt, wenn einer der Detektoren Ι,Ι',Ι".... anspricht.

Das Relais 8, dessen Armaturen gegen die Arbeitskontakte gezogen werden, polt wie im vorhergehenden Fall die Spannung an den Linien 15,18' um, so dass die Elektromagnete 10 ,10',10".... angezogen werden.

In dieser Einrichtung-wird die Leitung 18,18' zum Zwecke der Kontrolle wie im vorhergehenden Fall durch Impulse geeigneter Polarität beaufschlagt, die von der Diode 23 und dem Multivibrator oder einem Impulsgenerator erzeugt werden, welcher sich im Endglied 15 der Leitung befindet. Der Ausgang 26 der Ueberwachungseinrichtung 20 übermittelt die Signale bezüglich des Leistungszustandes auf Distanz.

Die Figur 3 stellt eine Ausführung der Anlage entsprechend derjenigen von Fig. 2 dar. Um dip Zeichnung zu vereinfachen hat man in der Fig. 3 nur ein Detektorelement und eine Hilfseinrichtung, dargestellt durch den Elektromagneten 10, gezeichnet, aber es versteht sich von selbst, dass die beschriebene Einrichtung eine beliebige Zahl derselben enthalten kann, wie auch zusätzliche Lampen 10*. Die Rauchdetektoren 1,1',1"... . und die Hilfsorgane 10,10',10".... sind an die gleiche Leitung 18,18' angeschlossen, Die Anlage enthält jedoch überdies Mittel, um nicht nur Fehler auf der

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Leitung zu erkennen, wie beispielsweise Kurzschlüsse, Unterbrüche usw., •sondern auch Windungsschlüsse in den Hilfsorganen zu finden.

In dieser ,Ausführung befindet sich am Ende der Linie 18,18' ein passives Endelement 26 in Serie mit einer Diode 27, die im umgekehrten Sinne zu den Dioden 11 der Hilfsorgane 10 wirkt und mit einer Zener-Diode 28 versehen ist. Die Kontrollimpulse werden von einem Oszillator oder Impulsgenerator 29 geliefert, der mit der Linie 18 in Serie liegt. Um andererseits den Rauchdetektoren zu ermöglichen, ihre Funktion auch dann auszuüben und 5ignale auszulösen, wenn die Polarität der angelegten Spannung an der Leitung 18,18' umgekehrt wird, sind die Detektoren nicht mit einer einfachen Diode in Serie geschaltet, sondern mit einer Zweiweggleichrichterbrücke 30. Der Detektor ist in 5erie mit einem Leseorgan 31 geschaltet, dessen zweite Klemme an der Eleichrichterbrücke liegt. Die Diagonale der Brücke besteht aus der Serieschaltung der Lampe 32 mit dem Element 33. Die Funktion des Organs 33 besteht darin, die Information "Alarm" zu speichern, welche durch die Verbindung mit dem Leser 31 übermittelt wird, wenn der Detektor Rauch bemerkt.

In Serie mit dem Oszillator liegt ein Stromdetektor 34, der das Relais in der Ruhelage 35 ■ hält. während der Arbeitskontakt 36 an Klemme 37'der Leistungsquelle liegt. Diese speist die Hilfsorgane während der Umkehr der Polarität der Linie 18,18'. Ferner ist ein Spannungsmesskreis 37 mit dem Ruhekontakt 35 des Relais 8 verbunden, während die andere Klemme dieses Instrumentes mit der Linie 18' verbunden ist, die normalerweise an Masse liegt.

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Der 5pannungsmesskreis 37 und der Strommesskreis 34 sind überdies mit der Ueberwachungs- und Alarmeinrichtung 3B verbunden.

Damit die Ueberwachungseinrichtung nicht nur Kurzschlüsse, sondern auch Unterbrüche der Leitung 18,18' oder einen Windungsschluss der Spule ID meldet, ist ein Anschluss der letzteren an die Basis des Transistors gelegt. Der Stromkreis, gebildet aus Kollektor und Emitter des Transistors 39, sowie der Diode 4D, welche im entgegengesetzten Sinn zur Diode 11 wirkt, schliesst sich mit Hilfe der Leitung IB,IB' und einer Zenerdiode Die Diode 11 sperrt die Wicklung 10 und die Lampe ID* vor der Inversion der Leitungspolaritäti Die Zenerdiode 41 stabilisiert die Spannung des Hilfsstromkreises 51, der Transistor 39 leitet, und der Leitungsstrom wird vom Oszillator begrenzt.

Unter diesen Voraussetzungen bewirkt ein Unterbruch der Wicklung 10 eine Erhöhung des Potentials an der Basis des Transistors 39, welcher mittels des 5trommesskreises 34 einen Teil 42 der Ueberwachungseinrichtung und die Alarmeinrichtung 3B betätigt. Die Lampe 44 zeigt dann an, dass ein Hilfsorgan beschädigt ist. Der Transistor 39 lässt erkennen, welche der Hilfsorgane von der Störung betroffen sind. Die Zenerdiode 41 lässt den Strom nur fliessen, solange die Impulse des Oszillators 29 andauern und begrenzt in dieser Weise den Strom. Dasselbe gilt für die Zenerdiode 28 des Endelementes 26.

Wenn die Spannung an den Klemmen der Leitung wegen einer Störung absinkt, weil beispielsweise die Leitung kurzgeschlossen ist, so betätigt der Messkreis 37 die Partie 45 der Ueberwachungsein-

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richtung, welche die Lampe 46 zum Aufleuchten bringt, und zeigt damit die 5törung an. Falls ein Rauchdetektor anspricht, löst die Partie 47 der Ueberwachungseinrichtung den Alarm aus und die Lampen 48 leuchten auf. Gleichzeitig erregt das Teilgerät 47 die Wicklung von Relais B mittels eines Kreises 49. Wenn das Signal der Alarmlampe verschwindet bevor die Zeitverzögerung durch den Kreis 49 abgelaufen ist, d.h. im Falle eines falschen Alarmes von kurzer Dauer, wird das Relais B nicht erregt. Wenn dagegen das Alarmsignal fortbesteht, so funktioniert das Relais 8, kehrt die Polarität der Leitungen IB,18' um und löst das Spiel der Hilfsorgane 10 wie in den vorhergehenden Fällen aus. Eine allfällige Spannung am Kontakt 36 des Relais 8 wird von einem Messkreis 5G überwacht, welcher ebenfalls an den Teil 45 der Ueberwachungseinrichtung 38 angeschlossen ist. Sie schaltet die Lampe 46 an, welche einen Leitungsunterbruch oder eine andere Störung des Stromkreises signalisiert.

Die vorliegende Erfindung hat folgende Vorzüge; Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung genügt z.T.eine Leitung für die Speisung der "Detektorelemente und die Kontrolle des Leitungsdurchganges, sowie der Hilfsorgane. Bei Kurzschluss oder Unterbruch der Leitung erfolgt automatisch eine Anzeige und bei Störung eines der Hilfsorgane wird das schadhafte Element angezeigt. Eine Verzögerungseinrichtung sorgt ausserdem dafür, dass nur kurzzeitige Störungen keinen Fehlalarm verursachen können.

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Claims

PATENTAN5PRUECHE

( 1.JBrandschutzanlage mit Brandmeldern und Hilfsorganen, welche mit einer Zentrale verbunden sind, die mindestens eine Gleichspannungsquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsorgane von wenigstens einerSpeiseleitung abgezweigt sind, welche zur Zentrale führt, wobei jeder Zweig übex eine Diode verfügt, welche im normalen Betriebszustand den Stromdurchgang durch das Hilfsorgan verhindert, dass ausserdem in der Zentrale Mittel vorgesehen sind, um die Spannung an der betreffenden Leitung in den Durchgangssinn der betreffenden Dioden umzukehren, wenn ein Detektor anspricht, und dass beständig ein Impulsgenerator oder Multivibrator an die Speiseleitung angeschlossen ist, dessen Impulse entsprechend dem Durchgangssinn der Dioden polarisiert sind.
2. Einrichtung gernäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Impulsgenerator ein Multivibrator ist, welcher das Leitungsabschluss Element mit hoher Impedanz darstellt.
3. Einrichtung gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multivibrator mit einer Diode in Serie geschaltet ist.
4. Einrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Hilfsorgane an zu den Speiseleitungen der Detektoren verschiedenen Speiseleitungen angeschlossen sind, wobei die Leitungen durch eine hohe Impedanz abgeschlossen werden und dass die Zentrale identische Spannungs- und Strom-Ueberwachungs- und Alarmorgane für Detektor- und Hilfseinrichtungsleitungen aufweist, während ein Relais an den Detektorleitungen am Ausgang der Alarm-

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einrichtung beim Ansprechen eines der Detektoren die Polarität der Zuspeisung zu den Hilfsarganen umkehrt.
5. Einrichtung gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsorgane an die gleichen Leitungen wie die Detektoren angeschlossen sind und ein Relais die Polarität der Zuspeisung zu der gemeinsamen Alarmeinrichtung umkehrt und die Detektoren je mit einer Diode in Serie geschaltet sind, welche im umgekehrten Sinn zu denjenigen der Hilfsorgane sperren.
6. Einrichtung gemäss Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gleichstromquelle für die Speisung der Detektorelemente und einen Kontroll-Impuls-Oszillator gleicher Polarität aufweist) welcher die Ueberwachung der Leitung sichert.
7. Einrichtung gemäss Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung von Unterbrüchen in den Hilfsorganen die Klemme jedes Hilfsorgans, die mit einer Seriediode verbunden ist, auch an die Basis eines Transistors angeschlossen ist, dessen Emitter-Kollektor-Zweig in die Speiseleitung in Serie mit einer Diode geschaltet ist, welche im entgegengesetzten Sinn zu jenem des Kontroll-Hilfsorganes sperrt und einer Zenerdiode.
8. Einrichtung gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Alarmeinrichtung mit der Wicklung eines Relais verbunden ist, welches die Polarität mittels eines Zeitbegrenzer-5tromkrßises umkehrt, das kurzzeitige Fehlalarrn-Ursachen ausschliesst.

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9. Einrichtung gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Oszillator mitenthält, wobei der Ruhekontakt des Umkehr-Relais mit der Zuspeisung verbunden ist und diese Speiseleitung Kontroll-Impulse von nur einerlei Polarität mitteilt, während der Arbeitskontakt des Relais mit einer Energiequelle verbunden ist, welche der Speisung der Hilfsorgane dient.
ID. Einrichtung gemäss Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Mess-Stromkreis enthält, welcher in Serie mit einer der Zuspeisungslinien liegt und einem Spannungsmesskreis, dessen eine Klemme an derselben Linie liegt und dass die Ueberwachungseinrxchtung drei Teile enthält, wovon der erste Teil einerseits mit der Strommess-Einrichtung verbunden ist, andererseits mit dem anderen Leiter der Leitung und zwar mittels eines Fühlers, welcher Störungen an den Hilfsorganen ermitteln und signalisieren kann, während der zweite einerseits mit der Spannungsmesseinrichtung verbunden ist, während der andere Leiter mit einem Fühler verbunden ist, welcher Störungen an der Leitung ermittelt und anzeigt, während der dritte, welcher ebenfalls das Anwachsen des Stromes in der Leitung meldet, der Alarmstromkreis ist und mit dem 2-ten Leiter über den Alarmfühlern Kontakt hat.
11. Einrichtung gemäss Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Organ besitzt, welches die Spannungsbeaufschlagung des Umkehr-Relais überwacht, welches einerseits mit dem Arbeitskontakt dieses Relais, andererseits mit der Ueberwachungs-Einrichtung verbunden ist, welche von Störungen auf der Leitung beeinflusst wird.
12. Einrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsorgane Sicherheitseinrichtungen mit Elektromagneten enthalten. 609.816/060 6

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13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandmelder auf Brandphänomene reagierende
Detektoren enthalten.
14. Einrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandmelder als Ionisationsbrandmelder ausgeführt sind.
15. Einrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandmelder als Rauchdetektoren ausgeführt sind.
16. Einrichtung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Brandmelder als manuelle Alarmschalter ausgebildet sind.

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