DE454155C - Schleifenmelde- und Kontrollvorrichtung auf Zentralmeldetafeln von Gefahr-und Betriebsueberwachungsanlagen fuer Ruhe- und Arbeitsstrom mit in einer Ringleitung eingeschalteten Meldern - Google Patents

Description

Mit der Entwicklung und Ausdehnung der technischen Betriebe Hand in Hand geht das Bedürfnis, unter möglichster Verringerung des Überwachungspersonals über alle entscheidenden Vorkommnisse und Vorgänge im Betrieb unterrichtet zu sein. Hierzu muß eine Zentralstelle eingerichtet werden, wohin sämtliche von den' verschiedenen Überwachungsstellen einlaufenden Meldungen zusammen- geführt werden, um von dort aus am schnellsten und zweckmäßigsten verwertet zu werden. Da diese Zentralstellen gewöhnlich der Mittelpunkt einer ziemlich bedeutenden Anzahl von Meldestellen sind, so ist im Interesse der Sicherheit und Schnelligkeit der Bedienung auf größtmögliche Übersichtlichkeit und Einfachheit der Überwachung Wert zu legen.

Die nachstehend beschriebene Anordnung einer Schleifenmelde- und Kontrollvorrichtung, die aus einer gedrängten und doch übersichtlichen Kombination einer Schleifenmeldelampe und einer weiter unten erläuterten Kontaktvorrichtung für Stöpselbetätigung besteht und für die verschiedensten Schaltungsarten unter zweckentsprechender Abänderung verwendbar ist, wie an Hand von Beispielen gezeigt werden soll, ermöglicht durch zweckmäßige Anordnung von Lampe und Stöpsel eine besonders gute und schnelle Orientierung über Art und Ort auftretender Meldungen (was besonders bei größeren Anlagen von erheblichem Wert ist) und macht den Wärter dauernd auf den gemeldeten Fall aufmerksam. Zugleich gestattet sie es, bei Benutzung eines besonders durchgebildeten Stöpsels und entsprechender - Kontaktvorrichtungen schnell und zuverlässig den jeweiligen Betriebszustand der Anlage festzustellen sowie etwaige auftretende Fehler aufzufinden und zu beseitigen, da auch Art und Lage in Erscheinung tretender Fehler sofort ersichtlich sind.

Um zu zeigen, daß die Anordnung bei den verschiedensten Schaltungen der Stromkreise verwendbar ist, sei beispielsweise eine kombinierte Ruhestrom- und Arbeitsstromschaltung gewählt (Abb. 1)..

Die Kontakte der Melder A, B im Ruhestromkreis werden automatisch durch Veränderung des Betriebszustandes an der Stelle des Einbaues derselben geöffnet; der Kontakt des Melders C einer Arbeitsstromschaltung wird auf gleiche Weise geschlossen.

Der Stromverlauf für den Ruhestromkreis ist normalerweise "folgender:

Plusklemme der Ruhestrombatterie R. B., Vorschaltwiderstand V. W., Leitung Ia bis zum Knotenpunkt a. Hier teilt sich der Strom, indem der größte Teil über die Hinleitung ///

zur Meldestelle, den fast widerstandslosen Kontakt des Melders A und die Rückleitung 1% von der Meldestelle geht, während der Rest durch die Wicklung des Relais fließt. Im Knotenpunkt b vereinigen sich die beiden Ströme und fließen in gleicher Weise durch sämtliche anderen. Meldegruppen, um zuletzt über Leitung Ie dem Minuspol von R.B. zugeführt zu werden. Wird nun bei ίο einer Meldung der Kontakt des Melders A geöffnet, so fließt der ganze Strom in dieser Meldegruppe durch R₁; das Relais R₁ spricht an, und der Anker von R₁ schließt den Strom vom Pluspol der Batterie B. B. über die Sammelleitung^a für die Relaisanker zum Kontakt Kv, dann zur Weckersammelleitung Ιψ, endlich durch die Weckerwicklung zum Minuspol der Batterie B. B. Der Wecker W macht den Wärter auf das Auftreten der MeI-dung aufmerksam, während der zweite Ankerkontakt /C2 den Strom vom Pluspol der Batterie B. B. über eine Signallampe 5. L. und die Lampensammelleitung Il zum Minuspol von B.B. schließt. [

Die Signallampe gibt durch ihr Aufleuchten im Verein mit einem neben ihr montierten, etwa als Nummer ausgebildeten Kennzeichen K- Z. (Abb. 2) den Ort der gestörten Meldeschleife an, während man noch durch die Farbe der Lampe die Art der Meldung kennzeichnen kann. Selbstverständlich kann jede Lampe nur für eine Meldungsart benutzt werden und hat stets dieselbe Farbe. Der gleiche Vorgang wiederholt sich bei Auftreten einer Meldung in einer beliebigen anderen Schleife des Ruhestromkreises.

Bei der Arbeitsstromschaltung liegen die Verhältnisse ,ähnlich. Bei Eintreten einer Meldung wird der Arbeitskontakt des Melders C geschlossen (Abb. 1). Der Strom geht vom PlusB.B. über l_a, den Punkte, die Hinleitung l_H' zum Melder C, über dessen geschlossenen Arbeitskontakt und die Rückleitung Irf, weiter über einen später zu besprechenden geschlossenen Kontakt IV-III, den Punkt ti und die Wicklung des Relais R₃ zum Minuspol der Batterie B.B. zurück- Das Relais R₃ spricht daher an und betätigt dann genau wie im Ruhestromfalle den WeckerW und eine Signallampe S. L.

Es muß nun eine Möglichkeit bestehen, den Wecker und evtl. auch die Lampe nach Kenntnisnahme der Meldung abzustellen, ohne daß jedoch die Meldung in Vergessenheit geraten kann. Gleichzeitig muß die Anlage für jede weitere Meldung bereitstehen und insbesondere der Wecker bei jeder neuen Meldung selbsttätig in Erscheinung treten. Naheliegend ist (und in Signalanlagen verschiedentlich ausgeführt), die gestörte Schleife im Ruhestromkreis zu überbrücken mittels eines Bügels I-II. Das auf diese Weise kurzgeschlossene Relais R₁ läßt den Anker abfallen, wodurch Wecker- sowie Signallampenstromkreis unterbrochen werden. In Arbeits-Stromkreisen kann man die Abstellung der Meldungssignale durch Unterbrechung des Meldestromkreises, z. B. durch den Kontakt IV-III, erreichen. Die Vorrichtung zum Überbrücken bzw. Unterbrechen der meldenden Schleife in Form einer Überbrückungslasche oder eines Stöpsels ist gewöhnlich hinter der Tafel angebracht. In neueren Gefahrmelderanlagen hat Siemens & Halske die Überbrückungsklemmen auf die Vorderwand der Zentralmeldetafel gebracht, damit die jeweils überbrückte Klemme dem Schaltwärter an der Vorderseite der Tafel erkennbar ist und so ein Vergessen der abgestellten Meldung vermieden wird. Auch diese Anordnung hat noch einen Mangel insofern, als die Anlage hierbei noch wenig betriebssicher ist, da der Wärter die überbrückten Klemmen relativ undeutlich von den anderen nicht überbrückten Klemmen unterscheiden kann. Außerdem ist mit der Anordnung des Überbrükkungsbügels era verhältnismäßig großer Raumbedarf verbunden, wenn die Anlage einigermaßen übersichtlich bleiben soll.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung (Abb. 2), bei welcher mehrere Schleifenmeldelampen S. L. auf einem Signallampentäf eichen so angebracht sind, daß sie mit Hilfe eines nebenstehenden Kennzeichens K- Z. (Zahl oder Abkürzung) den Ort der Meldung durch Aufleuchten bezeichnen, wobei die Farbe der Decklinsen über den Lampen die Art der Meldung angeben kann, während eindeutig jeder Lampe beigeordnete Kontaktvorrichtungen K- V. zum Abstellen von akustischen und optischen Signalen der einzelnen Meldung sowie zur Fehlerüberwachung dienen und die Anlage jederzeit für eine erneute Meldung vorbereiten (Ausschalten, der meldenden Schleife aus der Anlage). Als eine derartig geeignete Kontaktvorrichtung wurden beispielsweise StöpseUdinken S^. Kl- gewählt (Abb. 3). Bei auftretender Meldung werden, ähnlich wie es bei den mit Anruflampen, Klinken und Stöpsein arbeitenden Fernsprechämtern geschieht, die Stöpsel zum Abstellen der Signale (Wekker und Signallampe) und zum Ausschalten der meldenden Schleife aus der Anlage zwecks weiterer Betriebsbereitschaft in eine Klinke gesteckt. Hierbei werden durch den Stöpsel Kontaktfedern F auseinandergebogen, die in den Hals des Stöpsels eingreifen, dem Stöpsel neben der Führung in der Klinke auf die Weise einen festen Halt geben und zugleich beim Auseinanderbiegen durch den Stöpselkopf eine Reihe von Kontakten öff-

nen und schließen. Diese Umschaltung der Kontakte kann für die verschiedensten Aufgaben, z.B. zu Schaltungs-, Kontroll-, Signalisierungs- und anderen Zwecken, benutzt werden.

Es mögen einige Beispiele die vielseitige Verwendbarkeit dieser Kontaktvorrichtungen kennzeichnen.

a) Schaltungsaufgaben (Abb. i).

1. Abtrennung der meldenden Schleife nach erfolgter Meldung. Diese Maßnahme bezweckt, den Stromkreis, der durch die Meldung eine Veränderung in der Stromvertei-

ig lung erlitten hat, in bezug auf die letztere wieder in den ursprünglichen Zustand zu bringen, damit die Anlage unter den ursprünglichen Bedingungen für eine erneute Meldung bereit ist.

Hiermit muß. als zweite Aufgabe im Ruhestromkreis verbunden sein:

2. Überbrückung der Anschlußpunkte I und HJ d. h. Kurzschließen der Schleife, in welcher die Meldung erfolgt ist. Das· Kurzschließen tritt an Stelle der Überbrückung des Relais JR. durch den geschlossenen Melderkontakt und bewirkt zusammen mit Maßnahme ι eine Wiederherstellung der ursprünglichen Stromverteilung im Ruhestromkreise.

Zur Ausführung dieser Aufgabe wird beispielsweise ein Signalabstellstöpsel 5. A. St. verwandt, der aus einem Fiberknopf K.n und einem metallischen Schaft und Kopf Ko (Abb. 6b) besteht und so lang ist, daß seine Halsrille mit einer entsprechend gebogenen Feder 1 und 6 (Abb. 6a) zum Eingriff kommt und einen guten Kontakt sichert. Durch das Überbrücken der Feder 1 und 6 durch den metallischen Kopf des S. A. St. wird das Relais R kurzgeschlossen und das Signal abgestellt.

Somit ist durch Stöpselung der einzelnen Schleifen jederzeit eine einwandfreie Kontrolle über den Stand der Meldelampen der Anlage gegeben. Das Vorhandensein eines Stöpsels in der Klinke der zugehörigen Schleifenmeldungslampe S. L. zeigt dem Wärter jederzeit auffällig, daß in der betreffenden Schleife eine Meldung abgegeben worden ist, während das nebenan befindliche Kennzeichen K-Z. den Ort der Meldung angibt. Die Farbe des Stöpselknopfes Kn ist entsprechend der Lampenfarbe gewählt und kennzeichnet schon von weitem auch die Art der Meldung.

Ein Übersehen oder Vergessen der Meldung ist unmöglich, ebenso_ eine Verwechselung mit einer anderen Schleife.

b) Kontrollaufgaben.

Gleichzeitig kann hiermit durch einen weiteren sogenannten Prüf stöpsel Pr. St. (Abb. 4) eine Überwachung der Meldeschleifen auf Kurzschluß, Erdschluß und Drahtbruch durchgeführt werden.

Der Prüf stöpsel ist länger als der 5. A. St. . und unterscheidet sich von letzterem noch dadurch, daß sein Kopf nicht metallisch ist, sondern aus einem Isolationsmaterial ausgeführt ist (Fiber, Hartgummi, Horn).

i. Die Überwachung auf Kurzschluß wird dadurch erreicht, daß der zum Herstellen eines bestimmten Ruhestromes benötigte Vorschaltwiderstand V. W. (Abb. 1) entsprechend der Anzahl der vorhandenen Schleifen aufgeteilt und in unmittelbare Nähe eines jeden Melders gebracht wird (V. W₁ bzw. V. W₂). Auf diese Weise wird der Widerstand jeder Leitung künstlich erhöht. Dieser Widerstand kann zugleich als Abgleichswiderstand benutzt werden, um den Leitungswiderstand der einzelnen, verschieden langen Schleifen auf die gleiche Größe zu bringen und dadurch eindeutige Meßverhältnisse zu erzielen. Wird nun durch Betätigen des Prüfstöpsels eine Kontrollbatterie K- B. mit Strommesser und einem entsprechenden Vorschaltwiderstand V. W. B. an die durch das Stecken des Pr. St. abgetrennte Schleife gebracht, so fließt im Normalzustand durch das Amperemeter ein Strom, welcher bei Ruhestromschaltung der Spannung der Kontrollbatterie K- B- und der Summe der Widerstände V. W₁ und V. W. B. proportional ist (Abb. 6c). Der Dauerstrom, welcher den Normalzustand der Schleife bei Arbeitsstrom kennzeichnet, wird entsprechend durch die Widerstände V. W. B., V. W₂ und V. VV₃ festgelegt und ganz gering gehalten (Abb. 5c). Dagegen wird bei Arbeits- und Ruhestromschaltung ein Kurzschluß der Schleife das Amperemeter zu einem Ausschlag veranlassen, der nur durch den Widerstand V. W. B. bedingt wäre, da ja bei Kurzschluß in der Schleife die anderen Widerstände überbrückt sind.

2. Die Überwachung auf Erdschluß wird dadurch erreicht, daß bei der Betätigung des Prüfstöpsels die untersuchte Schleife wie im Falle a vom Ruhestromkreis abgetrennt wird. Befindet sich im Ruhestromkreis eine Erdschlußprüfvorrichtung, so muß die An-Jage keinen Erdschlußstrom aufweisen, sobald die mangelhaft isolierte Schleife abgetrennt wird.

3. Die Überwachung auf Drahtbruch ist durch die Stromlosigkeit des Kontrollampere- _ meters bei Zuschalten der K- B- auf die betreffende Schleife bei Ruhe- und Arbeitsstromschaltung gegeben.

Da das Stöpseln in sehr kurzer Zeit erfolgen kann, so nimmt die Aufdeckung eines auftretenden Fehlers einen minimalen Bruch-

teil der " Zeit in Anspruch¹, welcher bei den gewöhnlichen Methoden (Abtrennen der einzelnen Leitungen an den Klemmleisten und Durchprüfen mittels Isolationsmessers) benötigt wird.

Es seien beispielsweise einige Federanordnungen für Arbeitsstrom und Ruhestrom angegeben, die die unter a und b angegebenen Schaltungen ohne weiteres ermöglichen. ίο Bei Arbeitsstrom ist eine Federanordnung mit zwei Schließungs- und zwei Öffnungskontakten vorgesehen, bestehend aus jeweils drei Federn, von denen die mittlere höher ist und zum Eingriff mit den Stöpseln bestimmt ist. Der normale Stromverlauf der Schleife ist: Plus B.B., Leitung/«, Knotenpunkte, Schließungskontakt 3'-2', Schleifenleitung l_H', Vorwiderstand V-W₂:, Arbeitsstrom, Meldekontakt C mit parallel geschaltetem Widerstand V. W₃, Schleifenleitung l_R ^r, Schließungskontakt 5'-4', Knotenpunkt d, Wicklung R_B, Minus B. B. (Abb. Sa).

Wird der S. A. St. gesteckt, so wird die an der Eingriffsstelle isolierte Feder durch die as Halsrille des Stöpsels etwas auseinandergebogen, so. daß der Schließungskontakt 3'-2^Λ bzw. 5'-4' unterbrochen wird. Die Schleife Ist von der Gesamtanordnung abgetrennt,. das Relais R_s ist stromlos, wodurch die Signalisierung unterbunden wird (Abb. 5b).

Zur Prüfung der Schleife kommt der Pr. St. zum Eingriff. Da er langer ist und zugleich auch für Ruhestromschleifen benutzt werden soll, gleiten die Federn über seine Halsrille hinweg und werden durch den dickeren Schaft noch weiter auseinandergedrückt, wodurch die. Schließung der Kontakte i'-2' und 5'-6' erzielt wird (vgl. Abb. Sa und 5c).

Es wird hierdurch folgender Stromkreis hergestellt: Plus K-B., Amperemeter V.W.B., Kontakt i'-2', If/, V-W₂, Melder C mit parallel geschaltetem Widerstand V. W₃, lp[, Kontakt 5'-6', Minus K- B., wodurch je nach dem Zustand der Schleife am Amperemeter die einzelnen, oben gekennzeichneten charakteristischen Ausschläge zustande kommen (Abb. se).

Bei Ruhestrom werden umgekehrt die zwei Schließungs- und Öffnungskontakte durch zwei lange und eine kurze Feder hergestellt, wobei der S. A. St. nur die äußeren Federn 1-6 auseinanderbiegt, während der Pr. St. mit beiden langen Federpaaren zum Eingriff kommt.

Der normale Stromverläuf in der Schleife ist dann bei Ruhestrom: l_A, Knotenpunkt a, Kontakt 1-2, l_H, V. W₁, Melderkontakt Α,.1%, Kontakt 5-6 nach Knotenpunkt b und parallel von α über Wicklung von/?_x nach & (Abb. 6a). Bei Stecken des S. A. St. wird das äußere Federpaar durch Eingriff in die Halsrille des Stöpsels von der Schleife abgetrennt und durch den Stöpsel metallisch verbunden.

Der Stromkreis ist dann: Ia, Knotenpunkt α, Feder I, metallischer Kontakt über den 5. A. St., Feder 6, Knotenpunkt b und parallel dazu die Wicklung von R₁, die somit kurzgeschlossen ist (Abb. 6b), den Anker des Relais R_x zum Abfallen bringt und so den Wecker abstellt (s. o.).

Bei Betätigung des Pr. St. wird das äußere Federpäar über den metallischen Hals des Pr. St. nach wie vor kurzgeschlossen, während der isolierte Stöpselkopf das innerste Federpaar zum Kontakt mit den Federn 2 und S bringt.

Der Stromverlauf ist nun für den Ruhestromkreis wie beim Stecken des S. A. St., für die abgetrennte Schleife: Plus K-B., Amp., V.W.B., Kontakt3-2, l_H, V-W₁₃ MeI- dexA, l_R, Kontakt 5-4, Minus K-B., wobei wiederum die Ausschläge des Amp. maßgebend für die . Beurteilung des Zustandes der Schleife sind (Abb. 6c).

Zu beachten ist hierbei, daß die Federn so gebogen sein müssen, daß der Kurzschluß der Relaiswicklungen R_x über die Federn 1 bis 6 vor der Abtrennung der zugehörigen Schleife zu erfolgen hat, damit der Ruhestrom nicht kurzzeitig unterbrochen wird.

Es ist nach Obigem ohne weiteres klar, daß auch bei anderen

c) Zwecken durch einfaches Anbauen weiterer Kontakte die verschiedensten Aufgaben gelöst werden können.

Als Beispiel sei die Kombination der Meldeanlage mit einer entsprechend durchgebildeten Kontrolluhr angeführt, die mittels geeigneter Vorrichtungen den Zeitpunkt des Stöpseins und die Dauer der Außerbetriebsetzung der Schleife nach erfolgter Meldung auf einem Registrierstreifen festlegt.

Auch für

d) Signalisierungs- und Überwachungszwecke ist die Anlage ohne weiteres geeignet, indem beispielsweise eine Schaltung entworfen wird, die den -Betriebsleiter mittels Fallklappen oder Signallampen in seinem Arbeitsraum über die Vorgänge in der Zentralmeldestelle unterrichtet und so eine Zuverlässig¹-keitskontrolle des Bedienungspersonals darstellt.

Kurz zusammengefaßt sind die Vorzüge der neuen Anordnung:

1. Übersichtlichkeit,

2. dauernde und ' deutliche Kennzeichnung erfolgter Meldungen nach Art (durch Farbe des Stöpselknopfes) und Lage (Kennzeichen) nach Abstellung der Signale,

3. Raumersparnis,

4. sofortige weitere Betriebsbereitschaft der Anlage,

5. einfache Bedienung,

' 6. dauernd einfache und schnelle Kontrollmöglichkeit des Betriebszustandes der Anlage und damit verbunden größte Sicherheit, 7. eventuelle Registrierung der Meldungen nach der Zeit oder Überwachung durch den Betriebsleiter.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Schleifenmelde- und Kontrollvorrichtung auf Zentralmeldetafeln von Gefahr- und Betriebsüberwachungsanlagen für Ruhe- und Arbeitsstrom mit in einer Ringleitung eingeschalteten Meldern, welche bei ihrer durch irgendeine bestimmte Ursache erfolgenden Auslösung einen Stromkreis schließen oder öffnen und hierdurch ein optisches und akustisches Signal auslösen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Art und Lage der Meldung durch ihre Farbe und in Verbindung mit einem entsprechenden Kennzeichen (K- Z.) angebende Signallampe nach. Art der Anruflampen und Stöpselklinken in Fernsprechämtern in unmittelbare Nähe und eindeutige Beziehung zu einer besonderen Kontaktvorrichtung (ζ. B. Stöpselklinke St. K.I.) gebracht wird, durch welch letztere bei Bedienung eines entsprechenden Kontaktelementes (Signalabstellstöpsel) in an sich bekannter Weise die optischen und akustischen Meldezeichen durch Ausschalten der meldenden Schleife aus der Anlage abgestellt werden, und daß hierbei die sofortige Meldebereitschaft der übrigen Schleifen wiederhergestellt und die Kennzeichnung der erfolgten Meldung durch Anwesenheit und Farbe des Kontaktelementes nach Lage und Art gewährleistet wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kontaktvorrichtung eine Reihe weiterer zweckmäßig gebildeter Kontakte vorgesehen wird, die bei Benutzung eines zweiten Kontaktelementes (Prüfstöpsel) nach Abtrennung der zugehörigen Schleife von der Anlage dieselbe an eine Hilfsspannung legen, derart, daß aus den eindeutig festgelegten Widerstandsverhältnissen in dem so gebildeten neuen Stromkreis und dem hierdurch bedingten Ausschlag eines eingeschalteten Strommessers Kurzschluß, Erdschluß und Drahtbruch in der Schleife sowie der jeweilige Betriebszustand (Ansprechen des Melders) der Schleife zu ersehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch weitere entsprechend gewählte Federsätze in der Kontaktvorrichtung, welche eine Zeitregistrierung der einlaufenden Meldungen und eine Überwachung des Bedienungspersonals durch Auslösen entsprechender Fallklappen und Lichtsignale im Zimmer des Betriebsleiters der jeweiligen Anlage ermöglichen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Vorschaltung eines kleinen Vorwiderstandes (V. W₁ bzw.

   V. W₂) unmittelbar vor die Melderanordnung, um eine Überwachung der Melderschleifen auf Kurzschluß durch eine entsprechende Stromänderung bei Benutzung des Prüfstöpsels (Pr. Si.) zu ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.