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Elektrische Alarmanlage mit einer oder mehreren !Überwachungsschleifen
Bei selbsttätigen Alarmanlagen für Feuer oder sonstige 'Gefahr anuß selbstverständlich
größter Wert auf höchstmögliche Betriebssicherheit und Zweckmäßigkeit gelegt werden.
Die Anlagen sollen ja in der Regel äußerst selten Alarm geben, und -es ist also
sehr wichtig, daß. die Anlage dann tatsächlich richtig wirkt, auch falls die persönliche
überwachung der Anlage sehr bering ist. Durch die Verwendung von zwei.- oder mehradrigen
übenvachu,ngästramkreisen oder Leitungsschleifen in den zu überwachenden Räumen
wurde die Betriebssicherheit schon in hohem Grade gesteigert.
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Es genügt aber nicht, über eine Anlage zu verfügen, bei welcher nun
die mit den Überwachungsschleifen verbundenen Schleifenrelais bei Fehlern und Feuer
sicher arbeiten; es ist offenbar ebenso wichtig, daßx die von den Schleifenrelais
auszulösenden Wirkungen richtig eintreten. Diese Schlleifenrrelais müssen also die
Fehler und die Feuermeldeglieder ordentlich und sicher auslösen, so daß richtig
gemeldet wird, daß Feuer besteht und wo das Feuer ist. Zwar ist es vorgeschlagen
worden, sämtliche Teile der Alarmanlage doppelt auszuführen, um die Sicherheit zu
erhöhen. Aus wirtschaftlichen Gründen hat aber dieser Vorschlag nicht in der Praxis
Eingang gefunden, da offenbar eine solche Anlage sehr teuer wird.
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Tatsächlich hat man bisher in der Praxis zur Erhöhung der Betriebssicherheit
nur die Maßnahme getroffen, daß doppelte Lampen für die Anzeige von Feuer und der
Schleifenrelaisnummer verwendet werden, damit wenigstens eine Lampe leuchtet, falls
die andere durchgebrannt ist. Diese beiden Lampen sind dann einfach in demselben
Stromkreis parallel geschaltet.
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Aber wichtiger ist es, daß tatsächlich der Hauptfeuermelder ausgelöst
wird; doch kann der Stromkreis für diesen Hauptmelder bei den bekannten Anlagen
verhältnismäßig leicht dadurch außer Betrieb gesetzt werden, daß vor oder während
der Alarmimpulse , der Stromreis unterbrochen werden kann.
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Für gewöhnlich wird eine Batterie für die Überwachung, die,
Alarmauslösung und für
die Meldelampen verwendet, während eine zweite
Batterie unbelastet in Bereitschaft vorhanden ist. Diese beiden Batterien werden
abwechselnd in Betrieb gesetzt, in der Regel für eine Woche.
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Aber unabhängig davon. wie diese Batterien verwendet werden, kann
es vorkommen: daß ein wichtiger Stromkreis für die Auslösung unrichtig geöffnet
wird. Beispielsweise kommt es oft vor, daß für die Batterie vorgesehene Schmelzsicherungen
vor oder gleich-" zeitig mit dein Aussenden der Alarmimpulse abschmelzen, wodurch
die Alarmkreise außer Betrieb gesetzt «-erden. Zu beachten ist, daß diese gewöhnlichen
Fehler nicht dadurch beseitigt werden können, daß eine Reservebatterie vorgesehen
wird, die beim Versagen der Hauptbatterie selbsttätig eingeschaltet wird. Einerseits
sind für die Einschaltung zusätzliche Relais o. dgl. nötig, die die Anlage noch
mehr verwickelt machen und selbst versagen können. z. B. infolge oxydierter Kontakte,
aber vor allem wird dadurch die Betriebssicherheit kaum erhöht. Falls nämlich durch
einen Linienfehler die Schmelzsicherungen der Hauptbatterie abschmelzen und infolgedessen
die Reservebatterie selbsttätig eingeschaltet wird, dann wird der noch bestehende
Linienfehler auch die Abschmelzung der Schmelzsicherungen der Reservebatterie verursachen,
so daß die Alarmkreise doch außer Betrieb gesetzt werden. > Die Erfindung bezweckt,
die Gefahr solcher Stromkreistinterbrechungen zu vermindern oder fast ganz zu beseitigen
und die Hetriebssicherheit sehr wesentlich zu erhöhen. Die I?rfndung betrifft eine
elektrische Alarmanlage mit einer oder mehreren überwachungsschleifen, die je aus
zwei oder mehreren Leitern (Adern a, b ... ) bestehen und durch
die zti schützenden Räume geführt sind und den Strom bei Feuer. oder sonstiger Gefahr
unterbrechende Kontakte (Thermokontakte i enthalten mit dem Kennzeichen, dal.> ein
Leiter (z. B. die a -Ader) jeder Überwachungsschleife an einen Teil der Stromduelle
und ein anderer Leiter (z. B. die l:-Ader ) jeder überwachungsschleife an einen
anderen Teil der Stromquelle, beispielsweise an verschiedene Teile derselben Batterie
oder an verschiedene gleichzeitig im Betrieb befindlichen Batterien angeschlossen
sind und <laß jeweils die entweder durch die a-Aderti odez- die bAdern der Überwachungsschleifen
gebildete Leitergruppe an einen anderen Teil der Stromquelle angeschlossen ist als
die 2vIelde- oder Alarmstromkreise, die von in dieser Leitergruppe liegenden Schaltmitteln
betätigt werden. Man hat dann Gewähr dafür, daß die Gefahrrneldung, falls eine Batterie
oder ein Batterieteil z. B. durch Abschmelzen einer Sicherung aulfer Betrieb gesetzt
wird, doch richtig ausgelöst zu werden vermag. Zu betonen ist, daß man schon bei
der Verwendung einer einzigen Batterie die von Batteriefehlern, z. B. Abschmelzen
der Batterieschmelzsicherungen, sonst verursachte Gefahr einer ausbleibenden Alarmauslösung
beseitigen kann; wird außerdem eine Reservebatterie verwendet, kann die Betriebssicherheit
noch erhöht werden.
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Die Zeichnung veranschaulicht als Beispiel eine Schaltung für eine
Ausführungsform der Erfindung.
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Die Batterie B hat an ihren beiden Polen Hauptsicherungen NS, HS1,
von welchen eine. z«-ecl;rnäliig gröller als die andere ist, damit die kleinere
Sicherung früher als die grötlere abschmilzt. Vom +-Pol hinter der 1-lauptsicherung
sind drei --Leitungen io, i i und 12 abgezweigt, von denen nur io eine Untersicherung
U& enthält. In ähnlicher Weise sind --Leitungen 13, 1q.. 15 vom ---1'0l hinter
derHauptsicherung abgezweigt. und nur die Leitung 13 enthält jedenfalls eine L ntersicherüng
US'b. Außerdem ist von einem inneren Batteriepunkt, vorzugsweise dein Mittel- oder
Nullpunkt. eine Leitung 1 <> (ohne Sicherung.) gezogen.
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Eine beliebige Anzahl von Überwachungsschleifen 1, 2, 3 sind vorgesehen.
die in üblicher Weise durch die zu überwachenden Räume gezogen sind und Stromunterbrecher
oder Therniokontakte T enthalten, die bei Feuer die Schleifen öffnen. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel haben die Schleifen je zwei Adern a, b.
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Die a-Adern sind nun vom -;--Leiter io über je ein Schleifenrelais
SR", SRa2, SR".;. über die Thermokontakte T und über je einen kleinen Schutzwiderstand
ntl. 1r13, n1.; zu einem vom Leiter 16 abgezweigten Nulleiter 17 geführt. Die b-Adern
zweigen vom --Leiter 13 ab. gehen weiter über die Thermokontakte T und über je ein
Schleifenrelais .SR,,I. SRI». SRhI zu je einem Schutzwiderstand nzl, in..
nti und sind also auch mit dem Nullleiter 1; verbunden.
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Zu beachten ist, da13 sämtliche a-Adern über die Sicherung US, mit
der Batterie verbunden sind, während die h-Adern über die Sicherung USt, mit der
Batterie in Verbindung stehen., Mit anderen Worten: die Untersicherungen für die
aAdern und für die bAdern sind getrennt. Beim Durchbrernnen einer dieser Sicherungen
bleiben die Leiter 11, 12, 14, 15. ebenso auch die Leiter 16 und 1; unbeeinflußt,
da ja diese Leiter keine Sicherungen enthalten. auch wird zweckmäßig eine der Untersicherungen
US" USL größer als die andere gewählt.
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Die Schleifenrelais haben je doppelte Kontäkte,
und
zwar einen gewöhnlich geöffneten, k1 oder k2, und einen gewälzhlich geschlossenen,
k3 oder 1Q. Die Kontakte k1 für die Schleifenrelais SR", usw. der &-Adern sind
parallel zwischen dem --Leiter 15 und dem Nulleiter 17 geschaltet und liegen in
Meldekreisen, die je eine Meldelampe SLai, SL,2, ,SL.3 oder ein sonstiges Meldegerät
enthalten. Ähnlicherweise sind für die Schleifenrelais SRbl usw. der b-Adern die
Kontakte k2 in Parallelschaltung zwischen dem Nulleiter 17 und dem -[--Leiter 12
in Meldekreisen angeordnet, die ebenfalls getrennte Meldelampen SLbl, SLb2, SLb3
enthalten.
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Die Kontakte k3 der Schleifenrelais der a-Aderh und die Kontakte k4
der Schleifenrelais der b-Adern sind unter sich in Reihe geschaltet, und zwar in.
einem Stromkreis vom -;--Leiter r r über die Kontakte k3, über ein Alarrnrelais
jARa der a-Adern zum Nullleiter 16 und weiter über ein, Alarm!relaisARb der
b-Adern, über die reihengeschalteten Kontakte k4 zum --Pol.
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Die beiden Alarmrelais AR" ARb :sind den a-Adern bzw. den b-Adern
gemeinsam und haben je drei gewöhnlich geöffnete Kontakte k,;, k6, it7 bzw. k$,
k9, 11o. Die beiden, Kontakte k5, k$ sind in Reihe geschaltet und gewöhnlich offen.
Dier Hauptfeuermelder BS hat zwei v oneinander unabhängige Widklungen 2r, z2, die
entweder vollkommen getrennte Spulen sind oder aber Teile derselben Spule. Ein Ende
der Spule 2 r ist durch den Leiter 18 über die Kontakte k5 und ks mit dem ---Leiter
12 und auch mit dem -1 --Leiter r 1 über einen Überwachungskontakt kll und das Relais
BR verbunden. Von dem anderen Ende dieser Spule 21 geht eine Leitung 19 über die
Kontakte k6, !z3 zum Nulleiter 16. Der letztgenannte @ Kreis ist bei k'6, k9 ge-,wöhnlich
geöffnet. Die 'Spule 22 ist miteinem Ende mit der Spule 2 1 und dem Leiter 19 verbunden,
während das andere Ende über einen Leiter 20 mit dem --Leiter 1.l. verbunden ist.
Vom Leiter 2o geht ein in der Regel offener Stromkreis durch einen örtlichen Feuermelder
FLD; (Meldelampe oder Klingel) über die Kontakte klo und k7 zum Nulleiter 16. Die
Spulen 21, a2 führen also für gewöhnfch nur den schwachen, durch das hochohmäge
Relais BR gehenden Ruhestrom, -der .es nicht vermag, das mit den Spulen 21, 22 verbundene
Mär mgerät, z. B. ein Läutewerk, zu betätigen. Dieses Alarmgerät ist z. B. in der
Feuerwache angeordnet.
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Diese Anlage hat folgende Wirkungsweise: Sämtliche dargestellten Relais
führen in der Regel Ruhestrom und halten ihre Anker angezogen. Wird eine a Ader
# unterbrochen;, dann fällt das entsprechende Schleifenxelais, z. B. ,SRRl, ab,
und der Kontakt kl wird geschlossen, so däß die Meldelampe SL,1 den Fehler anzeigt..
Gleichzeitig wird der entsprechende Kontakt k3 geöffnet, so daß das Alarmrelais
AR" abfällt und seine Kontakte k5; k6, k7 schließt. Dabei 'kann auch ein nicht veranschaulichter
Meldekreis, z. B. Meldelampen-oder Klingelkreis, für dieses Alarmrelais geschlossen
werden. In ähnlicher Weise wird bei Unterbrechung einer b-Ader die betreffende Schleifenlampe,
z. B. SLbl, gezündet und das betreffende Alarmrelais ARb zum Abfallen gebracht,
so daß die Kontakte 1s, k9, klo geschlossen werden.
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Bei gleichzeitiger Unterbrechung einer a-Ader und einer b-Ader werden
also die beiden Alarmrelais iARa, ARb abfallen, so daß die Kontakte k5, k8; k6,
k9; /a7, klo gleichzeitig geschlossen werden. Gber die Kontakte k8, k5 und den Leiter
18 wird dann die .Spule 21 unmittelbar mit dem ;--Leiter 12 verbunden, so daß das
hochohmige Relais BR abfällt, und diese Spule 21 sowie auch die SpuIe 22 werden
nun über Leiter 19 -und Kontakte k6, kg
an den Nulleiter 16 angeschlossen.
Es besteht jetzt für die Spule 21 .ein Stromkreis vom ---Leiter 12 zum Nulleiter
16 und für die Spule 22 ein Stromkreis vom ----Leiter 14 über Leiter 2o zum Nulleiter
16. Die beiden Spulen haben also nunmehr ihren vollen Strom, der viel stärker ist
als ihr durch das hochohrnige Relais BR gehender Ruhestrom. Jede der beiden .Spulen
21, 22 kann für sich Alarm auslösen, auch falls kein Strom durch die andere fließt,
und lösen also jetzt Feueralarm aus.
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Wesentlich ist, daß die Anlage auch arbeitet, wenn ein Teil der Batterie
aus irgendwelchem Grunde außer Betrieb gesetzt wird, z. B. durch Abschmelzen einer
Sicherung.
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Falls US" abschmilzt, fällen die Schleifenrelais SR", usw. der a -Adern
ab; aber ihre Meldela-ripenSLal usw. leuchten trotzdem auf, weil sie immer noch
Strom von der --Seite der Batterie erhalten. Ähnliches gilt für die Schleifenrelais
und Meldelampen derbAdern. Das Abschmelzen der Sicherungen US, USb bleibt ohne Einfluß
auf die Alarmstromkreise, weil die Leiter 11, 12, 1.1, 15, 16, 17 von diesen
Sicherungen unabhängig sind. Durch die Verwendung von zwei Sicherungen US"
USF, wird die bei einer .einzigen gemeinsamen Sicherung unvermeidliche Auslösung
von blindem Alarm beim Abschmelzen einer Sicherung vermieden. Außerdem wird die
Auslösung von Feueralarm sichergestellt, falls durch Überstrom (Überspannung) o.
dgl. außergewöhnlicheVerhältnisse bei Feuer eintreten. Es kommt nämlich beim Feuer
öfter vor, daß Überleitung vom elektrischen Starkstromnetz (Belichtungsnetz) in
die für gewöhnlich als Schwachstromnetz ausgeführte Feueralarmanlage erfolgt.
Falls
-diese Überleitung z. B. in eine LAder erfolgt, schmilzt die Untersicherung US'b
ab; aber die Alartnauslösung kann jedoch über die von US" unabhängige Spule 21 ordnungsgemäß
erfolgen.
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Auch wenn eine Hauptsicherung, z. B. NS., abschmilzt, kann eine Feuermeldung
richtig erfolgen. Das Abschmelzen von NS" setzt die Schleifenrelais SR" usw. der
(7-Adern, die Meldelampe SLat usw. der b-Adern, das Relais BR und die Spule 2 i
außer Betrieb; aber Alarm kann doch über AlarmrelaisAR" und die Spule 22 richtig
ausgelöst werden. #Minliches gilt offenbar beim Abschmelzen der Hauptsicherung PISJI.
Auch ein einzelner Fehler in der Batterie selbst, z. B. eine Unterbrechung einer
Verbindung Zwischen zwei benachbarten Akkumulatorzellen, setzt offenbar die Anlage
nicht außer Betrieb. Zu beachten ist, daL3 die beiden Schleifenmeldelampen derselben
aus einer ü-Ader und einer bAder bestehender. Schleife, z. B. SZ", und SL"i, im
Gegensatz zu den bekannten Systemen in Stromkreisen angeordnet sind, die voneinander
ganz getrennt und unabhängig sind. Hierdurch wird nicht nur eine größere Betriebssicherheit,
sondern auch eine höhere Selelzti@itit in der Alarmanlage erzielt, -weil man sofort
in der Hauptstelle ablesen kann" nicht nur daß ein Fehler in einer Schleife vorhanden
ist, sondern auch welche Ader unterbrochen ist. Bei Feuer brennen die beiden Meldelampen
derselben Schleife, z. B. SL"" SLii, gleichzeitig und bilden eine zusätzliche Anzeige
für das Feuer. Die beiden zusammengehörigen Lampen derselben Schleife Werden vorzugsweise
nebeneinander angcbracht, so daß man sofort sieht, wenn beide Lampen gleichzeitig
brennen.
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plan sieht also, daß die aAdern an einen Batterieteil zwischen ---Pol
und -Null, aber die davon. zu betätigenden Alarmstromkreise, z. B. für SLi bis SL,
und 2i, an einen anderen Batterieteil zwischen --Pol und Null angeschlossen sind.
Diese Teile sind sozusagen kreuzweise geschaltet. -Ähnliches -gilt für die b-Adern.
Die Leiter der L-ber@vachun.gssclileifen sind also gruppenweise an verschiedene
Batterieteile angeschlossen, und die von einer solchen Gruppe zu betätigenden Melde-
oder Alarmstromkreise sind an einen anderen Batterieteil angeschlossen als derjenige,
Woran die Gruppe selbst angeschlossen ist. :Mniiiches gilt, falls anstatt verschiedener
Batterieteile verschiedene Batterien verwendet werden.
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Falls besondere Meldelampen oder Klingeln für die Alarmrelais AR«,
ARb, angeordnet werden, wird die Lampe für das zwischen -.--Pol und Nulleiter angeordnete
Relais AR" zwischen dein --Pol und dein Nulleiter eingeschaltet. Da; Unigekehrte
gilt für AR
b. Allgemein gilt also, daß ein Relais und dessen Signalkreise,
d. h. die vom Relais zu schließenden Stromkreise, vorzugsweise an verschiedene Batterieteile
oder aber an verschiedene Batterien kreuzweise geschaltet sein sollen.
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Der örtliche Feuermelder oder Neüeinnelder ELDi ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel nur zwischen --Pol und Nulleiter anl.;cordnet. Er kann aber
genau wie der Hauptinc-lderBS in doppelten Stromkreisen zwischen den beiden Polen
und dem Nulleiter eingeschaltet werden. Beim Ausführungsbeispiel ist ferner angenommen,
daß die beiden Hälften einer Batterie für die Zwecke der Erfindung verwendet werden.
Offenbar kann man aber die erforderlichen Anschlüsse an andere innere Punkte der
Batterie verlegen oder auch zwei oder mehrere Batterien verwenden.
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Um Schutz gegen L"berspan.nungen zu schaffen, z. B. weim eine Schleife
oder eine Ader mit einem Starkstromnetz (dem Lichtnetz) in Berührung kommt, empfiehlt
es sich, die Untersicherungen in demjenigen Ende des Schleifenleiters "r, b anzubringen,
welches kein Relais enthält, damit nur kleine Widerstünde sich zwischen der Sicherung
und dem zunächstliegenden Batterieanschluß befinden.
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Offenbar können die Spulen 21, 22 ganz voneinander getrennt sein und
zwei getrennten, voneinander unabhängigen Feuermeldern angehören.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, einen oder mehrere wichtige Alarmstromkreise
mehrfach anstatt doppelt auszuführen.
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Bei der Verwendung von zwei Batterien oder Stromquellen sind diese
in allen Schaltungsfällen ztveckm.äßig elektrisch voneinander getrennt. Hierdurch
wird u. a. der große Vorteil erzielt, daß, falls eine C'berleitung von einem Starkstromnetz
gleichzeitig an zwei ungleich bemannten Adern, also eine aAder und eine b-Ader,
die gleiclizeitil;c@ Mischnielzung von sämtlichen Sicherungen NS", HS", CIS", CIS"
bewirkt, was allerdings unwahrscheinlich ist, die zweite Batterie da\-on ganz tuiüeci.nflttl;it
bleibt und Alarin ordnungsgemäß auslöst. Werden zwei oder inehrerc Batterien verwendet,
können bei jeder Batterie die beiden Hälften für die Zwecke der Erfindung herangezogen
werden, und schlief,')-]ich sei bemerkt, daß auch mehr als drei Anschlüsse an derselben
Batterie vorgenommen werden können.