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Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsanordnung
für Rauch-
und Wärmeabzugsanlagen
mit elektrischen Antrieben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei aus der Praxis bekannten Rauch-
und Wärmeabzugsanlagen – abgekürzt RWA-Anlagen – können Lüftungsklappen
durch die elektrischen Antriebe aus einer geschlossenen Stellung
in eine geöffnete
Lüftungsstellung
bewegt werden und darüber hinaus
für verstärkten Rauch-
und Wärmeabzug,
insbesondere im Brandfall, in eine noch weiter geöffnete Alarmstellung.
Die elektrischen Antriebe werden dazu durch eine Rauch- und Wärmeabzugsanlagen- und Lüftungssteuerung
gesteuert mit elektrischer Energie gespeist. Normalerweise erfolgt
die Speisung aus einem elektrischen Netz über einen Transformator und
einen diesem nachgeschalteten Gleichrichter, der einen Ladekondensator
zur Glättung
beaufschlagt. Weiterhin ist zur möglichst weitgehenden Ausregelung
von Netzspannungsschwankungen ein Spannungsregler vorgesehen. Dieses
Netzteil muss so aufgebaut sein, dass auch kurzzeitige hohe Anlaufströme an die
angeschlossenen – in
der Regel parallel geschalteten – Antriebe abgegeben werden können. Zu
einer sicheren Energieversorgung gehört nach dem Stand der Technik
wenigstens ein Notstromakkumulator, der bei Ausfall des elektrischen
Netzes die Energieversorgung der elektrischen Antriebe übernimmt,
wozu eine Umschaltung von Netzbetrieb auf Notstromakkumulatorbetrieb
zu erfolgen hat. Der Notstromakkumulator soll über einen längeren Zeitraum, typisch mindestens
72 Stunden, einen Ruhestrom zur Speisung der Steuerung, insbesondere
der Rauchabzugsanlagen- und Lüftungssteuerung
abgeben können
und im Anschluss daran die elektrischen Antriebe noch mit genügender Energie
versorgen können,
damit diese die Rauchabzugsklappen zweimal in die vollständig geöffnete Alarmstellung
und dazwischen in die geschlossene Stellung bewegen können. Zur
Ladung des Notstromakkumulators ist eine Ladeeinrichtung vorzusehen,
die üblicherweise
einen Transformator, einen Gleichrichter mit Ladekondensator, eine
Ladesteuerung sowie einen Laderegler umfaßt. – Somit ist der technische
Aufwand, um die elektrischen Antriebe der Rauch- und Wärmeabzugsanlage
und die zugehörige
Rauch- und Wärmeabzugsanlagen-
und Lüftungssteuerung
zuverlässig
sowohl bei Normalbetrieb aus dem elektrischen Netz als auch bei
Netzausfall aus dem Notstromakkumulator mit Energie zu versorgen,
erheblich. Dies gilt insbesondere bei Netzbetrieb für die gewünschte Ausregelung
von Netzspannungsschwankungen sowie für die Bereitstellung der hohen
Anlaufströme.
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In einer bekannten Steuerungs- und Überwachungseinrichtung
für eine
Rauch- und Wärmeabzugsanlage
sind mehrere mit einem Mikroprozessor verbundene elektronische Baugruppen
oder Module in einem Gehäuse
angeordnet (
DE 196
47 823 A1 ). Eine Grundplatine in dem Gehäuse enthält alle
Anschlußelemente
und passiven Bauelemente für
die Grundfunktionen der Anlage, im einzelnen unter anderem eine
Stromversorgung von Motoren, eine Stromversorgung von Logikbauelementen,
eine Umschaltung zwischen Netz- und Akkubetrieb, Anschlußelemente
für den
Netzanschluß,
ein R/W-Modul, Melderelais, Rauchmelder, Feuertaster, Lüftertaster sowie
für zwei
Motorlinien Anschlüsse
für einen Transformator,
einen Gleichrichter und Akkumulatoren. Der Transformator und der
Gleichrichter sind auf einer Montageplatte montiert und die Akkumulatoren sind
auf den Gehäuseboden
gestellt. Eine Ladeschaltung der Akkumulatoren weist einen einfachen Laderegler
mit Stronikonstanthaltung und Spannungsbegrenzung auf. Dem Laderegler
ist eine Temperaturkompensationsschaltung zugeordnet, mit der erreicht
werden soll, daß der
Laderegler die Akkumulatoren stets entsprechend ihrer Kapazität vollädt. – Grundsätzlich werden
die Motoren bzw. Motorlinien im Normalbetrieb aus dem Netz und nicht
aus den Akkumulatoren gespeist, die ausschließlich zur Aufrechterhaltung
eines Notbetriebs dienen. Es handelt sich somit ausschließlich um
Notstromakkumulatoren. Die Energieversorgungsanordnung, die mit
dieser Steuerungs- und Überwa chungseinrichtung
gesteuert wird, erfordert somit den eingangs dargelegten hohen technischen
Aufwand.
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Letzteres gilt auch für eine andere
bekannte gattungsgemäße Energieversorgungsanordnung, bei
der die Energieversorgung der motorischen Antriebe dezentral aufgebaut
ist, indem Energieversorgungseinheiten wie Trafo, Akku oder dergleichen
in örtlicher
Nähe der
Antriebe angeordnet sind (
DE
195 07 407 A1 ). Dabei kann ein Motorsteuergerät, das zur
Spannungsversorgung von z.B. 4 RWA-Antrieben dient, einen Akku mit
zugehöriger
Lade- und Überwachungseinrichtung
aufweisen. Es werden in dem Motorsteuergerät Betriebszustände und
Störungen
wie Netzausfall, Akkustörung
erfaßt,
die an eine Steuerzentrale übertragen
und dort aufgezeigt werden. Die Steuerzentrale besitzt eine eigene
Spannungsversorgung mit einem Transformator, die z.B. auch Feuertaster
speist, aber nicht zur Stromversorgung der RWA-Antriebe dient.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Energieversorgungsanordnung für Rauch-
und Wärmeabzugsanlagen
mit elektrischen Antrieben der eingangs genannten Gattung dahingehend
zu verbessern, daß der
technische Aufwand für die
Bereitstellung der elektrischen Energie, mit der die elektrischen
Antriebe und die Steuerung einschließlich der Rauch- und Wärmeabzugsanlagen- und Lüftungssteuerung
beaufschlagt werden, bei gleichzeitiger Steigerung der Zuverlässigkeit
herabgesetzt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Energieversorgungsanordnung
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Die Lösung beruht auf dem Prinzip,
daß nicht nur
ein Notstromakkumulator für
den sicheren Betrieb bei Ausfall der primären elektrischen Energiequelle,
typisch einem elektrischen Netz, vorgesehen ist, sondern, daß auch für den normalen
Betriebsfall wenigstens ein Akkumulator, als Hauptakkumulator bezeichnet,
vorgesehen ist, dessen Kapazität
größer als
diejenige des Notstromakkumulators ist, und daß die Energieabgabe des Hauptstromakkumulators und
des Notstromakkumulators nicht nur abhängig von dem Bereit stehen der
primären
Energiequelle, sondern auch zumindest abhängig von dem Ladungszustand
des Hauptakkumulators gesteuert wird.
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Also auch dann, wenn die primäre elektrische
Energiequelle, insbesondere ein elektrisches Netz ungestört ist,
erfolgt die Energieversorgung in diesem Normalfall aus dem Hauptakkumulator,
der ohne weiteres kurzzeitig hohe Anlaufströme der elektrischen Antriebe
bereitstellen kann, erforderliche Nennströme für Rauch- und Wärmeabzugsanlagen mit
vielen parallel geschalteten Antrieben ohne Verwendung aufwendiger
Drei-Phasen-Netzgeräte
liefern kann und die Spannung für
die elektrischen Antriebe ohne aufwendige Regelschaltungen weitgehend
konstant hält.
Der Hauptakkumulator hat also eine Pufferfunktion und wirkt als
Spannungsregelglied. Darüber
hinaus kann auch bei Ausfall der primären Energiequelle die Energieversorgung
der Rauch- und Wärmeabzugsanlage
und eine Ruhestromversorgung insbesondere der Steuerung aus dem
Hauptakkumulator erfolgen, solange dieser nicht unter einen vorgegebenen
Grenzwert, nämlich den
dritten Ladungszustandsmindestwert, entladen ist. Dementsprechend
genügt
ein Notstromakkumulator einer verhältnismäßig geringen Kapazität. Zu den
durch die Energieversorgungsanordnung ausgeübten Funktionen gehört wesentlich
die Aktivierung einer sogenannten Lüftungssperre, wenn ein erster Ladungszustandsmindestwert
des Hauptakkumulators unterschritten wird. Dieser erste Ladungszustandsmindestwert
liegt über
der Entladeschlussspannung, die insbesondere gemäß Anspruch 4 der dritte Ladungszustandsmindestwert
ist. Wenn die Lüftungssperre
aktiviert ist, kann der Hauptstromakkumulator immer noch den nötigen Ruhestrom
liefern und die elektrische Energie bei weiteren Fahrbefehlen den
elektrischen Antrieben zur Verfügung
stellen, bis der dritte Ladungszustandsmindestwert unterschritten
wird. – Die
oben genannte Lüftungssperre bedeutet,
dass elektrische Antriebe, die Rauch- und Wärmeabzugsklappen in Lüftungsstellung
bewegen, zunächst
selbsttätig
gestoppt werden und sich anschließend in die geschlossene Stellung
bewegen, in der sie verharren, bis die Lüftungssperre wieder aufgehoben
wird.
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Gemäß Anspruch 2 ist die Steuerung
mit einer Ladeenergie-Ausfallsüberwachungseinrichtung ausgestattet,
welche einen Ladeenergieausfall für den Hauptakkumulator und
den Notstromakkumulator überwacht
und meldet. Damit kann eine Betätigung
der Umschalteinrichtung aus der Stellung, in der die Steuerung und
die Antriebe aus dem Notstromakkumulator gespeist werden, in die
Stellung, in der die Speisung aus dem Hauptakkumulator erfolgt,
befohlen werden, wenn ein Ladeenergieausfall beendet ist. Anschließend kann
die Aufhebung der Lüftungssperre,
die bei Unterschreiten des ersten Ladungszustandsmindestwerts aktiviert
ist, zugelassen werden, wenn der Ladeenergieausfall beendet ist.
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Die Ladungszustandsüberwachungseinrichtung
kann gemäß Anspruch
3 einfach als Spannungsüberwachungseinrichtung
ausgebildet sein.
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Mit Ausgängen der Umschalteinrichtung,
an welche die Steuerung und die Antriebe zur Energieversorgung aus
dem Hauptakkumulator oder dem Notstromakkumulator angeschlossen
sind, können gemäß Anspruch
5 weitere elektrische Verbraucher der Rauch- und Wärmeabzugsanlage
und/oder zugehöriger
externer Leistungsteile verbunden sein. Hierzu können eine Funkschnittstelle,
eine Busschnittstelle, eine Rauch- und Wärmeabzugsanlagenschnittstelle
sowie eine Lüftungsschnittstelle, letztere
für eine
Verdrahtung mit Ruhestromlinien gehören.
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Unter den Begriffen Hauptakkumulator
und Notstromakkumulator wird nicht nur jeweils ein einziger Akkumulator
verstanden, sondern es können auch
Gruppen von Akkumulatoren zu einem Hauptakkumulator beziehungsweise
Notstromakkumulator zusammengefasst sein.
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Das erfindungsgemäße Prinzip lässt sich
in Verbindung mit verschiedenen primären elektrischen Energiequellen
vorteilhaft anwenden; am üblichsten ist
die Bereitstellung der primären
elektrischen Energie durch ein elektrisches Netz, aus dem gemäß Anspruch
6 über
einen Gleichspannungserzeuger und je einen Laderegler der Hauptakkumulator
und der Notstromakkumulator gespeist werden können. Der Gleichspannungserzeuger
ist ein Netzgerät
oder Netzteil mit einem Netztransformator mit Gleichrichter und
Ladekondensator. Solche Gleichspannungserzeuger werden auch bei
anderen Varianten der Erfindung eingesetzt.
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Insbesondere kann nach Anspruch 7
der Hauptakkumulator und der Notstromakkumulator jeweils über einen
getrennten Gleichspannungserzeuger und einen separaten Laderegler
aus dem elektrischen Netz mit elektrischer Energie versorgt werden. Die
letztgenannte Aufteilung der Energieversorgung im Anschluss an das
elektrische Netz kann die Sicherheit der Energieversorgungsanordnung
erhöhen und
die Auswahl leistungsschwächerer
Komponenten der Gleichspannungserzeuger ermöglichen.
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Im Zuge einer umweltfreundlichen
elektrischen Energieerzeugung kann vorteilhaft als primäre elektrische
Energiequelle eine Solarenergiequelle dienen, die in der Variante
nach Anspruch 8 über
einen Solarenergiequellenumschalter in dessen erster Schaltstellung über je einen
separaten Laderegler mit dem Hauptakkumulator und dem Notstromakkumulator
in Verbindung steht. In der zweiten Schaltstellung des Solarquellenumschalters
ist hingegen die Solarenergiequelle über einen Wechselrichter mit einem
elektrischen Netz zur Rückspeisung überschüssiger Solarenergie
verbunden. Der Solarenergiequellenumschalter ist durch die Ladungszustandsüberwachungseinrichtung
der Steuerung umschaltbar und wird in die zweite Schaltstellung
umgeschaltet, wenn der Hauptakkumulator und der Notstromakkumulator
ihre Ladeschlussspannungen erreicht haben, also nicht mehr geladen
werden sollen.
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In Erweiterung der voranstehenden
Variante können
gemäß Anspruch
9 vorteilhaft zwei Solarenergiequellen als elektrische Energiequelle
eingesetzt werden, wobei je eine der beiden Solarenergiequellen über einen
zugehörigen
Solarenergiequellenumschalter in dessen ersten Schaltstellung mit
dem Hauptakkumulator oder mit oder dem Notstromakkumulator in Verbindung
gebracht werden kann. In einer anderen, nämlich der zweiten Schaltstellung
der Solarenergieumschalter wird über
einen gemeinsamen Wechselrichter Energie in das elektrische Netz zurückgespeist,
die zur Aufladung des Hauptakkumulators und/oder des Notstromakkumulators
nicht benötigt
wird. Die Energierückspeisung
ist bei dieser erweiterten Variante dadurch verstärkt, dass
sie nicht voraussetzt, dass sowohl der Hauptakkumulator als auch
der Notstromakkumulator voll geladen sind, sondern es wird die Ladeenergie
zurückgespeist,
die jeweils für
die Ladung des Hauptakkumulators oder des Notstromakkumulators entbehrlich
ist.
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In der Variante gemäß Anspruch
10 kann die Ladung des Hauptakkumulators und des Notstromakkumulators
zuverlässig
auch dann erfolgen, wenn die Solarenergie, beispielsweise wegen
der Wetterlage, dazu nicht ausreicht. In diesem Fall wird nur hilfsweise
auf das elektrische Netz zur Ladung zurückgegriffen, indem ein Energiequellenumschalter
in eine entsprechende Schaltposition betätigt wird, wobei die Betätigung abhängig von
der mit der Solarenergiequelle erzeugten Spannung erfolgen kann. Überschüssige, nicht
zur Ladung des Hauptakkumulators und des Notstromakkumulators benötigte Solarenergie
kann wiederum über
einen Wechselrichter in das elektrische Netz zurückgespeist werden. Zwischen das
elektrische Netz und die Laderegler ist als Gleichspannungserzeuger
ein Netzgerät
beziehungsweise Netzteil eingefügt.
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Eine vorteilhafte Kombination von
zwei Solarenergiequellen mit hilfsweiser Bereitstellung des elektrischen
Netzes als primäre
Energiequelle ist in Anspruch 11 angegeben. Der Hauptakkumulator
und der Notstromakkumulator werden über separate Laderegler geladen,
die vorrangig aus den Solarenergiequellen gespeist werden und nur
bei zu geringer Energiebereitstellung durch die Solarenergiequellen entweder über eine
gemeinsame Gleichspannungsquelle – Netztransformator mit Gleichrichter
und Ladekondensator – oder über zwei
separate Gleichspannungsquellen geladen werden. Eine Rückspeisung überschüssiger Solarenergie
erfolgt über
einen gemeinsamen Wechselrichter in das elektrische Netz, sobald
entweder der Hauptakkumulator oder der Notstromakkumulator seine
Ladeschlussspannung erreicht hat.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
einer Zeichnung mit 5 Figuren erläutert, in der vereinfachte
Schaltungsanordnungen der Energieversorgungsanordnung dargestellt
sind, und zwar:
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1 Eine
Grundausführung
mit einem elektrischen Netz als primäre elektrische Energiequelle
zur Ladung des Hauptakkumulators und des Notstromakkumulators über eine
gemeinsame Gleichstromquelle,
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2 als
erste Variante eine Anordnung gemäß 1, jedoch mit zwei getrennten Gleichspannungserzeugern
zur Ladung des Hauptakkumulators und des Notstromakkumulators,
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3 eine
zweite Variante mit einer Solarenergiequelle zum Laden des Hauptakkumulators
und des Notstromakkumulators,
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4 eine
dritte Variante mit zwei Solarenergiequellen, von denen je eine
zur Ladung des Hauptakkumulators und eine zur Ladung des Notstromakkumulators
geschaltet ist, und
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5 als
vierte Variante eine Solarenergiequelle, die außer zur Ladung des Hauptakkumulators und
des Notstromakkumulators zur Energierückspeisung in ein elektrisches
Netz dient.
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In der Grundausführung gemäß 1 steht ein elektrisches Netz 1 über einen
Netztransformator 2 und einen Gleichrichter 3 mit
Ladekondensator 4 mit nicht bezeichneten Eingängen einer
Energieversorgungssteuerung 5 in Verbindung, die nur als
Block dargestellt ist. An Ausgänge
der Energieversorgungssteuerung 5 ist über je einen Laderegler 6 beziehungsweise 7 ein
Hauptakkumulator 8 beziehungsweise ein Notstromakkumulator 9 angeschlossen.
Von diesen führen
Leitungen 10 und 11 zurück zu der Energieversorgungssteuerung,
und zwar zu einer darin für
den Hauptakkumulator und den Notstromakkumulator enthaltenen separaten
Ladungszustandsüberwachungseinrichtung.
Die Energieversorgungssteuerung 5 enthält weiterhin mindestens eine
Ladeenergie-Ausfallüberwachungseinrichtung, die
einen Ladeenergieausfall für
den Hauptakkumulator und den Notstromakkumulator meldet.
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Weiterhin weist die Energieversorgungssteuerung 5 Ausgänge 12 und 13 zur
Steuerung einer aus Umschaltrelais 14, 15 bestehenden
Umschalteinrichtung sowie einen Ausgang 16 zur Betätigung einer Lüftungssperre
auf.
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Über
die Umschaltrelais 14, 15, die in der Normallage
gezeichnet sind, wird die zur Steuerung und Betätigung einer Rauch- und Wärmeabzugsanlage
benötigte
Gleichstromenergie alternativ dem Hauptakkumulator 8 oder
dem Notstromakkumulator 9 entnommen. Diese Gleichstromenergie
wird über eine
der Leitungen 17,18 in eine Rauch- und Wärmeabzugsanlage-
und Lüftungssteuerung 19 eingespeist,
die als Block dargestellt ist und als RWA- und Lüftungssteuerung abgekürzt wird.
An nicht bezeichneten Ausgängen
der RWA- und Lüftungssteuerung 19 sind
die von dieser zu betätigenden
elektrischen Antriebe angeschlossen, beispielsweise die elektrischen
Antriebe 20 und 21, die auch stellvertretend für eine Gruppe
von Antrieben dargestellt sein können.
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Die RWA- und Lüftungssteuerung 19 kann Steuerkommandos
von einer externen Peripherie 22 über eine Lüftungsschnittstelle 23,
eine RWA-Schnittstelle 24 erhalten, wobei die Verbindung zur
Peripherie über übliche Ruhestromlinien
erfolgen kann. Weiterhin sind in der RWA- und Lüftungssteuerung 19 eine
Busschnittstelle 25 und eine Funkschnittstelle 26 vorgesehen, über die
ebenfalls RWA-Steuerkommandos, Lüftungssteuerkommandos
und Rückmeldungen übertragen
werden können.
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Mit der beschriebenen Energieversorgungsgrundausführung wird
das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt,
nachdem die Energieversorgung der RWA- und Lüftungssteuerung durch einen Ruhestrom
und auf entsprechende Kommandos die Energieversorgung der elektrischen
Antriebe 20, 21 über die Leitungen 17, 18 im
Normalfall aus dem Hauptakkumulator 8 erfolgt, der gegenüber dem
Notstromakkumulator 9 eine höhere Kapazität aufweist, wobei
der Hauptakkumulator 8 und der Notstromakkumulator 9 auch
als Puffer während
eines Ladevorgangs aus dem elektrischen Netz 1 über die
Gleichspannungsquelle mit dem Transformator 2, dem Gleichrichter 3 und
dem Ladekondensator 4 dienen. Gesteuert durch die Energieversorgungssteuerung 5 sind
die Umschaltrelais 14, 15 im Notbetrieb in ihrer in 1 dargestellten Position.
Für die
tägliche
Lüftung
werden die Antriebe 20, 21 dagegen ausschließlich aus
dem Hauptakkumulator 8 gespeist, wenn ein entsprechendes
Lüftungskommando
in die RWA- und Lüftungssteuerung
19 eingeht,
wozu das Umschaltrelais 14, 15 umgeschaltet wird.
Die Antriebe 20, 21 können solange in die Lüftungsstellung
fahren und verbleiben, bis der Hauptakkumulator 8 einen ersten
Ladungszustandsmindestwert unterschreitet, der durch die Ladungszustandsüberwachungseinrichtung
in der Energieversorgungssteuerung 5 erfasst wird. Bei
der Erfassung und Meldung dieses Zustands wird die Lüftungssperre über den
Ausgang 16 der Energieversorgungssteuerung 5 in
der RWA- und Lüftungssteuerung 19 aktiviert.
Eine Meldung des Ausfalles der Ladeenergie aus dem Gleichrichter 3 und
Ladekondensator 4 wird ebenfalls in der Energieversorgungssteuerung 5 gemeldet.
Nach Wiedereinsetzung der Ladung des Hauptakkumulators 8 bleibt die
Lüftungssperre
solange aktiviert, bis der Hauptakkumulator 8 genügend aufgeladen
ist und einen zweiten Ladungszustandsmindestwert überschreitet, was
wiederum durch die Ladungsüberwachungseinrichtung
in der Energieversorgungssteuerung 5 erfasst wird. Nach
Aktivierung der Lüftungssperre
kann aus dem Hauptakkumulator 8 weiterhin Ruhestrom über die
Umschaltrelais 14, 15 in die RWA- und Lüftungssteuerung 19 eingespeist
werden, wobei in gleicher Weise, jedoch nicht dargestellt, auch
eine Versorgung der Energieversorgungssteuerung 5 erfolgen
kann.
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Die RWA- und Lüftungssteuerung sowie die Energieversorgungssteuerung
werden zusammen auch als Steuerung bezeichnet.
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Erst wenn durch die Ruhestromentnahme bei
fehlender Aufladung ein dritter Ladungszustandsmindestwert des Hauptakkumulators 8 unterschritten wird,
der vorzugsweise gleich der Entladeschlussspannung ist, wird durch
Erfassung dieses Ladungszustands mit der Ladungszustandsüberwachungseinrichtung
in der Energieversorgungssteuerung 5 eine Umschaltung der
Umschaltrelais 14, 15 ausgelöst, so dass nun der Notstromakkumulator 9 verhältnismäßig kleiner
Kapazität
die Ruhestromversorgung der Steuerung, insbesondere der RWA- und
Lüftungssteuerung 19 während 72
Stunden übernehmen
kann und genügend
Energie für
eine Ansteuerung aller Antriebe, einschließlich der Antriebe 20, 21 bei
auftretenden RWA-Kommandos zur Verfügung stellen kann, insbesondere
bei einer vorgeschriebenen Kommandofolge, mit der innerhalb von
15 Minuten zuerst in die Alarmstellung gefahren wird, dann in die
geschlossenen Stellung und schließlich wieder in die Alarmstellung,
nachdem die Ladeenergie ausgefallen ist.
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Sobald die Ladeenergie wieder zur
Verfügung
steht, wird auf die Energieentnahme aus dem Hauptakkumulator zurückgeschaltet.
Wenn es also nach Wiederaufnahme des Ladebetriebs zu einer erneuten
RWA-Auslösung
kommt, können
die elektrischen Antriebe 20, 21 zunächst wieder über die durch
die Energieversorgungssteuerung 5 betätigten Umschaltrelais 14, 15 aus
dem Hauptakkumulator 8 beaufschlagt werden, wobei dessen
Ladungsreserven genutzt werden können.
Die Lüftungssperre
wird danach aufgehoben, wenn der Hauptakkumulator 8 einen
zweiten Ladungszustandsmindestwert erreicht, der größer ist
als der erste Ladungszustandsmindestwert und jedenfalls größer als
der dritte Ladungszustandsmindestwert bei Entladeschlussspannung.
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Zu den folgenden beschriebenen Varianten der
voranstehenden Grundausführung
sind gleiche Bestandteile der dargestellten Energieversorgungsanordnungen
mit identischen Bezugszeichen wie die Grundausführung gemäß 1 versehen.
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In der ersten Variante der Energieversorgungsanordnung
nach 2 dient die beschriebene Gleichstromquelle,
bestehend aus dem an das elektrische Netz 1 angeschlossenen
Transformator 2 mit nachgeschaltetem Gleichrichter 3 und
Ladekondensator 4, nur zur Ladung des Hauptakkumulators 8 über dessen
Laderegler 6 und eine modifizierte Energieversorgungssteuerung 27.
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Die modifizierte Energieversorgungssteuerung 27 weist
einen weiteren Eingang 28 auf, der Ladeenergie nur für den Notstromakkumulator 9 aufnimmt,
der wiederum über
den zugehörigen
Laderegler 7 geladen werden kann. Der Eingang 28 wird ebenfalls
aus dem elektrischen Netz 1, jedoch über eine separate Gleichstromquelle
mit einem Transformator 29, einem Gleichrichter 30 und
einem Ladekondensator 31 beaufschlagt.
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Abgesehen von der separaten Lademöglichkeit
des Hauptakkumulators 8 und des Notstromakkumulators 9 ist
die Funktion der ersten Variante die gleiche wie die der Grundausführung.
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Die zweite Variante gemäß 3 unterscheidet sich von
der Grundausführung
dadurch, dass die Ladeenergie des Hauptakkumulators 8 und des
Notstromakkumulators 9 nicht aus dem elektrischen Netz 1 – als primärer elektrischer
Energiequelle – entnommen
wird, sondern aus einer Solarenergiequelle 32, die eine
Solarzellenanordnung ist. Die Solarenergiequelle 32 kann über einen
Solarenergieumschalter 33, ein Umschaltrelais, mit Eingängen 34, 35 einer
modifizierten Energieversorgungssteuerung 36 verbunden
werden. Zwischen dem Eingang 35 und einem Ausgang 37 der
modifizierten Energieversorgungssteuerung 36 besteht eine
Verbindung, so dass ein Wechselrichter 38 zur Energierückspeisung in
das Netz 1 – von
der Solarenergiequelle 32 über den Solarenergieumschalter 33 und
den Eingang 35 – beaufschlagt
werden kann. In der gezeichneten Stellung des Solarenergieumschalters
ist dieser mit dem Eingang 34 zum Laden des Hauptakkumulators 8 und
des Notstromakkumulators 9 verbunden. Eine Umschaltung
zu dem Eingang 35 erfolgt, wenn der Hauptakkumulator 8 und
der Notstromakkumulator 9 ihre Ladeschlussspannungen erreicht
haben, wonach die nicht mehr als Ladeenergie benötigte Solarenergie in das Netz 1 zurückgespeist
wird.
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Die dritte Variante der Energieversorgungsanordnung
nach 4 unterscheidet
sich von der zweiten Variante gemäß 3 dadurch, dass die Solarenergiequelle 32 nur
zur Ladung des Notstromakkumulators 9 über den zugehörigen Laderegler 7 dient,
wogegen für
die Ladung des Hauptakkumulators 8 über dessen Laderegler 6 eine
zweite Solarenergiequelle 32',
ebenfalls eine Solarzellenanordnung, vorgesehen ist. Diese steht über einen
separaten zweiten Solarenergiequellenumschalter 39, ebenfalls ein
Umschaltrelais, wahlweise mit einem Eingang 40 oder 41 einer
modifizierten Energieversorgungssteuerung 42 in Verbindung.
Ausgänge 43 und 44 der
modifizierten Energieversorgungssteuerung stehen intern mit den
Eingängen 35 beziehungsweise 41 in Verbindung
und führen
zu dem Wechselrichter 38. Der Wechselrichter 38 ist
wiederum zur Energierückspeisung
in das Netz 1 vorgesehen. In der in 4 dargestellten Position der Solarenergiequellenumschalter 33 und 39 werden über diese
der Notstromakkumulator 9 von der Solarenergiequelle 32 und
der Hauptakkumulator 8 von der Solarenergiequelle 32' unabhängig voneinander
geladen, bis jeweils deren Ladeschlussspannung erreicht ist. Bei
Erreichen der Ladeschlussspannung wird der Solarenergieumschalter 33 beziehungsweise 39 individuell
in die andere Schaltstellung bewegt, in der eine Verbindung zwischen
der Solarenergiequelle 32 beziehungsweise der Solarenergiequelle 32' zu dem Wechselrichter 38 hergestellt
ist und für
die Ladung nicht benötigte Solarenergie
in das Netz 1' zurückgespeist
wird.
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Die vierte Variante der Energieversorgungsanordnung
nach 5 unterscheidet
sich von der zweiten Variante gemäß 3 dadurch, dass der Hauptakkumulator 8 und
der Notstromakkumulator 9 zwar vorrangig ihre Ladeenergie
aus der Solarenergiequelle 32 beziehen können, bei
unzulänglicher Energieversorgung
hieraus jedoch alternativ aus dem elektrischen Netz 1' als primärer elektrischer Energiequelle.
Hierzu dient ein Energiequellen umschalter 45, der in der
dargestellten bevorzugten Schaltposition die Solarenergiequelle 32 mit
den Ladereglern 6 und 7 des Hauptakkumulators 8 und
des Notstromakkumulators 9 verbindet, in der anderen Schaltstellung
jedoch mit der Gleichstromquelle, bestehend aus dem Transformator 2,
dem Gleichrichter 3 und dem Ladekondensator 4,
wobei der Transformator an das Netz 1' als primäre elektrische Energiequelle
angeschlossen ist.
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Eine Rückspeisung von Solarenergie,
die zur Ladung des Hauptakkumulators 8 und des Notstromakkumulators 9 nicht
benötigt
wird, in das Netz 1' ist über ein
Schaltelement 49' eines
Energiequellenumschalters und eine weiter modifizierte Energieversorgungssteuerung 46,
und zwar deren Eingang 47 und Ausgang 48 über den
Wechselrichter 38 möglich.
Die überschüssige Solarenergie
wird zurückgespeist, wenn
in der modifizierten Energieversorgungssteuerung 46 erfasst
wird, dass der Hauptakkumulator 8 sowie der Notstromakkumulator 9 ihre
Ladeschlussspannung erreicht haben. In diesem Fall wird ein weiteres
Schaltelement 49 geöffnet,
der zu dem Energiequellenumschalter gehört.