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Brandmeldesystem
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Die Erfindung betrifft ein Brandmeldesystem mit über ein Signalleitungspaar
parallel an eine Signalzentrale angeschlossenen Brandmeldern, wobei die Signalzentrale
ein Prüfsignal zur Uebrprüfung der Funktionsfähigkeit der angeschlossenen Brandmelder
an die Signalleitungen abzugeben vermag.
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Die Brandmelder eines solchen Systems enthalten Brandfühler, die auf
bestimmte Brandphänomene reagieren, z.B. auf Rauch, Brandaerosol, Brandgase, Flammen
oder auf eine Temperaturerhöhung, und welche im Brandfall einen Brandalarmgeber
betätigen, der in den Signalleitungen ein Alarmsignal, z.B. eine Stromerhöhung,
auslöst.
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In solchen Brandmeldesystemen ist es erforderlich, von Zeit zu Zeit
zu überprüfen, ob die angeschlossenen Brandmelder richtig auf einen Brandausbruch
reagieren. Es ist bekannt, zu diesem Zweck von der Signalzentrale aus ein Prüfsignal,
z.B. eine Spannungsänderung, auf die Signalleitungen zu geben, wodurch die an diese
Leitungen angeschlossenen, betriebsfähigen Brandmelder in
gleicher
Weise zum Ansprechen gebracht werden, wie im Brandfall.
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Das Eintreffen der Alarmsignale von den Brandmeldern in der Signalzentrale
zeigt dann, dass die angeschlossenen Brandmelder -einwandfrei ansprechen und funktionsfähig
sind.
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Ein solches System ist zwar völlig ausreichend falls nur ein Brandmelder
oder nur wenige Brandmelder über die gleichen Leitungen an die Signalzentrale angeschlossen
sind, jedoch reicht es nicht aus, um bei vielen angeschlossenen Brandmeldern sicher
in der Signalzentrale erkennen zu können, ob sämtliche Brandmelder angesprochen
haben, oder ob einer der angeschlossenen Brandmelder nicht ordnungsgemäss f;unktioniert.
Ein Grund dafür ist auch, dass bereits ein einziger angesprochener Detektor die
Leitungen kurzschliesst und dadurch die Spannung für die Betätigung der übrigen
Brandmelder nicht mehr ausreichen kann.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, diesen Nachteil vorbekannter
Brandmeldesysteme zu beseitigen und insbesondere ein Brandmeldesystem mit vielen
parallel über ein Signalleitungspaar angeschlossenen Brandmeldern, die von der Zentrale
aus mittels eines Prüfsignales zum Ansprechen gebracht werden können, so auszubilden,
dass von der Signalzentrale sicher und mit einfachen Mitteln festgestellt werden
kann, ob sämtliche angeschlossenen Brandmelder bei den Funktionstests einwandfrei
angesprochen haben bzw. ob einer der Brandmelder nicht richtig funktioniert.
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Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale
der Patentansprüche gelöst. Dabei enthalten die einzelnen Brandmelder jeweils einen
Schaltkreis, der auf das Prüfsignal anspricht und einerseits das Fühlerelement des
Brandmelders zum Ansprechen bringt, andererseits ein Zeitglied in Betrieb setzt,
das wiederum einen Störungssignalgeber steuert.
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Dieser löst ein Störungssignal aus, wenn der Brandfühler nicht innerhalb
der Laufzeit des Zeitgliedes anspricht, reagiert jedoch nicht, wenn der entsprechende
Melder einwandfrei angesprochen hat. Die Auslösung eines Störungssignales kann also
in
der Signalzentrale als Anzeichen für einen nicht einwandfrei
arbeitenden Brandmelder angesehen werden. Um Störungen durch die Alarmströme der
Brandmelder zu vermeiden, die beim normalen Ansprechen ausgelöst werden, ist eine
Strombegrenzungseinrichtung vorgesehen, welche bewirkt, dass die Summe der Alarmströme
aller angeschlossenen Melder kleiner als ein Störungssignal ist, sodass eine Störung
einwandfrei erkannt werden kann.
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Anhand der in den Figuren dargestellten Schaltbilder werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben.
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Die Figuren la und lb zeigen Blockschaltbilder von zwei verschiedenen
Ausführungsbeispielen.
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Die Figuren 2 - 4 zeigen Detailschaltbilder von drei Ausführungsbeispielen
nach Figur lb.
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Bei den Beispielen nach Figur la und lb ist ein Brandmelder A über
Signalleitungen L1, L2 mit einer Signalzentrale B verbunden. Weitere, nicht dargestellte
Brandmelder können parallel zum Brandmelder A geschaltet sein. Die Brandmelder enthalten
einen Brandfühler 1, welcher im Brandfall einen Alarmsignalgenerator 2 ansteuert,
der in Serie mit einer Strombegrenzungseinrichtung 3 (in Figur la) bzw. 3' (in Figur
lb)zwischen den Leitungen L1 und L2 liegt. Im Brandfall schaltet der Alarmsignalgenerator
2 alf Durchgang und in den Signalleitungen fliesst ein Alarmstrom.
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Zum Zwecke der Funktionsüberprüfung enthalten die Brandmelder weiterhin
einen Zeitschaltkreis 4, der vom Ausgang des Alarmsignalgenerators 2 angesteuert
wird, einen Störungssignalgenerator 5, der vom Ausgang des Zeitgliedes 4 gesteuert
wird, und einen Prüfsignalschalter 6, der betätigt wird, sobald über die Signalleitungen
L1 und L2 ein Prüfsignal von der Zentrale eintritt, und welcher sowohl den Brandfühler
1 als auch den Zeitschalter
4 ansteuert, und beim Beispiel nach
Figur lb zusätzlich noch den Strombegrenzer 3'.
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Die Signalzentrale B enthält ausser einem Alarmsignaldetektor 7 (in
Figur la) bzw. 7' (in Figur lb) eine erste Spannungsquelle 9,eine zweite Spannungsquelle
10 mit anderer Spannung oder umgekehrter Spannungspolarität sowie einen Umschalter
11, welcher während des Normalbetriebes die Spannungsquelle 9 mit den Leitungen
L1 und L2 verbindet,und während des Prüfvorganges die andere Spannungsquelle 10.
Beim Beispiel nach Figur la liegt der Alarmsignaldetektor 7 zwischen Umschalter
11 und Spannungsquelle 9'während zwischen dem Umschalter 11 und der Prüfspannungsquelle
10 ein Störungssignaldetektor angeschlossen ist. Dagegen ist beim Beispiel nach
Figur lb nur ein einziger Signaldetektor 7' in Serie mit dem Schalter 11 vorgesehen,
da in den Brandmeldern der Spannungsbegrenzer 3' nur während des Prüfvorganges arbeitet
und die Alarmsignale unterdrückt.
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Die Prüfsignalempfangsschaltung 6 der Brandmelder A ist nun so ausgebildet,
dass sie auf die Spannung der Spannungsquelle 9 nicht anspricht und kein Ausgangssignal
liefert. Daher wird der Zeitschaltkreis 4 nicht in Betrieb gesetzt und der Störungssignalgeber
5 kann ebenfalls nicht betätigt werden. Falls der Brandfühler 1 ein Brandphänomen
registriert, erzeugt er ein Ausgangssignal, sobald das entsprechende Brandphänomen
eine vorgegebene Schwelle überschritten hat und betätigt den Alarmsignalgeber 2,
welcher z.B. vom nicht leitenden in den leitenden Zustand schaltet und die Leitungen
kurzschliesst. Bei dem Beispiel nach Figur la verhindert jedoch der dauernd eingeschaltete
Strombegrenzungskreis 3, dass in den Leitungen L1 und L2 ein zu hoher Strom fliesst,
wenn der Alarmsignalgeber 2 betätigt wurde. In der Signalzentrale wird dann durch
den Alarmsignaldetektor 7, der im Normalbetriebsfall über den Schalter 11 eingeschaltet
ist, das Auftreten eines Alarmstromes nachgewiesen und ein Brandalarm signalisiert.
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Bei der Funktionsüberprüfung wird bei dem Beispiel nach Figur la der
Schalter 11 auf die andere Spannungsquelle 10 umgeschaltet.
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Der Prüfsignalschalter 6 erhält damit eine unterschiedliche Spannung
oder eine Spannung umgekehrter Polarität und setzt den Zeitschalter 4 in Betrieb.
Gleichzeitig wird der Fühler 1, wenn er im Normalzustand ist, in ähnlicher Weise
angeregt, wie wenn ein Brandphänomen vorhanden wäre, sodass er an den Alarmschaltkreis
2 ein Signal abgibt. Durch dieses Alarmsignal, d.h.
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durch die Potentialänderung am Verbindungspunkt zwischen dem Alarmsignalgeber
2 und dem Strombegrenzer 3 wird gleichzeitig der Zeitschaltkreis 4 blockiert, sodass
er den Störungssignalgeber 5 nicht betätigen kann und nur der durch den Strombegrenzer
3 begrenzte Alarmstrom in den Leitungen L1 und L2 fliesst.
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Andererseits ist in der Signal zentrale durch den Umschalter 11 statt
des Alarmsignalgebers 7 ein Störungssignalgeber 8 eingeschaltet worden, welcher
so ausgebildet ist, dass er selbst auf die Summe der Alarmströme aller parallel
geschalteten Brandmelder nicht anspricht. Da das Störungssignal jedoch nicht begrenzt
ist, kann es vom Störungssignaldetektor 8 in der Signalzentrale nachgewiesen werden,
sobald es durch einen der Zeitschaltkreise 4 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitverzögerungszeit
in den Leitungen L1 und L2 ausgelöst wird. Mittels dieses Störungssignaldetektors
8 kann also in der Signa]zentrale 13 sicher nachgewiesen werden, ob einer der Detektoren
A gestört ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel nach Figur la ist der Wert dcromes
in den Leitunqen L1 und B2 im Brandalarmfall d.h. wenn der Alarmsignalgeber 2 betätigt
wurde, und im Störungsfall, d.h.
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bei Betätigung des Störungssignalgebers 5, unterschiedlich, je nachdem
ob der Strom durch den Strombegrcnzer 3 fliesst oder nicht. In der Signalzentrale
B werden die Ströme in beiden Fällen durch untersclliedliche Einrichtungen nachgewiesen
und ein funktionsunfähiger Brandmelder angezeigt. Beispielsweise, wenn eine Anzahl
von maximal 20 Brandmeldern mit jeweils lO(> z
Ruhestrom in
einer Ueberwachungszone über Leitungen L1 uiid L2 an die Signalzentrale angeschlossen
sind, so beträgt der maximale Ruhestrom 2 mA. In diesem Fall ist es empfehlenswert,
den Alarmstrombegrenzer 3 auf 4 mA auszulegen und den Alarmsignaldetektor 7 in der
Zentrale so auszubilden, dass er auf einen Strom von 3 mA anspricht, während der
Störungssignaldetektor 8 einen Ansprechstrom von 100 mA haben sollte.
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Bei dem Beispiel nach Figur lb ist zum Unterschied vom vorstehend
beschriebenen Beispiel der Strombegrenzungskreis 3' nicht dauernd eingeschaltet,
sondern wird vom Prüfsignalschalter 6 des Brandmelders nur dann eingeschaltet, wenn
ein Prüfsignal eintrifft, jedoch nicht während des normalen Uebcrwachunysbetriebes.
Bei Ansprechen des Brandfühlers 1 bzw. des Alarmgebers 2 fliesst daher der volle
Alarmstrom über die Leitungen L1 und L2 zur Signalzentrale B. In diesem Fall ist
es daher möglich, den Alarmstrom gleich gross zu wählen, wie den Störungsstrom.
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Daher kann in der Signalzentrale zum Nachweis des Alarmsignales und
des Störungssignales der gleiche Stromdetektor 7' als gemeinsamer Anzeigekreis benützt
werden. Während des Ueherwachungsbetriebes wird dabei ein Alarmstrom eines Brandmelders
angezeigt, während bei der Prüfung die Alarmströme durch den Strombegrenzer 3' blockiert
werden und nur ein Störungssignal eines nicht funktionierenden Brandmelders angezeigt
wird. In übrigen arbeitet der Schaltkreis nach Figur lb analog zu dem Beispiel nach
Figur la.
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Bei dem in Figur 2 dargestellten Detailschaltbild eines Ausführungsbeispieles
einer Schaltung gemäss Figur lb enthält jeder Brandmelder A einen Branddetektionsteil
Al, der den Brandfühler, den Alarmsignalgeber und einen Teil des Prüfsignalschalters
enthält, sowie einen Störungsdetektorteil A2, der den Strombegrenzer 3', den Zeitschaltkreis,
den Störungssignalgeber sowie den restlichen Teil des Prüfsignalschalters enthält.
In der dazugehörigen Signalzentrale ist die Prüfspannungsquelle so ausgebildet,
dass sie eine höhere Spannung liefert als die
während des normalen
Ueberwachungsbetriebes eingeschaltete Spannungsquelle.
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Der Branddetektionsteil Al enthalt dabei eine Serienschaltung aus
einer Zenerdiode D2 und einem Widerstand R5 als Teile des Prüfsignalschalters, eine
Serienschaltung eines Transistors T1 mit einem Widerstand R1 und einer Zenderdiode
D3 sowie einem Thyristor S1 als Alarmsignalgeber. Die Basis des Transistors T1 ist
mit dem Verbindungspunkt a eines Thermistors Th und eines Widerstandes R0, die in
Serie geschaltet sind und zusammen mit einer parallel geschalteten Zenerdiode D2
den Brandfühler bilden, verbunden.
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Der Branddetektorteil Al ist einerseits mit einer Leitung L1' über
einen Strombegrenzungskreis 3' im Störungsdetektorteil A2 mit der negativen Signalleitung
L1 in der Weise verbunden, dass der Strom nur während des Funktionstests begrenzt
wird, andererseits mit einer Leitung L2' direkt mit der positiven Signalleitung
L2. Dieser zwischen den Leitungen L1' und L1 liegende Strombegrenzungskreis 3' umfasst
einen Stromstabilisator, der durch einen Feldeffekttransistor T2 und einen zwischen
Source und Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T2 geschalteten Widerstand R2
gebildet wird, sowie eine Parallelschaltung eines Widerstandes R7 und eines Transistors
T5, die in Serie mit dem Stromstabilisator geschaltet ist, und durch einen Thyristor
S3, der durch den Spannungsabfall über dem Widerstand R7 gesteuert wird u;.d der
parallel zu der gesamten Serienschaltung liegt.
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Der restliche Teil des Prüfsignalschalters umfasst einen Widerstand
R8, eine Zenerdiode D4 und einen Widerstand R9, die in Serie zwischen den Leitungen
L1 und L2' liegen, wobei der Spannungsabfall über dem Widerstand R8 den Transistor
T5 des Strombegrenzungskreises 3' steuert. Der Zeitschaltkreis umfasst einen Widerstand
R6, der über einen vom Spannungsabfall 9 gesteuerten Transistor T4 zwischen den
Leitungen L1' und L2 geschaltet ist,
einen Kondensator C1, der
über einen Widerstand R3 vom Spannungsabfall über dem Widerstand R6 aufgeladen wird'sowie
einen Feldeffekttransistor T3, der mit einem Widerstand R4,einer Zenerdiode D1 und
dem Transistor T4 zwischen den Leitungen L1 und L2' liegt, und dessen Gate-Elektrode
an den Verbindungspunkt des Widerstandes R3 und des Kondensators C1 angeschlossen
ist. Der Störungssignalgeber schlieslich umfasst einen Thyristor S2 zwischen den
Leitungen lil und L2', dessen Steuert Elektrode an den Verbindungspunkt des Widerstandes
R4 mit dem Transistor T3 angeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist die folgende: Während des normalen
Uebcrwachungsbetriebes entspricht die Spannung auf den Leitungen L1 und L2 der normalen
Ueberwachungsspannung, welche unter der Zenerspannung der Zenerdioden D2 und D4
liegt, die also gesperrt sind. Daher sind auch die Transistoren T4 und T5 gesperrt,und
der Kondensator C1 lädt sich nicht auf, der Feldeffekttransistor T3 und der Thyristor
S2 bleiben ebenfalls gcsperrt,und Widerstand 7 ist nicht überbrückt. Wenn nun ein
Brand ausbricht, so erniedrigt sich der Widerstand des hier als Brandfühlerelement
wirkenden Thermistors Th,und durch die Potentialänderung am Punkt a werden Transistor
T1 und Thyristor S1 auf Durchgang geschaltet, sodass ein Strom durch den Strombegrenzungskreis,
gebildet durch Transistor T2 und Widerstand R2, und durch den Widerstand R7 fliesst.
Dadurch wird Thyristor S3 leitend und die Serienschaltung von Transistor T2, Widerstand
R2 und R7 wird kurzgeschlossen. Das hat zur Folge, dass ein relativ grosser Strom
über die Leitungen L1 und L2 zur Signal zentrale fliesst, wo durch einen Stromdetektor
ein Brandalarmsignal ausgelöst wird.
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Während der Funktionsprüfung des Detektors A werden die Leitungen
L1 und L2 in der Signal zentrale an eine höhere Spannung angeschlossen als während
des normalen Brandüberwachtlngsbetricbes. Diese Spannung ist höher als die Zenerspannungen
der
Zenerdioden D2 und D4, die also leitend werden und die Transistcren
T4 und T5 ebenfalls auf Durchgang schalten. Durch die am Widerstand R6 abfallende
Spannung wird der Kondensator C1 des Ze:itschaltkreises aufgeladen und gleichzeitig
Widerstand R7 kurzgeschlossen. Andererseits bewirkt die Betätigung der Zenerdiode
D2, solange der Brandfühlerteil Al sich im Normalzustand befindet, einen weiteren
Spannungsabfall am Widerstand R5, durch welchen das Potential am Punkt d und somit
auch am Punkt a vermindert wird. Transistor T1 und Thyristor S1 werden dadurch leitend
und Widerstand R6 wird kurzgeschlossen. Tnfolgedessen wird die Ladung des Kondensators
C1 unterbrochen und Transistor T2 und Thyristor S2 werden nicht durchgeschaltet.
Der durch die Leitungen L1 und L2 bei leitendem Thyristor S1 fliessende Strom fliesst
also durch den Thyristor S1 und den Strombegrenzungskreis,der durch den Feldeffekttransistor
T2 und den Widerstand R2 gebildet wird, und den Transistor T5. Der Thyristor S3
wird dabei nicht leitend. Der fliessende Strom ist also begrenzt und der Alarmstromdetektor
in der Signalzentrale wird nicht betätigt.
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Wenn jedoch der Branddetektorteil Al nicht richtig arbeitet, schaltet
Thyristor S1 während des Prüfvorganges nicht auf Durchgang, auch wenn die Zenerdiode
D2 leitend ist. Der Kondensator C1 kann sich daher weiter aufladen. Wenn nun dessen
Ladespannung in einer vorgegebenen Zeit die Summe der Schwellenspannungen des Transistors
T3 und der Zenderdiode D1 überschreitet, wird Transistor T3 leitend und Thyristor
S2 wird durch den Spannungsabfall an Widerstand R4 ebenfalls leitend, sodass ein
verhältnismässig grosser Strom über die Leitungen L1 und L2 zur Signalzentrale fliessen
kann, wodurch der Stromdetektor betätig wird und eine Störung signalisiert.
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Das Schaltbild nach Figur 2 entspricht dem Beispiel nach Figur lb.
Durch Kurzschliessen der Widerstände R7 und R8 und Weglassen von Thyristor S3 und
Transistor T5 kann die Schaltung in das Ausführungsbeispiel nach Figur la verwandelt
werden.
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In Figur 3 umfasst der Branddetektionsteil Al eine Brandfühlerschaltung
mit einem Thermistor Th in Serie mit einem Widerstand R0, deren Verbindungspunkt
a an die Basis eines Transistors T1 angeschlossen ist, und der in Serie mit Widerständen
R1 und R10 liegt, wobei ein Widerstand Rv11 parallel zum Transistor T1 und Widerstand
R1 liegt. Ein Thyristor S1, dessen Steuerelektrode an den Verbindungspunkt von Transistor
T1 und Widerstand R1 angeschlossen ist, bildet den Alarmsignalgeber.
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Dieser Branddetektionsteil Al ist an die Leitungen L1' und L2' angeschlossen.
Die Leitung L1' ist mit der Signalleitung L1 über einen Gleichrichter D6, der einen
Teil des Prüfsignalschalters bildet, zusammen mit Gleichrichtern D7 und D9 und einem
Strombegrenzungskreis 3' verbunden. Die Signallinie L1 hat nur während des Prüfvorganges
eine negative Polarität, wie unter dem Symbol t angedeutet. Die Leitung L2' ist
mit der Signalleitung L2 über einen Gleichrichter D7 verbunden. Während der Funktionsprüfung
hat die Leitung L2 eine positive Polarität wie unter dem Symbol t angegeben. Während
der Funktionsprüfung ist ein Widerstand R12 parallel mit einem Widerstand Rll über
den Gleichricher D9 verbunden und ein Widerstand R13 ist parallel zum Widerstand
R10 über die Gleichrichter D9 und D7 geschaltet. Während der normalen Brandüberwachung
hat dagegen die Signalleitung L1 eine positive Polarität, wie unter dem Symbol s
angegeben, und ist mit der Leitung L2' über einen Gleichrichter D5 in Serie mit
einem Gleichrichter D10 im Strombegrenzungskreis 3' verbunden. Die Leitung L2 hat
während der Brandüberwachung umgekehrt eine negative Polarität 1wie unter dem Symbol
s angegeben,und ist über einen Gleichrichter D8 mit der Leitung L1' verbunden.
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Der Störungsdetektorteil A2 umfasst den Strombegrenzullgskreis 3'
und die Teile des Zeitschalters und des Störungssignalgebers.
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Der Strombegrenzungskreis 3' umfasst einen Stromstabilisator,
der
durch einen Feldeffekttransistor T2 und einen Widerstand R2 zwischen Source und
Gate-Elektrode dieses Feldeffekttransistors gebildet wird7 und einen dazu parallel
liegenden Gleichrichter D10. Der Zeitschaltkreis umfasst einen Gleichrichter Dll
und einen Widerstand R3, der gleichzeitig einen Teil des Prüfsignalschalters bildet,
sowie einen Kondensator C1, der über den aus Transistor T2 und Widerstand R2 bestehenden
Stromstabilisator durch die Spannung auf den Leitungen L1 und L2 aufgeladen wird,
sowie einen Feldeffekttransistor T3, der in Serie mit dem Gleichrichter Dgl'einer
Zenerdiode D1 und einem Widerstand R4 zwischen den Signalleitungen L1 und L2 liegt,
wobei dessen Gate an den Verbindungspunkt des Widerstandes R3 und des Kondensators
C1 angeschlossen ist. Der Störungssignalgeber umfasst einen Thyristor S2, dessen
Steuerelektrode an den Verbindungspunkt des Widerstandes R4 und des Feldeffekttransistors
T3 angeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise der Schaltung nach Figur 3 ist wie folgt: Während
der Brandüberwachung liegt an den Signalleitungen L1 und L2 eine Spannung bestimmter
Polarität, wie mit dem Symbol s gekennzeichnet, d.h. die Leitung L1 ist positiv
und die Leitung L2 negativ. Dadurch ist Gleichrichter Dll gesperrt, der Kondensator
C1 des Zeitschaltkreises wird nicht geladen,und der Feldeffekttransistor T3 und
Thyristor S2 sind ebenfalls gesperrt. Wenn Transistor T1 und Thyristor S1 infolge
einer Widerstandsverminderung des Thermistors Th bei einem Brandausbruch und der
damit verbundenen Potentialänderung am Punkt a leitend werden, fliesst ein grosser
Strom zwischen Leitung L1 und L2 durch die Gleichrichter D10, D5, Thyristor S1 und
Gleichrichter D8, sodass der Stromdetektor in der Signalzentrale einen Brandalarm
signalisiert.
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Während der Funktionsprüfung des Brandmelders A wird eine Spannung
umgekehrter Polarität, wie mit Symbol t gekennzeichnet, an die Signalleitungen L1
und L2 angelegt, sodass nunmehr Leitung
L2 positiv und Leitung
L1 negativ ist. Durch den Strom, der von Leitung L2 zur Leitung L1 durch den Stromstabilisator
aus Gleichrichter Dll, Kondensator C1, Widerstand R3, Feldeffekttransistor T2 und
Widerstand R2 fliesst, lädt sich der Kondensator C1 auf. Solange sich der Branddetektionsteil
Al. im Normalzustand befindet, ist andererseits der Widerstand fll3 über die Gleichrichter
D7 und D9 parallel zum Widerstand R10 geschaltet und Widerstand R12 über den Gleichrichter
D9 parallel zum Widerstand R11. Dadurch steigt das Potential am Emitter b des Transistors
T1 an, Transistor T1 und Thyristor S1 werden leitend,und die Serienschaltung von
Gleichrichter Dll, Kondensator C1 und Widerstand R3 wird kurzgeschlossen. Infolgendessen
wird die Ladung des Kondensators C1 unterbrochen und Feldeffekttransistor T3 und
Thyristor S2 schalten nicht auf Durchgang.
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Daher fliesst zwischen den Leitungen L1 und L2 bei leitendem Thyristor
S1 ein Strom durch Gleichrichter D7, Thyristor s1, Gleichrichter DG und den Stromstabilisator
aus Feldeffekttransistor T2 und Widerstand R2. Der Strom ist in diesem Fall also
begrenzt und zwar so, dass der Stromdetektor in der Signalzentrale nicht anspricht.
Wenn jedoch der Branddetektionsteil Al nicht richtig arbeitet, wird Thyristor S1
nicht leitend.
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Sobald dann die Ladespannung des Kondensators C1 die Summe der Schwellenspannung
des Feldeffekttransistors T3 und der Zenerspannung der Zenerdiode D1 nach einer
bestimmten Zeit nach
Ladung/tberschritten hat, werden Feldeffekttranistor T3 und Thyristor S2 leitend,
sodass ein relativ grosser Strom durch die Signalleitungen Ll und L2 fliesst, welcher
den Stromdetektor in der Signalzentrale zum Ansprechen bringt und eine Störung signalisiert.
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Die Schaltung nach Figur 3 entspricht dem in Figur Ib dargestellten
Blockschaltbild. Falls der Gleichrichter DlO im Strombegrenzungskrcis 3' durch einen
ähnlichen Stromstabilisator wie den zum Gleichrichter D12 parallel liegenden ersetzt
wird, jedoch mit entgegengesetzter Stromdurchlassriclatuny, kann diese Schaltung
in eine ZU Figur la analoge Schaltung umgewandelt werden.
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Das in Figur 4 wiedergegebene Schaltbild ist eine vereinfachte Version
der Schaltung nach Figur 3. Die Aenderungen bestehen darin, dass der Gleichrichter
D6 unmittelbar zwischen dem Strombegrenzungskreis 3' und der Signalleitung L1 angeordnet
ist, sodass er zusätzlich die Aufgabe des Gleichrichters Dli erfüllt, welcher entfallen
kann. Weiterhin ist die Anode des Gleichrichters D5 mit der Katode des versetzten
Gleichrichters D6 verbunden, sodass der Gleichrichter D5 zusätzlich die Aufgabe
des Gleichrichters D10 übernimmt, der gleichfalls ebenso wie der Widerstand R12
weggelassen werden kann. Im übrigen stimmt Aufbau und Funktion der Schaltung nach
Figur 4 mit dem Beispiel nach Figur 3 überein.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen war in jedem Brandmelder
A ein Branddetektorteil Al und ein zugehöriges Störungsdetektionsteil A2 vorgesehen.
Jedoch kann stattdessen auch der Störungsüberwachungsteil A2, ausgenommen der Strombegrenzungskreis
3 oder 3' in den einzelnen Brandmeldern durch einen für mehrere parallel geschaltete
Brandmelder gemeinsamen Störungsdetektionsteil ersetzt werden, z.B. durch eine Relaiseinheit,
aus dem Grunde, da die Störungsdetektionsteile der einzelnen Melder ein identisches
Störungssignal in den Signalleitungen L1 und L2 sowohl im Fall des Ansprechens eines
Brandmelders als auch des Ansprechens mehrerer Brandmelder erzeugen.
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Zu diesem Zweck muss in den Schaltungen nach Figur 2 bis 4 im Störungsdetektionsteil
A2 die Verbindung zwischen Punkt e am Eingang des Stromstabilisators mit dem Punkt
f an einer Seite des Widerstandes R3 unterbrochen werden und ein Gleichrichter D12
zwischen dem Punkt f und dem Punkt c in der Leitung L1' im Branddetektorteil Al
eingefügt werden, wie gestrichelt eingezeichnet.
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In den Schaltbildern nach Figur 2 bis 4 enthält der Brandfühler als
eigentliches Fühlerelement einen Thermistor Th, dessen Widerstand mit der Temperatur
abnimmt, in Serie mit einem Festwiderstand
RO und einem Transistor
T1, der vom Potential am Verbindungspunkt a von Thermistor Th und Widerstand R0
gesteuert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt sondern
kann in gleicher Weise bei anderen Brandfühlerelementen Verwendung finden, die auf
andere Brandphänomene reagieren, z.B. auf Rauch. Dazu kann das Fühlerelement als
rauchempfindliche, äussere Ionisationskammer ausgebildet sein, deren Ionisationsstrom
sich bei Eindringen von Rauch vermindert,und anstatt des Widerstandes R0 kann eine
rauchunempfindliche, z.B. eine geschlossene Referenzionisationskammer,und anstatt
eines normalen Transistors kann ein Feldeffekttransistor vorgesehen sein.
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Die beschriebenen Beispiele zeigen, dass sich ein Brandalarmsystem
verhältnismässig einfacher Konstruktion schaffen lässt, welches eine Funktionsüberprüfung
der angeschlossenen Brandmelder gestattet, wobei sich ein funktionsunfähiger Detektor
in der Signalzentrale selbst bei vielen parallel angeschlossenen Detektoren sicher
und einfach bei einer solchen Funktions-Überprüfung feststellen lässt.