DE732994C - Elektrische Alarmanlage - Google Patents

Description

Bei elektrischen Alarmanlagen zur Meldung von Feuer oder sonstiger Gefahr werden neuerdings zweiadrige Leitungsschleifen für Ruhestrom verwendet, wobei in den Adern je zwei-zusammengehörige, bei Feuer (oder sonstiger Gefahr) ansprechende Stromunterbrecher (Thermostaten) und in jeder Ader ein Schleifenrelais vorhanden sind.

Bei solchen Anlagen ist es bekannt, die die Schleifenrelais enthaltenden: Adern sowohl an die Batteriepole wie an die Batteriemitte (Nullpunkt) anzuschließen.. Um aber dabei zu verhindern, daß Kurzschluß blinden Lärm auslöst, war man gezwungen, zusätzliche Widerstände in die Adern einzuschalten, z. B.

in der Form von zusätzlichen Relais. Solche Widerstände sind aber energieverzehrend, weshalb bei Meldung oder Alarmauslösung nur ein Teil der sonst verfügbaren Energie für die Betätigung der meldenden oder alarmauslösenden Relais zur Verfügung steht. Außerdem erhöhen diese zusätzlichen Widerstände die Kosten der Anlage und können Fehler verursachen.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseifigen und eine erhöhte Betriebssicherheit zu erzielen.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine elektrische Alarmanlage zur Meldung von Feuer oder sonstiger Gefahr mit zweiadrigen

Leitungsschleifen für Ruhestrom, bei welcher in den Adern je zwei zusammengehörige, bei Feuer (oder sonstiger Gefahr) ansprechende Stromunterbrecher (Thermostate) und >jn jeder iVder ein einziges Schleifenrelais vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifenrelais einer Schleife und die von diesen Relais entferntesten (also kein Relais enthaltenden) Enden der Adern an die Batterie an wenigstens drei Punkten verschiedenen Potentials angeschlossen sind, wobei wenigstens ein Relais an einen Batterieanschluß höchsten positiven oder negativen Potentials angeschlossen ist und die Schaltung so getroffen ist, daß die von den Schleifenrelais entferntesten (also kein Relais enthaltenden) Enden der Adern an Batterieanschlüsse verschiedener Spannung angeschlossen sind.

Hierdurch wird in erster Linie erzielt, ohne Verwendung von energieverzehrenden Widerständen die x\uslösung von blindem Lärm beim Kurzschluß zwischen den Schleifenleitern (Adern; zu verhindern und gleichzeitig eine zuverlässige Anzeige des Kurza5 Schlusses zu erreichen. Bei höchster Selektivität (sicherer und leicht unterscheidbarer Anzeige von verschiedenen Fehlern) kann die erfindungsgemäße Anlage auch nach Entstehung von einem Batteriefehler weiterarbeiten und beim Feuer Alarm richtig auslösen. Infolgedessen und weil die ganze Energie der Batterie ohne Verluste in zusätzlichen Widerständen für die Relaisbetätigung verwendet wird, ist die Anlage gemäß der Erfindung" betriebssicherer als die bekannten Anlagen.

Erfindungsgemäß können auch kleine Schutzwiderstände verwendet werden, um beim Kurzschluß zwischen den Schleifenleitern ein gleichzeitiges Kurzschließen der Batterie zu verhindern. Ein solcher Schutzwiderstand wird aber höchstens einem Teil der Batteriespannung ausgesetzt, und außerdem hat er im Gegensatz zu den bisher verwendeten Ausgleichwiderständen nicht die Aufgabe, beim Kurzschluß die Auslösung von blindem Lärm zu verhindern. Deshalb kann der Schutzwiderstand klein bemessen sein, und die darin entstehenden Energieverluste "werden sehr klein, weshalb auch in diesem Falle die· zur Betätigung der Relais verfügbare Energie nicht wesentlich vermindert wird, und somit die Relais sicherer arbeiten. Dabei wird die Betriebssicherheit erhöht und die Selektivität der Anlage in keiner Weise beeinträchtigt.

Der Schutzwiderstand kann z. B. ein Zehntel oder ein Hundertstel vom Widerstand des in derselben Ader eingeschalteten Schleifenrelais haben.

Ausführungsbeispiele von gemäß der Erfindung ausgebildeten Alarmanlagen sind schematisch in den Zeichnungen veranschaulicht.

-In Fig. ι sind α und h zwei Schleifenleiter oder Adern einer Schleife, die durch die zu schützenden Räume gezogen ist. In der; Adern sind in üblicher Weise Stromunterbrecher (Thermo- oder Abschmelzkontakte) T an geeigneten Stellen der Räume angebracht. Die b-Ader enthält in ihrem an den +-Pol der Batterie B angeschlossenen Ende die Wicklung eines Schleifenrelais R₁,, während das andere Ende dieser Ader unmittelbar mir dem Mittel- oder Nullpunkt der Batterie verbunden ist. An denselben Mittelpunkt ist auch ein die Wicklung eines Schleifenrelais R₁ enthaltendes Ende der α-Ader angeschlossen, und das andere Ende dieser α-Ader ist über einen kleinen Schutzwiderstand m mit dem Pol der Batterie verbunden.

In Fig. ι ist ebenso wie in den übrigeil Abbildungen nur eine Schleife veranschaulicht, aber die übrigen Schleifen werden· zweckmäßig in derselben Weise an die Stromquelle B angeschlossen. Außer den dargestellten Anordnungen sind selbstverständlich andere Anzeigeglieder und zur Überwachung der Anlage erforderliche Schalter usw. vorgesehen, welche hier fortgelassen sind, weil sie von beliebiger bekannter Bauart sein können.

Die beschriebene Anlage arbeitet wie folgt: Beim Bruch der α-Ader wird das Relais R₁, stromlos, fällt ab und zeigt in bekannter Weise die Unterbrechung an. Ähnlich fällt das Relais R_b beim Bruch der fr-Ader unter Anzeige des Fehlers ab. Wenn beide Adern zugleich unterbrochen sind, so daß beide Relais R_a und R_b abfallen, werden in üblicher Weise ein Alarmrelais und ein Feuermelderelais ausgelöst.

Bei Überleitung (Kurzschluß, Kontakt) zwischen den Adern wird das Relais R_a kurzgeschlossen, unabhängig davon, wo sich die Fehlerstelle in der Schleife befindet, weil ja, wie üblich, der Widerstand einer Ader immer sehr klein im Verhältnis zum Widerstand einer Relaiswicklung ist. Das so kurzgeschlossene Relais R₁₁ fällt ab und zeigt den Linienfehler an, während das Relais R_b noch vollen Ruhestrom hat und nicht abfällt, wodurch es Auslösen von blindem Lärm verhindert. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei Erdschluß der α-Ader das Relais R_a in ähnlicher Weise kurzgeschlossen wird und χ abfällt. Erdschluß der an den Nullpunkt der Batterie angeschlossenen &-Ader ist bedeutungslos und wird nicht angezeigt.

Um eine gleiche Entladung der Batteriehälften zu erzielen, wird zweckmäßig der Widerstand des Relais R_v gleich der Summe der Widerstände des Schutzgliedes m und des

Relais R₁₁ gemacht. Hierdurch wird in dieser Schaltung der Ruhestrom in der α-Ader ebenso stark als wie Ruhestrom in der &-Ader. Derselbe Zweck kann bei gleichen Relaiswiderständen durch Anschluß an einen anderen inneren Batteriepunkt als an deren Mittelpunkt erzielt werden. Der Schutzwiderstandm, der durch ein anderes strombegrenzendes Schutzglied ersetzt werden kann, kann auch "o in die Leitung io eingefügt oder aber zwischen dem mittleren Batterieanschluß der ö-Ader und der Leitung io angeordnet werden. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung besteht die Batterie B aus zwei reihengeschal-■5 teten Teilen, die nicht gleich groß sind, d. h. der Anschluß erfolgt an einem anderen inneren Punkt als dem Mittelpunkt. Im übrigen ist diese Anlage der in Fig. 1 gezeigten ähnlich und hat ganz ähnliche Wirkungsweise.

Fig. 3 zeigt, daß der Schutzwiderstand m in die zum mittleren Batterieanschluß führende Leitung 10 eingesetzt werden kann. Im übrigen ist auch diese Anordnung der in Fig. 1 und 2 gezeigten ähnlich und hat ganz ähnliche

*5 Wirkungsweise.

Gemäß Fig. 4 ist die α-Ader zwischen den beiden äußeren Polen, d. h.° zwischen dem positiven und dem negativen Pol der Stromquelle B geschaltet, wobei diese Ader am _L-Poi (Jas Schleifenrelais R_a enthält. Das das Schleifenrelais R_b enthaltende Ende derö-Ader" ist an den +-Pol der Batterie geschaltet, während das andere Ende dieser Ader an einen inneren· Punkt der Stromquelle B über den Leiter 10 angeschlossen ist, welcher den Schutzwiderstand m enthält, in diesem Falle sind also die Schleifenrelais an je einem äußeren Pol angebracht. Weil also hier das Relais R_a über die ganze Batterie, aber dat.

Relais R_b nur über eine Hälfte der. Batterie eingeschaltet ist, muß R_a für die ganze Batten espanming, aber R_b für die halbe Batteriespanniung gebaut sein. Bei gleichem Ruhestrom in der α-Ader und in der 6-Ader hat also (abgesehen vom Einfluß des kleinen Widerstandes m) R_a einen Widerstand, der doppelt so groß wie der Widerstand von R_b ist.

Beim Bruch .einer oder beider Adern arbeitet

diese Anlage ,genau wie die in Fig. 1 gezeigte.

Beim Kurzschluß zwischen den Adern bleibt im Falle der Fig. 4 das Relais R_a an der Kurzschlußstelle nach wie vor mit dem -|—Pol der Batterie verbunden und behält seinen Ruhestrom. Vorausgesetzt ist allerdings, daß der Widerstand m wesentlich größer ist als der Widerstand des Schleifenleiters α, was bei den gebräuchlichen Anlagen immer der Fall ist, weil. ja der Widerstand einer Schleifenleiter in der Regel sehr klein ist. Trotzdem kann der Widerstand« im Verhältnis zu den Relaiswiderständen niedrig sein und- deshalb einen ' geringen Energieverbrauch haben. Das Relais R_a bleibt also unverändert mit seinem Anker angezogen. Das Relais R_b wird aber durch die α-Ader (zwischen dem +-Pol und der Kurzschlußstelle) kurzgeschlossen, fällt ab und zeigt den Fehler an, während das erstgenannte Relais R_a vollen Ruhestrom hat und die Auslösung von blindem Lärm verhindert.

Es ist ohne weiteres klar, daß der Widerstand m in dem Ende der a- oder &-Ader angebracht werden kann, welches dem +-Pol zunächst liegt.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind die beiden Schleifenrelais R_a und R_b in den entsprechenden Adern an ein und demselben Pol, in diesem Falle dem +-Pol, eingeschaltet. Der Widerstand m befindet sich statt dessen in der α-Ader beim Pol, kann aber selbstverständlich auch in der Leitung 10 (ö-Ader) angebracht sein. Da auch hier auf das Relais R_a für gewöhnlich die ganze Batteriespannung einwirkt, aber auf R_b nur die Hälfte davon, müssen die Relais (wie in Fig. 4) dementsprechend gebaut sein. Abgesehen vom Einnuß des kleinen Schutzwiderstandes in (der übrigens durch eine fast widerstandslose Schmelzsicherung ersetzt werden kann) soll also unter sonstgjeiohen Umständen der Widerstand von R_a doppelt so groß sein als der 9" Widerstand von R_b, damit, wie üblich, der Ruhestrom in einer α-Ader und in einer 6-Ader gleich groß wird. Zu beachten ist also, daß die Relais R_a und R_b verschieden ausgeführt sind, indem das Relais R_a bei der ganzen Batteriespannung erregt ist, aber bei der halben Batteriespannung abfällt. Demgegenüber ist R_b bei der halben Batteriespannung erregt und fällt erst bei noch niedrigerer Span- ■ nung ab.

Beim Bruch einer oder beider Adern wirkt diese Anlage genau wie die Anlage nach Fig. 1 bis 4. -Beim Kurzschluß zwischen den Adern erhält im Falle der Fig. 5 das Schleifenrelais R_a Spannung nur von dem Teil der BatterieJS, welcher zwischen dem +-Pol und dem inneren Punkt liegt, an den die Leitung 10 angeschlossen ist, weshalb infolge der verminderten Spannung das Relais R_a ganz oder um nur einen. Schritt abfällt, weil ja der no Widerstand des Schleifenleiters (der Ader b) gering im Verhältnis zum Widerstand m ist. (Wie oben gesagt, fällt ja das Relais R_a ab, wenn es — wie jetzt ·— nur etwa die Hälfte seiner Normalspannung hat.) Das Relais R_b hat nach wie vor seine Normalspannung (d. h. die halbe Batteriespannungj und wird nicht beeinflußt, verhindert also blinden Lärm.

Wird aber in. Fig. 5 der Schutzwiderstand in die Leitung 10 eingesetzt, so erhält beim Kurzschluß zwischen den Adern das Relais R_b eine größere Spannung als normal (z. B. die

doppelte Spannung) und zieht daher seinen Anker ran einen Schritt oder eine Stufe weiter an, vorausgesetzt, daß dieses Relais dann als ein Zwöistufenrelais ausgeführt ist. Das Relais R_a wird aber bei einem solchen Kurzschluß nicht beeinflußt, sondern verhindert blinden Lärm.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß in den beschriebenen Ausführungen (zweiadrigen Schleifen mit drei Batterieanschlüssen) ein Ende der Adern a, b an einen gemeinsamen Punkt der Spannungsquelle B oder an ungefähr dieselbe Spannung besitzende Punkte dieser Spannungsquelle angeschlossen ist, t5 während die entgegengesetzten Enden der Adern mit verschiedenen Punkten der Spannungsquelle, also mit Punkten von wesentlich verschiedenen Spannungen, verbunden sind. Dabei ist die Schaltung im Normalbetrieb so unsymmetrisch. Dadurch wird erzielt, daß bei unmittelbarer Berührung der Adern ein Relais im wesentlichen unbeeinflußt bleibt, also unter vollem Ruhestrom steht und seinen Anker in der normalen, angezogenen Lage hält, während das andere Relais eine wesentliche Spannungsänderung (Steigerung oder Herabsetzung) erfährt, so daß sein Anker seine Anziehungslage ändert (abfällt oder in eine andere Anziehungsstufe übergeht). Der Fehler wird also angezeigt, und gleichzeitig wird blinder Lärm verhindert.

Fig. 6 zeigt die Verwendung von vier Batterieanschlüssen bei einer Alarmanlage mit zweiadrigen Schleifen. Die Schaltung im gewöhnlichen Betrieb kann dabei gewünschtenfalls symmetrisch sein. In Fig. 6 sind die Anschlüsse ιοί und 102 derart gewählt, daß die Batterie B dadurch in drei gleich große Teile geteilt wird. Solchenfalls sind R_a und R_b gleich groß und ganz gleichartig. Die Wirkungsweise dieser Ausführung dürfte ohne weiteres aus der Zeichnung und aus dem Vorstehenden klar sein.

Es ist gleichgültig, ob das Schleif enrelais R_a bzw. R_b in einem oder dem anderen Ende der Ader angebracht wird. Hierdurch entstehen mehrere Kombinationen. Ferner können die einzelnen Schleifen einer Anlage nach verschiedenen der gezeigten Strompläne oder der genannten Kombinationen geschaltet werden. Die Lage des Schutzwiderstandes m, welcher durch ein oder mehrere andere strombegrenzende Glieder ersetzt werden kann (wie z. B. bei S in Fig. 6 durch eine Schmelzsicherung angedeutet ist), sollte selbstverständlich mit Rücksicht auf die Lage der Relais in den Schleifen und Adern gewählt werden. Zu beachten ist, daß in sämtlichen gezeigten Ausführungen ein und nur eines sämtlicher Enden der Adern unmittelbar an denselben Batterieanschluß angeschaltet ist, ohne daß ein Relais oder sonstiger Widerstand in diesem Aderende angeordnet ist.

Die Wicklungen R_a, R_b können zu einem einzigen Relais mit zwei Abfallstufen zusammengebaut sein. Wenn die reihengeschalteten Stromquellen oder Batterieteile unter sich dieselbe Spannung haben, kann Spannungsungleichheit durch Einschalten von einem oder mehreren Widerständen erzielt werden.

Schließlich ist noch als besonderer Vorteil der Erfindung zu erwähnen, daß die Anlage für Batteriefehler weniger empfindlich ist als die bekannten Anlagen. Wird nämlich bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage ein Teil der Batterie abgeschaltet, z. B. durch Nachlässigkeit oder durch Fehler, so kann die Anlage doch unter der Wirkung des zurückbleibenden Batterieteiles weiterarbeiten, so daß auch in diesem Falle bei Gefahr Alarm ausgelöst wird. Wenn z. B. in Fig. 4 der rechtsliegende Batterieteil als abgeschaltet angenommen wird, würde das Relais R_a abfallen, aber das Relais R_h hat immer noch vollen Ruhestrom vom linken Batterieteil und löst beim Abfallen Alarm aus. Bei den · bekannten Anlagen wird demgegenüber bei Batteriefehlern die ganze Anlage außer Betrieb gesetzt und erst wieder arbeitsfähig, wenn gegebenenfalls eine Ersatzbatterie eingeschaltet worden ist.

Der Widerstand m kann durch eine Schmelzsicherung mit geringem Widerstand ersetzt werden. In diesem Falle sind die Schleifenrelais zweckmäßig langsam wirkend. Falls diese Sicherung abschmilzt, wird eines der Schleifenrelais stromlos und fällt ab, während das andere normalen Ruhestrom hat und immer noch (je nach Anordnung der Schmelzsicherung) über einen Teil der Batterie oder über die ganze Batterie eingeschaltet bleibt. Im Gegensatz zu den bekannten Anlagen wird also die Anlage nach der Erfindung beim Durchbrennen einer solchen Sicherung nicht außer Betrieb gesetzt, kann vielmehr immer noch mit vollständiger Sicherheit Feueralarm geben.

Wenn oben für gewisse Fälle angegeben ist, daß der Widerstand in verhältnismäßig groß im Verhältnis zum Widerstand eines Schleifenleiters sein soll, so bezieht sich dies nur auf den Fall, daß eines der Schleifenrelais nach Kurzschließen im wesentlichen seinen vollen Ruhestrom behalten soll. Wenn man aber in dem Relais, welches nach Kurzschluß zwischen den Leitern zur Verhinderung blinden Lärms erregt bleiben soll, eine gewisse Herabsetzung des Ruhestronfs zuläßt (ohne daß dadurch dieses Relais abfällt), so braucht man den Widerstand m nur so hoch zu wählen, daß er iao den Kurzschlußstrom von einer Batteriehälfte auf einen zulässigen Wert beschränkt. In

solchem Falle kann dieser Widerstand m auch im Verhältnis zum Widerstand eines Schleifenleiters klein gemacht werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Alarmanlage zur Meldung von Feuer oder sonstiger Gefahr mit zweiadrigen Leitungsschleifen für Ruhestrom, bei welcher in den Adern je zwei zusammengehörige, bei Feuer (oder sonstiger Gefahr) ansprechende Stromunterbrecher (Thermostaten) und in jeder Ader ein einziges Schleifenrelais vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, .daß die Schleifenrelais (R_a, R_b) einer Schleife und die von diesen Relais entferntesten (also kein Relais enthaltenden) Enden der Adern (a, b) an die Batterie an wenigstens drei Punkten verschiedenen Potentials angeschlossen sind, wobei wenigstens ein Relais an einen Batterieanschluß höchsten positiven oder negativen Potentials angeschlossen ist und die Schaltung so getroffen ist, daß die von den Schleifenrelais (R₀, R_b) entferntesten (also kein Relais enthaltenden) Enden der Adern (a, b) an Batterieanschlüsse verschiedener Spannung angeschlossen sind.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß von sämtlichen Enden von Schleifenleitern einer Schleife, welche an einen Batterieansohluß gelegt sind, nur ein einziges Ende direkt an die Batterie angeschlossen ist, ohne daß ein Relais oder sonstiger Widerstand in dem genannten Schleifenleiterende eingesetzt ist.
3. 3. Anlage nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Schleifenleiter (z. B. b) angeordnete Relais (R_b) oder die darinangeordneteRelaiswicklung in dem an den einen Pol (z. B. +-Pol) der Batterie (B) angeschlossenen Ende dieses Leiters eingeschaltet und dessen entgegengesetztes Ende mit einem inneren Punkt der Batterie und zweckmäßig mit deren Mittelpunkt (Nullpunkt) verbunden ist, wobei an diesen inneren Punkt auch das eine Ende des anderen Schleifenleiters (α) nebst dem in diesem Ende angeordneten Relais (R₀) oder seiner Relaiswicklung angeschlossen ist, während das entgegengesetzte· Ende dieses anderen Schleifenleiters (a) an den anderen Pol

   (z. B. Pol) der Batterie gelegt ist

   (Fig. ι bis 3).
4. 4. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter einer Schleife an denselben äußeren Pol (-{-- oder Pol) der Stromquelle (B) angeschlossen sind, wobei die Relais (R₀, R_b) oder Relaiswicklungen an denselben äußeren Pol oder an je einen äußeren Pol angeschlossen sind (Fig. 4 und 5).
5. 5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Enden der Adern (a, b), welche die Relais wicklungen (R_a, R_b) enthalten, an verschiedene innere Batteriepunkte (101, 102) .angeschlossen sind, während die übrigen beiden Enden der Adern (a, b) an die äußeren Batteriepole angeschlossen sind (Fig. 6).
6. 6. Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklungen für die in den einzelnen Adern derselben Schleife eingeschalteten Relais zu einem gemeinsamen Relais mit ebenso vielen Abfallstufen wie die Anzahl der Adern der Schleife zusammengebaut sind.
7. 7. Anlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (tn), dessen elektrischer Widerstand, im g₀ Verhältnis zu dem eines Schleifenrelais (R₀, R_b) klein ist, oder ein oder mehrere andere strombeschränkende Glieder (S) in einem oder mehreren der Schleifenleiter bei einem oder mehreren der Batterie- gg anschlüsse eingefügt sind.
8. 8. Anlage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzwiderstand (m) oder das strombeschränkende Glied (S) zwischen einem Batterie- g₀ anschluß und dem damit verbundenen Schleifenleiterende eingeschaltet ist, welches keine Relaiswicklung oder sonstigen Widerstand enthält.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   (IKDiU¹CK Γ IN bEK