СИГНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛЕЙФНЫХ СИСТЕМ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Советский патент 1938 года по МПК G08B25/02 

Предлагаемое сигнальное устройство предназначается для шлейфных систем пожарной сигнализации и имеет целью обеспечить работу системы как при исправной, так и при поврежденной линии, правильное получение двух одновременно поданных сигналов, ревизию извещателей, телефонную связь с ними, возможность подачи обратного сигнала к извещателю и включения повторителя и штемпеля времени, а также получения автоматического контроля исправного состояния батарей и шлейфа на обрыв, заземление и обрыв с заземлением и устранение повреждения.

Основная особенность предлагаемого устройства заключается в применении на все шлейфы двух общих батарей - контрольной, у которой заземлена один из полюсов, и рабочей - у которой заземлена средняя точка, а также в способе контроля заземления и одновременного поступления двух сигналов тревоги. Схема аппарата построена на принципе использования нормальных электромагнитных реле без применения специальных электромагнитных устройств.

Предлагаемое устройство может найти применение при выполнении пожарных сигнализационных установок в городах, промышленных объединениях и крупных предприятиях, а также в некоторых специальных установках электрической сигнализации.

На чертеже изображена принципиальная развернутая схема приемного аппарата электрической пожарной сигнализации с регистрацией сигналов записью самопишущим прибором, оформленная по общеизвестным принципам изображения развернутых схем.

В схеме приняты условные буквенные и графические обозначения, согласно проекту стандарта «условные обозначения в схемах пожарной сигнализации".

А. Общая часть.

Все приборы в схеме показаны в их нормальном положении: приемный аппарат и извещатели включены в шлейф и находятся под контрольным током. Схема работает на постоянном токе.

При рассмотрении токопрохождения в схеме приняты следующие условности:

а) все приборы (с присвоенным каждому из них буквенным обозначением), входящие в рассматриваемую цепь, перечислены в последовательном порядке, т.е. начиная от источника тока, согласно их положения в данной цепи;

б) входящие в рассматриваемую цепь контакты реле и переключателей, кроме буквенного обозначения прибора, к которому они относятся, имеют в скобках указания на порядковый номер и род контактов, например Рт (21-23).

Обмотки реле имеют только буквенные обозначения, например Рт, Рк и т.д.;

в) параллельные ветви одной и той же цепи изображаются в виде дроби, числитель и знаменатель которой являются параллельными ветвями, например,

Предлагаемая схема обеспечивает правильный прием сигнала тревоги при подаче его с одного и двух извещателей, а также при повреждениях в шлейфе,. не требуя специальных переключений в аппарате. Характер повреждения (обрыв, заземление, обрыв с заземлением) фиксируется в аппарате оптическими сигналами.

Сообщение линейных проводов шлейфа не влияет на правильное получение сигнала и аппаратом не отмечается.

В приводимом ниже описании схемы рассмотрены лишь основные цепи, поясняющие работу лишь тех элементов схемы, которые относятся к характерным особенностям данного предложения.

Б. Назначение отдельных приборов и их условные буквенные обозначения.

Рл - линейное реле - левое, включаемое в левый по схеме провод шлейфа.

Рп - линейное реле - правое, включаемое в правый по схеме провод шлейфа.

Линейные реле, под влиянием размыканий и замыканий тока, производят своими контактами переключения в местной цепи аппарата.

Рл II и Рл III - система реле, управляемых реле Рл,

Рп II и Рп III - система реле, управляемых реле Рп,

PI - реле вспомогательное,

Рз - реле земли, двухобмоточное,

Рк - реле контроля,

PIV - реле вспомогательное,

Рт - реле тревоги,

Рдс - реле двух сигналов, двухобмоточное,

Рш - двухобмоточное реле штемпеля времени,

Рр - ревизионное реле,

СПл, СПп - обмотки электромагнитов сдвоенного самопишущего прибора,

АП - контакты автоматического пуска самопишущего прибора.

Д - двигатель самопишущего прибора¹).

TP - телефонный трансформатор (индукционная катушка),

ШВ - штемпель времени, предназначается для автоматической регистрации времени приема сигнала "пожар" с извещателей и для отметки времени включения сигнала тревоги (звонков, гудков) при подаче его вручную,

УАр - звонок ревизии,

УАп - звонок повреждения,

УАт - 1-2-3-4 - звонки и гудки тревоги,

УОол - лампа обрыва, указывает на повреждение в левом проводе шлейфа,

УОоп - лампа обрыва, указывает на повреждение в правом проводе шлейфа,

УОз - сигнальная лампа заземления в шлейфе,

УОдо - лампа двух сигналов,

УОк - контрольная лампа,

УОт - сигнальная лампа тревоги "пожар",

¹) В качестве самопишущего прибора применяется сдвоенный перфоратор с моторным приводом и автоматическим пуском.

Самопишущий прибор предназначен для записи кодированных сигналов о пожаре и ревизии на своей ленте путем прострачивания черточек, соответствующих номеру на типовом колесе, извещателя.

КТ - телеграфный ключ Морзе, предназначен для проверки действия самопишущего прибора и ревизионного реле,

КНос - кнопка обратного сигнала безарретирная,

КНв - кнопка безарретирная, предназначена для сбрасывания сигналов,

ВКс - выключатель сигналов повреждения,

ВКт₁ - ручной выключатель тревоги,

ВКт₂ - ручной выключатель тревоги,

ВКтп - рычажный телефонный переключатель (телефонный крючок с коммутацией),

ГН₁ и ГН₂ - испытательные гнезда шлейфа,

мАш - миллиамперметр для контроля тока в шлейфе,

мАсп - миллиамперметр для контроля тока в цепи самопишущего прибора,

С₁…С₁₁ - омические сопротивления; из них C₁ и С₂ - регулируемые,

К₁…К₅ - конденсаторы на различные емкости,

ПР₁…ПР₁₆ - предохранители,

ГР₁…ГР₂ - безвоздушные громоотводы.

Все вышеперечисленные приборы являются независимыми для каждого шлейфа.

К общим приборам при нескольких шлейфах относятся:

ЗМ - зуммер,

ГНз - испытательное гнездо земли,

мАз - миллиамперметр контроля утечки через землю,

"а", "б", "в" и т.д. - общие точки,

КБ - контрольная батарея,

РБ - рабочая батарея.

В. Описание схемы (токопрохождение).

I. Нормальное положение.

В нормальном положении под контрольным током находятся линейная цепь шлейфа (цепь №1) и цепь самопишущего прибора.

Цепь №1: "+" КБ, ПР₃, Рз(а), Рр, Р₁ (22-21), мАш, С₁, ГН₁ (3-2-1), ПР₁, Л₁, шлейф с последовательно включенными извещателями, Л₂, ПР₂, ГН₂ (1-2-3), С₂, Рп, Р₁ (31-32), КТ, (11-12), Рз(б), Рз (12-11), ПР₄, "-" КБ.

Якори реле Рк, Рп, Рр притянуты. Хотя через обмотки реле Рз и идет ток, оно остается отпущенным, так как его обмотки включены навстречу.

Все остальные цепи разомкнуты.

Минус контрольной батареи и "О" рабочей батареи в аппарате заземлены.

II. Прекращение контрольного тока в шлейфе.

Вследствие обрыва или начала подачи сигнала о пожаре с извещателя линейное реле Рп и реле ревизии Рр отпускают свои якори. При этом размыкается цепь самопишущего прибора и замыкается цепь №2 вспомогательного реле Р₁.

Цепь №2: "+" РБ, ПР₇, Рп (21-22), Рп II (21-22), PI, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Реле PI срабатывает, переключает своими контактами линейную цепь аппарата с контрольной батареи на рабочую и замыкает местные цепи сигнальных ламп обрыва УОол и УОоп и звонки повреждения УАп.

III. Заземление в шлейфе.

При появлении заземления в шлейфе, помимо указанной выше цепи №1, замыкается цепь №1-а.

Цепь №1-а: "+" КБ, ПРз, Рз (а), Рр, P₁ (22-21), мАш, С₁, ГН₁ (3-2-1), ПР₁, Л₁, шлейф до заземления, земля, заземление в приемном аппарате, мАз, "д", Рз (12-11), ПР₄, "-" КБ.

При соответствующей величине сопротивления заземления из-за разности токов в правой и левой части шлейфа, реле Рз срабатывает, размыкая цепь №1, вследствие чего реле Рп отпустит свой якорь. При этом замкнутся цепи №№2 и 3.

По цепи №3 реле Рз самоблокируется.

Цепь №3: "+" КБ, ПРз, Рз (а), С₄, КНв (22-21), Рз (13-11), ПР₄, "-" КБ.

Включенные в цепь №1-б реле Рл и Рп могут, в зависимости от величины сопротивления заземления, или сработать или остаться в отпущенном состоянии.

В последнем случае, что соответствует не полному заземлению в шлейфе, а лишь утечке тока, на наличие последней будут указывать те же сигналы, что при обрыве в шлейфе. Отличительным признаком, указывающим на наличие утечки, а не обрыва, является показание миллиамперметра мАш, стрелка которого в данном случае не будет стоять на нуле, как при обрыве, а будет указывать на наличие тока утечки.

Если в шлейфе будет заземление такой величины, при которой сила тока, замыкающегося через землю, будет соответствовать току срабатывания линейных реле, то в этом случае замкнутся цепи №№2-а и 4, вследствие чего сработают реле Рп II и Рл II и включится, помимо звонка повреждения - УАп, сигнальная лампа "земля" - УО₃.

Цепь №2-а. "+" РБ, ПР₇, PI (11-13), Рп II, PI, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №4. "+" РБ, ПР₇, Рл (21-23), Рл III (21-22), Рл II, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

IV. Обрыв с заземлением в шлейфе.

При возникновении обрыва с последующим заземлением, например, линейного провода, разомкнется линейная цепь №1 и замкнется цепь №1-в, вследствие чего вначале срабатывает реле PI (цепь № 2), а после замыкания цепи №1-в реле Рп II (цепь №2-а).

Включенное в цепь № 2 реле P₁ срабатывает, замыкая, в свою очередь, цепь №1-б.

земля, заземл. в аппарате "О" РБ.

Цепь №1-в. "О" РБ, земля в аппарате, заземление в шлейфе, Л₂, ПР₂, ГН₂ (1-2-3), С₂, Рп, PI (31-33), Рз (21-22), ПР₆, "-" РБ.

При этом включатся сигнальные лампы „обрыв" УОл и „земли" УОз и звонок повреждения УАп.

При обрыве с заземлением левого линейного провода, соединенного с зажимом ЛI, замыкаются аналогичные пути тока, но в цепи заземления (цепь №1-г) в этом случае будет участвовать реле Рл. При этом сработает не реле Рп II, а реле Рл II (цепь №4), вследствие чего вместо лампы УОл включится лампа УОп.

Цепь №1-г. "+" РБ, ПР₅, Рл, PI (23-21), мАш, С₁, ГН₁ (3-2-1), ПР₁, Л₁, шлейф, заземление в шлейфе, земля в аппарате, "О" РБ.

V. Сообщение линейных проводов шлейфа.

При сообщении линейных проводов шлейфа никаких изменений в схеме аппарата не происходит, за исключением незначительного повышения силы тока в линейной цепи (увеличивается показание миллиамперметра).

Сообщение линейных проводов обнаруживается при проверке извещателей невозможностью произвести ревизию и вызвать к телефону станцию с короткозамкнутого извещателя.

VI. Получение сигнала о пожаре.

Подача сигнала о пожаре осуществляется при помощи контактной системы, действующей при вращении типового колеса. При этом в линии шлейфа производится ряд размыканий и замыканий с одновременным заземлением.

Первый перерыв тока. При первом перерыве тока в шлейфе размыкается цепь №1, вследствие чего в местной цепи аппарата замкнется цепь №2 (сработает реле PI).

Кратковременно этот момент будет отмечен сигналами, соответствующие ми обрыву в шлейфе.

Первое замыкание с одновременным заземлением. При этом замыкается линейная цепь, разбивающаяся на две цепи №№1-в и 1-г, замыкающиеся через заземление в извещателе. Цепи №№1-в и 1-г являются вспомогательными. Существование этих цепей дает возможность приема двух сигналов, одновременно поданных, и позволяет принять сигнал при одностороннем повреждении.

В местной цепи аппарата замкнутся цепи № 2-а и 4 (сработают реле Рп II и Рл II).

Второй перерыв тока. Линейная цепь (№1-в, №1-г) размыкается. В местной цепи аппарата замыкаются цепи №№5 и 6.

Цепь №5. "+" РБ, ПР₇, Рп (21-22), Рп II (21-23), Рп III (12-11), Рп III, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №6. "+" РБ, ПР₇, Рл II (21-23), Рл III, Рл II, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Включенные в эти цепи реле Рп III и Рл III срабатывают, причем реле Рп III самоблокируется по цепи №5-а.

Цепь №5-а. "+" РБ, ПР₇, Рп III (13-11), Рп III, КНв (12-11), ПР₈ "-" РБ.

Второе замыкание с одновременным заземлением. При этом снова замкнется линейная цепь (цепи №№1-в и 1-г). Вследствие этого замкнется цепь №7. Включенное в эту цепь реле PIV сработает и самозаблокируется по цепи №7-а.

Цепь № 7. "+" РБ, ПР₇, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №7-а. "+" РБ, ПР₇, PIV (13-11), PIV, КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Включенное одной обмоткой в цепь №7 реле Рдс не срабатывает, так как для его срабатывания необходимо, чтобы одновременно были замкнуты обе обмотки.

Третий перерыв тока. Реле Рл и Рп отпускают свои якори и включают по цепи №8 реле штемпеля времени РшВ (а).

Цепь №8. "+" РБ, ПР₇, PIV (23-21), ВКТ₂ (12-11), Ршв (а), Рт (22-21), ВКт₁ (12-11), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Реле Ршв срабатывает и включает по цепи №9 реле тревоги Рт.

Цепь №9. "+" РБ, ПР₇, Рт, Ршв (13-11), КНв (12-11), ПР₆, "-" РБ.

Одновременно включится штемпель времени и вторая обмотка реле Ршв.

Реле тревоги срабатывает и размыкает цепь №8.

Реле Ршв отпускает, так как ампервитки второй обмотки его недостаточны для удержания.

Одновременно реле Рт самоблокируется по цепи №9-а.

Цепь №9-а. "+" РБ, ПР₇, Рт, Рт (13-11), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

При срабатывании реле Рт включаются звонки и колокола тревоги УАт.

Последующие замыкания и размыкания, производимые кодовыми зубцами типового колеса, воспринимаются линейными реле и передаются в цепь самопишущего прибора. На ленте самопишущего прибора прострачивается черточками номер извещателя.

Для выключения тревоги следует нажать кнопку КНв, которая нарушает блокировку всех местных реле.

VII. Получение одновременно двух сигналов о пожаре.

При приеме двух одновременно поданных сигналов о пожаре с разных извещателей в линейных и местных цепях происходят те же переключения, что в разобранном выше случае (п. VI).

Разделение двух сигналов друг от друга получается за счет указанного выше деления линейной цепи (и цепи самопишущего прибора) на две самостоятельные цепи, путем использования для этой цели средней точки рабочей батареи.

Кроме обычных цепей, возникающих при тревоге, образуются, за счет неодновременности срабатываний реле Рл и Рп, цепи №№10 и 10-а или 10-б и 10-в.

Цепь №10. "+" РБ, ПР₇, Рл (21-23), Рл III (21-23), С₈, Рдс (а), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №10а. "+" РБ, ПР₇, Рп (21-22), Рп III (51-53), PIV (23-21), С₉, Рдс (б), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №10б. "+" РБ, ПР₇, Рп (21-23), Рп III (21-23), С₈, Рдс (а), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Цепь №10-в. "+" РБ, ПР₇, Рл (21-22), Рл III (11-13), PIV (23-21-), С₉, Рдс (б), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

При одновременном включении двух обмоток реле Рдс срабатывает, самоблокируется по цепи № 10-г и включает лампу двух сигналов УОдс.

Цепь №10-г. "+" РБ, ПР₇, Рдс (11-13), Рдс (б), КНв (12-11), ПР₈, "-" РБ.

Таким образом, кроме сигналов тревоги, указанных в пункте VI, при приеме двух одновременно поданных сигналов загорается еще дополнительная сигнальная лампа УОдс.

VIII. Прием сигнала о пожаре при повреждении в шлейфе.

При всех повреждениях в шлейфе сигнал тревоги получается вполне правильно.

1. Обрыв в шлейфе. При наличии обрыва в шлейфе первое размыкание шлейфа, производимое приведенным в действие извещателем, никаких изменений в схему приемного аппарата не вносит (линейная цепь разомкнута).

При последующих замыканиях шлейфа с одновременным заземлением и его размыканиях будет замыкаться и размыкаться цепь №1-в или цепь №1-г, в зависимости от того, с какой стороны от места обрыва будет находиться извещатель.

При работе цепи №1-в в приеме сигнала будет участвовать реле Рп, а при приеме сигнала по цепи №1-г реле Рл.

В остальном, получение сигнала тревоги на приемном аппарате ничем не будет отличаться от рассмотренного уже случая приема сигнала при исправном шлейфе (см. п. VI).

Номер передающего сигнала извещателя будет записан на ленте самопишущего прибора.

2. Заземление в шлейфе. При наличии заземления в линейной цепи, размыкания и замыкания в шлейфе, производимые передающим сигнал извещателем, вызовут размыкания и замыкания одной из параллельных цепей №1-б, в зависимости от того, в которой из двух ветвей будет находиться передающий сигнал извещатель. Включенное в данную ветвь реле включит сигнал тревоги и передаст в цепь самопишущего прибора точно так же, как и при обрыве.

3. Обрыв с одновременным заземлением одного из оборванных концов. Передающий сигнал извещатель в этом случае производит так-же, как и при обрыве, размыкания и замыкания цепи №1-в или №1-г, а следовательно, прием сигнала не будет отличаться от рассмотренного уже случая в п. VIII-1.

4. Сообщение линейных проводов шлейфа. Первый перерыв тока не производит никакого действия. При последующем замыкании с одновременным заземлением срабатывает реле Р₈ по цепи №1-а и отпускает реле Рп. Вследствие этого срабатывает реле Р₁ по цепи №2.

Реле Рп и Рл подключаются к "+" РБ и срабатывают. В дальнейшем работа аппарата происходит по тем же цепям, как и в случае заземления в шлейфе.

1. Сигнальное устройство для шлейфных систем пожарной сигнализации, отличающееся применением на все шлейфы двух общих батарей - контрольной, у которой заземлен один из полюсов, и рабочей, у которой заземлена средняя точка.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся применением диференциального реле земли с двумя обмотками, из которых одна включена в прямой, а вторая - в обратный провод шлейфа, и которое производит при своем срабатывании размыкание шлейфа с последующим переключением его на один из полюсов рабочей батареи.

3. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся применением двухобмоточного реле для двух одновременно подаваемых сигналов, срабатывающего лишь тогда, когда по обеим обмоткам его будет протекать ток, причем обе эти обмотки получают одновременно питание только в том случае, когда одно из линейных реле находится в притянутом положении, а другое - в отпущенном.