DE3433459A1

DE3433459A1 - Device/detection apparatus for early identification of fire and overheating, built in or on housings/cabinets which enclose installed electrical/electronic and other systems

Info

Publication number: DE3433459A1
Application number: DE19843433459
Authority: DE
Inventors: Oskar 3100 Celle Beigel; Karl-Heinz 3000 Hannover Kiwitt
Original assignee: Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Current assignee: Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-03-20

Abstract

A device/detection apparatus for early identification of fire and overheating in electrical/electronic and other installations, installed in housings/cabinets which enclose these systems. The subject-matter of the invention is a compact device which is built-in or on the system which is to be monitored, with whose aid evidence of fire and overheating can be identified very quickly, using the criteria of smoke detection, temperature detection for maximum values, temperature detection with respect to a maximum permissible temperature rise in a time unit, air flow monitoring and fan monitoring.

Description

Beschreibungdescription

Gegenstand der Erfindung ist eine kompakte Einrichtung, angebracht z. B.The invention relates to a compact device attached z. B.

an der Abluftöffnung einer elektronischen Anlage, mit deren Hilfe Brände und Überhitzungen etc. dieser Anlagen im Frühstadium erkannt werden können.at the exhaust air vent of an electronic system, with the help of which Fires and overheating etc. of these systems can be detected at an early stage.

Der Zweck des Detektionsgerätes beruht auf mehreren Meßkriterien, und zwar 1. Rauchdetektion 2. Temperaturdetektion für Maximalwerte 3. Temperaturdetektion hinsichtlich eines maximal zulässigen Temperaturanstieges in einer Zeiteinheit (Delta-T-Überwachung) 4. Luftstromüberwachung 5. Lüfterüberwachung, t als Hilfsgrößen zur Eigenüberwachung die als kombinierte Einheit eine unmittelbare und schnelle Detektion an der einzelnen zu überwachenden Anlage erlaubt.The purpose of the detection device is based on several measurement criteria, namely 1. Smoke detection 2. Temperature detection for maximum values 3. Temperature detection with regard to a maximum permissible temperature rise in a unit of time (Delta-T monitoring) 4. Air flow monitoring 5. Fan monitoring, t as auxiliary variables for self-monitoring which, as a combined unit, enables immediate and rapid detection on the individual system to be monitored allowed.

Stand der Technik Elektrische/elektronische Einrichtungen aller Art, eingebaut in Gehäusen, die diese Einrichtungen umschließen, wie z. B.State of the art electrical / electronic equipment of all kinds, installed in housings that enclose these facilities, such as B.

- Schaltschränke für Mittel- und Niederspannungsanlagen - Steuerungsschränke jeder Art - Elektronikschränke für Rechnersysteme - Plattenspeicherschränke für Rechnersysteme sowie - sonstige Peripheriegeräte für Rechneranlagen usw.- Control cabinets for medium and low voltage systems - Control cabinets of all types - electronic cabinets for computer systems - disk storage cabinets for Computer systems and - other peripheral devices for computer systems, etc.

sind, entsprechend ihren funktionellen Aufgaben, elementarwichtige Baugruppen ganzer Produktionsanlagen wie Rechenzentren, Kommunikationszentralen usw.are of fundamental importance according to their functional tasks Assemblies of entire production plants such as data centers, communication centers etc.

Ausfälle solcher Baugruppen führen sehr oft zu schwerwiegenden Störungen im Gesamtablauf der jeweils gegebenen Produktions-, Fertigungs- oder sonstigen Gesamtanlagen.Failures of such assemblies very often lead to serious malfunctions in the overall process of the given production, manufacturing or other overall systems.

Die Ursachen solcher Ausfälle ganzer Anlagen sind meistens Brände und Überhitzungen, die sich z. B. in Schaltschränken durch Überlastung elektrischer Bauteile, durch schadhafte bzw. fehlerhafte Kontakte usw. entzünden und, weil umgeben durch meistens geschlossene Umschränke, nicht früh genug bemerkt werden und sich ungehindert ausbreiten können.The causes of such failures of entire systems are mostly fires and overheating, e.g. B. in control cabinets due to electrical overload Components ignite due to damaged or faulty contacts etc. and, because they are surrounded through mostly closed cupboards, no noticed early enough and can spread unhindered.

Da solche zentralen elektrischen bzw. elektronischen Anlagen sehr oft aus einer verhältnismäßig großen Anzahl solcher Schränke bestehen, wie es z. B. in Steuerungszentralen, Rechenzentren usw. der Fall ist, ist eine Früherkennung von Entstehungsbränden und Überhitzungen von ganz besonderer Wichtigkeit.Since such central electrical or electronic systems are very often consist of a relatively large number of such cabinets, as z. B. is the case in control centers, data centers, etc., is an early detection of incipient fires and overheating is of particular importance.

Klassische Methoden, wie sie z. B. durch Anordnung von Brandmeldern an der Decke von Rechenzentren, Schaltzentralen usw. der Fall sind, bringen aber den Nachteil, daß zwischen Brandentstehung in einem der Schaltschränke und Ansprechen eines Brandmelders eine verhältnismäßig lange Zeitspanne liegt, da ja die Luftführungen in solchen Anlagen meistens durch Lüftungs- oder Klimaanlagen eine starke Verwirbelung der Luft und der in der Luft befindlichen Rauchpartikelchen mit sich bringen, was zu weiteren Verzögerungen des Ansprechens solcher Meldeorgane führt.Classic methods such as B. by arranging fire alarms are the case on the ceiling of data centers, control centers, etc., but bring the disadvantage that between the start of a fire in one of the control cabinets and response a fire detector is a relatively long period of time, since the air ducts in such systems there is usually a strong turbulence due to ventilation or air conditioning systems the air and the smoke particles in the air bring with them what leads to further delays in responding to such reporting bodies.

Fundstellen: Deutsche Patentschriften bzw. Auslegeschriften Nr.References: German patent specifications or interpretative publications no.

27 28 309 25 44 400 23 41 087 21 40 297 28 46 310 27 13 280 Gegenstand der Erfindung und erzielbare Vorteile Ausgehend von der Tatsache, daß solche elektrischen bzw. elektronischen, in Umschränken eingebaute Anlagen, entweder natürliche Belüftung durch die thermischen Verhältnisse in den Schränken oder durch eine künstliche Belüftung einen Luftdurchsatz mit sich bringen und die in den meisten Fällen an der Oberseite solcher Anlagen Austrittsöffnungen besitzen, sind Detektionsgeräte entwickelt worden, die gezielt die Brandfrüherkennung eines Schrankes durchzuführen haben.27 28 309 25 44 400 23 41 087 21 40 297 28 46 310 27 13 280 subject of the invention and achievable advantages Based on the fact that such electrical or electronic systems built into enclosures, either natural ventilation through the thermal conditions in the cupboards or through artificial ventilation bring an air flow with them and in most cases at the top such systems have outlet openings, detection devices have been developed who have to carry out the early fire detection of a cabinet in a targeted manner.

Die Aufgaben des entwickelten Detektionsgerätes basieren auf mehreren Kriterien, und zwar 1. Rauchdetektion 2. Temperaturdetektion für Maximalwerte 3. Temperaturdetektion hinsichtlich maximal zulässigen Temperaturanstieges in einer Zeiteinheit (Delta-T-Überwachung) 4. Luftstromüberwachung 5. Lüfterüberwachung | als Hilfsgrößen zur Eigenüberwachung 1. Rauchdetektion Das Verfahren beruht darauf, daß z. B. aus dem Abluftsystem der zu überwachenden Einheit (Elektro-/Elektronikschrank) über einen Schlauch mit davorgeschaltetem Ansaugtrichter ein Teilluftstrom der Abluft aus solchen Schränken zu einem auf der jeweiligen Baueinheit angeordneten Detektionsgerät geführt wird.The tasks of the detection device developed are based on several Criteria, namely 1. Smoke detection 2. Temperature detection for Maximum values 3. Temperature detection with regard to the maximum permissible temperature rise in a unit of time (Delta-T monitoring) 4. Air flow monitoring 5. Fan monitoring | as auxiliary variables for self-monitoring 1. Smoke detection The method is based on that z. B. from the exhaust air system of the unit to be monitored (electrical / electronics cabinet) A partial air flow of the exhaust air via a hose with an intake funnel connected in front of it from such cabinets to a detection device arranged on the respective structural unit to be led.

Das Auslösen eines Melders wird als sogenannter "Voralarm" detektiert, das gleichzeitige Auslösen beider Melder als Hauptalarm. Diese Unterscheidung ist - in Abhängigkeit vom Aufbau normaler Brandmeldelinien - in sogenannter "Zweilinien-Abhängigkeit" durchgeführt, um die Wertigkeit des Ansprechens, also des echten Alarmzustandes, zu verdoppeln.The triggering of a detector is detected as a so-called "pre-alarm", the simultaneous triggering of both detectors as a main alarm. That distinction is - depending on the structure of normal fire alarm lines - in so-called "two-line dependency" carried out in order to assess the value of the response, i.e. the real alarm state, to double.

Erwähnenswert ist, daß bei Einzelgeräten die Melder autark arbeiten, während bei Anlagen mit mehreren Detektionsgeräten die Möglichkeit besteht, diese über Brandmeldelinien an bestehende Brandmeldezentralen anzuschließen.It is worth mentioning that the detectors work independently on individual devices, while systems with several detection devices have the option of using these to be connected to existing fire alarm control panels via fire alarm lines.

Das Ansprechen der Melder wird in den Detektionsgeräten optisch angezeigt, d. h. zweimal als Voralarm und einmal als Hauptalarm.The response of the detectors is displayed optically in the detection devices, d. H. twice as a pre-alarm and once as a main alarm.

A;schlußmöglichkeit externer Warnelemente, wie Hupen usw., ist in den Geräten gegeben.A; possibility of closing external warning elements such as horns etc. is in given to the devices.

2. Temperaturdetektion für Maximalwerte Da gerade in elektrischen oder elektronischen Anlagen Entstehungsbrände und Überhitzungen meistens durch Überlastung elektrischer Teile oder durch Ausfall von Kühlaggregaten zu begründen sind und Überlasterscheinungen immer Temperaturerhöhungen nach sich ziehen, ist eine Temperaturüberwachungsanlage aufgebaut.2. Temperature detection for maximum values Da straight in electrical or electronic systems. Fires and overheating are mostly caused by overload electrical parts or the failure of cooling units and overload phenomena always result in temperature increases is a temperature monitoring system built up.

Für eine Temperaturmessung ist ein digitalisierter Ausgang gegeben, an welchem z. B. von einer zentralen Stelle aus Temperaturwerte - entweder konstant oder nach Anwahl - abgerufen werden.A digitized output is provided for temperature measurement, at which z. B. from a central point from temperature values - either constant or after selection - can be called up.

Bei Ansprechen eines eingestellten Grenzwertes wird Temperaturmaximalalarm gegeben und angezeigt. Ein eigener Meldeausgang zum Anschluß von Außenmeldungen steht zur Verfügung.If a set limit value is triggered, a maximum temperature alarm is triggered given and displayed. A separate message output for connecting external messages is aviable.

3. Temperaturdetektion hinsichtlich eines maximal zulässigen Temperaturanstieges in einer Zeiteinheit (Delta-T-Überwachung) Die gemessene Temperatur der Abluft wird einer weiteren Meßeinrichtung zugeführt, und in dieser wird der Anstieg der Temperatur pro Zeiteinheit als Kriterium stetig überwacht.3. Temperature detection with regard to a maximum permissible temperature rise in a unit of time (Delta-T monitoring) The measured temperature of the exhaust air is fed to another measuring device, and in this the rise in temperature continuously monitored per unit of time as a criterion.

4. Luftstromüberwachung Ein weiteres wichtiges Kriterium des gesamten Meßaufbaus ist die konstante Überwachung des einmal eingestellten Luftstroms. Ein Abreißen des Luftstroms, d. h. eine Änderung im Luftdurchsatz durch die Meßkammer, muß als Störungsmeldung ausgewertet werden. Diese Meldung steht ebenfalls zur Weiterleitung an eine Zentralstelle zur Verfügung.4. Airflow monitoring Another important criterion of the whole The measurement setup is the constant monitoring of the air flow once it has been set. A Breaking off the air flow, d. H. a change in the air flow through the measuring chamber, must be evaluated as a fault message. This message is also available for forwarding to a central office.

5. Lüfterüberwachung Zusätzlich zu der unter 4. erwähnten Luftstromüberwachung wird der Lüfter mit einer Drehzahlüberwachung auf Änderung seines Drehzahlverhaltens überwacht, um das Abreißen des Luftstroms durch Ausfall des Lüfters auch als Lüfterausfall erkennen zu können.5. Fan monitoring In addition to the air flow monitoring mentioned under 4 the fan is equipped with speed monitoring for changes in its speed behavior monitors the tearing off of the air flow by failure of the fan also called fan failure to be able to recognize.

Auch dieses Kriterium wird am Gerät selbst angezeigt, und die Meldung steht zur Weiterleitung an eine Zentraleinrichtung zur Verfügung.This criterion is also displayed on the device itself, and the message is available for forwarding to a central facility.

Claims

Einrichtung/Detektionsgerät zur Früherkennung von Brand und Überhitzung, an/aufgebaut auf Gehäusen/Schränken, die eingebaute elektrische/ elektronische und sonstige Anlagen umschließen Patentansprüche: 1. Einrichtung/Detektionsgerät zur Früherkennung von Brand und Überhitzung in elektrischen/elektronischen und sonstigen Anlagen, an/aufgebaut auf die zu überwachenden Gehäuse/Schranksysteme, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rauchdetektion unmittelbar am Abluftaustritt der zu überwachenden Einheit, z. B. mit Hilfe eines vorgeschalteten Ansaugtrichters, vorgenommen wird. Equipment / detection device for the early detection of fire and overheating, on / built on housings / cabinets, the built-in electrical / electronic and Other systems enclose patent claims: 1. Device / detection device for Early detection of fire and overheating in electrical / electronic and other Systems attached to / built on the housing / cabinet systems to be monitored, characterized by smoke detection directly at the exhaust air outlet of the unit to be monitored, z. B. with the help of an upstream intake funnel is made.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittstemperatur der Abluft aus den Schranksystemen auf Überschreiten eines Maximalwertes detektiert wird.2. Device according to claim 1, characterized in that the outlet temperature the exhaust air from the cabinet systems is detected for exceeding a maximum value will.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturdetektion hinsichtlich eines maximal zulässigen Temperaturanstieges in einer Zeiteinheit (Delta-T-Überwachung) erfolgt.3. Device according to claim 2, characterized in that a temperature detection with regard to a maximum permissible temperature rise in a unit of time (Delta-T monitoring) he follows.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eigenüberwachung die Funktion des Luftstromes - und damit des Detektionsgerätes - überwacht wird.4. Device according to claim 1, characterized in that for self-monitoring the function of the air flow - and thus of the detection device - is monitored.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehzahlüberwachung des Lüfters erfolgt.5. Device according to claim 4, characterized in that a speed monitoring of the fan takes place.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung alle Funktionen als eine kompakte Einheit in sich vereinigt.6. Device according to claims 1-5, characterized in that that the device combines all functions as a compact unit.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandfrüherkennung unmittelbar an bzw. in der zu überwachenden Anlage erfolgt.7. Device according to claim 6, characterized in that the early fire detection takes place directly on or in the system to be monitored.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere derartige Einrichtungen/ Detektionsgeräte über eine zentrale Kontrolleinrichtung in Hinblick auf die detektierten Meßzustände, wie z. B. Lüfterausfall, Voralarm, Hauptalarm, überprüft werden können.8. Device according to claim 1, characterized in that one or several such devices / detection devices via a central control device with regard to the detected measurement conditions, such as. B. Fan failure, pre-alarm, Main alarm, can be checked.