전자 잠금 장치

전자 잠금 장치, 자기 잠금 장치 또는 마그네틱 잠금 장치는 전자석과 전기자판으로 구성됩니다.전기 잠금 장치에는 크게 두 가지 유형이 있습니다.잠금 장치는 "fail safe" 또는 "fail secure" 중 하나입니다.Fail-Secure 잠금 장치는 전원이 차단되어도 잠긴 상태로 유지됩니다.전원이 차단되면 페일 세이프 잠금 장치가 잠금 해제됩니다.직접 당기는 전자파 잠금 장치는 본질적으로 페일 세이프입니다.일반적으로 잠금 장치의 전자석 부분은 도어 프레임에 부착되고 접합 전기자 플레이트는 도어에 부착됩니다.도어가 닫힐 때 두 구성 요소가 접촉합니다.전자석에 전원이 공급되면 전자석을 통과하는 전류가 전기자 플레이트를 전자석으로 끌어당겨 잠금 동작을 발생시키는 자속도를 생성합니다.전자석과 전기자의 접촉면적이 비교적 넓기 때문에 자속에 의해 생성되는 힘은 응력 하에서도 도어를 잠근 상태로 유지할 수 있을 정도로 강력하다.

일반적인 싱글 도어 전자파 잠금 장치는 600파운드(2669N) 및 1200파운드(5338N)의 동적 유지력 용량으로 제공됩니다."fail safe" 마그네틱 잠금에서는 전원이 잠긴 상태로 유지되어야 합니다.전원을 차단하여 잠금을 비활성화할 수 있기 때문에 일반적으로 보안성이 높은 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.그럼에도 불구하고 잠금 장치에 자기 본드 센서를 추가하고 배터리 백업 기능을 포함하는 전원을 사용함으로써 몇 가지 특수화된 고급 보안 애플리케이션을 구현할 수 있습니다.전자파 잠금장치는 가동 부품이 없기 때문에 전기 충격과 같은 다른 유형의 전기 잠금장치에 비해 고장 가능성이 낮기 때문에 화재 안전 적용 비상 출구 도어에 사용하기에 적합합니다.

오늘날의 자기 잠금 장치의 강도는 기존 도어 잠금 장치의 강도와 비교하여 작동 비용이 기존 전구보다 저렴합니다.일반적인 전자파 잠금 시스템에는 추가 릴리스 하드웨어가 장착되어 있습니다.전자 잠금 장치는 문의 레버나 도어 노브와 상호 작용하지 않으므로 일반적으로 잠금 전원 장치를 차단하는 별도의 해제 버튼이 도어 근처에 장착되어 있습니다.이 버튼에는 일반적으로 타이머가 있어 버튼을 누르면 NFPA 화재 코드에 따라 15초 또는 30초 동안 잠금이 해제됩니다.또한 소방 ^[1]법규에 따라 두 번째 릴리스가 필요합니다.모션 센서 또는 내부 스위치가 있는 충돌 바는 도어 출구 쪽 도어를 자동으로 잠금 해제하는 데 사용됩니다.

역사

최초의 직접 당김 전자파 잠금 장치는 1969년^[2][3][4] 섬너 사피르슈타인에 의해 몬트리올 포럼의 ^[5]문에 처음 설치되도록 설계되었다.포럼의 문을 잠글 때 현지 당국의 화재 우려로 인해 경영진은 화재 발생 시 안전할 수 있는 잠금 솔루션을 찾게 되었습니다.Saphirstein은 처음에 전자파 잠금 장치로서 작동하기 위해 도어 홀더의 선형 스택을 사용할 것을 제안했습니다.이러한 도어 홀더는 전통적으로 문을 열어두는 데 사용되었지만, 이 애플리케이션에서 Saphirstein은 이 홀더가 페일 세이프 잠금 장치로 작동하도록 패키징되고 조정될 수 있다고 생각했습니다.포럼에서 프로토타입과 설치에 성공한 후, Saphirstein은 디자인을 계속 발전시키고 개선했으며, 전자파 잠금용 액세서리와 제어 회로를 개발하기 위해 Locknetics 회사를 설립했습니다.

어려운 비즈니스 상황에서 Locknetics는 나중에 Ives Door Hardware 회사에 매각되었고 나중에 Harrow 회사에 ^{[citation needed]}재판매되었습니다.훨씬 후에 ^[6]이 사업부는 1999년에 다시 Ingersoll Rand Security Technologies에 매각되었습니다.이 부서는 최근 2007년에^[7] 폐쇄되어 Ingersoll Rand Security 내의 다른 부서로 이전되었습니다.Locknetics에서 활동한 직원들은 Dynalock ^{[citation needed]}Corporation을 포함한 다른 전자 잠금 회사를 설립했습니다.

Saphirstein은 Dortronics(나중에 Sag Harbor^[8] Industries가 인수), Delta Controls(처음에는 Lori Lock Company가 인수하고 그 후 Hanchett Entry Systems가 인수) 및 Delt-Rex 도어 컨트롤 등 코네티컷에 위치한 다른 회사에서 전자파 잠금 기술을 계속 개발했습니다.코네티컷주 메리덴에 있는 Highpower Security Products LLC를 비롯한 다른 엔지니어들도 전자 잠금으로 제조 회사를 설립하기 위해 이들 회사를 떠났습니다.미국, 캐나다 및 아시아 전역의 많은 다른 회사들이 나중에 직접 당기는 전자파 잠금 장치를 위한 추가 제품을 만들기 위해 설립되었습니다.

원칙

전자파 잠금의 원리는 통전 시 도어를 잠그는 데 전자기력을 사용하는 것입니다.유지력은 하중과 동일해야 하며 잠금 및 전기자 플레이트는 최적의 작동을 위해 정면을 향해야 합니다.

작동

자기 잠금 장치는 전자기학의 몇 가지 기본 개념에 의존합니다.기본적으로 도어가 열리지 않도록 충분히 큰 힘으로 도체를 끌어당기는 전자석으로 구성됩니다.보다 상세한 검사에서는, 이 장치는 하나 이상의 와이어 루프( 솔레노이드로 알려져 있음)를 통과하는 전류가 자기장을 발생시킨다는 사실을 이용한다.이는 빈 공간에서 작동하지만 솔레노이드가 연철과 같은 강자성 코어로 감겨 있으면 필드의 효과가 크게 증폭됩니다.이는 물질의 내부 자속 영역이 서로 정렬되어 자속 밀도가 크게 향상되기 때문입니다.

방정식

Ampér의 회로 법칙을 $사용$하면 전류 I$(\displaystyle$$$I$)~N$(\$displaystyle$ N$)$ 루프를 $가진{\displaystyle }$ 유효$길이{\displaystyle }$ l(\$displaystyle$ l$$$)$의 솔레노이드에 의해 유도되는 $자속{\displaystyle }$밀도 $B$(\$displaystyle$ B$)$는 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다.

${\displaystyle B=mu frac {0}\mu _{r}IN} {l}}$

전자석과 전자석에 노출된 $표면적{\displaystyle }$S(\$displaystyle$ S$)$가 있는 전기자 플레이트 사이의 $힘{\displaystyle }$F(\$displaystyle$ F$)$는 다음 방정식으로 구할 수 있습니다.

$({displaystyle F=black {B^{2}S}}{2\mu _{0}}})$

두 식 모두 ${\displaystyle {\mu \mathrm{}}_{}}$ 0${\displaystyle$ \$mu$_{$0}$은 여유 공간의 투과성을 $나타내고{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {\mu }_{}}$r ${\displaystyle$ \$mu$ _${r}$은 코어의 상대 투과성을 나타냅니다.

자기 잠금 장치의 실제 성능은 다양한 손실(예: 전자석과 도체 사이의 플럭스 누출)으로 인해 크게 다를 수 있지만, 이 방정식을 통해 강력한 자기 잠금을 생성하는 데 무엇이 필요한지 알 수 있습니다.예를 들어 자물쇠의 힘은 자기 코어의 상대 투과율의 제곱에 비례한다.재료의 상대 투과율은 코발트의 경우 약 250에서 연철의 경우 약 5000, 실리콘 철의 경우 약 7000까지 다양할 수 있으므로 자기 코어의 선택은 자기 잠금의 강도에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.또한 전자석의 ^[9]전류, 루프 수 및 유효 길이 선택도 관련이 있습니다.

기술적 비교

마그네틱 잠금 장치는 기존의 잠금 장치 및 전기 충격 장치보다 많은 장점을 가지고 있습니다.예를 들어, 내구성과 빠른 작동으로 인해 전자 인증이 필요한 트래픽이 많은 사무실 환경에서 유용하게 사용될 수 있습니다.

이점

• 원격 조작: 전원을 조정하여 원격으로 자기 잠금을 켜거나 끌 수 있습니다.
• 설치 용이성: 일반적으로 마그네틱 록은 상호 연결 부품이 없기 때문에 다른 잠금 장치보다 설치가 용이합니다.
• 빠른 조작성: 자기 잠금장치는 전원이 차단되면 즉시 잠금 해제되므로 다른 잠금장치에 비해 빠르게 해제할 수 있습니다.
• 견고성: 마그네틱 잠금장치는 기존 잠금장치에 비해 여러 번의 타격으로 인한 손상이 적을 수 있습니다.자기 잠금 장치를 쇠지렛대로 강제로 열면 도어나 잠금 장치에 거의 또는 전혀 손상이 없습니다.전자 잠금 장치에는 파손할 수 있는 가동 부품이 없습니다.

단점들

• 보안을 유지하려면 일정한 전원이 필요합니다.
• 정전 시 전원을 차단하여 보안을 해제할 수 있습니다.
• 기계식 자물쇠에 비해 비싸다.
• 안전한 작동을 위해 추가 하드웨어가 필요합니다.

인스톨

마그네틱 잠금 장치는 인스윙 및 아웃스윙 도어 모두에 적합합니다.브래킷(L 브래킷, LZ 브래킷, U 브래킷)은 두 가지 용도에 모두 사용할 전기자의 방향을 지정하는 데 사용됩니다.또한 주입구 플레이트는 전자석이 프레임의 기하학적 구조 때문에 도어 프레임의 사용 가능한 장착 공간보다 클 때 도어 프레임에 크고 평평한 장착 영역을 제공하기 위해 사용됩니다.

자기 잠금 장치는 항상 도어의 안전한 쪽에 설치해야 합니다.대부분의 설비는 표면 실장되어 있습니다.안전을 위해 자기 잠금 장치, 케이블 및 와이어는 와이어 몰딩을 사용하여 도어 프레임 또는 플러시 마운트를 통과해야 합니다.

인스톨은 간단합니다.인스윙 애플리케이션의 경우, 전자석은 일반적으로 도어 헤더의 도어 개구부 모서리에 장착됩니다.또한 마그록은 전체 길이의 하우징이 장착된 경우 도어 개구부에 수직으로 설치할 수 있습니다.이 구성에서는 전기자가 도어를 통해 볼트로 고정되고 전자석 면에 결합하도록 방향이 설정됩니다.잠금 유지력을 제공하려면 전기자 플레이트와 전자석이 닿아야 합니다.

아웃스윙 애플리케이션의 경우 전자석은 일반적으로 도어 헤더 측면에 장착됩니다.이 구성에서 전기자는 전자석과 결합하도록 전기자를 회전시키는 Z자형 브래킷에 장착됩니다.

자기 잠금 장치는 거의 항상 완전한 전자 보안 시스템의 일부입니다.이러한 시스템은 단순히 연결된 키 카드 리더로 구성되거나 건물의 보안을 감시하는 중앙 컴퓨터와의 연결이 더 복잡할 수 있습니다.어떤 잠금 시스템을 선택하든 화재 안전은 중요한 ^[10]고려 사항이다.

전자파 잠금 장치에 대한 다른 변형 및 개선 사항이 개발되었습니다.가장 주목할 만한 것은 전단 잠금으로 전기자가 면을 직접 떼어내는 것이 아니라 하중이 기계적 정지처럼 전단 상태에 있는 것입니다.시어 마그네틱 잠금 장치를 사용하면 원래(현재는 어디서나 사용 가능) 직접 당김 유형이 아닌 양방향으로 도어를 흔들 수 있습니다. 이는 일반적으로 인스윙 또는 아웃스윙 구성으로 작동합니다.적절한 유지력으로 전단 자기 잠금을 제공하기 위해 2개의 핀이 전기자를 자석에 고정하고 자석이 제자리에 고정되도록 합니다.

1989년 5월 2일 액세스 제어 하드웨어 제조업체인 보안 도어 컨트롤의 Arthur, Richard 및 David Geringer에 의해 개선된 '전단' 전자 잠금 장치가 특허 취득되었습니다.설계에서 개략적으로 설명한 장치는 전자석과 전기자판으로 구성된 현대의 자기 잠금 장치와 원칙적으로 동일했습니다.특허는 전자석의 제조 방법에 대해서는 언급하지 않았으며, 전기자판을 전자석에 가깝게 하기 위해 스프링이 장착된 전기자판을 사용하는 것을 포함한 설계에 대한 몇 가지 변형에 대해 자세히 설명했습니다.특허는 2009년 ^[11]5월 2일에 만료되었습니다.

유지력

마그네틱 록은 자화할 수 있는 와이어 코일로 둘러싸인 금속판을 가지고 있습니다.코일 수에 따라 잠금 특성을 나타내는 유지력이 결정됩니다.

• 마이크로 사이즈: 275파운드힘(1,220N)의 유지력
• 미니 사이즈: 650파운드힘(2,900N)의 유지력
• Midi 사이즈: 800파운드힘(3,600N) 유지력
• 표준 크기: 1,200파운드힘(5,300N)의 유지력
• 전단 잠금: 2,000파운드힘(8900N) 유지력

표준 크기의 전자파 잠금 장치가 게이트 잠금 장치로 사용됩니다.

전기적 요건

전자석 잠금 장치의 전력은 DC(직류)이며, 약 5~6W입니다.^[12]전압 공급이 12VDC일 경우 전류는 약 0.5A이고 24VDC를 사용할 경우 0.25A입니다(제조업체에 따라 다르며 블록에 코일이 하나 또는 두 개 있는 경우).또한 마그네틱 잠금 장치에 UL 마크가 부착되어 있는지 확인하는 것이 좋습니다.일반적으로 전자석 잠금장치의 사양은 12/^{[citation needed]}24VDC의 이중전압이다.정류기를 사용하여 AC 전원을 변환할 경우 전파 브리지 정류기를 사용해야 합니다.

응용 프로그램모드

안전을 위해 전기 잠금 장치와 전기 타격 장치는 다음 두 가지 모드 중 하나로 작동하도록 설계할 수 있습니다.

페일 세이프 – 사람 보호:전원이 차단되면 잠금이 해제됩니다.
Fail-Secure(페일 세이프 이외라고도 함) – 속성 보호:전원이 차단되어도 잠금은 닫힌 상태로 유지됩니다.이 유형의 잠금 장치에는 실린더가 있으며, 일반적인 잠금 장치와 유사합니다.실린더를 통해 전원 공급이 차단되어도 잠금 장치를 안전하게 유지할 수 있습니다.

전자파 잠금 장치는 일반적으로 페일 세이프이며 비상 상황에서 안전하도록 해당 화재 규정을 충족해야 합니다.

레퍼런스