Электрозамки: конструктив, применение, рынок

На российском рынке представлен широкий выбор электромеханических замков различных типов. В данной статье мы обсудим принцип действия различных видов электрозамков и защелок, их плюсы и минусы, а также то, как подобрать оптимальный вид запирающего устройства для обеспечения безопасности объекта.

Основной областью применения электромеханических замков являются авторизованные системы ограниченного доступа (корпоративные помещения, личные помещения) и хранения (банковские ячейки, почтоматы, камеры хранения и шкафы).

Использование электромеханических замков и защелок (обобщим их термином "электрозамки") на объектах определяется их заданными охранными свойствами.

С помощью электрозащелок в автоматизированных системах, как правило, реализуются технологии массового доступа:

• допуск на объектах массового пребывания людей (например, в служебные помещения, необслуживаемые проходные, шлюзы – внешние и внутренние и т.п.);
• разграничение доступа к помещениям персонала различного уровня;
• ограничение доступа на объектах, находящихся под постоянным наблюдением персонала (например, гостиницы, обслуживаемые проходные, помещения банкоматов, проходы с видеонаблюдением);
• охранные функции, не требующие использования замков (например, домофонные системы).

Как правило, электрозамки используют в системах ограничения доступа к эпизодически посещаемым помещениям, часто остающимся без охраны, содержащие ценности, а также для управляемой фиксации ценного оборудования:

• разрешение доступа к квартирам ограниченному контингенту, при этом актуально применение дополнительных электрозамков – невидимок, управляемых виртуальным идентификатором, например, приложением для смартфона;
• дистанционное управление доступом в арендуемые помещения, шкафам управления, лифтам, с использованием вай-фай коммуникаторов, средств сотовой связи, и иными коммуникационными средствами;
• ограничение доступа к офисным помещениям в нерабочее время с управлением доступа организационными и техническими средствами охраны;
• ограничение доступа к сейфовым дверям, дверям сейфовых ячеек, с архивированием времени и индентифицированием лиц доступа;
• управление доступом к мобильным средствам передвижения с использованием идентификаторов, средств сотовой связи, смартфонов.

Стоит отметить, что классические модели электроуправляемых замков мало подходят для использования на указанных направлениях. здесь необходимы оригинальные конструкции, соответствующие как особенностям монтажа, так и условиям работы.

Принцип устройства электромагнитных и электромеханических замков и защелок

Конструктивные различия электромагнитных и электромеханических замков изложены в соответствующих ГОСТах (ГОСТ Р 58465–2019 "замки электронно-механические" и ГОСТ Р 58822–2020 "замки электромагнитные").

Электромагнитные замки

Согласно указанным стандартам, электромагнитные замки состоят из двух частей магнитопровода, на одной из которых содержится источник магнитного поля – катушка. Части располагаются на двери и коробке и устанавливаются с минимальным воздушным зазором, в котором под действием магнитного потока создается усилие взаимодействия частей магнитопровода, зависящее от величины магнитного потока. Он определяется током катушки и площадью магнитопровода, а также величиной зазора между частями, уменьшающего усилие пропорционально квадрату величины зазора.

Эта конструктивная особенность требует:

• реализации только нормально открытых замков, для чего необходимо создание высокорезистивных катушек с большим объемом меди;
• геометрически развитого магнитопровода для проведения потока, определяющего значительные габариты замка;
• создания частей магнитопровода, не имеющего дополнительных зазоров, уменьшающих величину потока, а также шлифованных соприкасающихся поверхностей;
• применения магнитомягких материалов, не создающих остаточного намагничивания и, следовательно, усилия при открывании двери;
• создания системы гашения поля при применении материалов со значительным остаточным потоком.

В силу больших габаритов электромагнитные замки используются, как правило, на металлических входных дверях.

Данный тип замков имеет свои недостатки. Они потребляют значительное количество энергии для создания необходимой величины потока и, следовательно, силы удержания. из-за легкого создания повышенного зазора, например наклейкой скотча на сопрягаемые поверхности, такие замки отличаются низкой вандалоустойчивостью. Для срабатывания замка дверь должна быть закрыта полностью, до устранения зазора между частями магнитопровода.

Электромеханические замки и защелки

Электромеханические замки и защелки конструктивно содержат механическую (запирающую) часть и электрическую – управляющую.

Разнообразие механических запирающих частей определено ГОСТами (ГОСТ 5089–2011 "замки, защелки, механизмы цилиндровые", ГОСТ 33484–2015 "замки механические", ГОСТ 3424–2016 "замки сейфовые"). Они относятся к следующим изделиям:

• Замок. Изделие, служащее для запирания защитных конструкций, обладающее заданными охранными свойствами и являющееся неотъемлемым элементом защитной конструкции.
• Защелка. Изделие, служащее для фиксирования полотна дверного блока в закрытом положении.
• Защелка с механизмом дополнительного запирания. Изделие, служащее для фиксирования полотна дверного блока в закрытом положении, с механизмом блокирования защелки в этом положении с внутренней стороны.

Электрические части подразделяются на следующие конструктивные типы:

1. Моторные, соленоидные. В них осуществляется перемещение механизма замка, защелки в открытое/закрытое состояние двигателем или длинноходовым соленоидом под действием устройств управления по внешним управляющим сигналам.

Их достоинства – возможность дистанционного открытия и закрытия замка, установка с невозможностью доступа к замку с внешней стороны двери (невидимка), комфорт использования за счет исключения действий с механизмом замка.

Недостатки – механическая сложность электропривода моторного замка, снижающая его надежность, триггерное исполнение замков, требующее наличие датчиков состояния двери и замка, большое потребление энергии соленоидных замков, требование дополнительных датчиков состояния дверей и механизма.

2. Блокирующие. Принцип их работы – перемещение механизма замка, защелки в открытое/закрытое состояние рукоятями замка и блокирующим эти перемещения устройствами релейного типа.

Плюсами таких замком являются:

• простота механической части, определяющей связь поворота ручки с перемещением запорного устройства;
• возможность создания значительных усилий для перемещения запора, что важно для тяжелых дверей и дверей, снабженных развитыми уплотнителями;
• простота и малое потребление энергии устройствами управления, разрывающими или блокирующими механическую связь между ручкой и запорным устройством;
• возможность нормально открытого и закрытого исполнения.

Однако такой тип устройства не может быть в исполнении замка-невидимки.

3. Магнитные. На данный вид замков пока не существует ГОСТа. Конструкция предполагает перемещение механизма магнитными полями постоянных магнитов и электромагнитов.

В магнитных замках отсутствует подводимая энергия для перемещения запорной части за счет энергии пространственного перемещения полей, создаваемого перемещением двери.

Управление осуществляется перемещением запорной части через блокирование магнитных связей или их изменением полями электромагнитов.
Но есть и недостатки: применение в конструкциях дорогостоящих немагнитных материалов, влияние внешних магнитных полей и магнитопроводящего окружения.

Независимо от типов электромеханических замков и защелок они могут содержать механизмы дополнительного механического управления.

Выбор и монтаж

На этапе выбора электрозамка важна технология доступа, где изделие будет в дальнейшем применяться:

• дистанционно управляемый доступ, как правило, реализуется моторными триггерными замками, имеющими состояние "открыто"/"закрыто";
• в доступе по предъявлению идентификаторов используются нормально открытые замки, удовлетворяющие требованию пожарной безопасности – свободный выход при исчезновении напряжения;
• доступ с высокими требованиями пожарной безопасности осуществляется замками с управляемым доступом с одной стороны двери и свободным проходом – с другой;
• нормально закрытые замки, потребляющие энергию при отпирании, для минимизации энергопотребления используют в системах, работоспособность которых в аварийных режимах поддерживается автономными источниками питания.

В системах, реализующих массовый и авторизованный доступ, применяют электрозамки, включающие в конструкцию защелки с временным разделением их функций.

Основная характеристика замка, защелки, определяющая особенность монтажа, – это расположение питающих и управляющих цепей на двери или ее коробе. Предпочтительным является их расположение на коробе. Главное требование по подключению к контроллеру – согласованность уровней напряжения и потребляемых токов.

Российский рынок электрозамков

В последнее время произошло замещение ушедших с рынка электромеханических замков европейских производителей на замки китайских производителей. На данный момент большая доля этой ниши рынка занята китайским оборудованием – из-за доступной для широкого круга потребителя стоимости, однако при невысоком качестве. В премиальном и среднем сегментах наблюдается нехватка качественных замков. Есть несколько отечественных производителей и брендов: Aler и PERCo в премиум-сегменте, Promix и "Полис" – в массовом.

У крупных игроков рынка безопасности наблюдается тенденция к созданию собственных торговых марок (СТМ). Они размещают заказы в Китае и продвигают продукцию под СТМ. Несмотря на российскую компанию-производителя и бренд, продукция производится в Китае. В итоге мы наблюдаем в продаже идентичные изделия, различающиеся только названием бренда.