Elektromagnetický zámek EZ pro vlaky: princip funkce, zabezpečení a použití

Elektromagnetický zámek EZ ve železniční dopravě slouží k vzájemnému mechanickému a elektrickému zajištění prvků, jejichž správná poloha je nezbytná pro bezpečnou jízdu vlaku. Jeho úkolem je zabránit tomu, aby bylo možné postavit návěstidlo do polohy dovolující jízdu, pokud není současně zajištěná výkolejka nebo jiný zabezpečovací prvek.

Princip vychází z přenosu závislosti pomocí klíčů. Klíč lze uvolnit z jednoho prvku teprve po splnění stanovené podmínky a následně jej použít v dalším prvku zabezpečovacího zařízení. Tím se omezuje možnost nesprávné obsluhy a vytváří se bezpečnostní závislost mezi výkolejkou, elektromagnetickým zámkem a návěstidlem.

Princip činnosti elektromagnetického zámku EZ

Jeho funkci si lépe vysvětlíme na příkladu.

Potřebujeme pustit vlak který má odjezd ale v cestě je ještě výkolejka.

Vezmeme klíč a vložíme jej do zámku výkolejky, uvolníme vykolejku čímž se nám uvolní druhý klíč.

Klíč vyjmeme a v dopravně jej vložíme do EMZ což nám dovolí postavit návěstidlo do polohy volno.

Návěstidlo tedy postavíme do polohy volno a počkáme na projetí vlaku.

Při postavení návěstidla nám zhasne kontrolka na EMZ což nám znemožní vyjmout klíč.

Vlak projel a my vrátíme návěstidlo do polohy stůj.

Bezpečnostní závislost mezi výkolejkou a návěstidlem

V popsaném zapojení nelze jednoduše obejít stanovené pořadí úkonů. Nejprve je nutné pracovat s výkolejkou, následně s uvolněným klíčem v dopravně a teprve potom lze postavit návěstidlo do polohy volno.

Po postavení návěstidla elektromagnetický zámek znemožní vyjmutí klíče. Klíč tak zůstává zajištěný po dobu, kdy je návěstidlo v poloze dovolující jízdu. Po projetí vlaku se návěstidlo vrátí do polohy stůj, čímž se obnoví možnost další manipulace v rámci zabezpečovacího postupu.

Úloha elektromagnetického zámku v železničním zabezpečení

Elektromagnetický zámek EZ je součástí systému, který zajišťuje, aby jednotlivé úkony obsluhy probíhaly v předepsaném pořadí. Zámek nefunguje pouze jako běžný prostředek uzamčení, ale jako prvek závislosti mezi fyzickou polohou zařízení a stavem návěstidla.

Podstatou je kontrola dostupnosti klíče. Klíč je možné získat až po uvolnění předchozího prvku a po splnění podmínek, které stanoví zabezpečovací zařízení. Jakmile je klíč vložen do EMZ a návěstidlo je postaveno do polohy volno, elektromagnetický zámek klíč zablokuje.

Takové uspořádání pomáhá zabránit například současnému povolení jízdy vlaku a ponechání výkolejky v poloze, která by mohla ohrozit bezpečnost provozu.

Rozdíl mezi železničním EMZ a dveřním elektromagnetickým zámkem

Označení elektromagnetický zámek se používá v různých oblastech techniky. Železniční elektromagnetický zámek EZ pracuje jako součást zabezpečovací závislosti a manipuluje s klíčem. Dveřní elektromagnetický zámek slouží především ke kontrole vstupu a k fyzickému zajištění dveří.

Elektromagnetické zámky a dveřní přídrže představují moderní a bezpečné řešení pro kontrolu vstupu do budov, kanceláří i bytových domů a také vhodnou možnost automatického ovládání dveří např. v případě požáru, či jiné kritické situace.

V případě železničního EMZ je rozhodující vazba na výkolejku, klíč a návěstidlo. U dveřního elektromagnetu je rozhodující přídržná síla, napájení, způsob odemykání a chování při výpadku proudu.

Princip dveřního elektromagnetického zámku

Elektro-magnetický zámek funguje vždy v režimu fail-safe, tedy odemčeno při selhání (při odpojení napájení) a je tedy nutné, aby byl ovládán např.

Tyto zámky je tedy vždy nutné kombinovat s odchodovými tlačítky pro zajištění možnosti odemknutí z vnitřní strany, resp. možnosti úniku na únikových cestách.

Základním dělením je přídržná síla elektromagnetu, která je u běžně používaných typů těchto zámků 60 - 500kg.

Je tedy zapotřebí vhodně zvolit sílu dle typu a hmotnosti dveří.

V naší nabídce naleznete různé druhy zámků dělené dle napětí, použití pro vnitřní, nebo venkovní prostředí a dle přidaných funkcí jako jsou stavová LED dioda, senzor zámku pro monitorování stavu, nebo časovač uzamčení pro zpoždění uzamčení po zavření dveří.

Magnetický, elektromagnetický a elektropermanentní zámek

Při výběru mechanismu pro zajištění dveří se setkáte s pojmy magnetický a elektromagnetický zámek dveří, případně i Fail-Safe vs. Fail-Secure.

Ačkoliv všechny typy využívají sílu magnetismu, fungují na odlišných principech a slouží k jiným účelům.

První typ zajišťuje pohodlné zavírání interiérových dveří bez nutnosti mačkání kliky, druhý a třetí je zároveň bezpečnostním prvkem pro kontrolu vstupu do objektů či prostor.

Pasivní magnetický zámek

Pasivní magnetický zámek využívá permanentní (stálé) magnety.

Funguje bez elektrické energie a slouží k fixaci hlavně lehkého křídla interiérových dveří nebo u nábytku, aby se samovolně neotevíraly.

Aktivní elektromagnetický zámek

Aktivní elektromagnetický zámek je zapotřebí napájet elektrickým proudem.

Vytváří silné elektromagnetické pole s přídržnou silou až stovek kilogramů a slouží k bezpečnému uzamčení či odemčení vstupů v přístupových systémech.

Asi nejpoužívanějším typem pro zabezpečení komerčních i rezidenčních budov je elektromagnetický zámek dveří v režimu Fail-Safe.

Elektromagnetický permanentní zámek

Elektromagnetický permanentní zámek (hybridní) v režimu Fail-Secure pak kombinuje obě technologie.

K uzamčení využívá sílu permanentního magnetu, je zavřený i bez elektrického proudu.

Elektrický impuls spotřebuje pouze v momentě, kdy je potřeba magnetické pole kompenzovat a zámek naopak odemknout.

Znáte jej například z úložných a výdejních boxů různých dopravců i jiných služeb.

Fail-Safe a Fail-Secure

Při návrhu systému je potřeba zvolit správný typ zapojení s ohledem na požární a bezpečnostní předpisy:

Fail-Safe: bez proudu odemčeno

Klasický aktivní elektromagnetický zámek dveří funguje tak, že je pod napětím zamčený, bez napětí odemčený.

Tento režim je povinný na únikových cestách a nouzových východech, u požárních dveří.

Pokud v budově vypadne proud nebo požární signalizace (EPS) odpojí napájení, elektromagnetický zámek dveře uvolní a zůstanou průchozí.

Jsou-li požární dveře s přídržným elektromagnetem vybavené mechanickým dveřním zavíračem,dveřní křídlo se po průchodu osob samo uzavře.

Pozor na záměnu elektromagnetických zámků s přídržnými elektromagnety pro požární dveře.

Ty slouží k aretaci dveří v otevřené poloze a při výpadku napájení nebo signálu EPS se uvolní, takže dveřní zavírač může dveře automaticky zavřít.

Fail-Secure: bez proudu zamčeno

V tomto režimu fungují hybridní elektropermanentní zámky a solenoidy.

Bez proudu jsou zamčené, drží je permanentní magnet.

Po napěťovém impulsu se odemknou.

Jsou ideální pro prostory s požadavkem na vysoký stupeň zabezpečení, například pro serverovny, archivy, úložné schránky, kde musí majetek zůstat chráněný i při úplném výpadku sítě.

Důležité upozornění pro únik osob: Z důvodu požární bezpečnosti se systémy Fail-Secure (bez proudu zamčeno) nesmí používat na únikových cestách bez mechanického bypassu.

Pokud by v budově hořelo a selhalo napájení, dveře by nebylo možné elektronicky otevřít.

Na únikových východech musí být otevření z vnitřní strany dveří vždy řešené čistě mechanicky například panikovou klikou nebo panikovou hrazdou, která mechanicky odblokuje západku bez ohledu na stav přívodu elektřiny.

Montáž elektromagnetického zámku

Správná funkčnost a deklarovaná přídržná síla magnetických zámků závisí na provedení montáže.

I malá odchylka může účinnost systému snížit.

Elektromagnetický zámek dosahuje deklarované přídržné síly pouze tehdy, když magnet a protikus dosednou celou plochou přesně proti sobě.

I malá odchylka v jakémkoli směru - naklopení, posunutí nebo vzduchová mezera - přídržnou sílu rapidně snižuje.

Použijte gumovou (pružnou) podložku u protikusu.

Protikus musí zůstat mírně pohyblivý - „plovoucí“ -, aby se sám vyrovnal a dosedl celou plochou.

Dosedací plochy magnetu i protikusu udržujte čisté a rovné.

Nečistota, mastnota, rez i vrstva laku působí jako vzduchová mezera a přídržná síla velmi rychle klesá.

Zkontrolujte rovinu dveří a zárubně.

Montážní desky

Plochá montážní deska je u většiny modelů součástí balení.

Montážní desky L/LZ jsou prodávány v sadách - 1x L deska pro zámek a 2x L deska pro protikus.

Z dvou kusů L desky pro protikus je možné vytvořit jednu Z desku.

V samotných deskách jsou připraveny závity a potřebný spojovací materiál je součástí sady.

Montážní desky LZ a U jsou volitelné příslušenství, naleznete je v kategorii spolu s elektromagnetickými zámky.

Jsou vhodné pro rozličné nestandardní instalace a také např.

Plovoucí uložení protiplechu

Na rozdíl od permanentních magnetů nesmí být protiplech u elektromagnetu dotažený k dveřnímu křídlu úplně napevno.

Součástí montážní sady bývá gumová podložka a speciální vodicí čepy.

Protiplech musí mít možnost nepatrného naklopení a samovolného vyrovnání vůči povrchu elektromagnetu, aby se při dovření dveří mohl dokonale plošně přizpůsobit povrchu elektromagnetu.

Pokud by byl upevněný nakřivo, zámek nedosáhne plné síly a přídržná síla může výrazně klesnout.

Napájení a nastavení napětí

U standardních zámků pomocí jumperů (můstků) na PCB zámku, které je přístupné po odšroubování krytky.

Pro napájení 12V zdrojem jsou použity oba jumpery a propojeny piny 1. a 2. a 3. a 4., pro napájení 24V zdrojem je použit jeden jumper a jsou propojeny piny 2. a 3.

U voděodolných zámků se napětí nastavuje rozdílným zapojením k napájecímu zdroji - PCB není přístupné, protože je z důvodu krytí zapouzdřeno.

Voděodolné zámky nemají svorkovnici, ale volné vodiče, a napětí se u nich nastavuje způsobem zapojení.

24V - jeden vodič na +, jeden na −, a zbývající dva se spojí k sobě navzájem (sériový můstek - vzniknou dvě cívky v sérii pracující na dvojnásobném napětí).

Přesné barvy vodičů vždy ověřte podle manuálu nebo štítku konkrétního zámku - u různých modelů se mohou lišit a stejná barva může mít jiný význam (napájení vs. senzor).

Chybné propojení, např.

Kontrola napětí a kabeláže

Přídržná síla elektromagnetického zámku přímo závisí na napětí, které se skutečně dostane k jeho cívce - nižší napětí znamená nižší přídržnou sílu.

Změřte napětí přímo na svorkách zámku, ideálně za provozu (pod zátěží), nikoli pouze na výstupu zdroje.

Ověříte tím, že se k zámku skutečně dostává 12V, resp.

Zajistěte dostatečný průřez a přiměřenou délku kabelu.

Na tenkém nebo velmi dlouhém vedení vzniká úbytek napětí a zámek na konci dostane méně, než dodává zdroj.

Zdroj dimenzujte na součet odběrů všech zámků na daném okruhu, s rezervou.

Při spínání elektromagnetického zámku přes relé nebo přístupový systém doporučujeme na svorky zámku připojit protizpětnou (flyback) diodu, která pohltí napěťovou špičku vznikající při odpojení cívky a chrání tím spínací prvek.

U voděodolných zámků je zapojení diody uvedeno v přiloženém manuálu (katoda na +, anoda na −).

Zapojení senzoru a signalizace stavu

Zapojení senzoru zámku (monitorování) je řešeno standardními výstupy NO / NC / COM a je zapotřebí je zapojit dle používaného systému.

V naší nabídce naleznete různé druhy zámků dělené dle napětí, použití pro vnitřní, nebo venkovní prostředí a dle přidaných funkcí jako jsou stavová LED dioda, senzor zámku pro monitorování stavu, nebo časovač uzamčení pro zpoždění uzamčení po zavření dveří.

Ověření přídržné síly

Přídržnou sílu elektromagnetického zámku lze ověřit pouze kolmým tahem ve směru od dosedací plochy magnetu.

Tahem do strany (ve smyku) nedrží žádný elektromagnetický zámek - jde o jeho konstrukční vlastnost, nikoli o vadu.

Pokud máte pocit, že zámek nedosahuje uváděné přídržné síly, projděte postupně následující body.

• Napětí na zámku.
• Změřte napětí přímo na svorkách zámku pod zátěží.
• Počet a propojení vodičů (voděodolné zámky).
• Při 12V musí být zapojeny všechny čtyři napájecí vodiče (dva páry), při 24V se dva z nich spojí do sériového můstku a nesmí zůstat volné.
• Dosednutí ploch.
• Magnet a protikus musí dosedat celou plochou, čistě a bez naklopení.
• Kabeláž a zdroj.
• Způsob testu.

Nejčastější příčinou je nižší napětí na cívce nebo nepřesné dosednutí.

Zkontrolujte napětí přímo na svorkách zámku pod zátěží (musí odpovídat 12, resp. 24 V), u voděodolných modelů správný počet zapojených vodičů (při 12 V všechny čtyři) a dosednutí magnetu s protikusem celou plochou.

U standardních zámků se napětí nastavuje jumperem na PCB pod krytkou - pro 12 V se použijí oba jumpery, pro 24 V jeden.

U voděodolných zámků bez svorkovnice se napětí volí zapojením vodičů: při 12 V se zapojí všechny čtyři napájecí vodiče, při 24 V se dva z nich spojí do sériového můstku.

Dveřní přídrže a požární bezpečnost

Dveřní přídrže jsou klíčovým prvkem moderních systémů kontroly vstupu a zabezpečení budov.

Slouží k bezpečnému zajištění dveří v otevřené poloze, což je nezbytné například v administrativních, komerčních i bytových objektech.

Velmi často se dveřní přídrže používají ve spojení s elektronickou požární signalizací (EPS), kdy v případě požáru dojde k automatickému uvolnění dveří a umožnění volného průchodu osobám, nebo opačně pro zabránění šíření požáru.

Elektrické dveřní přídrže lze snadno integrovat do přístupových systémů a zvýšit tak komfort i bezpečnost provozu.

Existují i typy elektrozámků, které drží dveře v otevřené poloze a deaktivují se v momentě, kdy je například vyhlášený požární poplach.

Dveře se pak díky dovírači dveří samovolně uzavřou.

Volba přídržné síly

Přídržná síla musí odpovídat konstrukci dveří, jejich hmotnosti a způsobu použití.

Pro standardní interiérové nebo lehké kancelářské dveře obvykle postačuje elektromagnet s přídržnou silou kolem 150 až 180 kg.

Pro těžší vchodové dveře bytových domů nebo hliníkové profily se standardně používají magnety s přídržnou silou 280 až 300 kg.

U těžkých bezpečnostních nebo průmyslových dveří se používají elektromagnety s přídržnou silou kolem 500 kg.

Spotřeba a provoz

Spotřeba aktivních dveřních elektromagnetů je velmi nízká.

Většina modelů pracuje s bezpečným napětím 12 V nebo 24 V a proudovým odběrem v rozmezí 250 až 500 mA.

Typický příkon jednoho zámku se pohybuje kolem 3 až 6 wattů, což z dlouhodobého hlediska představuje zanedbatelné provozní náklady.

Permanentní i elektromagnetické zámky jsou z principu velmi spolehlivé, protože neobsahují žádné pohyblivé mechanické součásti, které by se mohly opotřebovat nebo zaseknout.

Údržba spočívá pouze v občasné kontrole čistoty dosedacích ploch.

Prach, mastnota nebo usazená koroze na ocelovém protiplechu mohou vytvářet vzduchovou mezeru a snižovat přídržnou sílu.

Stačí je tedy jednou za čas otřít suchým hadříkem.

Venkovní instalace

Ano, ale je nutné vybrat model s odpovídajícím krytím (minimálně IP65, ideálně IP68), který je odolný dešti, vlhkosti a prachu.

Při venkovní instalaci na kovové branky je navíc důležité počítat s tepelnou roztažností materiálu.

Kov se v létě teplem rozpíná a v zimě mrazem smršťuje.

Pokud použijete pevný protiplech, branka by v extrémních teplotách přestala lícovat a magnet by nedržel.

Právě u venkovních branek je plovoucí uložení protiplechu s gumovou podložkou důležité.

Rozdíl mezi elektromagnetickým zámkem a elektrickým otvíračem

Elektromagnetický zámek (přídržný magnet) nemá žádné pohyblivé mechanické části a drží dveře čistě silou magnetického pole - instalujete jej obvykle na horní hranu dveří nebo na zárubeň.

Naproti tomu elektrický otvírač (tzv. „béza“ nebo „šnycl“) je malé mechanické zařízení instalované přímo v zárubni v místě, kam zapadá střelka běžného zadlabávacího zámku.

Elektrický impuls u otvírače pouze odblokuje pohyblivou západku, takže dveře můžete otevřít bez stisknutí kliky.

Otvírače jsou levnější a mají nižší odolnost proti násilnému otevření.

Při vysokém zatížení může dojít k deformaci nebo poškození jejich uchycení.

Masivní elektromagnetický zámek poskytuje výrazně vyšší odolnost proti násilnému otevření než běžný elektrický otvírač.

Napájení a záloha při výpadku proudu

Používáte-li aktivní dveřní elektromagnety v inverzním režimu (Fail-Safe) a potřebujete, aby dveře zůstaly zabezpečené i při výpadku elektrické sítě, je zapotřebí do okruhu zapojit záložní zdroj napájení (UPS / akumulátor).

Ten udrží zámky pod napětím po dobu několika hodin.

U železničního elektromagnetického zámku EZ je nutné posuzovat napájení a zapojení jako součást konkrétního zabezpečovacího zařízení. Jakýkoli zásah do zapojení nebo změna funkce musí odpovídat schválenému technickému řešení a provozním pravidlům daného zařízení.

Nejčastější otázky

Pracuje elektromagnetický zámek při výpadku napájení?

Ano.

Elektromagnetické zámky pracují v režimu fail-safe - při odpojení napájení se odemknou.

Proto se kombinují s odchodovým tlačítkem nebo čtečkou pro odemčení z vnitřní strany.

U železničního EMZ je však rozhodující konkrétní zabezpečovací funkce zámku a jeho vazba na klíčový systém, návěstidlo a další prvky zařízení.

Jak zjistit, proč elektromagnet nedrží?

Nejčastější příčinou je nižší napětí na cívce nebo nepřesné dosednutí.

Zkontrolujte napětí přímo na svorkách zámku pod zátěží, kabeláž, správné nastavení napětí, čistotu dosedacích ploch a možnost plovoucího pohybu protikusu.

Je možné elektromagnetický zámek ovládat dálkově?

Elektrický zámek vhodný pro dálkové otvírání dveří a vrátek.

Zámek je ovládán pomocí el. signálu 12 V DC.

Zámek je v otevřené (uvolněné) poloze pouze při sepnutém el.

Funkce s pamětí - zámek je v zavřené poloze, po krátkém el. signálu dojde k otevření zámku a zámek zůstává odblokovaný (i po přerušení el. signálu) až do otevření dveří.

Po otevření dveří se zámek automaticky vrátí do zablokované polohy a dveře jsou po uzavření opět zablokovány.

Jaké jsou vlastnosti modelu EZ 4028 REV?

Nová řada elektrických zámků nejmenších rozměrů na trhu a s velmi nízkou spotřebou, určených pro dálkové otevírání dveří a vrat vlevo, vpravo a double otevírání.

Elektro reverzní funkce (nepřímé působení - tzn. v klidu otevřený, při napětí zavřený), může být použita s instalací s domácím telefonem, videotelefonem i s kódovými zámky.

Zámek EZ 4028 REV je vyroben z materiálů odolných vůči korozi (slitin zinku a hliníku).

Napětí 12V AC/DC, proud cívky 250mA, max. zatížení zámku 4000N (400Kg), vysoká odolnost min.

tags: #elektromagneticky #zamek #ez #vlaky