電磁鎖吸力原理是什麼?
電磁鎖規格表標示 600 lbs 或 1200 lbs 吸力,但同一把鎖裝好後可能一推即開。原因不在產品,而在磁路是否貼合。本頁按 Securitron、SDC、SECO-LARM 原廠安裝文件及 UL 標準,說明吸力的物理成因、剩磁的真正來源、接線與對位規範,以及香港的法定釋放要求。
基本原理:線圈通電、磁路閉合、吸附銜鐵板
電磁鎖的鎖體是一個電磁線圈,通電後產生磁場並吸附裝在門扇上的鐵質銜鐵板(armature plate);斷電後磁場消失,吸力隨即失去。原廠接線圖直接註明此特性,並指出這正是電磁鎖必然屬 fail-safe 的原因。
關鍵在於吸力並非由線圈單方面決定,而取決於磁路能否閉合。物理上,磁吸力正比於磁通密度平方乘以接觸面積。一旦銜鐵板與鎖面之間出現氣隙,磁路磁阻上升,磁通密度下降,吸力便急劇減弱。這是為何原廠一致把「吸力不足」列為對位不良的表徵,而非產品品質問題。
表面狀態直接影響吸力
SDC 原廠說明書明訂:表面油漆、毛刺、污垢、鏽蝕等任何損傷都會妨礙接觸面貼合並降低吸力。Securitron 保養章節同樣把「吸力下降」歸因於接觸面障礙物與清潔不良。
氣隙是吸力的主要殺手
Securitron 故障排除表把「Reduced holding force」直接指向支架安裝與障礙物;SECO-LARM 則將「門會鎖但一推即開」歸因於電磁鐵與銜鐵板對位不正或接觸面不潔。
標稱值屬理想條件下的數字
SECO-LARM 規格表註腳明示「吸力未經 UL 核實」,即廠商標示的磅數屬自行標稱。安裝偏移會令實際吸力低於標稱值。
吸力等級與認證體系的落差
市場常見的 600 lbs 與 1200 lbs 分級,與 UL 的靜態強度評級並非同一體系。理解這點對閱讀標書規格尤其重要。
| 項目 | 廠商標稱體系 | UL 認證體系 |
| 分級數值 | 600 lbs(約 272 kg)、1200 lbs(約 545 kg)、1800 lbs(約 816 kg) | UL 1034 靜態強度只分 500 / 1000 / 1500 lbf 三級 |
| 評定項目 | 吸力(holding force)單一數值 | 靜態強度、動態強度(33 / 50 / 70 ft-lbf)、耐久(100,000 或 250,000 次循環)三項分別評級 |
| 是否經第三方核實 | SECO-LARM 規格表註明吸力未經 UL 核實 | 須經 UL 型式測試及認證 |
| UL 294 的角色 | 不涵蓋 | 規範門禁控制系統單元本身,設 Level I 至 Level IV 四級安防性能,不評定吸力磅數 |
故此標書若只寫「1200 lbs 電磁鎖」,實際上並未指定任何經認證的性能等級。若項目要求可核實的性能,應改為指定 UL 1034 的靜態/動態強度級別及耐久循環次數,或要求提供 UL 294 認證的鎖控單元。
剩磁的真正成因:接線而非硬件
「斷電後仍吸住、要用力扯開」是常見投訴,多被歸咎於鎖體本身。原廠文件對此有明確且一致的說法,成因在接線做法。
1
剩磁的定義剩磁(residual magnetism)指磁化力歸零後材料仍殘留的磁通密度。材料的磁滯迴線越寬,剩磁與矯頑力越高。
2
嚴禁並聯二極體SDC 原廠說明書明訂:不得在任何電磁鎖兩端並聯二極體,因為二極體會造成釋放延遲並產生剩磁。SECO-LARM 安裝註記亦有同義警告。這是最常見的錯誤做法。
3
原廠已內建反電動勢抑制SECO-LARM 明示電磁鐵已裝有金屬氧化物壓敏電阻(MOV)以防干擾,故不得再加第二個二極體;SDC 規格表則標示「Voltage kickback protection standard」為標準配置。
4
控制接點須接在正極側SECO-LARM 故障排除明訂:控制裝置必須接在電源與鎖體正極端子之間,否則去磁時間拉長,表現與剩磁無異。SDC 則要求使用全波整流器時,所有門禁控制及釋放接點必須位於鎖體與整流器之間,以確保快速釋放。
須留意一點:銜鐵板上的銷釘在各原廠文件中一律描述為防轉導向銷(anti-spin guide pins),並無任何原廠文件將其功能定義為防剩磁。原廠對剩磁的官方對策只有上述兩項接線規範。
安裝與對位:公差比想像中小
Securitron 對位公差表列明:Y 軸(垂直)容差僅 ±1/8 吋(約 3.2 mm),X 軸依型號為 ±9/32 吋至 ±9/16 吋。原廠明言此為極限值,安裝目標應為完全對齊而非踩界。
更容易被忽略的是銜鐵板的浮動安裝要求。銜鐵板必須以橡膠墊圈夾於兩片金屬墊圈之間,可繞中心螺絲浮動旋轉,用以補償門體對位偏差與長期磨損。Securitron 原廠說明書直言:若銜鐵板剛性固定,電磁鎖將不會產生吸力。SECO-LARM 安裝步驟同樣要求螺絲鬆緊須讓銜鐵板可輕微旋轉。
門扇開啟方向決定支架需求:外開門的鎖體裝於門框上楣、靠近門鉸對側的角位;內開門則須加 Z 型或 ZA 型可調支架,另有 L 型支架及墊片可選。
| 故障徵狀 | 原廠列出的成因 | 檢查方向 |
| 門會鎖但一推即開 | 氣隙或對位不良、銜鐵板剛性固定、螺絲鬆脫、橡膠墊圈失效或損壞 | 檢查橡膠墊圈彈性與浮動旋轉是否正常,按需要重新扭緊;核對支架安裝與障礙物 |
| 吸力隨時間下降 | 接觸面鏽蝕、積垢 | 正常一年清潔一次,輕微生鏽每 6 個月,嚴重生鏽每 3 個月;可用非砂紙的研磨布處理並塗防鏽劑 |
| 釋放有延遲 | 並聯了二極體;控制接點未接在直流正極與鎖體之間 | 移除二極體;核實控制接點位置;使用整流器時確認接點在鎖體與整流器之間 |
| 鎖體發出嗡嗡聲 | 輸入了交流電壓 | 加裝全波橋式整流器;半波整流或交流電源不可接受 |
| 吸合感應器動作錯亂 | 低電壓狀態 | 核實鎖體端的實際電壓與電流;檢查線徑是否足夠、整流器壓降是否過大 |
香港的法定釋放要求
香港的法定依據來自屋宇署《消防安全守則 2011》Clause B13.2,該條文對出口門的電控鎖訂出四項要求:
1
內側免鑰匙開啟出口門鎖須可由內側不用鑰匙即時開啟。
2
火警訊號自動釋放設於樓宇公用地方的出口門電控鎖,須能在消防裝置發出火警訊號時自動釋放。
3
停電自動釋放停電時須自動釋放。原文為「Upon power failure, the electrical locking device should be released automatically」。
4
本地手動越控須於門內側附近設本地手動越控裝置,供人員不用鑰匙進入逃生通道。
職權劃分須留意:消防處《A Practical Guide for Design, Installation, Acceptance and Maintenance of FSIs》明文指出電磁鎖的提供屬屋宇署管轄,不屬消防裝置及設備(FSI)範疇,相關註記應列於圖則的「General Notes」而非「FS Notes」。至於與火警偵測系統聯動的「電磁門釋放裝置」,則按 FSD Circular Letter No. 1/2024 屬須經消防處接納的 FSI 組件。兩者不可混淆。
國際標準的同源原則可作對照:NFPA 101 對感應器釋放式電控逃生門要求逃生側感應器偵測到接近者即解鎖、感應器或鎖控電路失電即自動解鎖、逃生側設清楚標示的手動釋放裝置(操作後直接切斷鎖體電源並保持解鎖至少 30 秒)、火警或灑水系統啟動即解鎖並保持至系統手動復位、逃生側設應急照明;新裝硬件須符合 ANSI/UL 294。IBC 的電磁鎖專條則要求門扇硬件單手可操作、操作時直接切斷電磁鎖電源即時解鎖,若該門依規需設 panic hardware,操作 panic hardware 亦須釋放電磁鎖。