- واقي حراري
- الكهرباء الصناعية
- دوائر التيار المستمر – قواطع كهربائية مصغرة للتيار المستمر وتوليد الطاقة الشمسية
تصنيفات IP – دليل لتصنيفات الحماية من دخول العوامل الخارجية وفقًا للمعيار IEC 60529 / EN 60529
- يمكن أن يُعد اختبار تصنيفات IP واعتمادها عنصراً حيوياً في تصميم العلب الميكانيكية.
- تُعد تصنيفات IP بالغة الأهمية لأنها تحدد البيئات التي يمكن فيها استخدام أغلفة وحاويات المنتجات الكهربائية والإلكترونية بأمان.
- بعد قراءة هذا الدليل، ستتمكن في المرة القادمة التي ترى فيها تصنيف IP من فهم حدود المنتج بنظرة واحدة.
- وكما هو معتاد، فإن تصنيفات IP تكون سهلة الفهم للغاية عند شرحها، لكن الالتزام بهذه الإشارات التحذيرية هو أمر آخر.
يجب على أي مهندس تصميم ميكانيكي يقوم بتصميم العلب أن يكون على دراية تامة بتصنيفات IP. ويُقصد بـ IP “الحماية من الدخول” (Ingress Protection)، وهي علامة حماية قياسية تُستخدم للعلب والأغلفة الخاصة بالمنتجات الكهربائية والإلكترونية. وتساعد هذه التصنيفات على تصنيفها وفقًا لدرجة الحماية التي توفرها ضد المواد الصلبة والسوائل. تم تطوير تصنيفات IP القياسية في الأصل من قبل اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) والرمز المقابل لها هو IEC 60529، في حين أن المعيار الأوروبي المكافئ هو EN 60529. ببساطة، يشير تصنيف IP إلى مستوى مقاومة الغبار والماء الذي يحققه تصميم الغلاف أو العلبة، بحيث يكون مستخدمو المنتج على دراية بحدود الجهاز أو المكون – ونطاقه وظروفه التشغيلية المقصودة.
تفسير تصنيفات IP
يتكون تصنيف IP من رقمين، حيث يشير الرقم الأول إلى درجة الحماية من دخول الجسيمات الصلبة، بينما يشير الرقم الثاني إلى درجة الحماية من دخول السوائل. وتتراوح الأرقام من صفر إلى ستة ومن صفر إلى تسعة على التوالي، وهو ما يتوافق مع تسعة مستويات مختلفة من الحماية، بدءًا من عدم وجود حماية وصولًا إلى الحماية القصوى؛ لذا، كلما ارتفع الرقم، زادت درجة الحماية.
الرقم الأول: المواد الصلبة
0 | لا يوفر أي نوع من الحماية ضد ملامسة الأجسام الأخرى – لا حاجة لإجراء اختبار |  |
1 | محمي من الأجسام التي يزيد حجمها عن 50 ملم (مثل اليد) |  |
2 | محمي من الأجسام التي يزيد حجمها عن 12.5 ملم (مثل الأصابع) |  |
3 | ويشمل ذلك الأجسام التي يزيد حجمها عن 2.5 ملم، مثل الأدوات والأسلاك |  |
4 | إذا كنت تبحث عن غلاف يمنع دخول الأسلاك والمسامير والمفكات ومعظم الحشرات، فإن الرقم الأول في تصنيف IP الذي يبلغ «4» هو الخيار الأكثر أمانًا |  |
5 | يعكس حماية كافية ضد جزيئات الغبار في ظل ظروف الضغط الجوي العادي، وحماية كاملة ضد الغبار حتى في ظل ظروف الضغط الفراغي، على التوالي |  |
6 | يُفضل استخدامها عمومًا للمنتجات التي لا يُقصد فتحها أبدًا لأغراض الصيانة أو التنظيف |  |
الرقم الثاني: السوائل
يُعد منع تسرب السوائل إلى داخل الغلاف أو الهيكل أمراً أصعب بكثير، لذا فإن فئات التصنيف تبلغ إحدى عشرة فئة، تبدأ من الصفر (لا توجد حماية) وتنتهي بـ “9k” (أقصى درجة من الحماية). وتظهر هذه الأرقام في المرتبة الثانية في تصنيف IP، ويتم تعريفها على النحو التالي:
0 | لا توجد حماية – لا يلزم إجراء اختبار |  |
1 | الحماية من قطرات الماء بفضل الغلاف ذي الاتجاه الواحد |  |
2 | الحماية من قطرات الماء بفضل الغطاء في 4 أوضاع مختلفة |  |
3 | الحماية من رذاذ الماء |  |
4 | الحماية من رذاذ الماء |  |
5 | الحماية من نفاثات الماء |  |
6 / 6K | الحماية من نفاثات الماء شديدة القوة |  |
7 | الحماية من الماء عند الغمر على عمق متر واحد |  |
8 | مقاومة الماء حتى عمق 3 أمتار |  |
9 ألف | محمي من الرشات عالية الضغط وعالية الحرارة من مسافة قريبة. |
دمج الرقمين معًا لتشكيل تصنيف IP كامل
على سبيل المثال، عندما يكون تصنيف جهاز ما IP 54، فهذا يعني أن الغلاف محمي بشكل كافٍ ضد الغبار ورذاذ الماء. ومن الأمثلة الأخرى تصنيف IP 68، الذي يعني أن الغلاف يوفر حماية قصوى ضد الغبار ويمكن غمره بأمان في الماء على عمق يصل إلى ثلاثة أمتار كحد أقصى دون التعرض لخطر حدوث ماس كهربائي نتيجة لتسرب السائل.
ضع في اعتبارك أن الرقمين مستقلان عن بعضهما، لكنهما مرتبطان منطقياً، حيث لا يمكن وجود تصنيفات مثل “IP 47”، التي قد تعني أن الغلاف مناسب للغمر في السوائل على عمق متر واحد، لكنه لا يوفر أي حماية ضد الجسيمات الصلبة الأصغر من 2.5 ملم. وهذا يعني أن تصنيف IP المحدد هذا يعد ادعاءً كاذبًا.
اختبار وتصديق تصنيفات IP
لكي يتم طرح المنتجات رسميًا مع تصنيف IP، يجب أن تخضع للاختبار من قبل مختبرات معتمدة تجري الاختبارات وفقًا لمعيار IEC 60529. يتم اختبار إحكام إغلاق الغلاف ضد المواد الصلبة باستخدام كرات ذات أقطار محددة (50 و12.5 و2.5 ملم) والتحقق مما إذا كانت هذه الكرات قادرة على الوصول إلى الأجزاء الحساسة من الجهاز الكهربائي/الإلكتروني. أما بالنسبة لاختبارات الغبار، فإذا نجح الجهاز في الحصول على التصنيف “5”، يشرع الباحثون في تطبيق فراغ داخل الغلاف لمدة ثماني ساعات لتحديد ما إذا كان مانعًا للغبار تمامًا أم لا.
تُجرى اختبارات العزل المائي من خلال تحديد كميات معينة من الماء، ومعدلات سقوط الماء، وضغط الماء، ومدة الاختبار. على سبيل المثال، يتم رش الماء للفئة “3” لمدة 10 دقائق، يتم خلالها رش الماء بضغط يتراوح بين 50 و150 كيلو باسكال من فوهة رش بمعدل 0.07 لتر/دقيقة لكل فتحة في الفوهة. ويقتضي اختبار الغمر للفئة “7” غمر العينة حتى عمق متر واحد لمدة 30 دقيقة. وأخيرًا، يجب إجراء الاختبار النهائي من الفئة “9K” عن طريق توجيه تيار مائي بدرجة حرارة 80 درجة مئوية على جميع زوايا الغلاف عند نطاق ضغط يتراوح بين 80 و100 بار، من مسافة قصوى تبلغ 15 سم.
ما هي درجة الحماية IP69K؟
يوفر تصنيف IP69K الحماية من دخول الغبار والماء ذي درجة الحرارة العالية والضغط العالي — مما يجعل المنتجات الحاصلة على هذه الشهادة مثالية للاستخدام في الظروف التي تتطلب تعقيم المعدات بعناية.
في صناعات مثل تجهيز الأغذية، حيث تُعد النظافة والصحة العامة من الأمور ذات الأهمية القصوى، يجب أن تكون المعدات قادرة على تحمل إجراءات الغسل الشديدة التي تتسم بارتفاع الضغط وارتفاع درجة الحرارة.
في العديد من الصناعات، حيث قد يشكل الغبار والأوساخ مشكلة، من المهم التأكد من عدم تسرب الغبار إلى داخل غلاف المنتج وتسببه في تعطله.
يُعد تصنيف IP69K أعلى مستوى حماية متاح.
ما هي مزايا معيار IP69K؟
في البيئات التي تتطلب غسلًا مكثفًا بالماء، مثل صناعة تجهيز الأغذية، قد يؤدي الجمع بين الماء والمواد الكيميائية والضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة إلى تلف الدوائر الإلكترونية والأجهزة. ويضمن تصنيف IP69K بشكل تام أن الجهاز الذي خضع لهذه الاختبارات يتمتع بالمتانة والمقاومة، كما يتوافق مع أعلى درجة حماية على المقياس.
كيف يحصل المنتج على تصنيف IP69K؟
تخضع المنتجات التي تحمل تصنيف IP69K لمجموعة من الاختبارات الصعبة لضمان أنها توفر الحماية ضد تسرب الماء عالي الضغط وعالي الحرارة والغبار.
كيف يتم إجراء اختبار تسرب المياه؟
تُجرى اختبارات تسرب الماء نفسها عن طريق وضع المنتج على منصة دوارة بسرعة دوران تبلغ 5 ±1 دورة في الدقيقة. ثم يتم رش المنتج من مسافة قريبة بمعدل يبلغ حوالي 4 غالونات/16 لترًا في الدقيقة بضغط مياه يتراوح بين 1160 و1450 رطل لكل بوصة مربعة، عند درجة حرارة 176 درجة فهرنهايت/80 درجة مئوية.
يتم وضع الفوهة التي يتم رش الماء منها على مسافة تتراوح بين 4 و6 بوصات من المنتج، من زوايا مختلفة. وعقب إجراء هذا الاختبار الصارم، يُعتبر المنتج قد نجح في الحصول على التصنيف إذا أظهر مقاومة تامة لتسرب الماء.
شروط اختبار IP69K للغسل بالضغط العالي والحرارة العالية
- الضغط: 80 – 120 بارًا
- المسافة: 10 ~ 15 سم
- درجة الحرارة: 80 درجة مئوية ± 5 درجات مئوية (176 درجة فهرنهايت ± 41 درجة فهرنهايت)
- التدفق: 14 – 16 لتر/دقيقة
- المدة: 30 ثانية لكل وضعية
ما هو تصنيف مقاومة الصدمات IK؟
درجات الحماية التي توفرها العلب المحيطة بالمعدات الكهربائية ضد الصدمات الميكانيكية الخارجية وفقًا للمعيارين IEC 62262:2002 و IEC 60068-2-75:1997.
يمكن أن يكون هذا التصنيف عاملاً حاسماً في اختيار المنتج. فهو لا يقيّم العمر التشغيلي للمنتج، بل قدرته على تحمل العوامل البيئية الضارة. ولذلك، فهو ميزة أساسية لأي منتج مخصص للسلع الاستهلاكية.
يتم تقييم مقاومة الصدمات وفقًا لمقياس IK من خلال اختبار محدد يُجرى باستخدام جهاز اختبار الصدمات “بندول شاربي”.
يقيس هذا الجهاز مقاومة المنتج بعد تعريضه لثلاث صدمات متكررة متطابقة.
تعتمد طاقة التصادم (بالجول) على عنصرين:
- المسافة بين المطرقة والعينة قيد الاختبار
- وزن المطرقة
وفقًا لمستوى المقاومة الذي تم تقييمه خلال الاختبار، يتم تخصيص رمز IK للمنتج. ويحدد هذا الرمز، الذي يتراوح بين IK0 وIK10، مستوى الطاقة التي يمكن للمنتج امتصاصها.
جدول المراسلات
IK00 | غير محمي |
IK01 | محمي ضد الصدمات بقوة 0.14 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تُسقط من ارتفاع 56 ملم فوق سطح التصادم. |
IK02 | محمي ضد الصدمات بقوة 0.2 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تُسقط من ارتفاع 80 ملم فوق سطح التصادم. |
IK03 | محمي ضد صدمة بقوة 0.35 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تُسقط من ارتفاع 140 ملم فوق السطح الذي تتصادم معه. |
IK04 | محمي ضد الصدمات بقوة 0.5 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تُسقط من ارتفاع 200 مم فوق سطح التصادم. |
IK05 | محمي ضد الصدمات بقوة 0.7 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تُسقط من ارتفاع 280 ملم فوق سطح التصادم. |
IK06 | محمي ضد الصدمات بقوة 1 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.25 كجم تسقط من ارتفاع 400 ملم فوق سطح التصادم. |
IK07 | محمي ضد الصدمات بقوة 2 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 0.5 كجم تُسقط من ارتفاع 400 ملم فوق سطح التصادم. |
IK08 | محمي ضد الصدمات بقوة 5 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 1.7 كجم تُسقط من ارتفاع 300 ملم فوق السطح المصاب. |
IK09 | محمي ضد الصدمات بقوة 10 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة تبلغ 5 كجم تُسقط من ارتفاع 200 ملم فوق السطح الذي تُصطدم به. |
IK10 | محمي ضد الصدمات بقوة 20 جول. وهو ما يعادل صدمة كتلة وزنها 5 كجم تُسقط من ارتفاع 400 ملم فوق سطح التصادم. |
يقوم مختبر الاختبارات المتكامل التابع لشركة «لانجير» بإجراء اختبارات مقاومة الصدمات وفقًا لمعايير IK وبما يتوافق مع مواصفات المعيار EN62262.