Schutzklassen

IP-Schutzarten - Ein Leitfaden zu IEC 60529 / EN 60529 Schutzarten

• Die Prüfung und Zertifizierung von IP-Schutzarten kann ein wesentliches Element der Konstruktion von mechanischen Gehäusen sein.
• IP-Bewertungen sind äußerst wichtig, da sie angeben, in welchen Umgebungen die Gehäuse von elektrischen und elektronischen Produkten sicher verwendet werden können.
• Nach der Lektüre dieses Leitfadens werden Sie das nächste Mal, wenn Sie eine IP-Bewertung sehen, die Grenzen eines Produkts auf einen Blick verstehen.
• Wie üblich sind die IP-Bewertungen, wenn sie erklärt werden, sehr leicht zu verstehen, aber die Beachtung dieser Warnsignale ist eine andere Sache.

Jeder Konstrukteur, der Gehäuse entwirft, MUSS die IP-Kennzeichnung genau kennen. IP steht für "Ingress Protection" (Schutz gegen Eindringen) und ist eine Standardschutzkennzeichnung für Gehäuse von elektrischen und elektronischen Produkten. Sie hilft bei der Klassifizierung nach dem Grad des Schutzes gegen Feststoffe und Flüssigkeiten. Die IP-Schutzart wurde ursprünglich von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) entwickelt. Der entsprechende Code lautet IEC 60529, während die entsprechende europäische Norm EN 60529 lautet. Einfach ausgedrückt, gibt die IP-Bewertung den Grad der Staub- und Wasserdichtigkeit an, der durch ein Gehäuse erreicht wird, so dass die Benutzer eines Produkts die Grenzen eines Geräts/einer Komponente sowie dessen/deren beabsichtigten Einsatzbereich und -bedingungen kennen.

Dekodierung von IP-Ratings

Die IP-Klassifizierung besteht aus zwei Ziffern, wobei die erste den Schutz gegen das Eindringen von festen Partikeln und die zweite den Schutz gegen Flüssigkeiten angibt. Die Ziffern reichen von null bis sechs bzw. null bis neun, was neun verschiedenen Schutzniveaus von keinem bis zum höchsten entspricht, d. h. je höher die Zahl, desto besser der Schutz.

Die 1. Ziffer: Feststoffe

Die 2. Stelle: Flüssigkeiten

Flüssigkeiten sind viel schwieriger von einem Gehäuse fernzuhalten, daher gibt es elf Klassifizierungskategorien, die bei Null (kein Schutz) beginnen und bei "9k" (maximaler Schutz) enden. Diese Ziffern stehen an zweiter Stelle der IP-Klassifizierung und sind wie folgt definiert:

Beide Ziffern zusammengenommen ergeben die vollständige IP-Einstufung

Wenn ein Gerät beispielsweise die Schutzart IP 54 hat, bedeutet dies, dass das Gehäuse ausreichend gegen Staub und Spritzwasser geschützt ist. Ein anderes Beispiel ist die Schutzart IP 68, was bedeutet, dass das Gehäuse ultimativen Schutz gegen Staub bietet und bis zu einer maximalen Tiefe von drei Metern sicher in Wasser getaucht werden kann, ohne dass die Gefahr eines Kurzschlusses besteht, der das Eindringen von Flüssigkeit verursacht.

Beachten Sie, dass die beiden Ziffern unabhängig voneinander sind, aber dennoch in einem logischen Zusammenhang stehen, denn eine Schutzart wie "IP 47" kann nicht bedeuten, dass das Gehäuse für das Eintauchen in Flüssigkeiten bis zu einer Tiefe von einem Meter geeignet ist, aber keinen Schutz gegen feste Partikel von weniger als 2,5 mm bietet. Dies würde bedeuten, dass die jeweilige IP-Einstufung eine falsche Angabe ist.

Prüfung und Zertifizierung von IP-Schutzarten

Damit Produkte offiziell mit einer IP-Schutzart freigegeben werden können, müssen sie von zertifizierten Labors geprüft werden, die die Tests gemäß der Norm IEC 60529 durchführen. Die Prüfung der Dichtigkeit des Gehäuses gegen Feststoffe erfolgt durch die Verwendung von Kugeln mit bestimmten Durchmessern (50, 12,5 und 2,5 mm) und die Überprüfung, ob die Kugeln die kritischen Teile des elektrischen/elektronischen Geräts erreichen können. Bei den Staubtests wird, wenn ein Gerät die Einstufung "5" erreicht hat, acht Stunden lang ein Vakuum im Gehäuse angelegt, um festzustellen, ob es vollständig staubdicht ist oder nicht.

Bei den Abdichtungsprüfungen werden bestimmte Wassermengen, Tropfmengen, Wasserdrücke und Prüfzeiten festgelegt. So wird zum Beispiel die Sprühwasserprüfung für die Klassifizierung "3" für eine Dauer von 10 Minuten durchgeführt, während der Wasser mit einem Druck von 50-150 kPa aus einer Sprühdüse mit einer Rate von 0,07 Litern/Minute pro Düsenloch tropft. Die Tauchprüfung "7" schreibt vor, dass die Probe 30 Minuten lang bis zu einer Tiefe von einem Meter eingetaucht werden muss. Bei der Prüfung "9K" schließlich wird Wasser mit einer Temperatur von 80 Grad Celsius in allen Gehäusewinkeln mit einem Druck von 80 bis 100 bar in einem Abstand von maximal 15 cm aufgespritzt.

Was bedeutet IP69K-Schutz?

Die Schutzart IP69K bietet Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser mit hohen Temperaturen und hohem Druck. Damit eignen sich Produkte mit dieser Zertifizierung ideal für den Einsatz in Umgebungen, in denen die Geräte sorgfältig gereinigt werden müssen.

In Branchen wie der Lebensmittelverarbeitung, in denen Hygiene und Sauberkeit an erster Stelle stehen, müssen die Geräte rigorosen Hochdruck- und Hochtemperatur-Reinigungsverfahren standhalten können.

In vielen Industriezweigen, in denen Staub und Schmutz ein Problem darstellen können, muss sichergestellt werden, dass kein Staub in das Gehäuse eines Produkts eindringen und zu dessen Ausfall führen kann.

Die Schutzart IP69K ist die höchste verfügbare Schutzart.

Was sind die Vorteile von IP69K?

In Umgebungen, die eine intensive Reinigung erfordern, wie z. B. in der Lebensmittelindustrie, kann die Kombination aus Wasser, Chemikalien, hohem Druck und hohen Temperaturen für elektronische Schaltungen und Messgeräte tödlich sein. Die IP69K-Einstufung bietet die Gewissheit, dass das geprüfte Gerät sowohl langlebig als auch widerstandsfähig ist und die höchste Schutzart auf der Skala erfüllt.

Wie erreicht ein Produkt die Schutzart IP69K?

Produkte mit der Schutzart IP69K werden einer Reihe anspruchsvoller Tests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie gegen das Eindringen von Wasser mit hohem Druck und hohen Temperaturen sowie gegen Staub geschützt sind.

Wie wird der Wasserintrusionstest durchgeführt?

Die eigentlichen Wasserintrusionstests werden durchgeführt, indem das Produkt auf einen Drehtisch mit einer Drehgeschwindigkeit von 5 ±1 Umdrehungen pro Minute gestellt wird. Das Produkt wird dann aus nächster Nähe mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 Gallonen/16 Litern pro Minute mit einem Wasserdruck von 1160-1450 psi bei einer Temperatur von 176°F/80°C versprüht.

Die Düse, aus der das Wasser gesprüht wird, wird in einem Abstand von 4 bis 6 Zoll und in verschiedenen Winkeln an das Produkt gehalten. Nach diesem strengen Testverfahren wird das Produkt als erfolgreich eingestuft, wenn es dem Eindringen von Wasser vollständig widersteht.

Hochdruck- und HochtemperaturreinigungIP69K-Testbedingungen

• Druck : 80 - 120 bar
• Abstand : 10 ~ 15 cm
• Temperatur: 80 °C ± 5 °C (176 °F ± 41 °F)
• Durchfluss : 14 - 16 l/mn
• Dauer: 30 Sekunden pro Position

Wie hoch ist die IK-Schlagfestigkeit?

Schutzgrade von Gehäusen für elektrische Betriebsmittel gegen äußere mechanische Einwirkungen gemäß IEC 62262:2002 und IEC 60068-2-75:1997.

Diese Bewertung kann bei der Produktauswahl entscheidend sein. Sie bewertet nicht die mechanische Lebensdauer, sondern die Fähigkeit eines Produkts, Umwelteinflüssen zu widerstehen.
Daher ist sie ein wichtiges Merkmal für jedes Produkt, das für Konsumgüter bestimmt ist.

Die IK-Schlagzähigkeit wird durch einen speziellen Test mit einem "Charpy-Pendel"-Schlagprüfgerät ermittelt.

Dieses Gerät misst die Widerstandsfähigkeit eines Produkts, das 3 wiederholten identischen Stößen ausgesetzt ist.

Die Aufprallenergie (in Joule) hängt von 2 Elementen ab:

• Der Abstand zwischen dem Hammer und der geprüften Probe
• Das Gewicht des Hammers

Je nach dem bei der Prüfung ermittelten Widerstandsniveau wird dem Produkt ein IK-Code zugewiesen. Dieser Code, der von IK0 bis IK10 reicht, bestimmt das Energieniveau, das das Produkt aufnehmen kann.

Tabelle der Korrespondenzen

Das integrierte Testlabor von Langir führt IK-Schlagzähigkeitstests gemäß den Spezifikationen der Norm EN62262 durch.