- Термозащита
- Промышленное электрооборудование
- Цепи постоянного тока — миниатюрные автоматические выключатели для систем постоянного тока и солнечных электростанций
Классы защиты IP — Руководство по стандартам IEC 60529 / EN 60529 «Степени защиты от проникновения»
- Испытания и сертификация степеней защиты по стандарту IP могут являться важнейшим элементом проектирования механических корпусов.
- Классы защиты IP имеют чрезвычайно важное значение, поскольку они определяют условия, в которых корпуса и кожухи электрических и электронных изделий можно безопасно использовать.
- Прочитав это руководство, вы в следующий раз, увидев индекс защиты IP, с первого взгляда поймёте, какие ограничения имеет данный продукт.
- Как обычно, когда их объясняют, классы защиты IP чрезвычайно просты для понимания, но вот соблюдать эти предупреждающие знаки — это уже совсем другое дело.
Любой инженер-конструктор, занимающийся проектированием корпусов, ДОЛЖЕН хорошо разбираться в классах защиты IP. Аббревиатура IP означает “Ingress Protection” (защита от проникновения) и представляет собой стандартную маркировку степени защиты корпусов и кожухов электрических и электронных изделий. Она позволяет классифицировать их в зависимости от степени защиты от проникновения твердых частиц и жидкостей. Стандартные классы защиты IP были первоначально разработаны Международной электротехнической комиссией (IEC), и соответствующий код — IEC 60529, а эквивалентный европейский стандарт — EN 60529. Проще говоря, класс защиты IP указывает на уровень пыле- и водонепроницаемости, достигаемый благодаря конструкции корпуса, чтобы пользователи изделия были осведомлены о пределах возможностей устройства или компонента, а также о предусмотренной сфере применения и условиях эксплуатации.
Расшифровка классов защиты IP
Класс защиты IP состоит из двух цифр, причём первая указывает на степень защиты от проникновения твёрдых частиц, а вторая — от проникновения жидкостей. Цифры варьируются от нуля до шести и от нуля до девяти соответственно, что соответствует девяти различным уровням защиты — от полного отсутствия защиты до максимальной, поэтому чем выше число, тем лучше защита.
Первая цифра: твердые вещества
0 | не обеспечивает никакой защиты от соприкосновения с другими предметами — тестирование не требуется |  |
1 | Защита от предметов размером более 50 мм (например, от руки) |  |
2 | Защита от предметов размером более 12,5 мм (например, пальцев) |  |
3 | Сюда относятся предметы размером более 2,5 мм, например, инструменты и провода |  |
4 | Если вам нужен корпус, который защитит от попадания проводов, винтов, отверток и большинства насекомых, то первая цифра класса защиты IP, равная 4, станет самым надежным выбором |  |
5 | Обеспечивает надлежащую защиту от частиц пыли в условиях нормального атмосферного давления и полную защиту от пыли даже в условиях вакуумного давления соответственно |  |
6 | Как правило, рекомендуется для изделий, которые не предназначены для вскрытия с целью обслуживания, ремонта или очистки |  |
Вторая цифра: жидкости
Гораздо сложнее предотвратить попадание жидкостей внутрь корпуса или кожуха, поэтому существует одиннадцать категорий классификации, начиная с нуля (отсутствие защиты) и заканчивая “9k” (максимальная защита). Эти цифры указываются вторыми в индексе защиты IP и определяются следующим образом:
0 | Если защита отсутствует — тестирование не требуется |  |
1 | Защита от попадания капель воды при установке корпуса в одном положении |  |
2 | Защита от попадания капель воды при размещении корпуса в 4 различных положениях |  |
3 | Защита от брызг воды |  |
4 | Защита от брызг воды |  |
5 | Защита от струй воды |  |
6 / 6K | Защита от особо мощных струй воды |  |
7 | Защита от попадания воды при погружении на глубину одного метра |  |
8 | Защита от попадания воды на глубине до 3 метров |  |
9K | Защита от облива под высоким давлением и при высокой температуре с близкого расстояния. |
Объединение обоих цифр для формирования полного индекса защиты по стандарту IP
Например, если устройство имеет степень защиты IP 54, это означает, что его корпус обладает надлежащей защитой от пыли и брызг воды. Другим примером может служить класс защиты IP 68, который означает, что корпус обеспечивает максимальную защиту от пыли и может безопасно погружаться в воду на глубину до трех метров без риска проникновения жидкости, которое может вызвать короткое замыкание.
Следует помнить, что эти две цифры являются независимыми, но при этом логически связаны, поскольку не может быть таких классов защиты, как “IP 47”, которые означали бы, что корпус подходит для погружения в жидкость на глубину одного метра, но не имеет защиты от твердых частиц размером менее 2,5 мм. Это означало бы, что данная оценка IP является ложным заявлением.
Испытания и сертификация степеней защиты по стандарту IP
Чтобы продукция была официально выпущена с указанием класса защиты IP, она должна пройти испытания в сертифицированных лабораториях, которые проводят испытания в соответствии со стандартом IEC 60529. Испытания герметичности корпуса от проникновения твердых частиц проводятся с использованием шариков определенного диаметра (50, 12,5 и 2,5 мм) и проверки того, могут ли эти шарики проникнуть к критически важным частям электрического или электронного устройства. Что касается испытаний на пыленепроницаемость, то если устройство проходит испытания на класс “5”, исследователи приступают к созданию вакуума внутри корпуса в течение восьми часов, чтобы определить, является ли он полностью пыленепроницаемым или нет.
Испытания на водонепроницаемость проводятся с заданными объёмами воды, скоростями подачи воды, давлением воды и продолжительностью испытания. Например, испытание распылением воды для класса “3” проводится в течение 10 минут, в течение которых вода под давлением 50–150 кПа подается из распылительного сопла со скоростью 0,07 литра/минуту на каждое отверстие сопла. Испытание на погружение “7” предполагает, что образец должен быть погружен на глубину одного метра на 30 минут. Наконец, испытание на предельное давление “9K” должно проводиться путем направления струи воды температурой 80 градусов Цельсия на все углы корпуса при давлении в диапазоне 80–100 бар с максимального расстояния 15 см.
Что такое степень защиты IP69K?
Класс защиты IP69K обеспечивает защиту от проникновения пыли, а также от воздействия воды с высокой температурой и под высоким давлением, благодаря чему изделия с данной сертификацией идеально подходят для использования в условиях, когда оборудование подлежит тщательной дезинфекции.
В таких отраслях, как пищевая промышленность, где гигиена и чистота имеют первостепенное значение, оборудование должно выдерживать интенсивные процедуры промывки под высоким давлением и при высоких температурах.
Во многих отраслях, где пыль и грязь могут представлять проблему, важно обеспечить, чтобы пыль не проникала внутрь корпуса изделия и не приводила к его выходу из строя.
Класс защиты IP69K является самым высоким из существующих.
В чём заключаются преимущества стандарта IP69K?
В условиях, требующих интенсивной промывки, например, в пищевой промышленности, сочетание воды, химических веществ, высокого давления и температуры может оказаться губительным для электронных схем и измерительных приборов. Степень защиты IP69K дает полную гарантию того, что оборудование, прошедшее соответствующие испытания, обладает высокой прочностью и стойкостью, а также соответствует самому высокому уровню защиты по шкале.
Как продукт получает класс защиты IP69K?
Изделия, имеющие класс защиты IP69K, проходят серию жестких испытаний, чтобы гарантировать их защиту от проникновения воды под высоким давлением и с высокой температурой, а также от пыли.
Как проводится испытание на проникновение воды?
Сами испытания на проникновение воды проводятся путем размещения изделия на поворотном столе со скоростью вращения 5 ±1 оборот в минуту. Затем на изделие с близкого расстояния направляют струю воды со скоростью примерно 4 галлона/16 литров в минуту при давлении воды 1160–1450 фунтов на квадратный дюйм и температуре 176°F/80°C.
Сопло, из которого распыляется вода, удерживается на расстоянии от 4 до 6 дюймов от изделия под различными углами. По итогам этой строгой процедуры испытаний изделие считается соответствующим требованиям, если оно полностью предотвращает проникновение воды.
Условия испытаний на промывку под высоким давлением и при высокой температуре в соответствии со стандартом IP69K
- Давление: 80–120 бар
- Расстояние: 10–15 см
- Температура: 80 °C ± 5 °C (176 °F ± 41 °F)
- Расход: 14–16 л/мин
- Продолжительность: 30 секунд на каждую позицию
Что такое класс ударопрочности по шкале IK?
Степени защиты, обеспечиваемые корпусами электрооборудования от внешних механических воздействий в соответствии со стандартами IEC 62262:2002 и IEC 60068-2-75:1997.
Этот показатель может сыграть решающую роль при выборе товара. Он отражает не механический ресурс, а способность изделия противостоять воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды. Поэтому это ключевой показатель для любого товара, предназначенного для потребительского рынка.
Уровень ударопрочности по шкале IK определяется в ходе специального испытания, проводимого с использованием маятникового ударного испытателя по методу Шарпи.
Данное устройство измеряет сопротивление изделия, подвергнутого трём повторяющимся одинаковым ударам.
Энергия удара (в джоулях) зависит от двух факторов:
- Расстояние между молотком и испытуемым образцом
- Вес молотка
В зависимости от уровня сопротивления, определенного в ходе испытаний, изделию присваивается код IK. Этот код, значения которого варьируются от IK0 до IK10, определяет уровень энергии, который изделие способно поглотить.
Таблица соответствий
IK00 | Не защищено |
IK01 | Защита от удара силой 0,14 джоуля. Соответствует удару тела массой 0,25 кг, упавшего с высоты 56 мм над поверхностью удара. |
IK02 | Защита от удара силой 0,2 джоуля. Соответствует удару тела массой 0,25 кг, упавшего с высоты 80 мм над поверхностью удара. |
IK03 | Защита от удара силой 0,35 джоуля. Соответствует удару тела массой 0,25 кг, упавшего с высоты 140 мм над поверхностью удара. |
IK04 | Защита от удара силой 0,5 джоуля. Эквивалентно удару тела массой 0,25 кг, упавшего с высоты 200 мм над поверхностью удара. |
IK05 | Защита от удара силой 0,7 джоуля. Соответствует удару тела массой 0,25 кг, упавшего с высоты 280 мм над поверхностью удара. |
IK06 | Защита от удара силой 1 джоуль. Соответствует удару тела массой 0,25 кг, падающего с высоты 400 мм над поверхностью удара. |
IK07 | Защита от удара силой 2 джоуля. Соответствует удару тела массой 0,5 кг, падающего с высоты 400 мм над поверхностью удара. |
IK08 | Защита от удара силой 5 джоулей. Соответствует удару тела массой 1,7 кг, падающего с высоты 300 мм над поверхностью удара. |
IK09 | Защита от удара силой 10 джоулей. Эквивалентно удару тела массой 5 кг, упавшего с высоты 200 мм над поверхностью удара. |
IK10 | Защита от удара силой 20 джоулей. Соответствует удару тела массой 5 кг, падающего с высоты 400 мм над поверхностью удара. |
Комплексная испытательная лаборатория компании «Лангир» проводит испытания на ударопрочность по методике IK в соответствии с требованиями стандарта EN 62262.