IP-suojausluokitusten selitykset: IEC 60529 -standardien perusteella: Miten valita oikea kaapeliläpivienti?

Oletko hämmentynyt IP-luokituksista kaapeliläpivientien valinnassa? Et ole yksin - monet insinöörit kamppailevat sen kanssa, mitä IP68, IP67 tai IP65 todella tarkoittaa heidän sovelluksissaan.

IP (Ingress Protection) -luokitukset, jotka on määritelty seuraavasti IEC 60529¹ standardissa ilmoitetaan, kuinka hyvin sähkökotelot suojaavat kiinteiltä hiukkasilta ja nesteiltä. Kaksinumeroinen järjestelmä auttaa sinua valitsemaan kaapeliläpiviennit, jotka takaavat optimaalisen suojan juuri sinun ympäristössäsi.

Kävin viime viikolla kiehtovan keskustelun saksalaisen hankintapäällikkö Davidin kanssa. Hän oli turhautunut, koska hänen edellisen toimittajansa "IP68"-kaapeliläpiviennit pettivät jo kolmen kuukauden kuluttua ulkokäytössä. Silloin tajusin, että monet ihmiset eivät täysin ymmärrä, mitä nämä numerot todella tarkoittavat 😉.

Sisällysluettelo

• Mitä IP-luokituksen jokainen numero tarkoittaa?
• Minkä IP-luokituksen tarvitset sovellukseesi?
• Miten testaamme IP-luokitukset IEC 60529:n mukaisesti?
• Mitkä ovat yleisimmät IP-luokitusvirheet?

Mitä IP-luokituksen jokainen numero tarkoittaa?

Oletko koskaan miettinyt, miksi IP-luokituksissa on kaksi numeroa? Annas kun selitän tämän sinulle.

Ensimmäinen numero (0-6) ilmaisee suojan kiinteitä hiukkasia vastaan, kun taas toinen numero (0-9) ilmaisee nestesuojan tason. Suuremmat numerot merkitsevät parempaa suojaa, mutta aina ei tarvita korkeinta luokitusta.

Ensimmäinen numero: Kiinteä hiukkassuojaus

Luokitus	Suojaustaso	Mitä se tarkoittaa
0	Ei suojaa	Täysin auki
1	>50mm	Suuret ruumiinosat (kädet)
2	>12.5mm	Sormet, vastaavat esineet
3	>2.5mm	Työkalut, paksut johdot
4	>1mm	Pienet johdot, ruuvit
5	Pöly suojattu	Rajoitettu pölyn sisäänpääsy
6	Pölytiivis	Täydellinen pölysuojaus

Toinen numero: Nestesuojaus

Luokitus	Suojaustaso	Testiolosuhteet
0	Ei suojaa	Ei ole
1	Tippuva vesi	Pystysuorat pudotukset
2	Tippuva vesi (15°)	Kallistus enintään 15°
3	Veden ruiskuttaminen	60° pystysuorasta
4	Roiskuva vesi	Kaikki suunnat
5	Vesisuihkut	6.3mm suutin
6	Tehokkaat vesisuihkut	12.5mm suutin
7	Upottaminen 1 metriin asti	30 minuuttia
8	Upottaminen yli 1 metrin syvyyteen	Jatkuva
9	Korkea paine/lämpötila	Höyrypuhdistus

Bepto valmistaa kaapeliläpivientejä IP54:n ja IP68:n välillä. Suosituimmat mallimme ovat IP68-luokiteltuja, koska ne tarjoavat erinomaisen suojan useimpiin teollisuussovelluksiin.

Minkä IP-luokituksen tarvitset sovellukseesi?

Väärän IP-luokituksen valitseminen voi tulla kalliiksi - liian matala IP-luokitus voi aiheuttaa laitevian, liian korkea IP-luokitus voi aiheuttaa ylihintaa.

Useimmissa teollisuussovelluksissa IP65-IP68-kaapeliläpiviennit tarjoavat riittävän suojan. Sisätiloissa tarvitaan tyypillisesti IP54-IP65-luokituksia, kun taas ulkotiloissa tai vaativissa ympäristöissä tarvitaan IP67-IP68-luokituksia.

Sovelluspohjainen IP-luokitusopas

Sisäkäyttöön:

• Ohjauspaneelit: IP54-IP65
• Palvelinhuoneet: IP20-IP54
• Puhdas valmistus: IP65

Ulkosovellukset:

• Katuvalaistus: IP65-IP67
• Laivavarusteet: IP67-IP68
• Maanalaiset asennukset: IP68

Vaikeat ympäristöt:

• Kemialliset laitokset: IP68 + kemiallinen kestävyys
• Elintarvikkeiden jalostus: IP69K² (korkeapainepuhdistus)
• Kaivostoiminta: IP68 + räjähdyssuojattu

Hassan, yksi asiakkaistamme Saudi-Arabiassa sijaitsevasta petrokemian tehtaasta, halusi alun perin IP65-kaapeliläpiviennit kustannusten säästämiseksi. Kun olin selittänyt riskit, joita rikkivety³ altistumisen vuoksi hän otti käyttöön IP68-luokan ruostumattomasta teräksestä valmistetut kaapeliläpiviennit, jotka ovat lisäksi kemikaalinkestäviä. Kaksi vuotta myöhemmin hänen huoltotiiminsä raportoi, että vikoja ei ole lainkaan.

Kustannukset vs. suojaus -analyysi

Kerron asiakkailleni seuraavaa: Älä määrittele liikaa, mutta älä myöskään suojaa liian vähän.

• IP54: Perussuojaus, alhaisimmat kustannukset
• IP65: Standardi teollinen suojaus, hyvä arvo
• IP67: Parannettu suojaus, kohtalainen palkkio
• IP68: Maksimaalinen suojaus, korkein investointi

Miten testaamme IP-luokitukset IEC 60529:n mukaisesti?

IP-luokituksen testauksen ymmärtäminen auttaa sinua luottamaan sertifiointiprosessiin.

IEC 60529:ssä määritellään erityiset testimenettelyt kullekin IP-luokitustasolle. Testit on suoritettava akkreditoiduissa laboratorioissa käyttäen standardoituja laitteita, kestoa ja olosuhteita, jotta varmistetaan maailmanlaajuisesti yhdenmukaiset tulokset.

Bepton testausprosessi

Kiinteiden hiukkasten testaus (ensimmäinen numero):

• IP5X: 8 tunnin pölykammiotesti talkkijauheella.
• IP6X: 8 tunnin testi hienojakoisella pölyllä, alipaineistettu
• Lämpötila: 40°C ± 2°C
• Ilmankierto: Jatkuva

Nestesuojatestaus (toinen numero):

• IPX7: 30 minuutin upotus 1 metrin syvyydessä
• IPX8: Jatkuva upottaminen (testataan 2 metrin syvyydessä 24 tuntia).
• Veden lämpötila: 15-35°C
• Testin jälkeinen tarkastus: Veden sisäänpääsy ei ole sallittua

Hallussamme olevat kolmannen osapuolen sertifikaatit

Bepto testaa ja sertifioi kaikki IP-luokitellut kaapeliläpivientimme:

• TUV Rheinland⁴ (Saksa)
• SGS (Sveitsi)
• DEKRA (Alankomaat)

Me emme vain täytä IEC 60529 -standardeja, vaan ylitämme ne. IP68-luokan kaapeliläpivientimme testataan 3 metrin syvyydessä 72 tunnin ajan, mikä ylittää huomattavasti standardivaatimukset.

Mitkä ovat yleisimmät IP-luokitusvirheet?

Olen nähnyt liian monen hankkeen epäonnistuvan IP-luokitukseen liittyvien väärinkäsitysten vuoksi. Kerron suurimmat virheet, joihin olen törmännyt.

Yleisimpiä virheitä ovat oletus, että korkeampi IP-luokitus on aina parempi, lämpötilavaikutusten huomiotta jättäminen ja tiivisteiden ja tiivisteiden pitkäaikaisen hajoamisen huomiotta jättäminen.



Top 5 IP-luokitusvirhettä

1. IP67- ja IP68-ominaisuuksien sekoittaminen

• IP67: Tilapäinen upotus (enintään 30 minuuttia)
• IP68: Jatkuva upotus (valmistajan määrittelemä syvyys).
• Monet olettavat, että ne ovat keskenään vaihdettavissa - eivät ole!

2. Lämpötilavaikutusten huomiotta jättäminen
Tavalliset IP-testit tehdään huoneenlämmössä. Korkeat lämpötilat voivat aiheuttaa:

• Tiivisteen laajeneminen ja vikaantuminen
• Tiivisteen hajoaminen
• Alennettu suojaustaso

3. Asennusvirheet
Jopa IP68-kaapeliläpiviennit eivät toimi, jos:

• Tiivisteet ovat vaurioituneet asennuksen aikana
• Kaapelin halkaisija ei vastaa liitäntämäärityksiä
• Oikea vääntömomentti ei ole käytössä

4. IP-luokkien sekoittaminen samassa kotelossa
IP54-kaapeliläpivientien käyttö IP67-kotelossa aiheuttaa heikoimman lenkin ongelman.

5. Huoltoa ei suunnitella
IP-luokitukset voivat heikentyä ajan myötä seuraavista syistä:

• UV-altistuminen (ulkokäyttö)
• Kemiallinen altistuminen
• Mekaaninen rasitus
• Lämpötilan vaihtelu

Todellisen maailman esimerkki: Epäonnistumisesta oppiminen

Davidin alkuperäinen toimittaja väitti IP68-luokitusta, mutta käytti tavallista NBR-tiivisteet FKM:n (Viton) sijasta.⁵ kemiallista käsittelyä varten. Tiivisteet hajosivat kuukausien kuluessa, mikä aiheutti veden pääsyn sisään ja laitevian.

Bepto kysyy aina erityisympäristöstäsi, ennen kuin suosittelemme tiivistemateriaaleja. Käytämme kemiallisissa sovelluksissa FKM-tiivisteitä, jotka säilyttävät IP68-suojauksen jopa yli 5 vuoden altistumisen jälkeen.

Päätelmä

IEC 60529:n mukaisten IP-luokitusten ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan kaapeliläpiviennit, jotka todella suojaavat laitteesi ja optimoivat samalla kustannukset.

Usein kysytyt kysymykset IP-suojausluokituksista

1. Tutustu viralliseen IEC 60529-standardiin, joka määrittelee IP-luokitusjärjestelmän (Ingress Protection). ↩

2. Tutustu IP69K-luokitukseen ja sen erityisiin testausvaatimuksiin, jotka koskevat korkeapaineista ja korkeista lämpötiloista aiheutuvaa suojausta. ↩

3. Ymmärtää rikkivedyn ($H_2S$) ominaisuudet ja sen erittäin syövyttävät vaikutukset metalleihin ja muihin materiaaleihin. ↩

4. Vieraile TÜV Rheinlandin verkkosivustolla, joka on maailmanlaajuisesti johtava riippumaton testaus-, tarkastus- ja sertifiointipalvelujen tarjoaja. ↩

5. Vertaile yleisten elastomeerimateriaalien, kuten NBR:n ja FKM:n (Viton®), kemikaalien kestävyyttä ja lämpötilasuorituskykyä. ↩