Современное электрооборудование используется в разнообразных областях, подвергается различным вредным воздействиям и должно эффективно противостоять им. Условия эксплуатации демонстрируют большое разнообразие и проявляются даже в пределах одной квартиры: например, ванная отличается от жилых комнат высокой влажностью. Кроме того, при работе с электрическими приборами необходима качественная защита от тока как источника повышенной опасности. С учетом этих особенностей при отработке конструкции оборудования первостепенное значение приобретает недопущение:
- проникновения влаги внутрь корпуса и прямое воздействие жидкости на токоведущие элементы;
- попадания внутрь посторонних частиц и твердых тел, а также касания опасных частей оборудования частями тела человека.
Отсутствие подобной защиты сопровождается увеличением рисков отказа оборудования из-за короткого замыкания токоведущих частей или механических повреждений, а также получения травм. Наилучший способ достижения поставленной цели — применение такой защитной оболочки, которая учитывает перечисленные особенности для типовой области эксплуатации. Недостаточное внимание к этому вопросу приводит к низкой эксплуатационной надежности, а выбор чрезмерно высокого защитного уровня сопровождается ухудшением массогабаритных и стоимостных параметров электротехнического изделия.
Основное средство решения этой задачи – выбор соответствующего исполнения внешней оболочки электрооборудования. Кроме чисто защитных функций конструкция корпуса должна обеспечивать необходимый уровень эстетических характеристик.
Содержание
- Индекс IP и его структура
- Что означает первая цифра?
- Что означает вторая цифра?
- Дополнительные буквы
- Расширение индекса
- Особенности классификации
- Варианты представления защитного индекса
- Таблица кодовых значений
- Как читать IP код – пример расшифровки
- Состояние стандартизации
Индекс IP и его структура
Быструю оценку исполнения электротехнического устройства по обеспечиваемому им классу защиты можно выполнить по коду ip. Этот код структурно он представляет собой индекс формата IPXY-KК с постоянной и переменной частями, рисунок 1. Фиксированная часть представлена буквенным сочетанием IP, далее следуют две цифры X, Y от 0 и выше, которые может дополнять необязательное буквенное расширение-суффикс К.
Постоянная буквенная часть индекса обеспечивает ему хорошую узнаваемость. Официально она означает International Protection. При этом первая буква этого сокращения прямо отражает то, что обеспечиваемые свойства электротехнического устройства задаются международными стандартами, тогда как вторая буква указывает собственно на защиту. Часто IP расшифровывается как первая часть Ingress Protection Rating или просто трактуется как Ingress Protection, что указывает на основное назначение описываемых технических средств: защита от проникновения.
Эффективность защиты от проникновения посторонних предметов и попадания влаги делят на уровни, конкретные значения которых задают стандарты. Эту способность отображает переменная числовая часть индекса. Принято, что по мере роста значения цифрового значения индекса обеспечиваемая степень защиты растет.
Буквенный суффикс-расширение указывает на специальные свойства защитных компонентов конструкции.
Что означает первая цифра?
Первая цифра обозначает способность оборудования:
- противостоять попаданию внутрь корпуса устройства посторонних твердых предметов, а также непосредственному касанию любой частью тела человека или предметом, который находится у него в руке, находящихся под током или подвижных частей конструкции электротехнического устройства;
- блокировать доступ под оболочку любых твердых субстанций или предметов, в т.ч. не допускать проникновение пыли.
Индекс может меняться в пределах от 0 до 6. Принято, что указание на этой позиции 0 означает полное отсутствие защиты. Индексы в интервале от 1 до 4 указывают на отсутствие возможности попадания внутрь ограничиваемого пространства, ограничиваемого оболочкой, различных твердых предметов. Значения 5 и 6 присваивают пылестойкому оборудованию.
Для облегчения расшифровки индекса часто используют различные графические изображения, дополненные соответствующими пояснениями. Один из вариантов показан на рисунке 2.
С учетом направленности первой позиции переменной части индекса на защиту человека в некоторых случаях вместо конкретной первой цифры в индекс вводят символ Х. Самостоятельного значения он не имеет, обязательно сочетается с дополнительным буквенным суффиксом-расширением. Конкретные значения каждого символа приведены далее в таблице.
Что означает вторая цифра?
Вторая цифра переменной части защитного индекса задает способность электрического устройства противостоять попаданию влаги внутрь корпуса. 0 на этой позиции аналогичным образом указывает на отсутствие защиты, цифры от 1 до 6 обозначают различные уровни защиты от брызг и струй воды. Классификация степеней от 7 до 9 на практике встречаются достаточно редко и их присваивают герметичному оборудованию.
Конкретные значения каждого символа приведены далее в таблице ниже.
Второй индекс имеет две особенности:
- Во-первых, обеспечение герметичности невозможно без защиты от проникновения, что определяет минимальное численное значение первого символа. Например, наличие на второй позиции цифры 4 свидетельствует о том, что обеспечена по меньшей мере частичная защита от влаги и первая цифра не может быть менее 5.
- Во-вторых, из-за различных механизмов проникновения влаги внутрь на уровнях 6 и выше защита от кратковременного погружения в воду не становится тождественной той герметичности, которую обеспечивает оболочка. При фактическом расхождении уровней выполнения требований соответствующих тестов для повышения информативности маркировки применяют двойное написание индекса класса защищенности вида IP66/IP69 или аналогичное ему.
Дополнительные буквы
Обращение к дополнительным буквам, каждая из которых образует суффикс-расширение цифрового индекса, конкретизирует первый цифровой индекс касательно:
- степени защиты от непосредственного соприкосновения с опасными частями оборудования частями тела человека;
- специальное исполнения оборудования или особые условия проведения испытаний.
Допустимо использование одного или двух символов. Отсутствующие символы знаком Ч не заменяют.
Расширение индекса
Немецким национальным стандартом DIN 40050-9 определен уровень степени защищенности IP69K, который отсутствует в международной классификации. Электротехническая аппаратура, прошедшая соответствующие испытания, нечувствительная к воздействию влаги и повышенной температуре, может применяться в моечных камерах промышленного назначения, работающих при высоком давлении водяных струй.
Классификация по уровню IP69K была создана для сертификации электрических приборов по попаданию жидкостей для обслуживания автомобильной техники, требующей регулярной интенсивной мойки: самосвалы, грейдеры, бетоновозы. Затем она была распространена на технику пищевой и химической промышленности.
Особенности классификации
IP — индекс обязательно указывают в технической документации, а для удобства использования постоянную маркировку ip зачастую наносят непосредственно на корпус прибора. Пример включения этой информации в маркировку приведен на рисунке 3. Это позволяет выполнить быструю оценку основной области применения оборудования по первой цифре индекса без обращения к технической документации. Для этого применяется следующее правило:
- отсутствие IP — индекса или первая цифра имеет значение 1 или 2 – устройство внутреннего применения без защиты от прикосновения;
- первая цифра 2, 3 или 4 – устройство для применения внутри помещения с защитой от прикосновения;
- первая цифра 5 или 6 – устройство для наружного применения.
IP-классификация в неявной форме распространяется также на слаботочную технику, в тч. бытовую (компьютеры, роутеры, телевизоры и т.д.). Целесообразность такого расширения обусловлено наличием в этих устройствах блока питания, на вход которого подается напряжение 220 В. Такая техники обычно характеризуется степенью защиты IP20.
Минимальная защищенность отражается индексом IP00, который соответствует бескорпусному оборудованию. Для обеспечения требуемого уровня защиты от поражения электрическим током конструктор выполняет такое изделие как модуль и таким образом, чтобы подача напряжения происходила после штатной установки в слот корзины.
Варианты представления защитного индекса
Для увеличения эффективности представления индекса его часто представляют с дополнительными графическими элементами. Пример приведен на рисунке 4, где индекс дополнен изображением зонтика и надписью, что в комплексе указывает на улучшенную степень защиты от влаги.
В технической документации часто используют комплексные изображения защитного индекса типа пиктограмм, рисунок 5. Обращение к такой форме позволяет расширить общую информацию о получаемых параметрах данными об условиях проведения соответствующих испытаний.
Таблица кодовых значений
| Уровень | Защита от проникновения твердых частиц и механических предметов | Защита от влаги |
| 0 | Не обеспечивает | Не обеспечивает |
| 1 | Предмет диаметром свыше 50 мм | Защита от вертикально падающих капель |
| 2 | Предмет диаметром свыше 12,5 мм (пальцы) | Защита от капель, падающих под углом 15 градусов |
| 3 | Предмет диаметром свыше 2,5 мм (инструменты) | Защита от дождя, струи которого направлены под углом до 60 градусов |
| 4 | Предмет диаметром свыше 1 мм (провода, винты и т.д.) | Полная защита от любых попаданий брызг |
| 5 | Защита от пыли, 100-процентное предотвращение возможности контакта | Полная защита от попадания струй |
| 6 | Непроницаемость для пыли | Полная защита от сильного воздействия струй |
| 7 | — | Допустимо кратковременное полное погружение на глубину до 1 м |
| 8 | — | Возможно длительное функционирование под водой (глубина не свыше 1 м) |
| 9 | — | Возможно длительное функционирование на высокотемпературных мойках высокого давления |
| Первый опциональный дополнительный символ-расширение | ||
| А | Защита от касания тыльной стороной ладони | |
| В | Защита от касания пальцем | |
| С | Защита от касания инструментом | |
| D | Защита от касания проволокой | |
| Второй опциональный дополнительный символ-расширение | ||
| H | Высоковольтное устройство | |
| M | Сертификация при функционирующем оборудовании | |
| S | Сертификация при остановленном оборудовании | |
| W | Защита от осадков и низкой температуры | |
Отдельно укажем на то, что сертификация по пятому уровню защищенности оборудования предполагает возможность поступления пыли и/или воды внутрь защищаемого пространства. Но объем влаги и количество пыли не нарушает нормального функционирования электротехнического оборудования.
При сертификации по уровню 7 указывают глубину погружения.
Как читать IP код – пример расшифровки
В качестве примера трактовки кода, который характеризует степень защиты ip, рассмотрим оборудование с популярным на практике обозначением IP54. Даже без использования таблицы из индекса следует, что:
- IP указывает на то, что кодируемая информация относится к параметрам защиты электротехнического изделия от внешних воздействий окружающей среды;
- цифровой индекс 5 указывает на то, что рассматриваемое изделие представляет собой продукт внешнего применения с усиленной устойчивостью к проникновению воды.
Для конкретизации этих данных и расшифровки степени защиты следует обратиться к таблице, согласно которой речь идет о конкретном образце техники, который:
- полностью защищен от попадания пыли и в собранном состоянии не позволяет коснуться внутренних элементов схемы как руками, так и различными предметами (число 5 на первой позиции цифровой части индекса);
- обеспечивает полную защиту от попадания внутрь брызг воды вне зависимости от направления воздействия (число 4 на второй позиции цифровой части индекса).
Отсутствие буквенного суффикса-расширения свидетельствует о том, что перед разработчиком оборудования не ставилась задача получения у него защитных свойств, превышающих общепринятые.
Состояние стандартизации
IP-классификация исчерпывающе нормирована международными стандартами и их национальными аналогами, не указывая конкретный способ защиты. Общим документом является международный стандарт iec 60529 (в настоящее время действует редакция 2013 года). В России принят его аналог ГОСТ 14254-2015. Отечественный стандарт носит межгосударственный характер, а его действие распространяется на Беларусь, Киргизию и Таджикистан. Сертификация более ранним ГОСТом 14254-96 также сохраняет свою актуальность, но не учитывает последние достижения техники.
В своей содержательной части действующий стандарт представляет собой модифицированный вариант разработки МЭК, в котором устранены некоторые ее недоработки и несколько расширены области применения. Все отличия не носят принципиального характера, не входят в противоречие с исходным нормативным документом, исчерпывающе описаны во введении отечественного стандарта. Необходимость дополнения обусловлена требованиями обязательного учета некоторые особенностей действующего отечественного законодательства.