Объяснение IP-рейтинга

Классификация защиты IP (Ingress Protection) — это система классификации защиты корпусов, разработанная Международной электротехнической комиссией (IEC) на основе стандарта IEC 60529, выпущенного в 1976 году. Она измеряет способность корпусов электрооборудования выдерживать проникновение твердых частиц и жидкостей. За почти пять десятилетий развития этот стандарт расширился от своего первоначального применения к крупномасштабному оборудованию, такому как промышленные распределительные коробки, двигатели и коммутационные устройства, до охвата практически всех электронных устройств, работающих в неидеальных условиях, включая смартфоны, умные часы, промышленных роботов, зарядные станции и фотоэлектрические инверторы. Статистика показывает, что более 50% отказов оборудования в условиях эксплуатации на открытом воздухе и в промышленности вызваны неэлектрическими факторами, причем основными причинами являются влажность, пыль, колебания температуры и влажности, а также процедуры очистки.

I. Структура IP-кодов: тонкое искусство, скрывающееся за двумя цифрами.

IP-код состоит из двух цифр. Строго говоря, полный IP-код может включать дополнительные буквы, но в большинстве промышленных применений преимущественно используются двухзначные коды.

1.1 Первая цифра: Защита от твердых инородных тел (0–6)

0: Нет защиты

1: Диаметр антикоррозионного покрытия ≥50 мм для твердых материалов (например, тыльная сторона кисти).

2: Следует избегать контакта с твердыми предметами диаметром ≥12,5 мм (например, пальцами).

3: Следует избегать работы с твердыми предметами диаметром ≥2,5 мм (например, инструментами, толстыми проволоками).

4: Запрещено использование твердых материалов диаметром ≥1,0 ​​мм (например, тонких металлических проволок).

5: Защита от пыли – Небольшое количество пыли может попасть внутрь, но это не повлияет на функциональность.

6: Пыленепроницаемость – Полностью пыленепроницаемый

В секторе промышленных датчиков наиболее распространенным классом защиты от пыли является IP6X. Его «пыленепроницаемая» конструкция полностью предотвращает попадание пыли внутрь оборудования, обеспечивая долговременную стабильную работу в экстремальных условиях, таких как пыльные заводские цеха, цементные заводы и шахты. Важно отметить, что, хотя IP5X маркируется как «пылезащитный», он не обеспечивает полной защиты — ограниченное количество пыли может проникнуть внутрь без негативного влияния на производительность оборудования. Это различие часто неправильно понимается при выборе продукции.

1.2 Вторая цифра: Степень защиты от проникновения жидкости (0–9K)

Уровень защиты варьируется от 0 до 9K, где 0 означает отсутствие защиты, а более высокие значения указывают на более высокую степень защиты.

Краткая справочная таблица уровней защиты от жидкостей

II. Подробное сравнение трех основных стандартов для промышленных датчиков: IP67, IP68 и IP69K.

2.1 IP67: Фундаментальная гарантия для промышленных условий

Пылезащита: Полная пылезащита (IP6X), выдерживает 8-часовое испытание в пылевой камере высокой интенсивности без видимого проникновения пыли.

Водостойкость: кратковременное погружение (IPX7); сохраняет водонепроницаемость при погружении в воду на глубину 1 метр на 30 минут.

Определение критериев испытаний: Условия испытаний по стандарту IP67 строго стандартизированы, и все производители придерживаются одних и тех же критериев — погружение на глубину 1 метр в течение 30 минут. Таким образом, IP67 представляет собой строго стандартизированную спецификацию.

Основные области применения: контроль влажности на складах, защита от брызг воды во время очистки промышленного оборудования, а также кратковременная защита от сильного дождя или случайного погружения в воду на открытом воздухе; широко используется в промышленных датчиках, наружных IoT-устройствах и системах наружного видеонаблюдения.

2.2 IP68: Специально разработан для длительного погружения в воду.

Сочетание IP6X и IPX8 различается главным образом на уровне IPX8 — стандарт IEC 60529 не устанавливает единую глубину или продолжительность действия для этого класса защиты, а лишь требует, чтобы «защита превышала IP67». Следовательно, IP68 — это гибкая спецификация, с существенными различиями между производителями: некоторые датчики IP68 могут эффективно работать на глубине 1,5 метра в течение одного-двух часов, в то время как другие могут непрерывно функционировать на глубине 3 или даже 10 метров.

В рекомендациях по выбору подчеркивается следующее: согласованная глубина и продолжительность погружения в воду должны быть четко указаны как в запросе, так и в документации на поставку. Это связано с тем, что если клиенты видят только символ «IP68» без указания глубины или продолжительности, информация считается неполной.

Типичные сценарии включают промышленные объекты с риском затопления (такие как насосные станции, подземные инженерные тоннели и подземные сооружения), датчики, погруженные в жидкости (например, системы мониторинга уровня воды в резервуарах и системы обнаружения в морской аквакультуре), а также оборудование, требующее длительной работы под водой.

2.3 IP69K: Предпочтительный выбор для условий промывки при высоких температурах и высоком давлении.

IP69K — это стандарт «экстремальной защиты» в области промышленных датчиков, первоначально разработанный на основе немецкого стандарта DIN 40050-9 и в настоящее время широко используемый международным стандартом ISO 20653. Основные условия испытаний исключительно строгие: вода высокой температуры 80°C, высокое давление 100 бар (приблизительно 1450 psi) и расход воды 14–16 л/мин. Вода распыляется с четырех направлений (0°, 30°, 60° и 90°) в течение 30 секунд каждое, при этом сопло располагается на расстоянии 100–150 мм.

Следует отметить, что IP69K — это класс защиты, специально разработанный для применения в системах распыления воды под высоким напряжением и высокими температурами. Несмотря на исключительную водонепроницаемость, методика тестирования не учитывает длительное погружение в воду — при статическом подводном воздействии IP69K не обязательно превосходит IP68.

Основные области применения: линии пищевой промышленности и пивоваренные заводы (требующие частой высокотемпературной дезинфекции и ополаскивания); фармацевтическое и медицинское оборудование (очистка паром под высоким давлением в стерильных цехах); сельскохозяйственная техника и инженерные транспортные средства (требующие ополаскивания струей воды под высоким давлением после работы в грязной или масляной среде); мясоперерабатывающие заводы; молочные заводы; линии по производству напитков; и автомобилестроение (очистка моторных отсеков и компонентов большегрузных автомобилей).