IEC 60529 防塵試験ガイド：IP5XとIP6Xの要件および試験方法

このガイドでは、IEC 60529規格における粉塵試験のうち、特性番号5と6に特に焦点を当てています。IPコードの構造全体および粉塵と防水性能の関係については、「IP等級ガイド」を参照してください。

IP5XとIP6X：主な違いとは？

IP5XとIP6Xは、基本的な防塵試験の原理は同じですが、合格基準が異なります。その違いは、IP6Xが単に「より多くの粉塵」や「より長い時間」を使用するということではありません。

IEC 60529粉塵試験の仕組み

タルク粉とチャンバー条件

IEC 60529では、IP5XおよびIP6X防塵試験に微細なタルク粉末を使用します。この粉末は、規定のふるい条件を満たす必要があり、一般的には、公称ふるい線径50µm、公称ギャップ幅75µmで表されます。

規定量は、試験チャンバー容積1立方メートルあたりタルク粉末2kgです。これは、2kg/m³の連続的に制御された空気中の「粉塵濃度」として記述されるべきではありません。この要件は、チャンバー容積に対するチャンバー内に投入される粉末の量を規定するものです。

カテゴリー1とカテゴリー2の筐体の比較

エンクロージャーのカテゴリは、IEC 60529粉塵試験において最も重要な要素の1つであり、試験片に減圧処理を施すかどうかを決定する。

IEC 60529防塵試験法の基本規定では、関連する製品規格でカテゴリ2が指定されていない限り、IP5X筐体はカテゴリ1として扱われます。IP6Xはカテゴリ1の方法で試験されます。製品固有の規格によって試験条件がさらに定義または変更される場合があるため、試験計画を確定する前に、必ず該当する製品規格を確認する必要があります。

カテゴリー1の粉塵試験では、どのように真空状態が維持されるのですか？

カテゴリー1の密閉容器の場合、試験片は真空システムに接続され、内部圧力が周囲の大気圧よりも低くなるように調整されます。これは、恣意的に高真空をかけることを目的とするものではありません。このシステムは、IEC 60529の排気速度および圧力差の制限を遵守しながら、一定量の空気を密閉容器を通して吸引するために使用されます。

実際には、この方法は、試験片の容器容積の80倍を目標とし、抽出速度は1時間あたり60容器容積を超えず、最大圧力低下は2kPaとする。抽出速度が1時間あたり40～60容器容積に達した場合、試験時間は2時間となる。抽出速度が許容最大圧力低下において1時間あたり40容器容積を下回る場合は、80容器容積が抽出されるか、8時間が経過するまで試験を継続する。

そのため、「IP6X防塵試験はすべて8時間続く」といった一律の記述は誤りです。

IP5X試験方法および合格基準

IP5Xは、筐体が完全に防塵仕様であることを保証するものではなく、防塵性能を備えていることを検証するものです。試験所はまず必要な筐体カテゴリを決定し、次にそれに対応する防塵試験方法を適用する必要があります。

1. 該当する規格と筐体区分を確認してください。 IP5X試験でカテゴリー1またはカテゴリー2のどちらの条件を使用するかを決定する前に、製品規格を確認してください。
2. 生産現場を代表するサンプルを準備する。 ケーブル、グランド、カバー、コネクタ、排水穴、その他の開口部は、実際の製品に応じて必要な構成にする必要があります。
3. 必要な粉末量を計算してください。 タルク粉末の量は、試験チャンバーの容積に基づいて決定してください。
4. 必要に応じて減圧設定を行ってください。 カテゴリー1の試験では、試験片を真空システムに接続し、関連する圧力と空気流量の情報を記録します。
5. 指定された露出で撮影してください。 粉塵を浮遊状態に保ち、適用される時間または空気抽出基準に従ってください。
6. 暴露後、試料を検査する。 囲いの中に入り込んだ粉塵の量と場所を記録してください。

IP5X規格では、限定的な粉塵の侵入は許容範囲内とみなされます。保護性能が十分であるとみなされるのは、粉塵が適切な動作を妨げたり、安全性を損なったり、適用要件の下で許容できない絶縁状態やトラッキング状態を引き起こしたりするような量や場所に蓄積されていない場合に限ります。

IP6X試験方法および合格基準

IP6Xは防塵性能の等級です。防塵室の原理とタルク粉に関する要件はIP5Xと似ていますが、合格基準がより厳しく、基本となるIEC 60529方式ではカテゴリー1の減圧条件が用いられます。

1. 対象分類と製品固有の要件を確認してください。
2. 容器の内部自由体積を求めなさい。 この値は、空気抽出量の計算に必要です。
3. 検体を準備し、接続する。 人工的な漏れ経路を作らないように、適切な場所に真空接続部を設置してください。
4. 必要な量のタルクパウダーを投入し、粉塵の循環を確保してください。
5. 圧力差と抽出速度を制御する。 両方ともIEC 60529方式の制限値内に収めてください。
6. 必要な空気抽出または最大試験時間を完了してください。
7. 筐体を点検してください。 IP6Xは、規定の試験条件下で粉塵の侵入がないことを要件とする。

試験前に確認しなければならないことは何ですか？

試験室は、最終的なIPコードのみに基づいてチャンバーや真空設定を選択すべきではありません。試験前に以下の情報を明確に定義する必要があります。

IEC 60529 ダスト試験チャンバーの選定

適切な試験室は、IP5XまたはIP6Xのラベル表示だけでなく、試験片と試験方法に基づいて選択する必要があります。試験室は、装置が試験片を収容でき、必要な粉塵および減圧条件を再現できることを確認する必要があります。

KingPo社は、 IP5XおよびIP6X規格に対応したIEC 60529規格準拠の砂塵試験チャンバーを提供しています。必要なチャンバーサイズ、真空構成、および試験片インターフェースは、一般的な定格値のみに基づいて選択するのではなく、実際の試験対象物と試験方法に基づいて確認する必要があります。

IP5XおよびIP6Xテストでよく発生するエラー

IP5XまたはIP6Xの試験報告書には何を記録すべきか？

有用な試験報告書は、試験の再現性を確保する必要があります。「IP6X合格」とだけ記録するだけでは、技術レビューや後々の比較には不十分です。

• 適用される規格、版、および製品固有の要件
• 対象分類：IP5XまたはIP6X
• 囲い地の区分とその決定基準
• 試料の識別情報、寸法、内部自由容積、および取り付け位置
• ドア、カバー、排水口、ケーブルグランド、コネクタ、換気口の状態
• 試験室の識別情報と使用可能容量
• タルクパウダーの仕様と使用量
• 真空接続部の位置と構成（該当する場合）
• 圧力低下、抽出率、総抽出空気量、および該当する場合は試験時間
• テスト前とテスト後の写真
• 観測された塵の侵入とその場所
• 該当する製品規格で要求される機能、誘電特性、またはその他の事後試験チェック
• 最終的な承認決定および計画された手順からの逸脱

IEC 60529粉塵試験はどこで使用されていますか？

防塵性能試験は、電気機器筐体、屋外制御機器、照明機器、産業用電子機器、家電製品、その他IP5XまたはIP6Xの筐体分類が規定されている製品に適用される場合があります。自動車、医療機器、航空宇宙機器、その他の規制対象製品にも防塵性能試験が必要となる場合がありますが、適用される試験規格は製品カテゴリーや規制の枠組みによって異なる場合があります。

したがって、IEC 60529はあらゆる産業における唯一の粉塵試験規格であると考えるべきではありません。試験プログラムを策定する前に、製品規格、顧客仕様、および対象市場を確認する必要があります。

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IP5XおよびIP6X防塵試験に関するよくある質問

IP5XとIP6Xの違いは何ですか？

IP5Xは防塵性能を有し、正常な動作を妨げたり安全性を損なったりしない限り、限定的な粉塵の侵入が許容されます。IP6Xは完全防塵性能を有し、規定の試験条件下では粉塵の侵入が一切認められません。

IP5X規格では、筐体内部への粉塵の侵入は許容されますか？

はい、限定的な粉塵の侵入は許容範囲内です。重要なのは、粉塵がどこから侵入し、どれくらいの量が蓄積され、適用される許容基準の下で、運転、安全性、または絶縁性能に影響を与えるかどうかです。

IP6X規格は粉塵の侵入を許容しますか？

いいえ。IP6Xは防塵等級であり、IEC 60529で規定された試験条件下で粉塵の侵入がないことが求められます。

IP6X規格の試験には必ず真空状態が必要ですか？

基本となるIEC 60529規格では、IP6Xはカテゴリ1の減圧条件を使用します。ただし、製品固有の要件によって追加の条件や変更が規定されている場合があるため、試験機関は該当する製品規格を確認する必要があります。

カテゴリー1とカテゴリー2の筐体とは何ですか？

カテゴリー1は、通常の運転で筐体内部の圧力を周囲の大気圧より低くできる場合に適用されます。試験中は制御された真空状態が使用されます。カテゴリー2は、そのような圧力差が存在せず、粉塵暴露中に試験片が真空ポンプに接続されていない場合に適用されます。

IEC 60529粉塵試験では、どのくらいの量のタルク粉末が使用されますか？

規定量は、試験チャンバー容積1立方メートルあたり2kgのタルク粉末です。これはチャンバー内で使用する粉末の量であり、空気中の濃度を2kg/m³に維持するための要件ではありません。

IP5XまたはIP6Xの防塵試験にはどれくらい時間がかかりますか？

すべての試験に適用される単一の試験時間はありません。カテゴリ2の暴露試験では規定された固定時間を使用しますが、カテゴリ1の試験は達成された抽出率と総抽出空気量に依存します。IEC 60529方式では、カテゴリ1の試験は、規定の抽出率で2時間以内に完了することも、最大試験時間の範囲内で必要な空気量が吸引されるまで継続することもできます。

粉塵試験チャンバーを選定するために必要な情報は何ですか？

最低限、必要な規格とIP等級、試験片の寸法と重量、内部自由容積、取り付け方向、既知の場合は筐体カテゴリ、真空接続要件、サンプル数量、および試験中に必要な電気的動作を提供してください。

結論

IEC 60529 IP5XおよびIP6X試験は、「多少の粉塵」と「粉塵なし」を単純に比較するものではありません。有効な試験を行うには、筐体を正しく分類し、代表的な試験片を用意し、規定量のタルク粉末を使用し、必要に応じて減圧を行い、排気条件を制御し、結果を適切な合格基準に照らして評価する必要があります。

機器選定にあたっては、試験室は一般的な試験室仕様ではなく、試験片と試験方法から始めるべきです。試験室の容積、粉塵循環システム、真空性能、圧力および流量測定、試験片インターフェース、報告要件はすべて、想定されるIP5XまたはIP6X試験プログラムに合致している必要があります。