Что означает IP54? Испытания, пределы прочности и конструктивные особенности согласно IEC 60529.

Основные выводы

• Первая цифра 5 означает защиту от пыли, а не полную герметичность.
• Вторая цифра 4 означает защиту от брызг воды, а не от струй воды или погружения в воду.
• Показатель IP54 относится к конфигурации образца и условиям монтажа, которые были протестированы.
• Одного лишь стандарта IP54 недостаточно для подтверждения полной пригодности для использования на открытом воздухе, коррозионной стойкости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению или устойчивости к конденсации.
• В технически полезном протоколе испытаний должны быть указаны образец, уплотнения, кабельные вводы, ориентация, методы испытаний и критерии приемки после испытаний.

Рисунок 1. Пояснение к классу защиты IP54 в соответствии со стандартом IEC 60529.

IP54: краткий обзор

Компания KingPo поставляет испытательное оборудование для испытаний на проникновение влаги в соответствии со стандартами IEC 60529 и ISO 20653, включая смотровые люки, пылезащитные камеры, системы капельного орошения, распылительные форсунки, системы водоструйной обработки, погружные ванны и камеры IPX9/IPX9K.

Что означает первая цифра 5?

Первая цифра обозначает степень защиты от доступа к опасным частям и попадания твердых посторонних предметов. Для класса защиты IP5X корпус классифицируется как пылезащищенный , а не пыленепроницаемый.

В ходе проведения указанных испытаний в помещение может попасть некоторое количество пыли. Вопрос приемки заключается в том, может ли количество и местоположение этой пыли препятствовать удовлетворительной работе или ухудшать безопасность в соответствии с применимым стандартом на продукцию и процедурой оценки.

IP5X отличается от IP6X.

Как проводится пылезащитное тестирование по стандарту IP5X

Проверка на соответствие стандарту IP5X проводится в контролируемой пылезащитной среде с использованием метода испытаний, требуемого стандартом IEC 60529 и соответствующей программой испытаний продукции. Окончательный образец должен быть испытан с установленными соответствующими крышками, дверцами, уплотнителями, кабельными вводами, разъемами, вентиляционными отверстиями и при сохранении условий монтажа.

Для лабораторных исследований правильно сконфигурированная испытательная камера IEC 60529 для песка и пыли обеспечивает контролируемую циркуляцию пыли и воспроизводимые условия испытаний корпуса.

Что влияет на эффективность защиты от пыли в реальных условиях эксплуатации?

• Материал прокладки, степень сжатия и геометрия канавок.
• Выравнивание двери или крышки
• Размер кабельного ввода и состояние затяжки
• Вентиляционные мембраны и устройства выравнивания давления
• Уплотнения валов, соединители и неиспользуемые отверстия
• Последовательность затяжки крепежных элементов и момент затяжки при сборке.
• Разница давлений между замкнутым пространством и камерой
• Нормальная рабочая ориентация изделия

Что означает вторая цифра 4?

Вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды. IPX4 означает, что брызги воды, попадающие на корпус с любого направления, не должны вызывать вредных последствий в соответствии с применимыми критериями испытаний и приемки.

Что покрывает IPX4

• Разбрызгивание воды с разных сторон.
• Конфигурация и ориентация образца определяются тестовой программой.
• После проведения испытаний проводится проверка на наличие вредных примесей и их влияние на безопасность или функционирование.

Что не покрывает IPX4

• Направленные струи воды, такие как IPX5 или IPX6.
• Очистка под высоким давлением или при высокой температуре
• Временное или непрерывное погружение
• Очистка паром
• Всевозможные формы дождя, гонимого ветром.

Колеблющаяся трубка или ручная распылительная форсунка?

Стандарт IEC 60529 описывает схемы испытаний на распыление и разбрызгивание воды. Выбор подходящей схемы зависит от размеров образца, его геометрии, условий установки и применяемой процедуры испытаний.

В случаях, когда требуется повторяемое автоматизированное тестирование, полезно использовать решения с контролируемой камерой, такие как камера для испытаний на воздействие брызг воды класса IPX4 или комбинированная камера для испытаний с осциллирующей трубкой классов IPX3/IPX4 .

Для крупных, установленных или нестандартных образцов более практичным вариантом ручного испытания может стать использование ручного распылителя воды IEC 60529 IPX3/IPX4 при условии соблюдения применимой процедуры.

Рисунок 3. Испытание на водонепроницаемость IPX4 с использованием осциллирующей трубки.

Является ли IP54 водонепроницаемым?

Слово «водонепроницаемый» не имеет единого полезного инженерного значения, если не определены условия воздействия. Устройство может выдерживать брызги воды и при этом оставаться непригодным для очистки шлангом, мойки под давлением или погружения в воду.

Рисунок 4. Лабораторная демонстрация системы испытаний с использованием осциллирующей трубки стандарта IEC 60529 IPX3/IPX4 компанией KingPo.

IP54 против IP44, IP55 и IP65

Для проверки соответствия стандартам IPX5 и IPX6 лаборатории используют специализированное оборудование, такое как прецизионное сопло для испытаний водоструйной системой IPX5/IPX6 или полноценная камера для испытаний водоструйной системой IPX5/IPX6 . Эти устройства не заменяют испытания на брызгостойкость по стандарту IPX4; они представляют собой более высокие и иные условия защиты от жидкостей.

Можно ли использовать оборудование со степенью защиты IP54 на открытом воздухе?

Надежность при работе на открытом воздухе также может зависеть от:

• Воздействие УФ-излучения и старение полимеров
• Коррозия и солевая атмосфера
• Рабочая температура и температурные циклы
• Конденсация, дренаж и условия замерзания-оттаивания
• Переносимые ветром частицы и дождь
• Износ и обслуживание прокладок
• Ориентация ввода кабеля
• Механическое воздействие и вибрация
• Требования стандарта, специфичного для конкретного продукта.

Более точное описание продукта звучит так: «Изделие имеет степень защиты IP54. Пригодность для конкретной наружной установки зависит от полных требований к условиям окружающей среды и инструкций по установке».

Как подтверждается соответствие стандарту IP54?

Для подтверждения соответствия стандарту IP54 обычно требуется отдельная проверка элементов, обеспечивающих защиту от твердых частиц и от воды. Прохождение испытания на водонепроницаемость по стандарту IPX4 само по себе не подтверждает соответствие стандарту IP54, а прохождение испытания на пыленепроницаемость по стандарту IP5X само по себе не подтверждает защиту от воды.

Проверяемая конфигурация должна быть отслеживаемой.

В протоколе испытаний должны быть указаны соответствующие:

• Модель изделия, серийный номер и количество образцов.
• Чертежи или фотографии корпуса.
• Крышки, двери, заглушки и прокладки
• Кабельные вводы, разъемы и уплотнения неиспользуемых входов
• Монтажные кронштейны и стандартная рабочая ориентация
• Вентиляционные или дренажные отверстия
• Предварительная подготовка и рабочее состояние перед тестированием
• Метод проверки после испытаний и критерии приемки

Что должно быть указано в протоколе испытаний IP54?

Распространенные причины, по которым корпуса не проходят испытания на соответствие стандарту IP54.

• Неравномерное сжатие прокладки: Прокладка может присутствовать, но протекать, если она перекручена, загрязнена, чрезмерно или недостаточно сжата.
• Несоответствие кабельного ввода: Диаметр кабеля может выходить за пределы диапазона герметизации сальника, или же сальник может быть недостаточно затянут.
• Деформация панели: Тонкие накладки могут деформироваться во время крепления и создавать локальные зазоры.
• Неконтролируемый момент затяжки при сборке: Прототип может пройти проверку, в то время как серийные образцы могут оказаться неэффективными из-за непостоянства момента затяжки винтов и последовательности их затяжки.
• Дополнительные незакрытые отверстия: Неиспользуемые кабельные вводы, выбивные отверстия или отверстия для дополнительных устройств могут создавать прямые пути проникновения влаги.
• Нерепрезентативная тестовая выборка: Удаление разъема, кабеля, вентиляционного отверстия или кронштейна перед тестированием может привести к результатам, не соответствующим характеристикам продаваемого изделия.
• Ошибки в проектировании дренажных систем: Отверстие, предназначенное для отвода конденсата, также может позволить пыли или брызгам воды попасть на чувствительные детали.
• Изменения в дизайне после тестирования: Замена прокладки, разъема, материала корпуса или способа крепления может повлиять на защиту от проникновения влаги и пыли.

Как производители могут подготовиться к испытаниям по стандарту IP54

1. Подтвердите применимый стандарт, редакцию и требования, специфичные для конкретного продукта.
2. Перед проведением официальных испытаний зафиксируйте конфигурацию репрезентативного продукта.
3. Определите каждое соединение, отверстие, кабельный ввод и путь выравнивания давления.
4. Проверьте материал прокладки, размеры, конструкцию канавок и степень сжатия.
5. Определите момент затяжки крепежных элементов и последовательность сборки.
6. Используйте разъемы, кабели, вилки и аксессуары, соответствующие производственным стандартам.
7. Проведите тестирование в нормальном рабочем и монтажном положении.
8. Определите критерии проверки после испытаний и критерии прохождения/непрохождения до начала испытаний.
9. Зафиксируйте вариации конструкции и решите, требуется ли отдельное тестирование.
10. Перед сертификацией используйте предварительные испытания для выявления путей утечки.

Выбор оборудования для испытаний на чувствительность к ИП для лабораторных условий

Лаборатория должна выбирать оборудование в соответствии с требуемым уровнем защиты IP, размером образца, уровнем автоматизации, прослеживаемостью измерений и ожидаемым объемом испытаний, а не просто приобретая одну камеру, обозначенную как водонепроницаемый тестер.

Обзор решений для защиты от пыли, брызг, струйной и погружной термической обработки см. в линейке испытательного оборудования KingPo IP.

Часто задаваемые вопросы о рейтинге IP54

Что означает IP54?

IP54 означает, что корпус защищен от пыли и брызг воды с любого направления. Первая цифра 5 обозначает защиту от твердых посторонних предметов и пыли, а вторая цифра 4 — защиту от брызг воды в соответствии с кодом IP IEC 60529.

Имеет ли класс защиты IP54 пылезащиту?

Степень защиты IP54 означает защиту от пыли, но не полную герметичность. Допускается ограниченное проникновение пыли, если это не препятствует нормальной работе или не угрожает безопасности. Если проникновение пыли не допускается при заданных условиях испытаний, более высокая степень защиты — IP6X, а не IP5X.

Является ли IP54 водонепроницаемым?

Нет, стандарт IP54 не следует описывать как полную водонепроницаемость. Он подтверждает лишь защиту от брызг воды с любого направления. Он не доказывает устойчивость к воздействию струй воды, очистке под высоким давлением, кратковременному или длительному погружению в воду.

Какое оборудование используется для испытаний по стандарту IP54?

Для проведения испытаний по стандарту IP54 обычно требуется оборудование как для оценки пылезащиты по стандарту IP5X, так и для испытаний на воздействие брызг воды по стандарту IPX4. Типичная лабораторная установка может включать в себя камеру для испытаний на пыль, систему осциллирующей трубки IPX3/IPX4 или ручную распылительную форсунку, подставку для образцов, систему регулирования потока воды и документацию по испытаниям.

Доказывает ли тест IPX4 сам по себе соответствие стандарту IP54?

Нет. IPX4 проверяет только водонепроницаемость. Для IP54 требуется наличие как пылезащитного элемента IP5X, так и элемента защиты от брызг воды IPX4. Изделие, прошедшее только проверку IPX4, не следует обозначать как IP54, если не была также проверена защита от твердых частиц.

В чем разница между IP54 и IP44?

И IP44, и IP54 обеспечивают защиту от брызг воды, но различаются по защите от твердых частиц. IP44 защищает от твердых предметов размером 1 мм и более, в то время как IP54 обеспечивает более высокий уровень защиты от пыли. Для пыльных сред IP54 обычно более актуален, чем IP44.

В чем разница между IP54 и IP55?

У IP54 и IP55 первая цифра 5 одинакова и означает защиту от пыли. Разница заключается в уровне защиты от воды. IP54 защищает от брызг воды, а IP55 — от струй воды. Для изделий, подвергающихся очистке шлангом или направленным струям воды, может потребоваться IP55, а не IP54.

В чем разница между IP54 и IP65?

Степень защиты IP54 означает защиту от пыли и брызг. Степень защиты IP65 означает пыленепроницаемость и защиту от водяных струй. Это значит, что IP65 обеспечивает более высокий уровень защиты как от пыли, так и от воды. Однако степень защиты IP65 не означает автоматически, что изделие подходит для погружения в воду.

Можно ли использовать оборудование со степенью защиты IP54 на открытом воздухе?

Оборудование со степенью защиты IP54 может подходить для некоторых видов наружного применения, но одной лишь степени защиты IP54 недостаточно для обеспечения полной надежности при работе на открытом воздухе. Необходимо также учитывать воздействие ультрафиолетового излучения, коррозию, конденсацию, перепады температур, ветер и дождь, ориентацию кабельного ввода, старение уплотнительных прокладок и специфические требования к установке изделия.

Можно ли чистить изделие со степенью защиты IP54 с помощью шланга?

Стандарт IP54 не подтверждает устойчивость к очистке шлангом. Очистка шлангом обычно предполагает направленное воздействие воды, что ближе к испытаниям на водоотталкивающие свойства по стандарту IPX5 или IPX6. Изделия, предназначенные для очистки шлангом, следует оценивать в соответствии с соответствующим уровнем защиты от водоотталкивающих воздействий.

Может ли визуальный осмотр подтвердить соответствие стандарту IP54?

Нет. Визуальный осмотр позволяет определить конструктивные особенности, такие как прокладки, кабельные вводы и герметичные соединения, но он не может подтвердить класс защиты IP54. Класс защиты должен быть подтвержден испытаниями в условиях, соответствующих стандарту IEC 60529, и протоколом испытаний с прослеживаемостью.

Что должно включать в себя протокол испытаний по стандарту IP54?

В полезном протоколе испытаний IP54 должны быть указаны стандарт и редакция, модель образца, конфигурация испытаний, ориентация при монтаже, уплотнения, кабельные вводы, методы испытаний IP5X и IPX4, испытательное оборудование, наблюдаемое проникновение влаги, критерии приемки и заключительное заключение. Без этих сведений применение рейтинга к серийным образцам может быть затруднительным.

Сохраняет ли значение IP54 свою актуальность после изменения конструкции?

Не автоматически. Изменения в прокладках, кабельных вводах, разъемах, геометрии корпуса, вентиляционных отверстиях, материалах корпуса, моменте затяжки крепежных элементов или способе монтажа могут повлиять на степень защиты от проникновения влаги и пыли. Любые изменения конструкции следует пересмотреть, чтобы определить, требуется ли частичное или полное повторное тестирование.

Как лаборатории следует выбирать испытательное оборудование со степенью защиты IP54?

Лаборатория должна выбирать испытательное оборудование IP54, исходя из требуемого стандарта, размера образца, условий монтажа, объема испытаний, уровня автоматизации и потребностей в документации. Для более широкого планирования производители и лаборатории могут ознакомиться с полным руководством по выбору испытательного оборудования IP, прежде чем выбирать системы для испытаний на пыль, брызги, струйные или погружные испытания.

Заключение

IP54 — это определенная классификация защиты корпуса, а не общее обещание того, что изделие водонепроницаемо или подходит для любых суровых условий окружающей среды.

Это значит:

• 5 — Защищен от пыли, но не пыленепроницаем.
• 4 — Защищен от брызг воды, но не от струй воды и погружения в воду.

Обоснованное соответствие стандарту IP54 зависит от полной протестированной конфигурации, применимых условий испытаний по стандарту IEC 60529 и критериев приемки, используемых для продукта. Для производителей и лабораторий наиболее полезным вопросом является не просто «Прошел ли продукт испытание по стандарту IP54?», а «Какая конфигурация была протестирована, в каких условиях, и соответствует ли полученный результат продукту, который будет фактически изготовлен и установлен?»