رتبه بندی آی پی (IP:Ingress Protection)

رتبه بندی IP (آی پی) یا “درجه حفاظت IP“ که گاهی به صورت مترادف با “درجه حفاظت بین‌المللی (یا داخلی)” شناخته می‌شود. رتبه بندی IP به طور معمول یک سیستم درجه بندی دو رقمی است که برای تعیین درجه حفاظت از یک دستگاه مکانیکی یا الکتریکی اعمال می شود و نشان دهنده سطح نفوذپذیری آن دستگاه در برابر انواع گوناگونی از مواد به کاربر می باشد.

اصول رتبه بندی IP دارای یک تعریف سه گانه است که نشان دهنده …

• سطح محافظت از کاربران (دست ها، انگشتان و …) از قطعات مکانیکی یا الکتریکی
• درجه حفاظت محفظه دستگاه، از اجزای کلیدی در برابر گرد و غبار، آلودگی و سایر اجسام خارجی آسیب رسان
• مقاومت کلی دستگاه در برابر رطوبت

در حالی که ممکن است بسته به مکان جغرافیایی خرید دستگاه، تفاوت‌هایی جزئی در رتبه‌بندی IP، وجود داشته باشد؛ اما در بیش تر مناطق جهان، در ساخت دستگاه ها از استانداردی ثابت پیروی می کند:

• در بریتانیا، کدها مطابق با استاندارد بریتانیا 60529:1992 BS EN اختصاص داده می‌شوند.
• در اروپا، رتبه بندی بر اساس استاندارد IEC 60509:1989 صورت می گیرد.
• در سطح بین المللی کدها با گواهینامه EN 60529 مطابقت داده می شوند.

استاندارد IEC60529

توضیحات زیر منطبق بر استاندارد IEC60529 و هم چنین استانداردهای NEN-EN-ISO 20653 ،DIN40050 ،MIL-STD 810 ،Method 506+510 و NEMA 250 بیان شده است.

بر اساس استاندارد IEC60529، محافظت در سه سطح بررسی می شود:

• محافظت از انسان در برابر دسترسی به قطعات خطرناک داخل محفظه
• محافظت از تجهیزات داخل محفظه در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی
• محافظت از تجهیزات داخل محفظه در برابر اثرات مخرب ناشی از ورود آب

جعبه (باکس) محفظه تابلو برق بخشی از تابلوبرق است که از تجهیزات در برابر تأثیرات خارجی خاص محافظت می کند و  می تواند از هر جهت حافظت کاملی در برابر تماس مستقیم فراهم کند.

استاندارد درجه حفاظت IP

کد IP در این استاندارد شامل این موارد است: حرف تکمیلی،حرف اضافه،عدد دوم ،عدد اول و IP. با توجه به این که در مطالب قبلی در مورد IP، عدد اول و دوم توضیح داده شده است؛ در این قسمت به توضیحات در رابطه با حرف اضافه و حرف تکمیلی پرداخته می شود:

حروف اضافه در درجه حفاظت IP

اگر حفاظت واقعی در برابر دسترسی به قطعات خطرناک، بالاتر از آن باشد که بتوان آن را با شماره مشخصه اول نمایش داد، از حرف اضافه استفاده می شود. اگر محافظت در برابر دسترسی به قطعات خطرناک نشان داده شده باشد، اولین عدد مشخصه با حرف X معرفی می شود.

A. دسترسی با دست انسان

دسترسی به قسمت های برق دار (خطرناک) با قطری بیش تر از 50 میلی متر باید حفاظت شده باشد.

B. دسترسی با انگشت انسان

دسترسی به قسمت های برق دار (خطرناک) با قطر بیش تر از 12 میلی متر و طول 80 میلی متر باید حفاظت شده باشد.

C. دسترسی با ابزار

دسترسی به قسمت های برق دار (خطرناک) با قطر بیش تر از 2.5 میلی متر و طول 100 میلی متر حفاظت شده باشد.

D. دسترسی با سیم

دسترسی به قسمت های برق دار (خطرناک) با قطر بیش از 1 میلی متر و طول 100 میلی متر حفاظت شده می باشد.

حروف تکمیلی در درجه حفاظت IP

H. دستگاه با ولتاژ بالا

M. آزمایش شده برای اثرات مضر ناشی از ورود آب در زمانی که قطعات متحرک تجهیزات (به عنوان نمونه: روتور یک ماشین دوار) در حال حرکت باشند.

S. آزمایش شده برای اثرات مضر ناشی از ورود آب زمانی که قطعات متحرک تجهیزات ( به عنوان نمونه: روتور یک ماشین دوار) ساکن هستند.

W. آزمایش شده برای استفاده در شرایط آب و هوایی مشخص که دارای ویژگی ها یا فرآیندهای حفاظتی اضافی هستند.

ملاحظات کد درجه حفاظت IP

• کد IP برای ولتاژ نامی تجهیزات الکتریکی که بیش از 72.5 کیلو ولت نباشد اعمال می شود.
• در IEC60529 تست ضربه دیگری تعریف نشده است (و با کد IK در IEC62262 جایگزن شده است).
• کد IPX9 به IEC60529 افزوده شده است.
• هنوز کد K در استاندارد IEC60529 لحاظ نشده است اگر چه در IEC20653 برای وسایل نقلیه جاده ای توضیح داده شده است.

سیستم مستقل درجه حفاظت IP

علت وجود سیستم رتبه بندی IP جهانی این است که خریداران و کاربران بتوانند از ایمنی به کار برده شده در بعضی دستگاه های الکتریکی یا مکانیکی در اماکن و یا پروژه هایی خاص اطمینان حاصل کنند. برخلاف اصطلاحات مبهم تجاری، هم چون «ضد آب» – که تعریف روشنی از مکان و میزانی که یک دستگاه می‌تواند در برابر نفوذ رطوبت مقاومت کند ارائه نمی‌ دهد – رتبه IP برای ارائه استانداردی تخصصی طراحی شده است.

• چنان چه در ادامه این مطلب ارائه خواهد شد، هر یک از اعداد در رتبه بندی IP، اطلاعات دقیقی در مورد سطح دقت “حفاظت/ مقاومت” قابل انتظار از کالای مربوطه را نمایش می دهد.

مبنای اندازه گیری رتبه بندی IP

همان گونه که در مطلب قبل به اختصار اشاره شد، رتبه بندی IP سه معیار کلیدی را نشان می دهد:

– مقاومت در برابر نفوذ، تصادفی یا … ، توسط کاربر

– مقاومت در برابر نفوذ اجسام خارجی (گرد و غبار، خاک و …)

– مقاومت در برابر نفوذ رطوبت

به طور کلی، یک رتبه بندی IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا برنامه های آزمایشی است. رایج‌ترین روشی که می‌توانید چنین رتبه‌بندی را مشاهده کنید، در قالب شکلی IP43 ،IP67 یا موارد مشابه است.

در ویدئو زیر با مفهوم درجه حفاظت IP در تجهیزات الکتریکی مانند ابزار دقیق ها و البته انواع تابلو برق های صنعتی آشنا می‌شویم.

ویدئو (1). درجه حفاظت تجهیزات الکتریکی (IP)

رتبه بندی IPX

در مواردی خاص، ممکن است رتبه IP را به عنوان IPX7، IP5X یا اسامی مشابه به آن ببینید. تفاوت بین رتبه‌بندی IP و رتبه‌بندی IPX ساده‌تر از آن چیزی است که تصور می شود: در واقع، IPX به خودی خود و به صورت کامل، به عنوان یک کد IP جداگانه، معتبر نیست.

رتبه‌بندی‌هایی که در بخشی از کد خود دارای حرف X هستند، به سادگی نشان می‌دهند که در این حالت، رتبه‌بندی عددی فقط برای یکی از دو نوع ورودی اصلی (بدنه خارجی یا رطوبت) ارائه شده است، اما برای دیگری نه. از این رو IPX7 تنها درجه مقاومت در برابر رطوبت با اندازه 7 را نشان می دهد، اما هیچ رتبه ای در برابر ورود جسم خارجی وجود ندارد و یا برعکس، IP5X به این معنی است که دستگاه در برابر نفوذ جسم خارجی با اندازه 5 مقاومت خواهد داشت، اما هیچ سطح تایید شده ای از مقاومت در برابر رطوبت ثبت نشده است.

درجه حفاظت IP در انواع محصولات

انواع گوناگونی از دستگاه ها با رتبه IP در بازار موجود است. استانداردسازی این کدها نکته ای است که مشتریان و کاربران را قادر می سازد تا درک روشنی از قابلیت ها و محدودیت های هر دستگاه در کاربردهای گوناگون به دست آورند.

در این بخش، برخی از رتبه‌بندی‌های متدوال IP  که در بیش تر دستگاه های در دسترس به کار رفته است، با دقت بیش تری بررسی خواهد شد…

درجه حفاظت IP ضد آب و هوا

رتبه IP  «ضدآب» یا «ضد آب و هوا» از متداول‌ترین نمونه‌هایی است که مشتریان در طیف گسترده‌ای از محصولات پیرامون خود، از تلفن‌های همراه و بلندگوهای بلوتوث گرفته تا وسایل آشپزخانه و حمام، تنظیمات روشنایی، محفظه‌های دوربین مدار بسته و … به دنبال آن هستند.

شاید لازم باشد تا دوباره به این موضوع اشاره کرد که به کار بردن عباراتی هم چون «ضد آب» در هنگام اشاره به رتبه‌بندی IP می‌تواند تا حدودی غیر فنی باشد – در واقع، علت اعمال رتبه‌بندی IP، تعریف دقیق‌تری از پارامترها و ادعاهای بالقوه و مبهم تجاری است. به این ترتیب، رقم دوم در یک کد IP معمولی نشان‌دهنده سطح دقیق حفاظت در برابر نفوذ رطوبت در دستگاه ها و پروژه های آزمایشی خاص است.

رتبه بندی هایی که به طور گسترده به عنوان اصطلاح “ضد آب” برای بیش تر کاربردهای عمومی پذیرفته شده اند، به صورت معمول در یک کد IP با حالت های IP65 ،IP66 و IP67 مشخص می شوند. با این حال، یکی از تصورات اشتباه رایج در مورد عایق بودن در برابر آب و هوا این است که تجهیزات و وسایلی که برای استفاده طولانی مدت در فضای باز در نظر گرفته می شوند، به بالاترین سطح درجه بندی IP عددی برای مقاومت در برابر رطوبت نیاز دارند. البته این موضوع همیشه صدق نمی کند. زیرا بیش تر آب باران – حتی در شرایط باد – به طور نسبی تمایل به سقوط در زاویه نزدیک به عمود و با فشار بسیار کم دارد. درجه بندی IPX2 باید در برابر چکیدن آب، معادل 3 میلی متر بارندگی در دقیقه در زوایای تا 15 درجه محافظت کند، در حالی که IPX3 نشان دهنده مقاومت در برابر پاشیدن مداوم مایعات تا 60 درجه از زاویه عمود است.

علاوه بر این، تصور این که رتبه‌بندی IP برای مقاومت در برابر آب «بالاتر» فراتر از IPX6 است، نمی تواند دقیق باشد؛ باید توجه داشت که IPX8 ،IPX7 و IPX9 کدهایی هستند که به ‌طور خاص، به ویژگی‌های غوطه‌وری مربوط می شوند. مواردی که در این رتبه‌بندی‌ها تأیید شده‌اند الزام زیادی به تأیید ندارند و معیارهای مقاومت در برابر جت آب تحت فشار که با IPX5 و IPX6 نشان داده شده است آن را برآورده می کند.

استاندارد IP تابلو برق  

طیف وسیعی از انواع تابلو برق صنعتی دارای رتبه IP در همه بخش‌ها و صنایع مورد استفاده قرار می گیرد، نمونه های بسیار زیادی برای انواع سیستم‌های الکترونیکی و مکانیکی هم در محیط‌های خانگی و هم در بخش های صنعتی به کار برده می شوند. رتبه‌بندی IP تابلو برق به انواع دستگاه ها، از تابلو برق تلفن همراه (بسیار ساده) گرفته تا جعبه‌های اتصال (Junction Box)، تنظیمات روشنایی ساختمان (داخل/خارج) و حتی جعبه ابزار در نظر گرفته شده است. هم چنین برای افزایش سطح ایمنی در محیط‌های پر تلاطم دریایی یا پر خطر شیمیایی اختصاص داده می‌شود. در ادامه، برخی از انواع بسیار پرکاربرد تابلو برق را بررسی می گردد و برخی از استانداردهای IP مطلوب را که ممکن است هر نوع تابلو برقی به جهت تطابق خود با طیف وسیعی از کاربردها به آن نیاز داشته باشد؛ مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

تجهیزات تابلو برق با درجه حفاظت IP

زمانی که پیکربندی‌های یک تابلو برق بررسی می شود، نمایان گر آن است که بیش تر تجهیزات به کار برده شده در آن می بایست رتبه همان IP بدنه تابلو را داشته باشند. به عنوان مثال در درجه حفاظت IP67، الزامات بسیاری وجود دارد تا این رتبه IP کسب شود. رتبه‌بندی IP برای این نوع تجهیرات به طور معمول، منعکس کننده دستگاهی است که برای استفاده با آن‌ها طراحی شده‌ است. بیشتر قطعات، قابلیت ها و ویژگی های گوناگونی ارائه می دهند که هر کدام برای ساخت یک تابلو برق با IP مناسب (IP42,IP55,IP67,…) به جهت هدفی خاص یا موارد دیگری طراحی شده اند. به طور معمول این قطعات به جهت ارائه راه‌ حل‌های مناسب نصب اجزای خاص یا ویژگی‌های امنیتی اضافی متمرکز می‌شوند که نوع خاصی از قطعات یا اجزای تابلو برق را هدف قرار می‌دهند.

نمونه های مرتبط ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• براکت Bracket))، پیچ و مهره
• پانل‌ها، قفسه‌ها یا تقسیم‌کننده‌های اضافی برای افزودن به یک قاب پایه
• قفل، کلید و صفحه کلید
• لوازم جانبی پایداری، مانند پایه ها به جهت امنیت یا استحکام بیش تر

درجه حفاظت IP در انواع تابلو برق

1.  IP تابلو برق های کشویی

در یک تابلو برق کشویی معمولی با درجه IP ممکن است کدهایی را ببیند که از حدود درجه حفاظت IP43 شروع می شوند (مقاومت در برابر ورود ابزارهای باریک، سیم ها، حشرات و … بیش از 2.5 میلی متر؛ و مقاومت در برابر پاشیدن آب تا 60 درجه از زاویه عمود). این تابلوها بیش تر به عنوان تابلو برق های فلزی دارای محفظه محکم و مناسب برای نگه داری تجهیزات در فضای بسته یا موارد مشابه استفاده می شوند.

بسته به مصالح ساختمانی و محیط پروژه مورد نظر، این تابلوها هم چنین می توانند دارای رتبه IP برای حذف کامل گرد و غبار و مقاومت کامل در تمیز کردن لوله آب، بدون خطر خوردگی باشند. کاربردها گاه ساده هستند هم چون استفاده از شینه ‌ها یا فیوزها در انتقال برق (از جمله تنظیمات برق و جا به جایی کابل) و گاه می تواند شامل محافظت از سیستم های کنترل پنوماتیک/ هیدرولیک و تجهیزات ابزار دقیق در تنظیمات صنعتی باشد.

لازم به ذکر است که شرکت نیرو کنترل سامان (نیکسا) به عنوان سازنده تابلو برق صنعتی و شرکت برق، کنترل و ابزار دقیق آماده تولید تابلو برق صنعتی متناسب با IP مورد نیاز برای پروژه شماست.

2. IP تابلو برق های عمومی

تابلو برق های عمومی اغلب با رتبه بندی IP فروخته می شوند و به عنوان واحدهای ذخیره سازی انعطاف پذیر و چند منظوره به کار برده می شوند که به صورت عمده برای نگهداری و محافظت از قطعات الکترونیکی و یا سایر تجهیزات حساس، طراحی شده اند. تابلو برق های عمومی به صورت معمول به وسیله لوازم جانبی مخصوص نصب تابلو برق به دیوارها متصل می شوند و برای طیف وسیعی از مصارف سازگار هستند. تابلو برق های کوچک تر بیش تر به عنوان جعبه های اتصال به کار برده می شوند و بسیاری دیگر نیز دارای لوازم جانبی امنیتی مانند مکانیزم قفل یا صفحه کلید هستند.

هنگامی که تابلوبرق برای هدفی خاص طراحی نشده باشد، به صورت معمول به عنوان یک محفظه ساده اما محکم و بدون ویژگی های تخصصی یک تابلو برق یا دارای ساختاری خاص ساخته می شود که به اندازه، مصالح ساختمانی به کاربرده شده و محیط مورد نظر کاربر بستگی دارد، اما به صورت معمول تابلو برق های استفاده شده در فضای باز با درجه حفاظت IP65 و بالاتر رتبه بندی می شوند.

3. IP جانکشن باکس ابزار دقیق

محفظه ‌های به کار برده شده در تجهیزات ابزار دقیق یکی دیگر از انواع جانکشن باکس های پرکاربرد است. که اغلب از محصولات الکتریکی پرکاربرد در برابر آسیب ناشی از آلودگی، گرد و غبار یا رطوبت محافظت می‌کند. رتبه‌بندی IP معمولی برای محفظه تابلو ممکن است از حدود درجه حفاظت IP40 شروع شود، که نشان‌دهنده مقاومت، تنها در برابر ورود ذرات است (برای استفاده در فضای باز در نظر گرفته نشده است)، اما درج رتبه‌بندی تا IP67 برای مقاومت در برابر غوطه‌وری کامل نیز متداول است.

بسته به سطح حفاظت و قابلیت حمل مورد نیاز، محفظه های ابزاردقیق به صورت معمول در پیکربندی‌های سنگین و سبک‌تر موجود هستند. آن ها را می توان برای هر چیزی از پوشش منبع تغذیه LED در فضای باز گرفته تا جانکشن باکس دوربین های صنعتی، لوازم الکترونیکی رومیزی و تجهیزات اندازه گیری/کنترل استفاده کرد.

4. IP تابلو برق های دیواری

محفظه های دیواری تابلوبرق دارای رتبه IP و بسیار آشنا در همه سیستم های برق خانگی و صنعتی هستند که بیش تر به جهت ایجاد ایمنی در دسترسی به اجزای حساس یا خطرناک هم چون جعبه فیوز استفاده می شود. هم چنین می توان از آن ها برای نگهداری کلی قطعات مهم یا خطرناک استفاده کرد. به همین دلیل، به طور معمول این تابلوها دارای یک درب قفل شونده هستند که دسترسی آسان به آن فقط برای پرسنل، مجاز می باشد.

از آنجایی که تابلوهای دیواری بیش تر در محیط‌های خاص و در فضای باز مستقر می‌شوند، به صورت معمول در قالب‌های پلاستیکی و با رتبه‌بندی IP برای مقاومت کامل در برابر نفوذ رطوبت (درجه حفاظت IP67، نشان‌دهنده حفاظت کامل از لوله زیرین و مناسب بودن برای برخی کاربردهای دریایی) ارائه می‌شوند. پنجره های شفاف بیش تر بر روی تابلوهای برق دیواری از این نوع یافت می شود که امکان بررسی سریع از طریق مشاهده اجزا و سیستم های داخلی را فراهم می کند.

رتبه بندی IP الکتریکی

مانند سایر تابلو برق ها و جانکشن باکس ها، شماره IP برای کاربردهای الکتریکی از یک سیستم کدگذاری جهانی برای وضوح و سهولت درک پیروی می کند. با این حال، با درجه‌بندی IP الکتریکی، توجه کامل به روش های قرار گرفتن احتمالی در معرض رطوبت یا غبار و حفاظت مقاومتی که ممکن است برای هر قطعه یا سیستم الکترونیکی نیاز داشته باشید، نیز از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا ورود ذرات یا رطوبت از هر نوعی که باشد بیش تر اوقات می‌تواند منجر به آسیب یا افزایش خطر شود.

سخن پایانی

استاندارد IP تابلو برق برای خریداران، نصب‌کنندگان و کاربران یک راه جهانی مناسب و سازگار برای ارزیابی عملکرد احتمالی طیف وسیعی از تابلو برق ‌ها در بسیاری از پروژه ها گرفته تا کاربردهای ساده ارائه می‌دهد. اگر هنوز در مورد انتخاب IP تابلو برق مورد نیاز خود از روی جدول IP تابلو برق برای کاربرد خاصی که در نظر دارید اطمینان ندارید، در هنگام برنامه ریزی خرید خود برای مشاوره و راهنمایی بیشتر با تیم پشتیبانی فنی شرکت نیکسا تماس بگیرید.