Třída krytí proti vniknutí (IP): Proč je to důležité

Práce v elektrických prostředích jsou nebezpečné. Ke zmírňování těchto nebezpečí se používá bezpečnostní vybavení, včetně oděvů, rukavic, bot atd., které chrání elektrikáře před potenciálními nehodami. Méně zřejmým bezpečnostním opatřením je konstrukce každého testovacího zařízení, které je používáno při údržbě elektrického systému.

Norma IEC 61010 (International Electrotechnical Commission) pokrývá bezpečnostní požadavky na elektrická zařízení pro měření, řízení a laboratorní použití. Zahrnuje také požadavky na testování a měření obvodů, stejně jako přístrojů. Jedním z klíčových aspektů této normy je ochrana proti kapalinám a pevným tělesům. Nánosy cizích částic na izolačních dílech mohou vést k riziku a hromadění cizích těles může potenciálně způsobit rozšíření požáru.

Většina přenosných elektrických testovacích zařízení je používána mimo prostředí čistých místností, a proto jsou podmínky prostředí, ve kterém je testování prováděno, často velmi náročné. Vlhkost, prach a teplotní extrémy testování ztěžují. V tomto dokumentu je zkoumán stupeň znečištění a třída krytí proti vniknutí (IP), a proč jsou tyto veličiny kriticky důležité při navrhování přístrojů i uživatelském výběru.

Stupeň znečištění

Jak bylo řečeno dříve, norma IEC 61010 specifikuje ochranu proti kapalinám a pevným tělesům. Nejběžnější kapalinou je voda a nejběžnějšími pevnými tělesy je prach, i když jsou zvažována i další tělesa, jako jsou dráty, prsty, nástroje atd. Organizace IEC klasifikuje tyto externí prvky jako „znečištění“ a zavedla systém kategorizace ke kvalifikování úrovně znečištění v prostředí, ve kterém je testování prováděno.

Norma IEC 60947-1 popisuje úroveň znečištění nebo kontaminace, která může být očekávána v prostředí. Stupeň znečištění je definován jako stupeň kontaminace prachem, vodivými částicemi nebo jinými látkami, které se mohou hromadit v prostředí testování a ovlivňovat výkonnost nebo bezpečnost. Kromě prachu a dalších znečišťujících látek má na hodnotu vliv také vlhkost a teplota; čím je číslo vyšší, tím vyšší je úroveň vodivého znečištění.

Pro podrobnější popis stupně znečištění uvádíme výňatek z normy:

„Množství vodivého nebo hygroskopického prachu, ionizovaného plynu nebo soli a relativní vlhkost a četnost jejího výskytu, což má za následek hygroskopickou absorpci nebo kondenzaci vlhkosti vedoucí ke snižování síly dielektrika anebo povrchové rezistivity.“

Stupeň znečištění má vliv na povrchovou vzdálenost a vzdušnou vzdálenost. Orgány vydávající bezpečnostní normy, jako jsou například Underwriters Laboratories a IEC, kategorizují stupně následujícím způsobem:

Stupeň znečištění 1:  Nenastává žádné znečištění nebo pouze suché, nevodivé znečištění. Znečistění nemá žádný efekt. Prostředí čisté místnosti.

Stupeň znečištění 2: Normálně nastává pouze nevodivé znečištění. Je nutné počítat s dočasnou vodivostí způsobenou kondenzací. Laboratorní nebo kancelářské prostředí.

Stupeň znečištění 3:Vodivé znečištění nebo suché nevodivé znečištění, které se stává vodivým, pokud nastane kondenzace. Náročná průmyslová prostředí.

Stupeň znečištění 4: Znečištění generuje trvalou vodivost způsobenou vodivým prachem, deštěm nebo sněhem. Venkovní prostředí s nadměrnou vlhkostí anebo prachem.

Prostředí, ve kterém bude testování prováděno, má významný vliv na bezpečnost konstrukce přístroje. To nás vede k třídám krytí IP.

Třídy krytí proti vniknutí (IP)

Při špatném počasí dochází k elektrickým problémům. Testování v dešti s cákající vodou není zcela neobvyklé. Testování je také prováděno ve špinavých, prašných prostředích. Přístroje jsou často skladovány ve stejně špatných prostředích a někdy jsou ponechávány venku, vystavené všem vlivům počasí.

Třída krytí IP ukazuje efektivitu elektrických pouzder při blokování cizích látek (prach, vlhkost, kapaliny). Říká nám, zda je přístroj bezpečný pro prostředí, ve kterém bude použit. Systém tříd krytí IP byl zaveden organizací IEC v její normě 529. Stupně krytí IP se skládají ze dvou číslic, z nichž každá označuje jinou vlastnost. První číslo indikuje ochranu proti nebezpečným předmětům (jako jsou dráty nebo nástroje) a pevným cizím tělesům (jako je prach). Druhé číslo indikuje ochranu proti vlhkosti. Čím vyšší jsou tato čísla, tím vyšší je stupeň ochrany.

Následující tabulky uvádějí stupeň ochrany na základě tříd krytí IP:

       
Ochrana před nebezpečným dotykem (první číslice)

Ochrana před vniknutím cizích pevných těles (první číslice)

         
Ochrana před vniknutím kapalin (druhá číslice)

   
Jako příklad se nyní podíváme na třídu krytí IP54. Nezapomeňte, že každá číslice se týká samostatné kategorie. Stupeň „5“ značí „částečnou ochranu před prachem“, což znamená i ochranu před vniknutím drátu až do průměru 1,0 mm. Existuje pouze jedna vyšší kategorie: „prachotěsné“. Druhá číslice se vztahuje k vlhkosti. Stupeň „4“ znamená odolnost vůči „stříkající vodě v jakémkoliv směru“.

Přístroj s třídou krytí IP40 může mít dostatečnou ochranu proti prachu, ale nemá ochranu proti vodě a nesmí být používán ve venkovním prostředí nebo ve vlhkém vnitřním prostředí. Některé přístroje mají více tříd, jednu s otevřeným víkem a vyšší třídu s víkem uzavřeným (pro uskladnění). Osvědčeným postupem je potvrdit jak třídu „víko otevřeno“, tak třídu „víko zavřeno“.

Výrobci přístrojů by měli u svých přístrojů zveřejňovat třídy krytí IP. Porovnejte třídu s prostředím, ve kterém bude testování prováděno.

Závěr

Elektrické testovací přístroje bývají obvykle používány v náročných prostředích. Pochopení povahy prostředí a stupně znečištění je kriticky důležité při výběru přístroje, který má vydržet v prostředí a zajistit vaši bezpečnost. Představte si práci v lomu nebo cementárně. Vodivý prach je všude ve vzduchu. A co třeba papírna, kde je vysoká úroveň vlhkosti? To samé se týká různých částí světa, kde může být vysoká vlhkost vzduchu nebo jiné povětrnostní podmínky.

Třída krytí IP je vaším vodítkem pro kompatibilitu testovacího prostředí. Poznejte prostředí a poté určete minimální třídu krytí IP vyžadovanou k ochraně přístroje i vaší ochraně. Přístroj, který překračuje minimální požadavky, je výhodnější. Vyhněte se přístrojům, které nesplňují vaše minimální požadavky na třídu krytí IP.