Classificazione della protezione in ingresso (IP): perché è importante

Lavorare in ambienti elettrici è pericoloso. Per contribuire a mitigare tali pericoli, vengono utilizzate attrezzature di sicurezza come abbigliamento, guanti, stivali, ecc. per proteggere i lavoratori in ambienti elettrici da potenziali incidenti. Una precauzione di sicurezza meno evidente è la progettazione delle apparecchiature di test utilizzate per la manutenzione dell'impianto elettrico.

La norma IEC 61010 della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC) riguarda i requisiti di sicurezza delle apparecchiature elettriche atte alla misurazione, al controllo e all'uso di laboratorio. Include i requisiti per il test e la misurazione dei circuiti, nonché degli strumenti. Un aspetto fondamentale di questa norma è la protezione da liquidi e oggetti solidi. I depositi di corpi estranei sulle parti isolanti possono rappresentare un pericolo e l'accumulo di corpi estranei può potenzialmente causare la diffusione di incendi.

La maggior parte degli strumenti di test elettrici portatili viene utilizzata al di fuori delle camere bianche e, pertanto, le condizioni ambientali in cui i test vengono eseguiti sono spesso difficili. Test di umidità, polvere e temperature estreme. In questo documento vengono esaminate le classificazioni del livello di inquinamento e della protezione in ingresso (IP) e il motivo per cui sono fondamentali per la progettazione dello strumento e la selezione da parte dell'utente.

Livello di inquinamento

Come indicato in precedenza, la norma IEC 61010 specifica la protezione da liquidi e oggetti solidi. L'acqua è il liquido più comune e la polvere è l'oggetto solido più comune, sebbene vengano presi in considerazione anche altri oggetti come fili, dita, utensili, ecc. La norma IEC classifica questi elementi esterni come "inquinamento" e ha stabilito un sistema di classificazione per descrivere il livello di inquinamento nell'ambiente in cui verranno effettuati i test.

Lo norma IEC 60947-1 descrive il livello di inquinamento o contaminazione previsto in un ambiente. Il livello di inquinamento è definito come il grado di contaminazione da polvere, particelle conduttive o altre sostanze che possono accumularsi nell'ambiente di test e influire sulle prestazioni o sulla sicurezza. Oltre alla polvere e ad altri contaminanti, l'umidità e la temperatura influiscono sul numero; più il numero è elevato, maggiore è il livello di inquinamento conduttivo.

Per coloro che desiderano una descrizione più complessa del livello di inquinamento, dalla norma è possibile ricavare quanto segue:

"Quantità di polvere conduttiva o igroscopica, gas ionizzato o sale e dell'umidità relativa e sulla sua frequenza di insorgenza, con conseguente assorbimento igroscopico o condensazione dell'umidità che porta a una riduzione della resistenza dielettrica e/o della resistività superficiale."

Il livello di inquinamento influisce sulle distanze di dispersione e di isolamento. Gli enti che rispettano la norma di sicurezza, come Underwriters Laboratories e IEC, classificano i livelli di come segue:

Livello di inquinamento 1: non è presente inquinamento o è presente solo inquinamento secco e non conduttivo. L'inquinamento non ha alcun effetto. Una camera bianca.

Livello di inquinamento 2:  in genere è presente solo inquinamento non conduttivo. È prevista una conduttività temporanea causata dalla condensa. Ambiente di laboratorio o ufficio.

Livello di inquinamento 3: è presente inquinamento conduttivo o inquinamento secco non conduttivo che diventa conduttivo a causa della condensa. Ambienti industriali difficili.

Livello di inquinamento 4: l'inquinamento genera una conduttività persistente causata da polvere conduttiva, pioggia o neve. Ambienti esterni con eccessiva umidità e/o polvere.

L'ambiente in cui verranno eseguiti i test ha un impatto significativo sulla progettazione sicura degli strumenti. Questo conduce alla classificazione IP.

Classificazione della protezione in ingresso (IP)

I problemi elettrici tendono a verificarsi in caso di maltempo. Non è raro eseguire test sotto la pioggia con schizzi d'acqua. I test vengono eseguiti anche in ambienti sporchi e polverosi. Spesso gli strumenti vengono conservati in ambienti comunque inadeguati e talvolta vengono lasciati all'esterno, esposti ad ogni tipo di condizione meteorologica.

La classificazione IP mostra l'efficacia degli involucri elettrici nel bloccare corpi estranei (polvere, umidità, liquidi). Indica se lo strumento è sicuro per l'ambiente in cui verrà utilizzato. Il sistema di classificazione IP è stato stabilito dalla norma IEC 529. È composto da due cifre, ciascuna delle quali rappresenta una caratteristica separata. Il primo numero indica la protezione da parti pericolose (come fili o utensili) e da corpi estranei solidi (come polvere). Il secondo numero indica la protezione dall'umidità. Più il numero è elevato, migliore è il grado di protezione.

Le tabelle seguenti mostrano il livello di protezione in base alla classificazione IP:

       
Protezione dall'accesso a parti pericolose (prima cifra)

Protezione dall'ingresso di corpi estranei solidi (prima cifra)

         
Protezione dall'ingresso di liquidi (seconda cifra)

   
A titolo di esempio, esaminiamo una classificazione IP54. Ricorda che ogni cifra si riferisce a una classificazione separata. Un livello di "5" indica "protetto dalla polvere" e protetto dall'invasione con un filo fino a 1,0 mm. Esiste una sola categoria superiore: "a tenuta di polvere". La seconda cifra si riferisce all'umidità. Una classificazione "4" indica la resistenza agli "schizzi d'acqua, qualsiasi direzione".

In alternativa, uno strumento con classificazione IP40 può essere dotato di un'adeguata protezione contro la polvere, ma non dispone di protezione dall'acqua e non deve essere utilizzato all'esterno o in ambienti interni umidi. Alcuni strumenti presentano più classificazioni, una con il coperchio aperto e una classificazione superiore con il coperchio chiuso (per lo stoccaggio). È buona norma confermare sia la classificazione "coperchio aperto" sia quella "coperchio chiuso".

I produttori degli strumenti devono pubblicare le classificazioni IP per i propri strumenti. Confronta la classificazione con l'ambiente in cui verrà eseguito il test.

Conclusione

Gli strumenti per test elettrici tendono a essere utilizzati in ambienti difficili. Comprendere la natura dell'ambiente e il livello di inquinamento è fondamentale per la scelta di uno strumento in grado di resistere all'ambiente e garantire la tua sicurezza. Immagina di lavorare in una cava o in un cementificio. La polvere conduttiva è ovunque nell'aria. E per quanto riguarda una cartiera, dove il livello di umidità è elevato? Lo stesso vale per diverse parti del mondo che possono avere un'umidità elevata o altre condizioni meteorologiche.

La classificazione IP rappresenta la guida per testare la compatibilità ambientale. Assicurati di conoscere l'ambiente in cui lavori e di determinare la classificazione IP minima necessaria per proteggere lo strumento e te stesso. Uno strumento che va oltre il minimo richiesto è un fattore positivo. Evita qualsiasi strumento con una classificazione IP inferiore al minimo richiesto.