A classificação de proteção de entrada (IP): Porque é importante

Trabalhar em ambientes elétricos é perigoso. Para ajudar a reduzir esses perigos, equipamentos de segurança como roupas, luvas, botas, etc., são usados para ajudar a proteger os eletricistas contra possíveis acidentes. Uma precaução de segurança menos óbvia é o projeto do equipamento de teste que está sendo usado para manter o sistema elétrico.

A norma 61010 da International Electrotechnical Commission (IEC) abrange os requisitos de segurança para equipamentos elétricos de medição, controle e uso em laboratório. Ela inclui requisitos para circuitos de teste e medição, bem como para instrumentos. Um aspecto fundamental dessa norma é a proteção contra fluidos e objetos sólidos. Depósitos estranhos em peças de isolamento podem levar a um perigo, enquanto acúmulos de objetos estranhos podem potencialmente causar a propagação de um incêndio.

A maioria dos instrumentos de teste elétricos portáteis é usada fora de ambientes limpos e, como tal, as condições ambientais onde os testes ocorrem são frequentemente complicadas. Umidade, poeira e temperaturas extremas prejudicam o teste. Este artigo examina o grau de poluição e as classificações de proteção de entrada (IP) e por que elas são críticas para o projeto do instrumento e a seleção do usuário.

Grau de poluição

Como observado anteriormente, a IEC 61010 especifica a proteção contra fluidos e objetos sólidos. A água é o fluido mais comum, ao passo que a poeira é o objeto sólido mais comum. Mas também deve-se considerar outros itens como fios, dedos, ferramentas, etc. A IEC classifica esses elementos externos como "poluição" e estabeleceu um sistema de classificação para qualificar o nível de poluição no ambiente onde os testes serão realizados.

A norma IEC 60947-1 descreve o nível de poluição ou contaminação que pode ser esperado em um ambiente. O grau de poluição é definido como o grau de contaminação por poeira, partículas condutoras ou outras substâncias que podem se acumular no ambiente de teste e afetar o desempenho ou a segurança. Além de poeira e outros contaminantes, umidade e temperatura afetam o número: quanto maior o número, maior será o nível de poluição condutora.

Para aqueles que desejam uma descrição mais complexa do grau de poluição, o trecho a seguir é extraído da norma:

"Quantidade de poeira condutora ou higroscópica, gás ionizado ou sal e sobre a umidade relativa e sua frequência de ocorrência, resultando em absorção higroscópica ou condensação de umidade, levando à redução da resistência dielétrica e/ou resistividade superficial."

O grau de poluição afeta as distâncias de fuga e folga. Os órgãos de normas de segurança, como o Underwriters Laboratories e a IEC, categorizam os níveis de grau como segue:

Grau de poluição 1: Não há poluição ou ocorre apenas poluição seca e não condutora. A poluição não tem efeito. Um ambiente limpo.

Grau de poluição 2: Normalmente, ocorre apenas poluição não condutora. Espera-se que haja condutividade temporária causada pela condensação. Ambiente de laboratório ou de escritório.

Grau de poluição 3: Ocorre poluição condutora ou poluição não condutora seca que se torna condutora devido à condensação. Ambientes industriais agressivos.

Grau de poluição 4: A poluição gera condutividade persistente causada por poeira condutora, chuva ou neve. Ambientes externos com umidade e/ou poeira excessiva.

O ambiente onde os testes serão realizados tem um impacto significativo no projeto do instrumento seguro. Isso nos leva à classificação IP.

Classificação de proteção de entrada (IP)

Problemas elétricos tendem a ocorrer em caso de mau tempo. O teste sob chuva, com água respingando, não é uma ocorrência incomum. Os testes também são realizados em ambientes sujos e empoeirados. Os instrumentos são frequentemente armazenados em ambientes igualmente desfavoráveis e, às vezes, são deixados ao ar livre, expostos a todos os tipos de clima.

A classificação IP mostra a eficácia dos invólucros elétricos no bloqueio de materiais estranhos (poeira, umidade, líquidos). Ela informa se o instrumento é seguro para o ambiente onde ele será usado. O sistema de classificação IP foi estabelecido pela IEC na sua Norma 529. Ele é composto por dois dígitos, cada um significando uma característica separada. O primeiro número indica a proteção contra peças perigosas (como fios ou ferramentas) e objetos estranhos sólidos (como poeira). O segundo número indica a proteção contra umidade. Quanto maior o número, melhor o grau de proteção.

As tabelas a seguir mostram o nível de proteção com base na classificação IP:

       
Proteção contra acesso a peças perigosas (primeiro dígito)

Proteção contra entrada de objetos estranhos sólidos (primeiro dígito)

         
Proteção contra entrada de líquidos (segundo dígito)

   
Como exemplo, vamos verificar uma classificação IP54. Lembre-se de que cada dígito se refere a uma classificação separada. Um nível "5" indica "protegido contra poeira", bem como protegido contra violação com um fio de até 1,0 mm. Há apenas uma categoria superior: "à prova de poeira." O segundo dígito refere-se à umidade. Uma classificação "4" significa resistência a "respingos de água, qualquer direção".

Como alternativa, um instrumento com uma classificação IP40 pode ter proteção adequada contra poeira, mas não ter proteção contra água, e não deve ser usado em área externa ou em ambientes internos úmidos. Alguns instrumentos têm várias classificações: uma com a tampa aberta e uma classificação mais elevada com a tampa fechada (para armazenamento). É uma boa prática confirmar as classificações "tampa aberta" e "tampa fechada".

Os fabricantes de instrumentos devem publicar as classificações IP dos seus instrumentos. Compare a classificação com o ambiente onde os testes serão realizados.

Conclusão

Os instrumentos de teste elétricos tendem a ser usados em ambientes desafiadores. Compreender a natureza do ambiente e o grau de poluição é fundamental para selecionar um instrumento que sobreviva ao ambiente e o mantenha seguro. Imagine trabalhar em uma pedreira ou fábrica de cimento. A poeira condutora está no ar em todos os lugares. E quanto a uma fábrica de celulose e papel, onde o nível de umidade é alto? O mesmo vale para diferentes partes do mundo onde pode haver umidade elevada ou outras condições climáticas.

A classificação IP é o seu guia para testar a compatibilidade do ambiente. Conheça seu ambiente e, em seguida, determine a classificação IP mínima necessária para proteger o instrumento e você mesmo. É recomendável ter um instrumento que exceda o mínimo. Evite qualquer instrumento que tenha uma classificação IP abaixo do seu mínimo.