Kapslingsklass (IP): Varför är det viktigt?

Det är farligt att arbeta i elektriska miljöer. För att minska dessa faror används säkerhetsutrustning som kläder, handskar, stövlar osv. för att skydda elarbetare från potentiella olyckor. En mindre uppenbar säkerhetsåtgärd är utformningen av den testutrustning som används för att underhålla elsystemet.

IEC-standarden (International Electrotechnical Commission) 61010 omfattar säkerhetskrav för elektrisk utrustning för mätning, styrning och laboratorieändamål. Den omfattar krav för testning och mätning av kretsar samt för instrument. En viktig aspekt av denna standard är skydd mot vätskor och fasta föremål. Främmande avlagringar på isolerande delar kan leda till en risk och ansamling av främmande föremål kan eventuellt orsaka brandspridning.

De flesta bärbara elektriska testinstrument används utanför renrumsmiljöer och därför är de miljöförhållanden där testningen ofta sker en utmaning. Fukt, damm och extrema temperaturer är en plåga vid testning. I det här dokumentet undersöks föroreningsgrad och kapslingsklass (IP) och varför dessa är kritiska för instrumentkonstruktion och användarval.

Föroreningsgrad

Som tidigare nämnts specificerar IEC 61010 skydd mot både vätskor och fasta föremål. Vatten är den vanligaste vätskan och damm det vanligaste fasta föremålet, även om andra föremål som ledningar, fingrar, verktyg osv. också beaktas. IEC klassificerar dessa externa element som ”föroreningar” och har fastställt ett klassificeringssystem för att bedöma föroreningsgraden i den miljö där testning ska ske.

Standarden IEC 60947-1 beskriver den förorenings- eller kontamineringsnivå som kan förväntas i en miljö. Föroreningsgrad definieras som graden av förorening av damm, ledande partiklar eller andra ämnen som kan ackumuleras i testmiljön och påverka prestanda eller säkerhet. Förutom damm och andra föroreningar påverkar fukt och temperatur siffran. Ju högre siffra, desto större nivå av ledande föroreningar.

För dem som vill ha en mer komplex beskrivning av föroreningsgrad är följande hämtat från standarden:

”Mängd ledande eller hygroskopiskt damm, joniserad gas eller salt och den relativa luftfuktigheten och dess frekvens som resulterar i hygroskopisk absorption eller kondensation av fukt, vilket leder till minskad dielektrisk styrka och/eller ytresistivitet.”

Föroreningsgrad påverkar krypavstånd och frigångsavstånd. Säkerhetsstandardorgan, såsom Underwriters Laboratories och IEC, kategoriserar gradnivåerna enligt följande:

Föroreningsgrad 1: Inga föroreningar eller endast torra, icke-ledande föroreningar förekommer. Föroreningen har ingen effekt. En renrumsmiljö.

Föroreningsgrad 2: Normalt förekommer endast icke-ledande föroreningar. Tillfällig konduktivitet orsakad av kondens kan förväntas. Laboratorie- eller kontorsmiljö.

Föroreningsgrad 3: Ledande förorening eller torr icke-ledande förorening som blir ledande på grund av att kondensation inträffar. Tuffa industrimiljöer.

Föroreningsgrad 4: Föroreningarna genererar ihållande ledningsförmåga som orsakas av ledande damm, regn eller snö. Utomhusmiljöer med hög luftfuktighet och/eller dammförekomst.

Miljön där testningen sker har en betydande inverkan på den säkra instrumentkonstruktionen. Det leder oss till IP-klassningen.

Kapslingsklass (IP)

Elektriska problem brukar uppstå när vädret är dåligt. Det är inte ovanligt att man behöver testa i regn med stänkande vatten. Testning utförs även i smutsiga, dammiga miljöer. Instrument förvaras ofta i lika dåliga miljöer och kan ibland lämnas utomhus, i alla möjliga väder.

IP-klassningen visar hur effektiva elhöljen är för att blockera främmande material (damm, fukt, vätskor). Den talar om för dig om instrumentet är säkert för den miljö där det ska användas. IP-klassificeringssystemet har fastställts av IEC i standard 529. Den består av två siffror som var och en anger en separat egenskap. Den första siffran anger skydd mot farliga föremål (som ledningar eller verktyg) och fasta främmande föremål (som damm). Den andra siffran anger skydd mot fukt. Ju högre siffra, desto bättre skydd.

Följande tabeller visar skyddsnivån baserat på IP-klassningen:

       
Skydd mot åtkomst till farliga delar (första siffran)

Skydd mot intrång av fasta främmande föremål (första siffran)

         
Skydd mot vätskeintrång (andra siffran)

   
Som ett exempel ska vi titta på en klassificering på IP54. Kom ihåg att varje siffra avser en separat klassificering. Nivå ”5” anger ”dammskyddad” och skyddar mot intrång med en tråd ned till 1,0 mm. Det finns bara en högre kategori: ”dammtät”. Den andra siffran avser fukt. En klassning på ”4” betyder motstånd mot ”stänkande vatten, alla riktningar”.

Alternativt kan ett instrument med en IP40-klassning ha tillräckligt dammskydd, men inget skydd mot vatten och får inte användas utomhus eller i fuktiga inomhusmiljöer. Vissa instrument har flera klassningar, ett med locket öppet och en högre klassning med locket stängt (för förvaring). Det är bra att bekräfta klassningen för både märkningen ”öppet lock” och ”stängt lock”.

Instrumenttillverkare ska publicera IP-klassningarna för sina instrument. Jämför klassningen med den miljö där testningen ska utföras.

Slutsats

Elektriska testinstrument tenderar att användas i krävande miljöer. Att förstå miljön och föroreningsgraden är avgörande för att välja ett instrument som ska klara miljön och hålla dig säker. Föreställ dig att du arbetar i ett stenbrott eller en cementanläggning. Ledande damm finns överallt i luften. Hur är det med en massa- och pappersfabrik där fuktnivån är hög? Detsamma gäller för olika delar av världen som kan ha hög luftfuktighet eller andra väderrelaterade förhållanden.

IP-klassning är din guide till kompatibilitet för testmiljöer. Känn till din miljö och fastställ sedan den minsta IP-klassning som krävs för att skydda instrumentet och dig själv. Ett instrument som överskrider minimum är ett plus. Undvik instrument som har en IP-klassning som ligger under minimigränsen.