انواع درجه حفاظت IP و تمام کاربرد آن

دسته بندی: تکنولوژی
دیدگاه ها: بدون دیدگاه
زمان مطالعه: 12 دقیقه

انواع درجه حفاظت IP و تمام کاربرد آن

درجه حفاظت IP مخفف علامت حفاظت ورودی است که گاهی اوقات به صورت مترادف به عنوان علامت حفاظت بین المللی شناخته می شود. درجه حفاظت IP معمولا یک سیستم درجه دو رقمی است که برای محفظه یک محصول مکانیکی یا الکتریکی اعمال می شود و برای مشتریان نشان واضحی است که میزان مقاومت محصول در برابر انواع نفوذ ناخواسته را ارائه می دهد.

کدهای درجه حفاظت IP نشان دهنده سطح حفاظت قطعات مکانیکی و الکتریکی و مکانیکی در برابر کاربران (دست ها، انگشتان و …) است. محفظه محصول یک عنصر کلیدی در برابر گرد و غبار، کثیفی، سایر اجسام خارجی آسیب رسان و مقاومت کلی آن در برابر رطوبت است.

با وجود تفاوت های جزئی در درجه حفاظت IP و با توجه اینکه محصول را از کجا خریداری می کنید، معمولا استاندارد آنها به این صورت است: در بریتانیا، درجه حفاظت IP مطابق با استاندارد بریتانیا BS EN 60529:1992 است. در اروپا درجه حفاظت IP مطابق با استاندارد IEC 60509:1989 است و در سطح بین المللی درجه حفاظت IP با گواهینامه EN 60529 مطابقت دارد.

چرا به درجه حفاظت IP نیاز داریم؟

دلیل وجود یک سیستم رتبه بندی درجه حفاظت IP جهانی این است که خریداران و کاربران بتوانند از ایمنی استفاده از برخی کالاهای الکتریکی یا مکانیکی در محیط ها و برنامه های خاص اطمینان داشته باشند بر خلاف اصطلاحات مبهم تر بازاریابی مانند ضد آب که لزوما تعریف روشنی از مکان و میزانی که یک کالا می تواند در برابر نفوذ مقاومت کند که ارائه نمی کند. یک درجه حفاظت IP برای ارائه یک کاربرد بسیار خاص تر طراحی شده است.
همانگونه که در این مقاله خواندید، هر یک از اعداد در درجه حفاظت IP اطلاعات دقیقی را در مورد سطح دقیق حفاظت ارائه می دهد.

درجه حفاظت IP چه چیزی را اندازه گیری می کند؟

همانگونه که در بالا به اختصار اشاره شد، درجه حفاظت IP سه معیار را نشان می دهد:

مقاومت در برابر نفوذ، صدمات ناشی از کاربر، نفوذ به صورت تصادفی
مقاومت در برابر نفوذ اجسام خارجی (گرد و غبار، خاک و …)
مقاومت در برابر نفوذ رطوبت

به صورت کلی، درجه حفاظت IP شامل دو رقم است که گاهی اوقات یک حرف نشان دهنده مواد خاص، خطرات یا موارد آزمایشی است. مرسوم ترین روشی که می توانید درجه حفاظت IP را مشاهده کنید در قالب IP65، IP66 و موارد مشابه است.

عدد اول درجه حفاظت IP بین 0 تا 6 است و میزان محافظت در برابر نفوذ اجسام جامد مانند گرد و غبار را نشان می دهد.

عدد دوم در درجه حفاظت IP عددی بین 0 تا 9 است که نشان دهنده کیفیت مقاومت در برابر نفوذ رطوبت در زاویه ها، شدت ها و فشار های مختلف قرار گرفتن در معرض یا غوطه وری است.

در بعضی موارد ممکن است یک حرف اضافه در انتهای درجه حفاظت IP اضافه شود. مثلا IP67M را در نظر بگیرید. این کار برای نشان دادن مقاومت تایید شده در برابر مواد یا خطرات خاص مانند روغن یا ولتاژ بالا یا سناریوی خاصی که در آن تست درجه حفاظت IP مانند آب متحرک، انجام می شود. با این وجود، در بیشتر کاربردهای روزانه این موضوع غیر معمول است.

جدول درجه حفاظت IP

جدول درجه حفاظت IP زیر به شما می گوید که هر رقم در یک درجه IP به چه معنا است. شما می توانید از این جدول حفاظت برای درک بهتر از میزان حفاظت محفظه از قطعه مکانیکی یا الکتریکی خود استفاده کنید.

عدد اول درجه حفاظت IP: حفاظت در برابر ورود اجسام خارجی و ذرات:

عدد اول درجه حفاظت IP	میزان حفاظت درجه حفاظت IP
0	(یا X) برای محافظت در برابر نفوذ این نوع رتبه بندی نشده است (یا هیچ رتبه بندی ارائه نشده است)
1	محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 50 میلی متر (تماس تصادفی دست با کف دست باز)، اما نه در برابر تماس عمدی بدن
2	محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 12 میلی متر (تماس تصادفی با انگشت)
3	محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 2.5 میلی متر (ابزار و سیم)
4	محافظت در برابر اجسام جامد بزرگتر از 1 میلی متر (ابزار و سیم، میخ، پیچ، حشرات بزرگتر و سایر اجسام کوچک بالقوه مهاجم)
5	محافظت جزئی در برابر گرد و غبار و سایر ذرات، به طوری که هرگونه ورود به آن آسیبی نرساند یا مانع عملکرد رضایت بخش قطعات داخلی شود
6	محافظت کامل در برابر گرد و غبار و سایر ذرات، از جمله آب بندی خلاء، تست شده در برابر جریان هوای مداوم

عدد دوم درجه حفاظت IP: حفاظت در برابر نفوذ رطوبت:

عدد اول درجه حفاظت IP	میزان حفاظت درجه حفاظت IP
0	(یا X) برای محافظت در برابر نفوذ این نوع رتبه بندی نشده است (یا هیچ رتبه بندی ارائه نشده است)
1	محافظت در برابر قطرات که به صورت عمودی سقوط می کنند، مانند تراکم، به اندازه ای است که در حالت قائم بودن یک مورد، هیچ آسیبی یا اختلال در عملکرد اجزا ایجاد نشود
2	محافظت در برابر چکه های عمودی آب هنگامی که محفظه تا 15 درجه از عمود کج می شود
3	محافظت در برابر پاشش رطوبت مستقیم در زوایای تا 60 درجه از عمودی
4	محافظت در برابر پاشش آب از هر جهت، حداقل 10 دقیقه با اسپری نوسانی تست شده (ورود محدود بدون اثرات مضر مجاز است)
5	محافظت در برابر جت های کم فشار (6.3 میلی متر) آب هدایت شده از هر زاویه (ورود محدود بدون اثرات مضر مجاز است)
6	محافظت در برابر جت های قدرتمند (نازل 12.5 میلی متری) آب هدایت شده از هر جهت
7	محافظت در برابر غوطه ور شدن کامل تا 30 دقیقه در اعماق بین 15 سانتی متر تا 1 متر (ورود محدود بدون اثرات مضر مجاز است)
8	محافظت در برابر غوطه ور شدن طولانی تحت فشار بالاتر (یعنی اعماق بیشتر). پارامترهای دقیق این آزمایش توسط سازنده تنظیم و تبلیغ می شود و ممکن است بسته به نوع تجهیزات شامل عوامل اضافی مانند نوسانات دما و نرخ جریان باشد
9K	حفاظت در برابر اسپری‌های جت پرفشار، دمای بالا، روش‌های شستشو یا تمیز کردن با بخار – این رتبه‌بندی اغلب در کاربردهای خاص وسایل نقلیه جاده‌ای دیده می‌شود (استاندارد ISO 20653:2013 وسایل نقلیه جاده‌ای – درجه‌های حفاظت)

درجه حفاظت IPX

در موارد خاص، ممکن است درجه حفاظت IP را به عنوان IPX7 یا موارد مشابه مشاهده کنید. تفاوت بین درجه حفاظت IP و درجه حفاظت IPX ساده تر از آن چیزی است که فکر می کنید. در واقع IPX به خودی خود کاملا به عنوان یک درجه حفاظت IP معتبر نیست.

درجه های حفاظتی که دارای حرف X است، به سادگی این موضوع را نشان می دهد که رتبه بندی عددی فقط برای یکی از دو نوع ورودی اصلی (بدنه خارجی یا رطوبت) ارائه شده اما برای دیگری ارائه نشده است.

از این رو، IPX7 درجه حفاظت IP در برابر ورود رطوبت 7 را نشان می دهد اما هیچگونه حفاظتی در برابر ورود جسم خارجی ندارد. در مقابل آن IP5X، به این معنی است که محصول در برابر نفوذ جسم خارجی با عدد 5 مقاوم است اما هیچ سطح تایید شده ای از مقاومت در برابر رطوبت را ندارد.

انواع محصولات دارای درجه حفاظت IP

انواع مختلفی از محصولات دارای رتبه IP وجود دارد. استانداردسازی این کدها چیزی است که مشتریان و کاربران را قادر می سازد تا درک روشنی از توانایی ها و محدودیت های هر یک از محصولات در شرایط مختلف داشته باشند. در این قسمت بعضی از درجه حفاظت IP رایج را که معمولا بیشتر محصولات از آن بهره می برد را با دقت بیشتری بررسی می کنیم.

درجه حفاظت IP ضد آب و هوا

درجه حفاظت IP ضد آب یا ضد آب و هوا یکی از رایج ترین نمونه هایی است که مردم در طیف گسترده ای از محصولات روزمره خود مانند تلفن های همراه و بلندگوهای بلوتوث تا وسایل آشپرخانه و حمام، تنظیمات روشنایی، محفظه های دوربین های مداربسته و موارد دیگر به دنبال آن هستند.

برای با دیگر باید بگویم که استفاده از عباراتی مانند ضد آب، هنگام بحث در مورد درجه حفاظت IP می تواند نادرست باشد. دلیل وجود درجه حفاظت IP در واقع تعریف دقیق تر پارامترهای اعلام شده در مورد محصول است. به این صورت، عدد دوم در یک IP معمولی نشان دهنده سطح دقیق حفاظت در برابر نفوذ رطوبت در شرایط های آزمایشی خاص است.

درجه بندی هایی که به طور عمده به عنوان ضد آب برای بیشتر کاربردها پذیرفته شده است شامل IP66، IP65 و IP67 است. با این وجود، یک تصور نادرست در مورد عایق بودن آب و هوا این است که اقلامی که برای استفاده طولانی مدت در فضای باز در نظر گرفته می شود، به بالاترین درجه بندی IP برای مقاومت در برابر رطوبت نیاز دارد.

این موضوع همیشه صدق نمی کند به این دلیل که بیشتر آب حتی در شرایط طوفانی، تمایل به سقوط نسبتا نزدیک به درجه عمودی و فشار بسیار کم دارد. درجه بندی IPX2 باید در برابر چکیدن آب برابر با میزان 3 میلی متر بارندگی در دقیقه در زوایای تا 15 درجه محافظت کند. در حالی که IPX3 نشان دهنده مقاومت در برابر پاشش مداوم تا 60 درجه است.

همچنین، تصور اینکه درجه حفاظت IP برای مقاومت در برابر آب بیشتر فراتر از IPX6 باشد کاملا دقیق نیست. توجه کنید که IPX8، IPX7 و IPX9، کدهایی است که به طور خاص به ویژگی های غوطه وری اشاره داشته و مواردی که در این درجه ها باشد لزوما نیاز به تایید ندارد.

محفظه های دارای درجه حفاظت IP

گستره وسیعی از انواع مختلف محفظه دارای رتبه IP در همه بخش ها و صنایع موجود است. از جمله می توان به انواع سیستم های الکترونیکی و مکانیکی که هم در محیط های خانگی و هم صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد اشاره کرد.

درجه حفاظت IP محفظه به همه موارد از تلفن همراه گرفته تا جعبه های ابزار برای محافظت قوی در محیط های خشن دریایی یا شیمیایی اختصاص داده می شود.

لوازم جانبی محفظه دارای درجه حفاظت IP

زمانیکه به پیکربندی های بی شمار محفظه ها و محفظه های سیستم در بازار نگاه می کنید، متوجه می شوید که گستره وسیعی از لوازم جانبی محفظه دارای درجه حفاظت IP و اتصالات اضافی اختیاری برای اکثر آنها وجود دارد. درجه حفاظت IP برای این نوع افزونه ها معمولا منعکس کننده مواردی است که برای استفاده با آنها طراحی شده است.

برای مثال می توان به موارد زیر اشاره کرد:

پنل ها، قفسه ها یا تقسیم کننده های اضافی
قاب پایه
قفل، کلید و صفحه کلید
براکت، پیچ و مهره

محفظه های طبقه ای دارای درجه حفاظت IP

یک محفظه طبقاتی با درجه حفاظت IP معمولی ممکن از دارای درجه حفاظت IP43 باشد که مقاومت در برابر ورود ابزارهای باریک، سیم ها و حشرات بزرگتر از 2.5 میلی متر و مقاومت در برابر پاشش آب تا 60 درجه به صورت عمودی را تضمین می کند. از این قفسه ها می توان برای نگهداری تجهیزات الکترونیکی حساس یا موارد مشابه استفاده کرد.

با توجه به مصالح ساختمانی و کاربرد مورد نظر، آنها همچنین می تواند دارای درجه حفاظت IP برای نشان دادن حذف کامل گرد و غبار و مقاومت کامل در تمیز کردن بدون خطر خوردگی باشد. استفاده های معمولی ممکن است شامل محفظه فیوزهای بلوک یا شین ها در کاربردهای توزیع انرژی یا حفاظت از کنترل های نیوماتیک یا هیدرولیک و ابزار دقیق در صنعت باشد.

محفظه های همه منظوره داری درجه حفاظت IP

محفظه های عمومی معمولا با درجه حفاظت IP فروخته می شود و به عنوان واحدهای ذخیره سازی انعطاف پذیر و چندمنظوره که معمولا برای نگهداری و محافظت از وسایل الکترونیکی یا سایر تجهیزات حساس طراحی شده است، استفاده می شود.

این محفظه های معمولا از طریق لوازم جانبی مخصوص نصب محفظه به دیوارها چسبانده می شود و برای گستره وسیعی از مصارف سازگار است. محفظه های کوچکتر از این نوع معمولا به عنوان جعبه های اتصال نامیده می شود و بسیاری از آنها دارای لوازم جانبی امنیتی اضافی مانند مکانیزم صفحه کلید یا قفل است.

زمانی که این واحد برای یک برنامه خاص طراحی نشده است، اغلب به عنوان یک جعبه ساده اما محکم بدون ویژگی های تخصصی برای محفظه ها یا محتویات خاص ساخته می شود. اندازه و مصالح ساختمانی به کاربرد و محیط مورد نظر آنها بستگی دارد. اما معمولا برای استفاده در فضای باز با درجه حفاظت IP65 و بالاتر رتبه بندی می شود.

محفظه های دستی دارای درجه حفاظت IP

محفظه های دستی جعبه های حفاظتی برای کنترلرها و ابزارهای الکترونیکی است که به طور گسترده برای کنترل های ساده موبایل و دستگاه های الکترونیکی سنگین تر از جمله ولت متر، دماسنج دیجیتال و جریان سنج استفاده می شود.

این محفظه های معمولا برای نصب ماژول های نمایشگر LCD دیجیتال یا آنالوگ در پنجره اکریلیک طراحی می شود و معمولا از آلومینیوم محکم اما سبک برای حمل و نقل ساخته شده است. آنها معمولا دارای محفظه باتری با درب هایی است که به راحتی قابل جابجایی است.

درجه حفاظت برای این محفظه های معمولا برای محافظت از کاربران و محتویات مانند PCB در برابر تماس های ناخواسته قطعات مکانیکی یا الکترونیکی تمرکز دارد. اما مشاهده درجه حفاظت IP برای محافظت کامل در برابر نفوذ آب IP65 یا بیشتر با توجه به کاربرد مورد نظر آنها است.

جعبه ابزار دارای درجه حفاظت IP

جعبه های ابزار یکی دیگر از انواع محفظه پرکاربرد است که معمولا از محصولات الکتریکی روزانه در برابر آسیب های ناشی از آلودگی، گرد و غبار یا رطوبت محافظت می کند.

درجه بندی حفاظت IP معمولی برای جعبه های ابزار ممکن است از IP40 شروع شود که نشان دهنده مقاومت آنها تنها در برابر ذرات است و برای استفاده در فضای باز مناسب نیست. اما مشاهده رتبه بندی هایی تا IP67 برای مقاومت در برابر غوطه وری کامل نیز معمول است.

با توجه به میزان درجه حفاظت IP و قابلیت حمل و نقل مورد نیاز، جعبه های ابزار معمولا در پیکربندی های سنگین و سبک تر موجود است و آنها را می توان برای هر چیزی از پوشش های منبع تغذیه LED در فضای باز تا محفظه دوربین های صنعتی، لوازم الکترونیکی رومیزی و تجهیزات اندازه گیری و کنترل استفاده کرد.

جعبه های منبع تغذیه دارای درجه حفاظت IP

این جعبه های معمولا باید با مواد محکمی ساخته شود که برای قرار دادن ایمن اجزای ولتاژ بالا مانند ترانسفورماتورها، PSU ها و سایر موارد کلیدی الکتریکی مناسب باشد. اندازه و پیکربندی کاملا به آنچه واحد جداگانه در نظر گرفته شده برای نگهداری بستگی دارد.

درجه حفاظت IP برای این محفظه ها معمولا کمتر از IP20 است تا امکان عبور هوا و انتقال حرارت را فراهم کند و در عین حال قابلیت جلوگیری از ورود تصادفی ابزار یا انگشت کاربران برای محافظت از آنها را داشته باشد. این واحد ها معمولا دارای گستره وسیعی از ویژگی های ایمنی اضافی از جمله محفظه های ضد دستکاری با مقاومت قوی در برابر خورندگی و ساییدگی است.

محفظه های دیواری دارای درجه حفاظت IP

این جعبه های دارای درجه حفاظت IP بسیار آشنا در همه سیستم های برقی خانگی و صنعتی است که معمولا برای ایمن کردن دسترسی به اجزای ظریف و بالقوه خطرناک مانند جعبه فیوز استفاده می شود. همچنین می توان از آنها برای نگهداری کلی اقلام مهم یا خطرناک استفاده کرد. به همین علت آنها معمولا شامل یک درب قفل است که دسترسی آسان را فقط به کارکنان مجاز می دهد.

از آنجایی که معمولا در محیط های سخت در فضای باز مستقر می شود، جعبه های دیواری معمولا در قالب های پلاستیکی با درجه حفاظت IP برای مقاومت کامل در برابر نفوذ رطوبت ارائه می شود که IP67 گزینه بسیار ایده آلی است. پنجره های شفاف معمولا در جعبه های دیواری استفاده می شود که امکان بررسی سریع اجزای داخل جعبه را بدون نیاز به باز کردن آن فراهم می کند.

درجه حفاظت IP برای چراغ ها

درجه حفاظت IP برای چراغ ها یکی از حوزه های اساسی مورد توجه در طراحی خانه و طراحی صنعتی هنگام برنامه ریزی و نصب روشنایی است. به ویژه در محیط هایی مانند حمام و آشپزخانه و فضاهای بیرونی و هرگونه فضایی که احتمالا در معرض ذرات یا رطوبت است، درجه حفاظت IP اهمیت زیادی دارد.

در حالی که سیستم های روشنایی از همان اعداد و تعاریف درجه حفاظت IP مانند هر محفظه دیگری استفاده می کند، همچنین مهم است که از مناطق مختلف در یک اتاق یا منطقه معین و اینکه چگونه ممکن است بر نیازهای درجه حفاظت IP که چراغ روشنایی شما باید برآورده کند مهم است.

درجه حفاظت IP برای چراغ ها در فضای باز

درجه حفاظت IP در این مورد برای ایمنی و عملکرد مناسب هر واحدی که در آن متراکم شده، باران یا اجسام خارجی و وزش باد ممکن است خطرات بالقوه ای برای مدار و کاربران به همراه داشته باشد، موضوعی کلیدی است. این موضوع شامل نورپردازی برجسته و نقاط زیرزمینی، چراغ های سنسور امنیتی و موارد دیگر است.

در ادامه قوانین کلی صنعت برای نورپردازی در فضای باز آمده است اما همیشه باید قبل از نصب از سازنده یا تامین کننده برای شرایط کاربردی خاص خود مشورت بگیرید:

IPX3، درجه حفاظت IP است که در برابر پاشش مداوم تا زاویه 60 درجه محافظت می کند. به طور کلی در مناطق نیمه بسته یا سرپوشیده کافی است.

IPX4، درجه حفاظت IP است که به عنوان حداقل در فضاهای در معرض دید بیشتر استفاده می شود.

اگر احتمالا چراغ ها با استفاده از واترجت ها تمیز می شود، باید دارای درجه IPX5 یا بالاتر باشد. هرگونه نوری که برای غوطه وری در نظر گرفته شود مانند روشنایی های استخر، تا عمق یک متر باید حداقل دارای درجه حفاظت IPX8 باشد و باید مجددا به طور صریح از نظر قابلیت های مقاومت در برابر نفوذ دقیق قبل از نصب بررسی شود.

درجه حفاظت IP در حمام

حمام معمولا به مناطقی برای نور و درجه حفاظت IP تقسیم می شود و هر کدام دارای مشخصات و معیارهای نظارتی متفاوتی است که برای اهداف ایمنی باید رعایت شود.

منطقه 0 ناحیه ای را در حمام یا دوش نشان می دهد مانند چراغ های نصب شده روی دوش که باید حداقل دارای درجه حفاظت IP67 برای غوطه وری کامل و ولتاژ کمتر از 12 ولت باشد.

منطقه 1 منطقه ای را دقیقا بالای یک محوطه حمام یا دوش به ارتفاع 2.25 متر از کف نشان می دهد. درجه حفاظت IP45، از نظر فنی حداقل مقاومت مورد نیاز است گرچه درجه حفاظت IP65 استاندارد بسیار رایج تری است که بیشتر نورپردازی برای مناطق حمام دارای این درجه حفاظت IP است.

منطقه 2 شعاع 60 سانتی متری با در اطراف هر محفظه حمام یا دوش نشان می دهد و در اینجا درجه حفاظت IP ضد پاشش IP44 حداقل مورد نیاز است.

درجه حفاظت IP برق

مانند انواع دیگر محفظه ها، درجه حفاظت IP برای کاربردهای الکتریکی از یک سیستم کدگذاری جهانی برای وضوح و سهولت فهم آن پیروی می کند. با این وجود، درجه حفاظت IP الکتریکی، از توجه کامل به انواع قرار گرفتن در معرض احتمالی و حفاظت مقاومتی که ممکن است برای هرگونه قطعه یا سیستم الکترونیکی را نیاز داشته باشید، مهم تر است. به این دلیل که ورود ذرات یا رطوبت از هر نوعی معمولا می تواند منجر به آسیب یا افزایش خطر می شود.

در صورتی که محفظه در هر نوع محیط صنعتی چالش برانگیزی باشد، به ویژه ورود احتمالی منابع کمتر آشکار رطوبت یا ذرات مانند بخار، تجمع گرد و غبار و خوردگی و شیمیایی است.