جدول درجه حفاظت تجهیزات الکتریکی (استاندارد IP): راهنمای جامع محافظت در برابر آب و گرد و غبار

آیا تا به حال هنگام خرید یک چراغ، سنسور فشار، یا هر محصول الکتریکی دیگر، با عبارتی مانند «درجه حفاظت IP» روبرو شده‌اید؟ این عبارت در ابتدا ممکن است کمی پیچیده به نظر برسد، اما درک آن برای انتخاب صحیح تجهیزات اتوماسیون صنعتی، به‌ویژه در محیط‌هایی که در معرض عوامل خارجی مانند رطوبت، گرد و غبار، یا حتی غوطه‌وری در آب قرار دارند، بسیار حیاتی و مهم است. درجه حفاظت تجهیزات الکتریکی با استفاده از استاندارد IP یک معیار بین‌المللی برای تعیین میزان مقاومت محفظه تجهیزات الکتریکی در برابر نفوذ اجسام جامد و مایعات است.

این مقاله از EDC به زبان ساده و با مثال‌های کاربردی، به شما خواهد گفت که استاندارد IP چیست و کد IP چیست، چگونه می‌توانید آن را تفسیر کنید و چگونه با توجه به آن، تجهیزات مناسب را برای نیازهای خود انتخاب کنید. هدف این استاندارد، ارائه تعریفی دقیق از عبارات عمومی مانند «ضد آب» است و ضد آب بودن یک قطعه را در دسته‌های مختلف بررسی می‌کند. همچنین، سازمان استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نیز در تدوین استاندارد ملی ایران با عنوان ایزیری ۲۸۶۸، از درجه حفاظت استفاده کرده است. این استاندارد برای طبقه‌بندی درجه حفاظت وسایل برقی تا ولتاژ نامی ۷۲٫۵ کیلوولت کاربرد دارد.

مقدمه‌ای بر استاندارد IP: چرا محافظت مهم است؟

استاندارد IP مخفف عبارت International Protection یا Ingress Protection است. این استاندارد، سطح حفاظت یک محصول الکتریکی یا مکانیکی را در برابر نفوذ اجسام جامد (مانند گرد و غبار) و مایعات (مانند آب) مشخص می‌کند. به عبارت ساده‌تر، درجه IP نشان می‌دهد که یک محصول تا چه حد در برابر عوامل خارجی مقاوم است. این سیستم طبقه‌بندی بر اساس استاندارد IEC 60529 تعریف شده است.

اهمیت این استاندارد در انتخاب تجهیزات الکتریکی به دلیل تضمین ایمنی افراد و طول عمر دستگاه‌ها در محیط‌های مختلف است. به عنوان مثال، یک تابلو برق ساختمانی در برابر بارش باران معمولی مقاوم است، اما در صورت پاشش آب با شلنگ، قسمت‌های برقی ممکن است خیس شوند و احتمال خطر وجود دارد. در نتیجه، در محیط‌هایی مانند حمام، آشپزخانه، استخر و فضای باز، دانستن درجه حفاظت IP برای انتخاب تجهیزات مناسب، حیاتی است. این استاندارد همچنین به تولیدکنندگان اطمینان می‌دهد که محصولاتشان مطابق با استانداردهای کیفیت تولید شده‌اند و اطلاعات دقیق و قابل اعتمادی را به مصرف‌کنندگان ارائه می‌دهد.

مفهوم Ingress Protection (IP) و ساختار کد IP

Ingress Protection (IP) یا حفاظت بین‌المللی سیستمی برای تعیین مقاومت دستگاه‌های الکتریکی یا مکانیکی به گرد و غبار، آب، یا سایر اثرات خارجی است. این استاندارد، طبقه بندی امکان ورود ابزار، انگشتان انسان و آب به یک دستگاه برقی را فراهم می‌کند. ساختار کد IP به صورت IPXY بیان می‌شود.

• X (عدد اول): این رقم سطح حفاظت محفظه را در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی و گرد و غبار مشخص می‌کند. این عدد بین ۰ تا ۶ است.
• Y (عدد دوم): این رقم میزان حفاظت محفظه را در برابر نفوذ آب (و نه هیچ مایع دیگر) مشخص می‌کند. این عدد بین ۰ تا ۸ (و ۹K) است.

هرچه این اعداد بزرگ‌تر باشند، به معنای سطح حفاظت بالاتر و مقاومت بیشتر دستگاه در برابر عوامل خارجی است. اگر تعیین یک مشخصه عددی ضرورتی نداشته باشد، می‌توان به جای آن از حرف “X” استفاده کرد. این بدان معنا نیست که حفاظتی وجود ندارد، بلکه اطلاعات کافی برای نشان دادن آن مشخصه در دسترس نیست یا برای کاربرد خاص مورد نیاز نیست. همچنین، حروف اختیاری مانند A, B, C, D می‌توانند به عنوان حرف اضافی اول برای حفاظت افراد در برابر دسترسی به قسمت‌های خطرناک، و حروف M, S, W, H به عنوان حرف تکمیلی دوم برای اطلاعات خاص (مانند حرکت در حین آزمون آب) به کار روند.

جدول کامل استاندارد IP و تفسیر اعداد آن

درجه حفاظت IP با دو عدد نشان داده می‌شود که هر کدام معنای خاصی دارند. این اعداد نشان‌دهنده سطح مقاومت محصول به جامدات و مایعات است.

عدد اول: حفاظت در برابر اجسام جامد خارجی و گرد و غبار

عدد اول کد IP، میزان محافظت وسیله را در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی (مانند گرد و غبار) و همچنین حفاظت افراد را در برابر دسترسی به قسمت‌های خطرناک مشخص می‌کند.

عدد دوم: حفاظت در برابر نفوذ مایعات (آب)

عدد دوم کد IP، میزان حفاظت وسیله را در برابر نفوذ آب با اثرات زیان‌آور مشخص می‌کند.

حروف اختیاری و تکمیلی در کد IP

علاوه بر دو عدد اصلی، کد IP می‌تواند شامل یک یا دو حرف اختیاری نیز باشد که اطلاعات تکمیلی ارائه می‌دهند.

• حرف اختیاری اول (A, B, C, D): این حروف نشان‌دهنده سطح حفاظت افراد در برابر دسترسی به قسمت‌های خطرناک با پشت دست، انگشت، ابزار، یا سیم هستند. این حروف معمولاً زمانی به کار می‌روند که حفاظت واقعی در برابر دسترسی به قسمت‌های خطرناک بالاتر از مقدار نشان داده شده توسط عدد اول باشد، یا زمانی که فقط حفاظت در برابر دسترسی به قسمت‌های خطرناک نشان داده شود.
• حرف اختیاری دوم (H, M, S, W): این حروف اطلاعات تکمیلی مخصوصی را ارائه می‌دهند، مانند:
  • H: دستگاه ولتاژ بالا.
  • M: حرکت در حین آزمون آب (حفاظت در برابر نفوذ آب، هنگامی که قسمت‌های متحرک وسیله در حال حرکت هستند).
  • S: ثابت در حین آزمون آب (حفاظت در برابر نفوذ آب، هنگامی که قسمت‌های متحرک وسیله ثابت هستند).
  • W: شرایط آب و هوایی (مناسب برای استفاده در شرایط آب و هوایی معین و دارای خصوصیات یا فرآیندهای حفاظتی اضافی).

استفاده از حرف “X” در کد IP نیز نشان‌دهنده این است که تعیین مشخصه مربوط به آن ضرورتی نداشته باشد. به عنوان مثال، IPX7 نشان‌دهنده محافظت در برابر غوطه‌وری موقت در آب است، در حالی که مشخصه‌ای برای اجسام جامد تعیین نشده است.

مثال‌هایی از پرکاربردترین کدهای IP

برای درک بهتر IP Rating و کاربردهای آن، به بررسی چند کد IP رایج می‌پردازیم:

IP20

این کد نشان می‌دهد که دستگاه بدون حفاظت در برابر آب است (عدد دوم 0). اما مقاوم در برابر ورود اجسام بزرگ‌تر از 12.5 میلی‌متر است (عدد اول 2). این استاندارد برای تجهیزات الکتریکی که در محیط‌های داخلی و خشک مانند منازل یا دفاتر اداری استفاده می‌شوند، مناسب است. برای استفاده در محیط خانگی و اداری، حداقل IP22 (محافظت در برابر قطرات عمودی آب و دسترسی با انگشت) مورد نیاز است. این بدان معناست که دست یا انگشتان امکان تماس با قسمت‌های برق‌دار ندارند و نیز در برابر پاشش قطرات آب موضعی، خطر برق‌گرفتگی وجود ندارد.

IP44

در این استاندارد، عدد اول 4 نشان‌دهنده حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگ‌تر از 1 میلی‌متر است و عدد دوم 4 نشان‌دهنده حفاظت در برابر پاشش آب از همه جهات است. چراغ‌های حمام و سرویس بهداشتی به دلیل وجود رطوبت و بخار، به درجه حفاظت بالایی نیاز دارند. حداقل IP44 برای چراغ‌های حمام توصیه می‌شود.

IP54

این استاندارد به معنای محافظت نسبی در برابر گرد و غبار (عدد اول 5) و مقاومت در برابر پاشش کم فشار آب (عدد دوم 4) است. در این حالت، مقدار کمی گرد و غبار ممکن است وارد دستگاه شود اما عملکرد آن را مختل نمی‌کند. IP54 برای چراغ‌های محیط‌های داخلی مناسب است. اگر دستگاهی در محیط‌های صنعتی یا گرد و غبار زیاد استفاده می‌شود، باید حداقل IP54 یا بالاتر داشته باشد. برای دستگاه‌هایی که در محل غیر مسقف نصب می‌گردند، IP53 حداقل IP مورد نیاز است که در صورت حساسیت بیشتر، IP54 توصیه می‌شود.

IP65

IP65 نشان‌دهنده محافظت کامل در برابر گرد و غبار (عدد اول 6) و مقاومت در برابر پاشش قوی آب با فشار متوسط از همه جهات است (عدد دوم 5). این چراغ‌ها برای محیط‌های بیرونی و فضاهای باز که در معرض باران یا شستشو با آب با فشار متوسط قرار می‌گیرند، مناسب هستند. برای مثال، چراغ‌های سوله‌ای و انبارها معمولاً از IP65 یا بالاتر استفاده می‌کنند تا در شرایط سخت و محیط‌های صنعتی به خوبی کار کنند.

IP67

این کد به معنای محافظت کامل در برابر گرد و غبار (عدد اول 6) و مقاومت در برابر غوطه‌وری موقت در آب (عدد دوم 7) است. دستگاه‌هایی با این استاندارد می‌توانند تا عمق 1 متر به مدت 30 دقیقه در آب غوطه‌ور شوند. برای مثال، آیفون 10R اپل با استاندارد IP67 عرضه شده که نشان می‌دهد می‌تواند تا عمق حدوداً یک متری به مدت 30 دقیقه در آب دوام بیاورد. چراغ‌های دفنی که در باغ‌ها یا مسیرها استفاده می‌شوند، معمولاً دارای درجه حفاظت IP67 یا IP68 هستند.

IP68

IP68 بالاترین درجه حفاظت در برابر آب است و به معنای محافظت کامل در برابر گرد و غبار (عدد اول 6) و مقاومت در برابر غوطه‌وری کامل و طولانی‌مدت در آب (عدد دوم 8) است. شرایط دقیق غوطه‌وری (مانند عمق و زمان) توسط سازنده تعیین می‌شود. آیفون 10اس اپل از استاندارد IP68 بهره‌مند است و این یعنی می‌تواند تا عمق 2 متری زیر آب به مدت 30 دقیقه دوام بیاورد. چراغ‌های استخری و چراغ‌های دفنی اغلب دارای IP68 هستند که امکان مقاومت کامل در برابر نفوذ گرد و غبار و غوطه‌وری کامل در آب را فراهم می‌کند.

تفاوت اصلی بین IP67 و IP68 در عمق غوطه‌وری دستگاه در آب است، نه مدت زمان مقاومت در برابر نفوذ آب. هر دو استاندارد به مدت 30 دقیقه مقاومت در برابر آب را تضمین می‌کنند، اما IP68 برای عمق‌های بیشتر (مثلاً 2 متر برای آیفون 10اس) در مقایسه با IP67 (حدود 1 متر برای آیفون 10آر) کاربرد دارد.

خرید اینورتر دلتا از نمایندگی فروش

کاربرد درجه حفاظت IP در صنایع مختلف

درجه حفاظت IP در بسیاری از صنایع و برای طیف وسیعی از تجهیزات الکتریکی اهمیت دارد. انتخاب صحیح کد IP می‌تواند به افزایش ایمنی، کارایی، و طول عمر محصولات کمک کند.

صنعت روشنایی

در صنعت روشنایی، درجه IP به ویژه برای چراغ‌هایی که در محیط‌های مرطوب، گرد و غبارآلود یا در معرض ضربه قرار دارند، بسیار مهم است.

• چراغ‌های استخری: این چراغ‌ها معمولاً دارای درجه حفاظت IP68 هستند، زیرا کاملاً در برابر نفوذ گرد و غبار مقاوم بوده و می‌توانند به طور کامل در آب غوطه‌ور شوند.
• چراغ‌های حمام و سرویس بهداشتی: به دلیل وجود رطوبت، نیاز به درجه حفاظت بالایی دارند. معمولاً از چراغ‌هایی با درجه حفاظت IP44 یا بالاتر استفاده می‌شود.
• چراغ‌های نمای ساختمانی: این چراغ‌ها در معرض شرایط آب و هوایی مختلف قرار دارند و به همین دلیل، به درجه حفاظت بالایی در برابر گرد و غبار، رطوبت و ضربه نیاز دارند.
• چراغ‌های ضد گرد و غبار و رطوبت: این چراغ‌ها برای استفاده در محیط‌های صنعتی و کارگاهی که گرد و غبار و رطوبت زیادی وجود دارد، بسیار مناسب هستند.
• چراغ‌های دفنی: برای نورپردازی باغ، مسیرها و ورودی‌ها و در کل فضای خارجی استفاده می‌شوند. درجه حفاظت آن‌ها معمولاً IP67 یا IP68 است که مقاومت در برابر آب و گرد و غبار را فراهم می‌کند.
• چراغ‌های سوله‌ای: برای استفاده در سوله‌ها و انبارها طراحی شده‌اند و لازم است در برابر ضربه و گرد و غبار مقاومت داشته باشند. معمولاً از چراغ‌هایی با درجه حفاظت IP65 یا بالاتر استفاده می‌شود.
• پروژکتور LED و چراغ خیابانی: برای چراغ‌های فضای باز مانند پروژکتور LED و چراغ خیابانی، درجه حفاظت الکتریکی یا IP بسیار حائز اهمیت است.

صنایع الکترونیک و تجهیزات هوشمند

در سال‌های اخیر، استفاده از کد IP در دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و ساعت‌های هوشمند رایج شده است. این درجه‌بندی به کاربران کمک می‌کند تا از میزان مقاومت دستگاه خود در برابر آب و گرد و غبار مطلع شوند. به عنوان مثال، گوشی‌های آیفون 10اس با IP68 و آیفون 10آر با IP67 عرضه شده‌اند.

تجهیزات صنعتی و کارگاهی

در محیط‌های صنعتی که گرد و غبار، پاشش آب، یا مواد شیمیایی وجود دارد، انتخاب تجهیزات با درجه حفاظت مناسب اهمیت مضاعفی پیدا می‌کند. سنسورها، تابلوهای کنترل، موتورها و سایر تجهیزات الکتریکی باید دارای IP مناسب برای محافظت در برابر آسیب و جلوگیری از حوادث باشند. اگر دستگاهی در محیط‌های صنعتی یا گرد و غبار زیاد استفاده می‌شود، باید حداقل IP54 یا بالاتر داشته باشد.

خرید محصولات اتوماسیون صنعتی دلتا از نمایندگی فروش

تجهیزات خانگی و اداری

حتی در محیط‌های خانگی و اداری نیز IP کاربرد دارد. برای مثال، لوازم برقی آشپزخانه یا حمام نیاز به حداقل درجه حفاظتی در برابر پاشش آب دارند. برای استفاده از یک دستگاه در محیط خانگی و اداری، حداقل IP22 مورد نیاز است.

نکات مهم در انتخاب تجهیزات با توجه به کد IP

انتخاب تجهیزات با کد IP مناسب نیازمند توجه به چند نکته کلیدی است تا از عملکرد صحیح و ایمنی دستگاه در طول زمان اطمینان حاصل شود:

1. شناخت محیط کاربری: اولین و مهم‌ترین گام، درک دقیق محیطی است که تجهیزات در آن به کار گرفته می‌شوند. آیا محیط خشک است یا مرطوب؟ آیا گرد و غبار زیادی وجود دارد؟ آیا دستگاه در معرض پاشش مستقیم آب قرار می‌گیرد یا ممکن است به طور کامل در آب غوطه‌ور شود؟ پاسخ به این سوالات، تعیین‌کننده حداقل درجه حفاظت مورد نیاز است.
2. بررسی برچسب محصول و دفترچه راهنما: برای تشخیص درجه حفاظت یک دستگاه، همیشه به برچسب روی محصول یا دفترچه راهنمای آن مراجعه کنید. درجه IP باید به وضوح در این موارد مشخص شده باشد.
3. توجه به هر دو عدد IP: به یاد داشته باشید که کد IP از دو عدد تشکیل شده است که هر کدام به یک نوع حفاظت متفاوت اشاره دارند. تنها بررسی یکی از اعداد کافی نیست؛ هر دو عدد باید با توجه به نیازهای محیطی شما مناسب باشند.
4. تفاوت IP و NEMA: سیستم‌های درجه‌بندی IP (بر اساس IEC 60529) و NEMA (بر اساس NEMA 250) دو استاندارد رایج هستند اما تفاوت‌هایی با هم دارند. کدهای IP عمدتاً سه نوع حفاظت (دسترسی افراد به قطعات خطرناک، نفوذ اشیای جامد، نفوذ آب) را پوشش می‌دهند. اما NEMA علاوه بر این موارد، مشخصات دقیق‌تری در مورد مقاومت در برابر خورندگی، اثرات یخ‌زدگی، عمر درزبند و مقاومت در برابر روغن را نیز شامل می‌شود. بنابراین، نمی‌توان این دو را کاملاً با یکدیگر تطبیق داد و یک کد IP نمی‌تواند جایگزین مشخصات NEMA باشد.
5. تست‌های مربوط به درجه حفاظت: تجهیزات باید تحت شرایط مختلف آزمایش شوند تا استاندارد IP دقیقا مشخص شود. این تست‌ها شامل قرار دادن تجهیزات در برابر جریان‌های آب، نفوذ گرد و غبار و حتی غوطه‌وری در آب برای زمان‌های مشخص است.
6. X به معنای عدم حفاظت نیست: اگر در کد IP از حرف “X” استفاده شده باشد (مانند IPX7)، این بدان معنا نیست که حفاظتی در برابر آن عامل وجود ندارد. بلکه بدین معناست که تعیین مشخصه مربوط به آن ضرورتی نداشته یا اطلاعات کافی برای نشان دادن آن مشخصه در دسترس نیست.
7. عدم افراط در انتخاب IP بالا: همیشه نیازی به انتخاب بالاترین درجه IP نیست. به عنوان مثال، اگر عمق غوطه‌وری بیشتر برایتان کاربرد و اهمیت ندارد، نیازی به تعویض گوشی با IP68 به جای IP67 نخواهید داشت، زیرا تفاوت اصلی در عمق است و نه مدت زمان مقاومت در آب. انتخاب درجه حفاظت بالاتر از حد نیاز ممکن است هزینه اضافی به همراه داشته باشد.

با در نظر گرفتن این نکات، می‌توانید با اطمینان بیشتری تجهیزات الکتریکی مناسب را برای کاربردهای مختلف انتخاب کرده و از طول عمر و ایمنی آن‌ها مطمئن شوید.

پرسش و پاسخ متداول (FAQ)

1. استاندارد IP چیست و چرا در تجهیزات الکتریکی اهمیت دارد؟

استاندارد IP مخفف International Protection یا Ingress Protection است. این استاندارد، میزان حفاظت محفظه یک محصول الکتریکی را در برابر نفوذ اجسام جامد (مانند گرد و غبار) و مایعات (مانند آب) مشخص می‌کند. اهمیت آن در این است که به مصرف‌کنندگان کمک می‌کند تا تجهیزات مناسب برای محیط‌های خاص را انتخاب کنند، از ایمنی افراد در برابر تماس با قسمت‌های برق‌دار اطمینان حاصل شود و طول عمر دستگاه‌ها در برابر عوامل محیطی افزایش یابد. این استاندارد به خصوص برای محیط‌های مرطوب، گرد و غبارآلود، یا فضاهای باز حیاتی است.

2. کد IP از چند عدد تشکیل شده و هر کدام چه مفهومی دارند؟

کد IP از دو عدد (IPXY) تشکیل شده است:

• عدد اول (X): سطح حفاظت در برابر نفوذ اجسام جامد خارجی و گرد و غبار را نشان می‌دهد. این عدد از 0 (بدون حفاظت) تا 6 (حفاظت کامل در برابر گرد و غبار) متغیر است.
• عدد دوم (Y): میزان حفاظت در برابر نفوذ مایعات (آب) را مشخص می‌کند. این عدد از 0 (بدون حفاظت) تا 8 (غوطه‌وری طولانی‌مدت در آب) و حتی 9K (آب با فشار و دمای بالا) متغیر است.

3. چگونه می‌توان درجه ضد آب بودن یک دستگاه را تشخیص داد؟

برای تشخیص میزان ضد آب بودن یک دستگاه، باید به دومین رقم از کد IP آن توجه کنید. این رقم نشان‌دهنده سطح حفاظت در برابر نفوذ آب است. برای مثال، درجه IPX7 نشان می‌دهد که دستگاه می‌تواند به طور موقت در آب غوطه‌ور شود، در حالی که IPX8 نشان‌دهنده مقاومت در برابر غوطه‌وری کامل و طولانی‌مدت در آب است. همچنین، همیشه به برچسب روی محصول یا دفترچه راهنمای آن مراجعه کنید، زیرا درجه IP به وضوح در این موارد مشخص شده است.

4. چه درجه حفاظت IP برای چراغ‌های حمام مناسب است؟

چراغ‌های حمام به دلیل وجود رطوبت و بخار نیاز به درجه حفاظتی بالایی دارند. حداقل IP44 برای چراغ‌های حمام توصیه می‌شود. این به معنای محافظت در برابر پاشش آب از همه جهات و نفوذ اجسام کوچک (بزرگ‌تر از 1 میلی‌متر) است.

5. چه تفاوتی بین IP44 و IP68 وجود دارد؟

IP44 به معنای محافظت در برابر اشیاء جامد بزرگتر از 1 میلی‌متر (عدد 4 اول) و پاشیدن آب از هر جهت (عدد 4 دوم) است. این درجه برای محیط‌هایی با رطوبت و پاشش کم آب مناسب است. در حالی که IP68 نشان‌دهنده محافظت کامل در برابر گرد و غبار (عدد 6 اول) و غوطه‌وری کامل و طولانی‌مدت در آب (عدد 8 دوم) است. IP68 برای دستگاه‌هایی که در معرض شرایط شدیدتر محیطی مانند غوطه‌وری دائم در آب قرار دارند، کاربرد دارد.

6. آیا IP67 و IP68 هر دو ضد آب هستند؟ تفاوت آنها چیست؟

بله، هر دو استاندارد IP67 و IP68 نشان‌دهنده مقاومت در برابر غوطه‌وری در آب هستند. هر دو می‌توانند به مدت 30 دقیقه در آب دوام بیاورند. تفاوت اصلی در عمق غوطه‌وری دیوایس در آب است. IP67 معمولاً برای غوطه‌وری تا عمق 1 متر مناسب است. در حالی که IP68 برای غوطه‌وری در عمق بیشتر از 1 متر طراحی شده است و شرایط دقیق آن (عمق و زمان) توسط سازنده تعیین می‌شود. برای مثال، آیفون 10آر با IP67 تا عمق حدوداً یک متری و آیفون 10اس با IP68 تا عمق 2 متری مقاوم هستند.

7. حرف “X” در کد IP به چه معناست؟

حرف “X” در کد IP (مثلاً IPX7) به این معناست که تعیین مشخصه مربوط به آن (در این مثال، محافظت در برابر اجسام جامد) ضرورتی نداشته یا اطلاعات کافی برای نشان دادن آن مشخصه در دسترس نیست. این علامت نباید به عنوان عدم حمایت در نظر گرفته شود.