Stopień ochrony IP i IK - co oznaczają kody i jak dobrać do środowiska?
Stopień ochrony IP i IK pozwala ocenić, czy obudowa urządzenia jest odpowiednio zabezpieczona przed warunkami panującymi w miejscu pracy. Kod IP określa ochronę przed dostępem do części niebezpiecznych, ciałami stałymi i wodą, natomiast IK informuje o odporności obudowy na uderzenia mechaniczne. W automatyce przemysłowej parametr IK ma szczególne znaczenie przy obudowach i szafach sterowniczych, które mogą być narażone na przypadkowe uderzenia podczas pracy, transportu czy obsługi maszyn. Prawidłowy dobór obu parametrów pomaga zabezpieczyć znajdującą się wewnątrz aparaturę i zachować wymagane właściwości obudowy. Jak czytać oznaczenia IP i IK i na co zwrócić uwagę przy wyborze?
Z artykułu dowiesz się:
- czym różnią się stopnie ochrony IP i IK;
- jak odczytywać poszczególne cyfry w kodzie IP;
- co oznaczają poziomy odporności IK;
- jak dobrać ochronę do warunków panujących w zakładzie;
- dlaczego IK jest istotny przy obudowach i szafach sterowniczych;
- jakie błędy montażowe mogą obniżyć deklarowany poziom ochrony.
Co oznacza stopień ochrony IP?
Kod IP (International Protection) określa stopień ochrony zapewnianej przez obudowę przed dostępem do części niebezpiecznych, wnikaniem ciał stałych oraz wody. Nie należy utożsamiać go z klasą ochronności urządzenia elektrycznego – klasy I, II i III odnoszą się do sposobu ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym.
Standardowy zapis składa się z liter IP oraz dwóch cyfr. Pierwsza określa ochronę przed dostępem do części niebezpiecznych i wnikaniem ciał stałych, natomiast druga informuje o ochronie przed wodą. Jeżeli zamiast jednej z cyfr występuje litera X, oznacza to, że dla danego kryterium nie określono stopnia ochrony. Przykładowo IP4X zawiera informację o ochronie przed ciałami stałymi, ale nie określa odporności na wodę. Z kolei IPX4 oznacza ochronę przed bryzgami wody niezależnie od kierunku.
Zasady klasyfikacji stopni ochrony IP określa norma IEC 60529, w Polsce wdrożona jako PN-EN 60529.
Jak odczytać pierwszą cyfrę kodu IP?
Pierwsza cyfra może przyjmować wartości od 0 do 6. Im jest wyższa, tym większy jest deklarowany poziom zabezpieczenia przed dostępem do części niebezpiecznych oraz wnikaniem ciał stałych.
| Pierwsza cyfra | Ochrona przed ciałami stałymi | Ochrona przed dostępem |
| 0 | brak ochrony | brak ochrony |
| 1 | obiekty ≥ 50 mm | wierzch dłoni |
| 2 | obiekty ≥ 12,5 mm | palec |
| 3 | obiekty ≥ 2,5 mm | narzędzie |
| 4 | obiekty ≥ 1 mm | drut |
| 5 | ochrona przed pyłem w ilości zakłócającej pracę | ochrona przed dostępem drutem |
| 6 | pyłoszczelność | ochrona przed dostępem drutem |
W warunkach przemysłowych szczególnie istotne są wyższe poziomy ochrony tam, gdzie występuje intensywne zapylenie. Dotyczy to m.in. wybranych stanowisk produkcyjnych, magazynów czy zakładów obróbki materiałów.
Co oznacza druga cyfra w kodzie IP?
Druga cyfra określa odporność obudowy na działanie wody w warunkach przewidzianych dla danego badania. Nie należy traktować kolejnych oznaczeń wyłącznie jako prostej skali „im wyżej, tym zawsze lepiej”, ponieważ poszczególne poziomy odnoszą się do konkretnych sposobów oddziaływania wody.
| Druga cyfra | Ochrona przed wodą |
| 0 | brak ochrony |
| 1 | pionowo padające krople |
| 2 | krople przy wychyleniu obudowy do 15° |
| 3 | natrysk wody |
| 4 | bryzgi wody |
| 5 | strugi wody |
| 6 | silne strugi wody |
| 7 | skutki krótkotrwałego zanurzenia |
| 8 | skutki ciągłego zanurzenia w warunkach uzgodnionych przez producenta i użytkownika |
| 9 | strugi wody o wysokim ciśnieniu i temperaturze |
Przykładowo IP20 jest często spotykane w urządzeniach przeznaczonych do suchych wnętrz. IP44 zapewnia ochronę przed ciałami stałymi o średnicy co najmniej 1 mm i bryzgami wody, natomiast IP65 oznacza pyłoszczelność oraz ochronę przed strugami wody. IP67 uwzględnia skutki krótkotrwałego zanurzenia, a warunki dla IP68 powinny być określone w dokumentacji producenta.
Co oznaczają dodatkowe litery i symbol X w oznaczeniu IP?
Litera X zastępująca cyfrę oznacza, że dla danego kryterium nie podano stopnia ochrony. Nie można więc interpretować jej jako wartości 0 ani zakładać określonego poziomu zabezpieczenia.
W oznaczeniach IP mogą występować również dodatkowe litery. Służą one m.in. do dokładniejszego określenia ochrony przed dostępem do części niebezpiecznych lub przekazania informacji uzupełniających. Przykładowo litera D odnosi się do ochrony przed dostępem za pomocą drutu. Przy doborze urządzenia warto więc sprawdzać całe oznaczenie oraz dokumentację techniczną, zamiast opierać się wyłącznie na dwóch podstawowych cyfrach.
Czym jest stopień ochrony IK?
Kod IK określa odporność obudowy urządzenia elektrycznego na zewnętrzne uderzenia mechaniczne. Skala obejmuje poziomy od IK00 do IK10, którym odpowiada określona energia uderzenia wyrażona w dżulach. Zasady klasyfikacji określa norma IEC 62262, wdrożona w Polsce jako PN-EN 62262.
| Poziom IK | Energia uderzenia |
| IK00 | brak deklarowanej ochrony |
| IK01 | 0,14 J |
| IK02 | 0,20 J |
| IK03 | 0,35 J |
| IK04 | 0,50 J |
| IK05 | 0,70 J |
| IK06 | 1 J |
| IK07 | 2 J |
| IK08 | 5 J |
| IK09 | 10 J |
| IK10 | 20 J |
Wyższa wartość IK oznacza odporność na większą energię uderzenia w warunkach określonych przez normę. Parametr ten nie informuje jednak o zabezpieczeniu przed wodą ani pyłem – te właściwości opisuje IP.
Dlaczego IK jest ważny przy obudowach i szafach sterowniczych?
W automatyce przemysłowej stopień IK warto uwzględniać szczególnie przy doborze obudów i szaf sterowniczych. Znajdująca się w nich aparatura sterująca, zabezpieczająca i łączeniowa powinna być chroniona nie tylko przed pyłem czy wilgocią, ale również przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Ryzyko uderzenia może występować m.in. w halach produkcyjnych, magazynach i ciągach komunikacyjnych, gdzie w pobliżu szafy przemieszczają się pracownicy, wózki lub transportowane są materiały. Znaczenie ma również sposób i miejsce montażu obudowy. Wysoki stopień IP nie oznacza automatycznie wysokiego IK, dlatego oba parametry należy analizować oddzielnie.
Odporność mechaniczna jest istotna także w przypadku obudów montowanych w miejscach ogólnodostępnych lub innych lokalizacjach, w których istnieje zwiększone ryzyko przypadkowego uszkodzenia albo wandalizmu.
IP a IK – czym różnią się te oznaczenia?
IP i IK opisują inne właściwości obudowy, dlatego nie powinny być stosowane zamiennie. IP określa ochronę przed dostępem do części niebezpiecznych, ciałami stałymi i wodą, a IK – odporność na uderzenia mechaniczne.
W praktyce obudowa może mieć wysoki stopień IP, a jednocześnie stosunkowo niski IK – lub odwrotnie. Dlatego przy wyborze obudowy czy szafy sterowniczej trzeba rozpatrywać oba parametry w odniesieniu do rzeczywistych zagrożeń występujących w miejscu instalacji.
Nie warto również wybierać parametrów wyłącznie według zasady „najwyższa wartość będzie najlepsza”. Odpowiedni poziom ochrony powinien wynikać z warunków środowiskowych, sposobu użytkowania urządzenia oraz wymagań konkretnej instalacji.
Jak dobrać IP i IK do środowiska pracy?
Dobór należy rozpocząć od rozpoznania zagrożeń występujących w miejscu montażu. Trzeba uwzględnić m.in. ilość pyłu i innych zanieczyszczeń, możliwość kontaktu z wodą, sposób czyszczenia stanowiska oraz ryzyko przypadkowych uderzeń.
W suchym i czystym wnętrzu wymagania dotyczące IP mogą być niższe niż na stanowisku narażonym na zapylenie czy regularne mycie. Na zewnątrz trzeba natomiast uwzględnić opady, nawiewaną wodę i zanieczyszczenia oraz warunki temperaturowe. Sam stopień IP nie określa przy tym odporności na promieniowanie UV, korozję, substancje chemiczne czy skrajne temperatury – te parametry należy zweryfikować osobno.
Podobnie wygląda dobór IK. Obudowa zamontowana w bezpiecznym miejscu może nie wymagać tak wysokiej odporności mechanicznej jak szafa znajdująca się przy ciągu transportowym czy stanowisku, na którym występuje ryzyko uderzenia.
Jak montaż wpływa na rzeczywisty stopień ochrony obudowy?
Deklarowany stopień IP dotyczy określonej konfiguracji produktu, dlatego nawet odpowiednio dobrana obudowa może stracić swoje właściwości wskutek nieprawidłowego montażu. Szczególnego znaczenia nabierają przepusty kablowe, dławnice, uszczelki, zaślepki oraz sposób wykonania dodatkowych otworów.
Problemem może być np. zastosowanie dławnicy o niższym stopniu ochrony niż obudowa, pozostawienie niewłaściwie zabezpieczonego przepustu czy uszkodzenie uszczelki. Każda modyfikacja obudowy powinna uwzględniać wymagany poziom szczelności całego zestawu.
Przy szczelnych szafach sterowniczych trzeba ponadto zwrócić uwagę na odprowadzanie ciepła. Ograniczona wymiana powietrza może utrudniać chłodzenie znajdujących się wewnątrz komponentów, dlatego wymagania dotyczące IP należy rozpatrywać razem z warunkami termicznymi instalacji.
Jakich błędów unikać przy wyborze IP i IK?
Jednym z podstawowych błędów jest wybieranie stopnia IP bez wcześniejszej analizy warunków pracy. IP65 nie jest uniwersalną odpowiedzią na każdą instalację, podobnie jak IP44 nie będzie właściwe w każdym miejscu narażonym na wilgoć.
Drugim częstym problemem jest pomijanie parametru IK, zwłaszcza przy obudowach i szafach sterowniczych stosowanych w przemyśle. Ochrona przed pyłem i wodą nie zabezpiecza automatycznie urządzenia przed skutkami uderzenia. Trzeba również pamiętać, że deklarowane parametry odnoszą się do konkretnego produktu i jego konfiguracji. Dlatego przed wyborem warto sprawdzić dokumentację techniczną, sposób montażu oraz wymagania wynikające z warunków pracy urządzenia.
