Ступінь захисту IP: розшифровка IP44, IP54, IP65, IP67, IP68

Під час проєктування електроустановок і комплектації щитового обладнання коректний вибір оболонки визначає ресурс контактних з’єднань та безпеку персоналу. Для розшифровки ступенів захисту IP інженери спираються на стандарт ДСТУ EN 60529 (IEC 60529), який регламентує методику випробувань корпусів на проникнення твердих часток, пилу та води. Нижче наведено повний розбір кодування від IP20 до IP69K, параметри лабораторних тестів і правила узгодження класу захисту між корпусом, кабельними вводами та вентиляцією.

Що означає маркування IP за стандартом ДСТУ EN 60529 (IEC 60529)

Абревіатура IP розшифровується як Ingress Protection (захист від проникнення) або International Protection. Згідно з розділом 1 ДСТУ EN 60529:2018, код IP класифікує ступінь захисту кожуха електрообладнання за трьома напрямами: захист людей від доступу до небезпечних струмовідних або рухомих механічних частин, захист обладнання всередині оболонки від потрапляння твердих сторонніх предметів і захист від шкідливого впливу води.

Код складається з літер IP та двох характеристичних цифр, які читаються виключно окремо (не «шістдесят п’ять», а «шість-п’ять»). Перша цифра (від 0 до 6) вказує на стійкість до проникнення твердих тіл і пилу, друга (від 0 до 9) — на волого- та водонепроникність. Якщо для конкретного виробу один із параметрів не нормується або не проходив випробування, замість цифри вказують літеру X: наприклад, маркування IP2X типове для захисних екранів і клемних кришок, де критичний лише захист від дотику пальцями.

Окрім двох цифр, стандарт передбачає необов’язкові літери:

• Додаткова літера (A, B, C, D) — ставиться після другої цифри, якщо реальний рівень захисту людини від доступу до небезпечних частин вищий, ніж зазначено першою цифрою (A — захист від тильної сторони долоні, B — від пальця, C — від інструменту діаметром ≥ 2,5 мм, D — від дроту ≥ 1 мм).
• Допоміжна літера (H, M, S, W) — уточнює умови випробувань: H — високовольтний апарат, M — під час водного тесту рухомі частини перебували в русі, S — рухомі частини були нерухомими, W — захист забезпечується за визначених погодних умов і додаткових заходів.

Важливий нюанс методології IEC 60529 щодо другої цифри: класи до IPX6 включно означають послідовне посилення струменів води, тому корпус IPX6 автоматично відповідає вимогам IPX5 та нижчим. Проте класи IPX7 та IPX8 перевіряють статичним зануренням у воду. Оболонка з маркуванням лише IP67 не обов’язково витримає спрямований водяний струмінь під тиском (IP65 або IP66), оскільки динамічний удар струменя деформує ущільнювач інакше, ніж гідростатичний тиск на глибині 1 метра. Якщо корпус успішно пройшов обидва типи випробувань, виробник зазначає подвійний код — наприклад, IP66/IP67.

Перша і друга цифри коду IP: розшифровка від 0 до 9K

Для точного підбору щитів і коробок під технічне завдання проєктувальнику необхідно розуміти фізичні параметри стендових випробувань, які стоять за кожною цифрою.

Перша цифра (0–6): тверді предмети та пил

• 0 — захист відсутній (відкриті шинні збірки або монтажні плати).
• 1 — захист від твердих тіл діаметром ≥ 50 мм та від випадкового дотику тильною стороною руки (перевіряється сферою Ø 50 мм).
• 2 — захист від предметів діаметром ≥ 12,5 мм; стандартний випробувальний шарнірний «палець» Ø 12 мм і довжиною 80 мм не може торкнутися струмовідних частин.
• 3 — перешкода для предметів діаметром ≥ 2,5 мм (викрутка, товстий дріт, щуп Ø 2,5 мм).
• 4 — захист від твердих тіл діаметром ≥ 1,0 мм (тонкий провід, дрібні металеві ошурки, стрічка або дріт Ø 1 мм).
• 5 (IP5X) — пилозахищена оболонка. Тестується в пиловій камері з тальком: повне виключення проникнення пилу не вимагається, але його кількість не повинна порушувати роботу апаратури чи знижувати електричну міцність ізоляції.
• 6 (IP6X) — повністю пилонепроникний кожух. Випробування проводять у пиловій камері зі створенням вакууму (розрідження до 2 кПа) всередині корпусу протягом 2–8 годин; проникнення пилу всередину не допускається взагалі.

Друга цифра (0–9K): краплі, струмені та занурення

• 0 — захист від вологи відсутній.
• 1 — захист від крапель, що падають строго вертикально (імітація конденсату зі стелі інтенсивністю 1 мм/хв протягом 10 хв).
• 2 — вертикальні краплі при нахилі корпусу на кут до 15° від нормального робочого положення (інтенсивність 3 мм/хв).
• 3 — захист від дощу та водяного пилу, що падає під кутом до 60° до вертикалі.
• 4 (IPX4) — захист від суцільних бризок води з будь-якого напрямку (качальна трубка з отворами або ручний розпилювач зі знятим обмежувальним екраном, 10 л/хв).
• 5 (IPX5) — захист від водяних струменів з будь-якого напрямку. Згідно з параметрами тестування IEC 60529, облив проводять із сопла внутрішнім діаметром 6,3 мм з відстані 2,5–3 м при витраті води 12,5 л/хв і тиску близько 30 кПа (щонайменше 3 хвилини, по 1 хв на 1 м² поверхні).
• 6 (IPX6) — захист від потужних водяних струменів або морських хвиль. Використовується брандспойт із соплом діаметром 12,5 мм з відстані 3 м, витрата води становить 100 л/хв за тиску 100 кПа (1 бар) тривалістю від 3 хвилин.
• 7 (IPX7) — витримує тимчасове занурення у воду на глибину 1 м (для низьких корпусів — нижня грань на глибині 1000 мм, для високих — верхня грань щонайменше на 150 мм нижче поверхні води) протягом 30 хвилин згідно з таблицею 8 стандарту IEC 60529.
• 8 (IPX8) — тривале занурення на глибину понад 1 м. Конкретну глибину та час перебування під водою встановлює виробник за узгодженням із замовником, але режим завжди жорсткіший за IPX7.
• 9 / 9K (IP69 / IP69K) — високотемпературне миття під високим тиском (стандарт IEC 60529 та автопромисловий ISO 20653). Корпус обприскують водою температурою +80 °C під тиском 80–100 бар (8–10 МПа) із витратою 14–16 л/хв з відстані 100–150 мм під чотирма кутами (0°, 30°, 60°, 90°) по 30 секунд на кожну позицію.

Таблиця ступенів захисту IP40, IP44, IP54, IP65, IP66, IP67, IP68 з прикладами обладнання

На практиці монтажники найчастіше працюють із сімома комбінаціями коду IP. Щоб швидко зорієнтуватися, що означає IP65, IP54 чи IP67 стосовно щитової продукції, нижче зведено параметри основних класів і відповідні вироби з асортименту «Сіті Електрика».

Для сухої квартири чи офісу достатньо оболонок IP40: наприклад, розподільча коробка прихованого монтажу CETINKAYA PANO CP1802 (100×100×45 мм) або CP1805 (200×200×70 мм) захищає скрутки й клеми від будівельного сміття і випадкового дотику дротом після встановлення в нішу стіни. Проте вже у підвалі або виробничому цеху через осідання провідного пилу та конденсату мінімальним стандартом стає IP54. Якщо ж ідеться про відкритий фасад чи приямки, де застосовуються розподільчі коробки зовнішні та настінні, варто переходити на класи IP65–IP67 або використовувати підземний кабельний колодязь із поліпропілену CP202020 (200×200×200 мм) чи CP303030 (300×300×300 мм) для ревізії трас у ґрунті.

Як узгодити ступінь захисту щита, розподільчої коробки та аксесуарів

Головний інженерний принцип при складанні низьковольтних комплектів (НКП) — загальний ступінь захисту готового щита або коробки визначається за найслабшим елементом, врізаним у його оболонку. Сам по собі сертифікат на порожній корпус втрачає силу в момент, коли монтажник свердлить у стінці технологічний отвір.

Типовий приклад: для пилового цеху замовляють щит металевий IP66 CETINKAYA PANO (наприклад, CP406025E габаритами 400×600×250 мм із поліуретановим наливним ущільнювачем на дверцятах і суцільнозварним корпусом). Якщо для охолодження частотного перетворювача в бічну стінку врізати стандартну вентиляційну решітку з фільтром і вентилятор ESEN, які мають клас IP54, або встановити на верхню панель даховий вентилятор IP44, увесь щит автоматично знижує свій клас до IP54 чи IP44 відповідно. Аналогічне зниження відбувається при монтажі на дверцята кнопок, перемикачів, потенціометрів або світлосигнальної арматури з нижчим індексом захисту.

Особливої уваги потребує кабельний ввід у розподільчі коробки:

• Мембранні (ступінчасті) сальники. Коробки з інтегрованими еластичними мембранами дозволяють завести кабель без свердління та додаткової фурнітури. В лінійці CETINKAYA PANO серії з кабельними вводами середнього габариту, як-от CP1040 (100×100×50 мм), CP1055 (110×110×70 мм) та CP1051 (150×110×70 мм) із кришкою на защіпках, забезпечують рівень IP54. Більші корпуси з тими ж мембранними вводами — CP1052 (190×145×80 мм), CP1053 (250×200×90 мм), CP1054 (310×230×130 мм) та їхні глибокі версії CP1362–CP1364 — за рахунок притискання кришки чотирма пластиковими чвертьобертовими гвинтами й контурного ущільнювача сертифіковані на IP65. Детальніше про конструктивні відмінності серій читайте в огляді про герметичні розподільчі коробки CETINKAYA PANO.
• Різьбові гермовводи (сальники PG та M). Щоб отримати реальний ступінь захисту IP67 (наприклад, на коробках із гладкими стінками CP1042 розміром 190×145×80 мм або з прозорою кришкою CP1144 розміром 310×230×130 мм), штатні гумові мембрани не підходять — під гідростатичним тиском вода просочиться вздовж оболонки кабелю. У гладку стінку коробки або фланцеву панель металевого щита свердлять отвір коронкою і встановлюють поліамідні кабельні вводи М12–М40×1,5 IP68 виробництва ONKA (наприклад, світло-сірий 1110077 або чорний 1110124 під різьбу M20×1,5). Цанговий затискач із неопреновим кільцем герметично обтискає круглий кабель і одночасно розвантажує жили від висмикування.

Під час монтажу на вулиці кабелі в коробки IP54–IP67 заводять виключно знизу або збоку з формуванням каплевідвідної петлі (провисання кабелю перед входом у сальник). Верхній ввід без захисного козирка навіть при використанні гермовводу IP68 з часом призводить до затікання води по зовнішній оболонці кабелю через температурне старіння гуми.

5 типових помилок при виборі ступеня захисту IP під час монтажу

Навіть за наявності сертифікованого корпусу електромонтажники регулярно стикаються з відмовами автоматики через неправильне трактування стандарту EN 60529.

1. Використання корпусів IP67 замість IP66/IP69K у зонах миття під тиском. Поширений міф: «якщо цифра 7 більша за 6, то коробка IP67 краще витримає мийку Керхером». Насправді плоский або спінений ущільнювач кришки, розрахований на повільне занурення (IP67), може продавитися від вузького високошвидкісного струменя води (IP65/IP66). На харчових виробництвах і автомийках використовують або металеві шафи IP66, або вироби з подвійним маркуванням IP66/IP67.
2. Ігнорування внутрішнього конденсату в герметичних шафах IP65–IP67. Герметичний корпус не є вакуумною камерою. Як підтверджує інженерна практика експлуатації вуличних шаф, при денному нагріванні на сонці та нічному охолодженні всередині корпусу виникає перепад тиску («ефект дихання»), який затягує мікропорції вологого повітря крізь кабельні жили та ущільнення. Коли температура стінки падає нижче точки роси, на шинах і автоматах випадає роса, якій нікуди випаруватися через високий клас IP. Щоб усунути конденсат без втрати герметичності, в стінку врізають вентиляційний ввід (компенсатор тиску) ONKA, а всередині встановлюють антиконденсаційний нагрівач у парі з термостатом або гігростатом для щита.
3. Прокол мембранного сальника викруткою замість підрізання за діаметром. Коли монтажник пробиває мембрану в коробці IP54 або IP65 (наприклад, CP1052) викруткою чи ножем «хрест-навхрест», утворюються рвані щілини, через які всередину вільно заходить пил і комахи. Ступінчасті мембрани потрібно підрізати гострим ножем по кільцю, діаметр якого на 1–2 мм менший за зовнішній діаметр кабелю або гофротруби.
4. Монтаж плоского кабелю (ВВГ-П, ШВВП) у круглий різьбовий гермоввід IP68. Стандартна цанга кабельного вводу ONKA M16 або M20 розрахована тільки на круглий переріз кабелю. При затисканні плоского проводу по боках залишаються дві порожнини, що знижує реальний захист вузла з IP68 до рівня IP20–IP40.
5. Очікування від коду IP захисту від ультрафіолету, хімії та ударів. Маркування IP нічого не говорить про механічну міцність (за неї відповідає код IK за EN 62262, від IK00 до IK10) або стійкість пластику до сонячної радіації. Дешевий побутовий ABS-пластик зі ступенем IP65 на південному фасаді за 2–3 сезони жовтіє, стає крихким і тріскається при першому відкриванні кришки, після чого герметичність повністю зникає.

Часті запитання

Що означає ступінь захисту IP65 простими словами?

Маркування IP65 означає, що корпус є повністю пилонепроникним (перша цифра 6 — пил не потрапляє всередину навіть під дією вакууму) і захищеним від струменів води з будь-якого напрямку (друга цифра 5 — витримує полив із сопла діаметром 6,3 мм з витратою 12,5 л/хв). Таке обладнання можна встановлювати просто неба під прямим дощем та снігом, а також мити помірним струменем води зі шланга без ризику замикання контактів.

Чим відрізняється IP54 від IP65 при виборі розподільчої коробки?

Коробка IP54 має частковий захист від пилу (дрібна фракція може проникати у безпечній кількості) і витримує лише бризки води та дощ під кутом, тому на вулиці її бажано монтувати під навісом або козирком. Корпус IP65 повністю герметичний щодо пилу та витримує прямі напірні струмені води, завдяки чому підходить для відкритих фасадів, автомийок та сильно запилених виробничих дільниць (деревообробка, елеватори, цементні лінії).

Чи можна закопувати в землю розподільчу коробку зі ступенем захисту IP67 або IP68?

Звичайну настінну коробку IP67 (наприклад, серій CP1042–CP1046) закопувати безпосередньо в ґрунт без додаткового захисту не рекомендується: клас IP67 розрахований лише на короткочасне занурення у воду до 30 хвилин, а тиск ґрунту при морозному пученні може деформувати тонкі пластикові стінки. Для підземних трас використовують спеціалізовані пластикові кабельні колодязі з товстостінного поліпропілену (як-от CETINKAYA PANO CP202020 або CP303030), а самі з’єднання всередині виконують у коробках IP67/IP68 або заливають компаундом чи саджають на клейову термоусадку.

Який ступінь захисту потрібен для вуличного електрощита обліку або автоматики?

Для відкритого монтажу на стовпі або фасаді будівлі мінімально допустимим вважається клас IP54, проте стандартом надійності для сучасних вуличних щитів є IP65 (пластикові бокси) та IP66 (металеві зварні шафи CETINKAYA PANO з поліуретановим ущільнювачем і захисним козирком). Усі кабельні вводи в такий щит мають виконуватися знизу через гермовводи класу не нижче IP68.

Джерела

• ДСТУ EN 60529:2018 (офіційний текст стандарту)
• IEC 60529:1989+AMD1:1999+AMD2:2013 — Degrees of protection provided by enclosures (IP Code), IEC Webstore
• FN Enclosure / STEGO Guidance — Why IP65 or IP66 Rating Does Not Eliminate Condensation