IEC 60529 ve IP Kodu: Koruma Derecelerini Doğru Okumak.

IEC 60529, her mühendisin tanıdığı ama pek azının dikkatle okuduğu kısaltmaların ardındaki standarttır: IP65, IP67, IP2XD. Bu standart IP Kodunu — İngilizce'deki Ingress Protection, yani giriş korumasını — tanımlar; bir muhafazanın birbirinden oldukça farklı iki tehdide karşı sağladığı koruma derecesini sınıflandırır: toz dahil katı yabancı cisimler ve su. Alışılmadık bir belgedir, çünkü bir yangın ya da darbe standardının olduğu anlamda gerçek bir deney standardı değildir. Bir gösterimdir — iki rakam ve birkaç isteğe bağlı harfle bir muhafazanın nelere karşı dışarıda tuttuğunun kanıtlandığını ifade eden sıkıştırılmış bir dilbilgisidir. Deney düzenekleri ise bu gösterimi doldurmak için vardır.

Bu ayrım önemlidir, çünkü IP Kodu ölçüldüğünden çok daha sık okunur. Bir tasarımcı, tek bir deney bile yapmadan teknik föyden IP54'ü seçer. IP66 ile IP67'yi karşılaştıran bir alıcı da hiçbir şey ölçmez — bir işareti ürün dosyasıyla karşılaştıran bir denetçi de öyle. Hepsi bir kodu çözümler ve buradaki tekrarlayan hataların çoğu deney hatası değil, okuma hatasıdır. Bu yazı, kodu doğru okumakla ilgili: her konumun ne anlama geldiği, işin komşu standartlarla nasıl bölüşüldüğü ve bir ekiple bir kez oturup netleştirmeye değer birkaç yanlış okuma.

IEC 60529 nerede biter, komşuları nerede başlar

IEC 60529, koruma derecelerini ve her birinin hangi koşullarda doğrulanacağını belirler. Ancak bir muhafazaya bastırdığınız fiziksel cisimleri size tek başına vermez. Onlar IEC 61032'den gelir; bu standart, tanımlı geometriye ve tanımlı uygulama kuvvetine sahip standartlaştırılmış deney problarını — rijit küreyi, mafsallı deney parmağını, rijit pimleri ve deney tellerini — belirler. İş bölümü nettir: 60529, bir "parmak" ya da "tel" düzeyinin neyi temsil ettiğini söyler; 61032 ise parmağın ve telin kendisidir. 61032'ye göre üretilmiş bir prob takımı, boyutlar ve kuvvetler deney laboratuvarının insafına bırakılmayıp bu standartta sabitlendiği için üreticiden üreticiye değişmez.

İkinci komşu, IP Kodunun karayolu taşıtlarına yönelik sürümü olan ISO 20653'tür. Aynı omurgayı paylaşır, ancak yoğun temizliğe maruz kalan taşıtlar için su tarafını genişleterek güçlü jet ile yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı jet deneylerini ekler. Çoğu kişinin IPx9K olarak bildiği yakın mesafeli yüksek basınç deneyi de buradan gelir. IEC 60529'un kendisi de sonraki bir değişiklikle 9 koduna kavuştu; dolayısıyla temel kod 60529'da yaşar, karayolu taşıtı şiddetleri ve "K" soyağacı ise ISO 20653'e aittir. İkisi uyumludur ama özdeş değildir ve bir işaretleme, hangi belgeye göre uygulandıysa ona izlenebilmelidir.

IP deneyi nadiren yalnız yürür. IEC 60068-2 serisinin iklimsel şartlandırma metotları çoğu kez giriş koruması deneyiyle birlikte uygulanır ve IP dereceleri yukarıdan ürün güvenliği standartlarınca çağrılır — ev aletleri için IEC 60335, aydınlatma armatürleri için IEC 60598, fiş ve prizler için IEC 60884, tıbbi elektrikli cihazlar için IEC 60601. Bunların hiçbiri IP Kodunu yeniden tanımlamaz; muhafazaları için ona atıf yapar. Yani bir ürün dosyası IP54'e atıf yaptığında, gereklilik genellikle bu ürün standartlarından biri üzerinden gelmiştir ve 60529 ise onun okunduğu sözlüktür.

Kodun dilbilgisi

Tam bir IP gösterimi şöyle okunur: önce IP harfleri, ardından bir birinci karakteristik rakam, ardından bir ikinci ve sonra en fazla iki isteğe bağlı harf. Birinci rakam 0 ile 6 arasındadır ve katıları ile tozu kapsar; ikinci rakam 0 ile 9 arasındadır (karayolu taşıtı kullanımında 9K ile) ve suyu kapsar. Bir karakteristik belirtilmemiş ya da beyan edilmemişse, ilgili rakamın yerine X harfi konur — IPX7, katılar hakkında hiçbir iddia taşımadan bir su sonucunu bildirir, IP6X ise tersini. İsteğe bağlı harfler ise erişim ve deney koşullarına dair daha ince ayrıntıyı taşır.

Birinci rakam — katılar ve tehlikeli parçalara erişim

Birinci rakam aynı anda iki işi birden görür ve bu çift anlam, kodun tamamı hakkında anlaşılması en yararlı şeydir. Hem katı yabancı cisimlerin girişine karşı korumayı, hem de kişilerin içerideki tehlikeli parçalara erişimine karşı korumayı derecelendirir. Aynı rakam hem "bir tel içeri girer mi" hem de "bir parmak gerilim altındaki parçaya ulaşabilir mi" sorularına yanıt verir.

• 0 — koruma yok.
• 1 — 50 mm ve daha büyük katı cisimler; elin tersiyle erişim.
• 2 — 12,5 mm ve daha büyük cisimler; parmakla erişim.
• 3 — 2,5 mm ve daha büyük cisimler; aletle erişim.
• 4 — 1,0 mm ve daha büyük cisimler; telle erişim.
• 5 — toza karşı korumalı: sınırlı giriş kabul edilir, ancak işletmeyi aksatacak ölçüde değil.
• 6 — toz geçirmez: toz girişi yok.

4 ile 5 arasında karakterin değiştiğine dikkat edin. 4'e kadar ölçüt, belirli boyuttaki ayrık bir cismin dışarıda tutulmasıdır ve bir probla doğrulanır. 5 ile 6'da ise konu, bir hazne içindeki ince toza kayar; burada soru artık "cisim girdi mi" değil, "zararlı miktarda toz birikti mi"dir. Birinci rakamın iki yarısı tümüyle farklı düzeneklerle denetlenir.

İkinci rakam — su

İkinci rakam su korumasını anlatır. Onu tek bir yükselen "ıslaklık" ölçeği gibi değil, her biri kendi düzeneğine sahip ayrı deneyler dizisi olarak okuyun.

• 0 — koruma yok.
• 1 — dik olarak damlayan su.
• 2 — muhafaza 15 dereceye kadar eğikken damlayan su.
• 3 — dikeyden 60 dereceye kadar püskürtülen su.
• 4 — her yönden sıçrayan su.
• 5 — 6,3 mm ağızlıktan su jetleri.
• 6 — 12,5 mm ağızlıktan güçlü su jetleri.
• 7 — geçici daldırma, tipik olarak 1 m derinlikte 30 dakika.
• 8 — üzerinde anlaşılan koşullar altında sürekli daldırma; IPX7'den daha derin ya da daha uzun.
• 9 (karayolu taşıtı kullanımında 9K) — yakın mesafeli, yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı su jetleri.

8 kodu bu düzgün merdiveni bozar. Tek ve sabit bir koşulu yoktur, çünkü derinlik ve süre üretici ile kullanıcı arasında kararlaştırılır ve sonra kayda geçirilir. Aynı IPX8 ile işaretlenmiş iki ürün, oldukça farklı şiddetlerde deneyden geçmiş olabilir; işte bu yüzden bir IPX8 iddiası, yanında üzerinde anlaşılan koşullar yazılı olmadan pek bir şey ifade etmez.

İlave ve tamamlayıcı harfler

Mühendislerin en çok göz gezdirip geçtiği yer isteğe bağlı harflerdir ve birinci rakamın çift anlamı tam da burada çözülür. Bir ilave harf — A, B, C ya da D — tehlikeli parçalara erişime karşı korumayı, bu koruma birinci rakamın tek başına ima edeceğinden daha yüksek olduğunda bildirir; bunu da cisim denetiminde kullanılan aynı IEC 61032 problarıyla yapar:

• A — elin tersi (50 mm küre).
• B — parmak (mafsallı deney parmağı).
• C — alet (2,5 mm pim).
• D — tel (1,0 mm prob).

Bu durumda IP2XD şöyle okunur: cisim koruması yalnızca 12,5 mm (parmak) düzeyinde, ama erişim koruması en aşağı tel düzeyine kadar. Muhafaza, bir telin durduramayacağı cisimleri içeri alır; yine de ince bir tel tehlikeli bir parçaya erişemez. İlave harf olmasaydı bu birleşimi ifade etmenin hiçbir yolu olmazdı — ikinci rakam suyla meşguldür ve birinci rakam yalnızca tek bir değer taşır.

Bir tamamlayıcı harf — H, M, S ya da W — dereceye değil, cihaza ya da deneye dair bilgi ekler. H, yüksek gerilimli cihazı işaret eder. M ve S, su deneyi sırasında cihazın enerjili ve hareketli (M) mi yoksa durağan (S) mi olduğunu kaydeder; bu, hareketli bir parça suyun içeri sızma yolunu değiştirdiğinde önem kazanır. W, derecenin belirtilen hava koşulları altında geçerli olduğunu gösterir. Bu harfler bazı ürün ailelerinde karşımıza çıkar, tüketici derecelerinin çoğunda ise iki rakamın tek başına durduğu yerde yoktur.

Kodu dolduran deney düzenekleri

Alt düzeylerdeki katılar ve erişim, IEC 61032 prob takımıyla doğrulanır; bu prob, standardın tanımladığı kuvvetle uygulanır ve erişim denetleniyorsa probun tehlikeli bir parçaya değemediğini doğrulamak için izlenir. Toz koruması (birinci rakam 5 ve 6) ise süspansiyonda tutulan ince talk pudrası kullanan bir toz haznesine taşınır. Standart, iki toz deneyi kategorisini birbirinden ayırır. Kategori 1, muhafaza içinden bir basınç farkı — kısmi vakum — çekerek havayı ve tozu etkin biçimde içeri doğru emer; bu, muhafazanın normal işletmesinin böyle bir düşük basınç yaratabildiği yerlerde kullanılan daha zorlu durumdur. Kategori 2 ise vakum uygulamaz ve muhafazanın çalışırken nefes almadığı yerlerde kullanılır. Hangisinin uygulanacağı serbest bir tercih değildir; muhafazanın kullanımdaki davranışından çıkar ve ikisini karıştırmak, yersiz bir "geçti" ya da gereksiz bir "kaldı" sonucu doğurur.

Su koruması, ikinci rakama uyan düzenekle doğrulanır: IPX1 ve IPX2 için bir damlatma kutusu, IPX3 ve IPX4 için bir salınan boru ya da püskürtme düzeneği, IPX5 ve IPX6 için kalibre edilmiş jet ağızlıkları, IPX7 ve IPX8 için bir daldırma tankı ve yakın mesafeli IPx9K şiddeti için yüksek basınçlı, ısıtmalı jet sistemi. Her düzenek farklı bir fiziksel mekanizmayı temsil eder ve bu fark, üzerinde durulmaya değer yanlış okumaların kök nedenidir.

Sürekli paraya mal olan üç yanlış okuma

İlki ve en kritik olanı: IPX7 ve IPX8, IPX5 ya da IPX6'yı içermez. Daldırma ve jet, farklı hata yollarını yoklayan farklı deneylerdir. Sızdırmaz bir cihaz, su altında tutulmaya dayanabilir ama bir contanın dudağını geçip suyu içeri iten yönlendirilmiş bir jet altında sızdırabilir; tersi de aynı ölçüde mümkündür. Her ikisine de dayanması gereken bir muhafazaya çift derece verilir — örneğin IPX6/IPX7 biçiminde yazılır — çünkü hiçbir rakam tek başına diğerini kapsamaz.

Farklı deneyler. Farklı hata yolları. Bir rakam diğerinin yerini tutamaz.

İkincisi, X'i sıfır gibi okumaktır. X, "belirtilmemiş" ya da "beyan edilmemiş" demektir, "koruma yok" değil. IPX7 katılar hakkında hiçbir iddia taşımaz; IP0X iddia etmez. Katı koruması uygulama için önemliyse, bir X bilgide bir boşluktur — en kötüyü ya da en iyiyi varsaymak yerine eksik rakamı isteyin.

Üçüncüsü, birinci rakamın iki anlam taşıdığını unutmaktır. Bir ilave harf, erişim koruması ile cisim korumasının ayrıştığının işaretidir: erişimi rakamdan çıkarmak yerine harfi okuyun. Bu üç noktayı bir kez geçirin, bir ekip neredeyse her IP gösterimini doğru okur.

Planlama yaparken mühendislik sonuçları

Föye yazmak istediğiniz bir rakamdan değil, gerçek maruziyetten yola çıkarak belirleyin: daha yüksek bir rakam, farklı bir deneyin geçildiği anlamına gelir, sizin ortamınız için ille de "daha fazla" koruma anlamına gelmez ve dürüst yanıt bir çift derece olabilir. IP Kodunun neyi dışarıda bıraktığını gözden kaçırmamak da en az o kadar önemlidir. Korozyon hakkında hiçbir şey söylemez, mekanik darbe hakkında hiçbir şey söylemez, sıvının kimyası hakkında hiçbir şey söylemez — deney ortamı saf sudur, agresif ya da tuz yüklü bir sıvı değil. Bu yüzden zorlu ortamlar çoğu kez IP derecesinin yanına bir şey daha gerektirir: korozyona dayanıklı malzemeler, ayrı bir mekanik darbe derecesi ya da giriş koruması deneyiyle birlikte yürütülen IEC 60068-2 metotlarından iklimsel şartlandırma. Ve IPX8 anlaşmaya dayalı tanımlandığı için, bir şartnamedeki IPX8 satırı, ardındaki derinlik ve süre yazıya dökülmeden eksiktir. Hangi belgenin geçerli olduğuna — IEC 60529 mu ISO 20653 mü — erkenden karar verin; çünkü karayolu taşıtı şiddetleri ve K soyağacı hem düzeneği hem işaretlemeyi değiştirir.

ULMEKA bu resmin neresinde

ULMEKA Mechatronics, bu kod konumlarını tanımlı ve tekrarlanabilir bir deneye dönüştüren deney ekipmanlarını tasarlar ve üretir. Su tarafında bu, IPX1 ve IPX2 için damlatma kutularından başlar; IPX3 ve IPX4 için salınan boru ve püskürtme düzeneklerinden, IPX5 ve IPX6 için 6,3 mm ve 12,5 mm ağızlıklı jet düzeneklerinden, IPX7 ve IPX8 için daldırma tanklarından geçerek yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı IPx9K sistemlerine uzanır. Katı tarafında ise IP5X ve IP6X düzeyleri için toz haznelerini ve eksiksiz IEC 61032 erişim ve cisim prob takımını üretiriz. Bunlar bağımsız düzenekler ya da birleşik hazneler olarak gelir; tam yapılandırma — ağızlık boyutları, hazne kategorisi, daldırma derinliği, prob takımı içeriği — ürünün hangi standarda göre işaretleneceğine bağlı olarak teklif aşamasında netleştirilir.