In che modo la classificazione IP influisce sulla scelta dell'involucro elettrico?

 

Quando si seleziona un quadro elettrico, il grado di protezione IP determina la capacità prevista del quadro di resistere all'ingresso di particelle solide e acqua. Per i team di acquisto e gli ingegneri elettrici, questa valutazione dovrebbe essere trattata come un requisito di progettazione piuttosto che come una semplice specifica di prodotto.

Un armadio IP65 e un armadio IP66 forniscono entrambi protezione contro la polvere-, ma i requisiti di protezione dall'acqua sono diversi. All'interno di una cabina elettrica controllata può essere sufficiente un armadio IP54, mentre lo stesso armadio può non essere adatto per un'installazione all'aperto esposta a pioggia e getti d'acqua.

La scelta corretta dipende dall'ambiente reale, dalla struttura dell'armadio, dal metodo di ingresso dei cavi, dalla tenuta della porta, dalla disposizione dell'apparecchiatura e dalle condizioni di manutenzione.

Cosa specifica effettivamente una classificazione IP?

Il codice IP è definito dalla norma IEC 60529 e utilizza due cifre caratteristiche.

La prima cifra specifica la protezione contro oggetti solidi e polvere. La seconda cifra specifica la protezione contro l'acqua.

Per esempio:

Grado di protezione IP	Protezione solida	Protezione dell'acqua
IP54	Protezione limitata dall'ingresso di polvere	Spruzzi d'acqua
IP55	Protetto dalla polvere-	Getti d'acqua
IP65	A prova di polvere-	Getti d'acqua
IP66	A prova di polvere-	Potenti getti d'acqua
IP67	A prova di polvere-	Immersione temporanea

Le due cifre dovrebbero essere valutate separatamente. Una seconda cifra più alta non significa automaticamente che la custodia sia migliore in ogni applicazione.

Ad esempio, IP67 è adatto per immersioni temporanee, mentre IP66 è adatto a potenti getti d'acqua. Il rating richiesto dovrebbe corrispondere all'esposizione effettiva e non semplicemente selezionare il numero più alto.

 

Come la prima cifra influenza la selezione del gabinetto

 

La prima cifra IP diventa particolarmente importante negli ambienti di produzione in cui le particelle sospese nell'aria possono penetrare in un involucro.

IP5X

IP5X indica un involucro-protetto dalla polvere. L'ingresso di polvere è limitato a un livello tale da non interferire con il funzionamento dell'apparecchiatura.

Questo livello può essere preso in considerazione per alcune applicazioni industriali interne in cui la concentrazione di polvere è moderata.

IP6X

IP6X indica un involucro-a prova di polvere.

Questo requisito è più appropriato quando i componenti elettrici devono essere isolati dalle polveri sottili.

Gli ambienti tipici includono:

Laboratori di lavorazione dei metalli

Impianti di cemento

Impianti per la lavorazione del legno

Aree di attrezzature minerarie

Linee di produzione industriale

Per queste applicazioni, un involucro IP65 o IP66 può fornire protezione a tenuta di polvere-quando il design completo dell'armadio supporta la classificazione specificata.

 

Come la seconda cifra influenza la selezione del gabinetto

 

L'esposizione all'acqua deve essere valutata in base all'effettiva fonte d'acqua.

IPX4

IPX4 protegge dagli spruzzi d'acqua da diverse direzioni.

Può essere adatto per apparecchiature interne esposte a schizzi occasionali ma non a getti d'acqua diretti.

IPX5

IPX5 protegge dai getti d'acqua.

Questo livello è comunemente considerato per armadi industriali esposti alla pioggia o ad operazioni di pulizia moderate.

IPX6

IPX6 fornisce protezione contro potenti getti d'acqua.

È più appropriato per le apparecchiature esposte a spruzzi d'acqua più forti o a condizioni di lavaggio impegnative.

IPX7

IPX7 copre l'immersione temporanea.

Questa valutazione dovrebbe essere presa in considerazione quando l'allagamento o l'immersione accidentale fanno parte del rischio dell'installazione.

La distinzione è importante durante la specifica. Un armadio esposto al lavaggio ad alta-pressione non dovrebbe essere selezionato solo perché presenta una classificazione IP-correlata all'immersione.

 

IP54, IP65 e IP66: come dovrebbero scegliere gli acquirenti?

 

Queste tre classificazioni vengono spesso confrontate durante l'acquisto di quadri elettrici.

IP54

IP54 può essere appropriato quando l'armadio è installato in un ambiente interno controllato.

Gli esempi includono:

Locali elettrici

Sistemi di controllo per interni

Aree di automazione di fabbrica

Costruzione di apparecchiature elettriche

Se l'armadio non è esposto alla pioggia diretta o a forti spruzzi d'acqua, specificare IP65 può fornire una protezione superiore ai requisiti effettivi.

IP65

IP65 fornisce protezione-a tenuta di polvere e resistenza ai getti d'acqua.

Viene comunemente specificato per:

Armadi elettrici da esterno

Armadi di controllo industriali

Apparecchiature per l'energia solare

Infrastruttura delle telecomunicazioni

Attrezzature di fabbrica esposte all'umidità

Per molte applicazioni industriali, IP65 fornisce un livello di protezione pratico senza richiedere la resistenza aggiuntiva ai getti d'acqua-associata a IP66.

IP66

IP66 è destinato ad ambienti in cui l'armadio potrebbe essere esposto a potenti getti d'acqua.

Le applicazioni tipiche includono:

Attrezzature industriali pesanti

Infrastrutture elettriche esterne

Aree di lavaggio

Installazioni costiere

Attrezzatura esposta a condizioni atmosferiche avverse

L'involucro deve avere guarnizioni delle porte, giunti dei pannelli, ingressi dei cavi e precisione strutturale adeguati per ottenere la protezione richiesta.

 

La struttura del cabinet determina le prestazioni IP effettive

 

La classificazione IP non è determinata soltanto dal materiale del cabinet.

Un armadio in acciaio può essere realizzato con una lamiera spessa e non riuscire comunque a fornire la protezione di ingresso richiesta se la porta, la guarnizione, gli ingressi dei cavi o i giunti non sono progettati correttamente.

Interfaccia porta e guarnizione

La guarnizione della porta costituisce l'interfaccia di tenuta principale tra il corpo dell'armadio e la porta.

I parametri importanti includono:

• Materiale della guarnizione
• Sezione trasversale-della guarnizione
• Quantità di compressione
• Allineamento della porta
• Condizioni della superficie di contatto

Una compressione insufficiente della guarnizione può lasciare un percorso di perdita. Una compressione eccessiva può deformare la guarnizione e aumentare la forza di chiusura.

Il design della guarnizione deve quindi essere abbinato alla geometria della porta.

Ingresso cavi

I punti di ingresso dei cavi sono una delle aree più comuni che influiscono sulla sigillatura dell'involucro.

Un armadio può avere una porta ben-sigillata ma perdere comunque il livello di protezione previsto a causa delle aperture per i cavi non sigillate.

A seconda del design, i produttori possono utilizzare:

• Pressacavi
• Piastre premistoppa sigillate
• Telai ingresso cavi
• Sistemi di tenuta a compressione

Prima di fabbricare l'armadio è necessario considerare il diametro del cavo, la quantità, la direzione di ingresso e i requisiti di manutenzione.

Giunti dei pannelli

Gli armadi elettrici-a pavimento possono contenere più pannelli in lamiera.

Quando si progetta un involucro con classificazione IP-, è necessario considerare il collegamento tra tetto, pannelli laterali, pannello posteriore, base e telaio.

Un allineamento inadeguato del pannello o spazi incontrollati possono compromettere il percorso di sigillatura.

 

Grado di protezione IP e selezione del quadro elettrico per esterni

 

L'installazione all'aperto introduce diversi fattori oltre alla pioggia.

Un armadio elettrico esterno potrebbe presentare:

• Piovere
• Acqua spinta dal vento-
• Polvere
• Condensazione
• Esposizione ai raggi UV
• Ciclaggio della temperatura
• Umidità
• Aria-carica di sale

Ciò significa che il grado di protezione IP non deve essere valutato indipendentemente dalla selezione del materiale e dal trattamento superficiale.

Ad esempio, un armadio in acciaio al carbonio IP65 può fornire protezione dall'ingresso di polvere e acqua, ma le sue prestazioni contro la corrosione a lungo-termine dipendono dal trattamento superficiale dell'acciaio, dal sistema di rivestimento, dall'ambiente di installazione e dalle condizioni di manutenzione.

Negli ambienti costieri, l’acciaio inossidabile può essere preso in considerazione laddove l’esposizione alla corrosione è significativa.

Le specifiche dell'armadio dovrebbero pertanto includere sia il grado IP richiesto che il materiale o la finitura superficiale appropriati.

 

Grado di protezione IP e protezione dei componenti elettrici

 

Il livello di protezione richiesto è influenzato anche dai componenti installati all'interno dell'armadio.

Un armadio contenente morsettiere semplici può avere requisiti ambientali diversi da uno contenente:

• Controllori PLC
• Azionamenti a frequenza variabile
• PC industriali
• Alimentatori
• Interruttori automatici
• Apparecchiature di comunicazione

I componenti elettronici possono essere influenzati da umidità, polvere conduttiva e contaminazione.

Un grado IP più elevato può ridurre la possibilità che i contaminanti raggiungano le apparecchiature interne, ma è necessario considerare anche la gestione termica.

Un armadio ermeticamente chiuso può limitare il flusso d’aria naturale. Se i componenti interni generano calore significativo, la progettazione potrebbe richiedere:

• Filtra i fan
• Scambiatori di calore
• Unità di condizionamento dell'aria
• Sistemi di raffreddamento esterni

I requisiti di protezione dell’involucro e la strategia di gestione termica dovrebbero pertanto essere sviluppati insieme.

 

Precisione produttiva e tutela della proprietà intellettuale

 

La classificazione IP specificata impone requisiti aggiuntivi alla produzione della lamiera.

Per un involucro metallico con classificazione IP-, importanti controlli di produzione includono:

Taglio laser

Il taglio accurato garantisce che i pannelli e le aperture corrispondano alle dimensioni previste.

Piegatura CNC

Angoli di piegatura e dimensioni coerenti aiutano a mantenere il corretto allineamento tra i pannelli dell'armadio e le porte.

Saldatura

La saldatura deve fornire un'integrità strutturale sufficiente controllando al tempo stesso la deformazione attorno alle aree di sigillatura.

Assemblaggio della porta

Cerniere, serrature e telai delle porte necessitano di un posizionamento accurato per ottenere una compressione costante della guarnizione.

Trattamento superficiale

Il sistema di rivestimento deve coprire le superfici in acciaio esposte e mantenere un'adeguata adesione durante il servizio.

Questi fattori di produzione hanno una relazione diretta con l'involucro finito piuttosto che semplicemente con l'aspetto del mobile.

 

Requisiti di classificazione IP per diverse applicazioni

 

Automazione industriale

Gli armadi di automazione installati in aree interne pulite possono utilizzare IP54 o IP55.

Gli ambienti di lavorazione con refrigerante, particelle metalliche e spruzzi d'acqua possono richiedere IP65 o IP66 a seconda dell'esposizione effettiva.

Distribuzione dell'energia

Gli armadi di distribuzione elettrica per esterni richiedono comunemente IP65 o IP66 se esposti a pioggia e polvere.

La progettazione dell'armadio deve tenere conto anche del percorso dei cavi, della generazione di calore dei componenti e delle condizioni di corrosione.

Energia rinnovabile

Gli impianti solari ed eolici rimangono all'aperto per lunghi periodi.

Quando si specifica la custodia è necessario considerare la polvere, la pioggia, l'umidità e le variazioni di temperatura.

Telecomunicazioni

Le apparecchiature di comunicazione esterne richiedono protezione dalla pioggia e dai contaminanti presenti nell'aria.

La sigillatura dell'ingresso cavi è particolarmente importante perché gli armadi per telecomunicazioni spesso contengono più cavi di comunicazione e di alimentazione.

Trasformazione alimentare

I frequenti lavaggi creano requisiti diversi rispetto al normale uso industriale interno.

La sigillatura dell'armadio, la scelta dei materiali, la finitura superficiale e le procedure di pulizia dovrebbero essere valutate insieme.

 

Contenitori elettrici con classificazione IP-personalizzati di Prota

 

Alcuni progetti richiedono dimensioni dell'armadio, strutture interne e disposizioni di tenuta che non sono disponibili nei cataloghi di custodie standard.

Prota produce involucri elettrici metallici personalizzati per applicazioni industriali e supporta i requisiti specifici del progetto-che coinvolgono la struttura dell'armadio, la fabbricazione della lamiera e la progettazione della protezione.

La personalizzazione può includere:

• Larghezza, altezza e profondità del mobile
• Configurazione della porta
• Piastre di montaggio interne
• Posizioni di ingresso dei cavi
• Disposizioni delle guarnizioni
• Strutture di ventilazione
• Sistemi di chiusura
• Trattamento superficiale
• Costruzione dell'involucro con classificazione IP-

Il processo di produzione comprende il taglio laser CNC, la piegatura di precisione, la saldatura e la finitura superficiale.

Per un progetto che richiede una classificazione IP specifica, i clienti possono fornire disegni dell'armadio, layout delle apparecchiature, condizioni ambientali e livelli di protezione richiesti per la revisione tecnica.

 

Cosa dovrebbe essere incluso in una richiesta di offerta per un involucro con classificazione IP-?

 

Una specifica di approvvigionamento dovrebbe fornire più informazioni rispetto alla semplice indicazione "armadio IP65".

Una richiesta di offerta utile dovrebbe includere:

Grado IP richiesto:
Ad esempio, IP54, IP55, IP65 o IP66.

Ambiente di installazione:
Interni, esterni, stabilimenti, aree costiere, zone di lavaggio o altre condizioni.

Dimensioni del mobile:
Dimensioni esterne richieste e spazio di installazione disponibile.

Dotazioni interne:
Elenco dei componenti, peso approssimativo, disposizione di montaggio e generazione di calore.

Requisiti del cavo:
Numero di cavi, diametri dei cavi, posizioni di ingresso e direzione preferita di ingresso dei cavi.

Materiale:
Acciaio al carbonio, acciaio inossidabile o altro materiale specificato.

Finitura superficiale:
Rivestimento a polvere, finitura in acciaio inossidabile o requisiti di rivestimento specifici-del progetto.

Quantità di produzione:
Quantità del prototipo, quantità dell'ordine iniziale e domanda annuale prevista.

Queste informazioni consentono al produttore di valutare la struttura dell'involucro prima della produzione e di identificare potenziali problemi di tenuta o di gestione termica-in fase di progettazione.