درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی چیست؟

IP مخفف Ingress Protection است و به عنوان یک استاندارد بین‌المللی درجه حفاظت در تجهیزات الکتریکی شناخته می‌شود. این رتبه‌بندی با بررسی سطوح مختلف IP به کاربران کمک می‌کند تا درک کنند هر محصول تا چه حد در برابر عوامل محیطی محافظت شده و برای چه شرایطی مناسب است. تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در صورت نفوذ گرد و غبار یا آب ممکن است دچار نقص یا آسیب شوند؛ به همین دلیل، کمیسیون بین‌المللی IEC رتبه‌بندی‌های حفاظت در برابر نفوذ (IP) را تدوین کرده است.

رتبه‌بندی IP (Ingress Protection) سه عامل کلیدی را مشخص می‌کند:

  • حفاظت کاربران در برابر تماس با قطعات الکتریکی یا مکانیکی
  • میزان حفاظت محفظه در برابر گرد و غبار، خاک و اشیاء خارجی
  • مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و آب

رتبه‌بندی IP معمولاً شامل دو رقم است که گاهی با یک حرف اضافی همراه می‌شود تا مواد خاص، خطرات یا سناریوهای آزمایش را نشان دهد، مانند IP43 یا IP67.

با وجود تفاوت‌های جزئی، طبقه‌بندی IP عموماً استاندارد شده است:

در بریتانیا طبق BS EN 60529:1992
استانداردهای اروپایی با IEC 60509:1989 مطابقت دارند
استاندارد بین‌المللی مطابق EN 60529 است
در ایران، استاندارد ملی ISIRI 2868 از درجه حفاظت IP برای طبقه‌بندی وسایل برقی تا ولتاژ نامی 72٫5 کیلوولت استفاده می‌کند.
عدد اول به محافظت در برابر اجسام جامد اشاره دارد و در مقیاسی از 0 (بدون محافظت) تا 6 (بدون ورود گرد و غبار) رتبه‌بندی می‌شود.
رقم دوم رتبه‌بندی IP عددی بین 0 تا 9 است. در این عدد، می‌توانید ببینید که یک ماده چقدر در برابر نفوذ رطوبت در اعماق، زوایا، شدت‌ها و فشارهای مختلف غوطه‌وری یا قرار گرفتن در معرض آب مقاومت می‌کند.

IP44

جدول و نمودار رتبه‌بندی IP

می‌توانید در جدول رتبه‌بندی IP زیر، معنای هر رقم در یک کد IP استاندارد را بیابید. با استفاده از این نمودار حفاظت در برابر نفوذ، می‌توانید تعیین کنید که اجزای مکانیکی یا الکتریکی یک وسیله خاص باید در برابر چه خطرات و سناریوهایی محافظت شوند. همچنین می‌توانید ببینید که چگونه این محافظت در هر محیط اعمال می‌شود.

رقم اول: میزان حفاظت در برابر ورود اجسام خارجی و ذرات معلق

رقم اول سطح حفاظت
0 یا X بدون رتبه‌بندی (یا بدون ارائه رتبه) از نظر حفاظت در برابر نفوذ این نوع
1 حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگ‌تر از ۵۰ میلی‌متر (تماس تصادفی دست با کف دست باز)، اما بدون حفاظت در برابر تماس عمدی اعضای بدن
2 حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگ‌تر از ۱۲ میلی‌متر (تماس تصادفی انگشت)
3 حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگ‌تر از ۲٫۵ میلی‌متر (ابزار و سیم‌ها)
4 حفاظت در برابر اجسام جامد بزرگ‌تر از ۱ میلی‌متر (ابزار و سیم‌های نازک، میخ، پیچ، حشرات بزرگ و سایر اجسام کوچک بالقوه نفوذکننده)
5 حفاظت جزئی در برابر گردوغبار و سایر ذرات، به‌طوری‌که هرگونه نفوذ باعث آسیب یا اختلال در عملکرد رضایت‌بخش اجزای داخلی نشود
6 حفاظت کامل در برابر گردوغبار و سایر ذرات، شامل آب‌بندی کامل (Vacuum Seal) و آزمون‌شده در برابر جریان هوای پیوسته

رقم دوم: میزان حفاظت در برابر نفوذ رطوبت

رقم دوم سطح حفاظت
0 یا X بدون رتبه‌بندی (یا بدون ارائه رتبه) از نظر حفاظت در برابر نفوذ این نوع
1 حفاظت در برابر چکیدن عمودی قطرات آب، مانند میعان (رطوبت تقطیرشده)، به‌گونه‌ای که در حالت ایستاده دستگاه، هیچ آسیبی یا وقفه‌ای در عملکرد اجزا ایجاد نشود
2 حفاظت در برابر چکیدن عمودی آب هنگامی که محفظه تا ۱۵ درجه از حالت عمودی کج شده باشد
3 حفاظت در برابر پاشش مستقیم رطوبت تا زاویه ۶۰ درجه نسبت به حالت عمودی
4 حفاظت در برابر پاشش آب از هر جهت؛ آزمایش‌شده حداقل به مدت ۱۰ دقیقه با اسپری نوسانی (نفوذ محدود مجاز است، به شرطی که اثر زیان‌باری نداشته باشد)
5 حفاظت در برابر فواره‌های آب با فشار کم (نازل ۶٫۳ میلی‌متری) از هر زاویه (نفوذ محدود مجاز است، بدون اثرات مخرب)
6 حفاظت در برابر فواره‌های قوی آب (نازل ۱۲٫۵ میلی‌متری) از هر جهت
7 حفاظت در برابر غوطه‌وری کامل تا ۳۰ دقیقه در عمق بین ۱۵ سانتی‌متر تا ۱ متر (نفوذ محدود مجاز است، بدون اثرات مخرب)
8 حفاظت در برابر غوطه‌وری طولانی‌مدت در فشار بالاتر، یعنی در عمق‌های بیشتر. پارامترهای دقیق این آزمون توسط سازنده تعیین و اعلام می‌شود و ممکن است بسته به نوع تجهیزات شامل عوامل اضافی مانند تغییرات دما و نرخ جریان آب باشد
9K حفاظت در برابر پاشش آب با فشار بسیار بالا و دمای بالا، شست‌وشو با واترجت یا فرایندهای تمیزکاری با بخار؛ این درجه معمولاً در کاربردهای خاص خودروهای جاده‌ای دیده می‌شود (استاندارد ISO 20653:2013 ـ خودروهای جاده‌ای، درجات حفاظت)

رتبه‌بندی‌های IPX

رتبه‌بندی‌هایی مانند IPX7 یا IP5X نشان می‌دهند که یکی از دو نوع درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی (در برابر اجسام خارجی یا رطوبت) مشخص شده است، اما نوع دیگر تعیین نشده است:

  • IPX7: مقاومت در برابر رطوبت (غوطه‌وری در آب)، بدون مشخص شدن حفاظت در برابر اجسام خارجی
  • IP5X: حفاظت در برابر نفوذ اجسام خارجی با کد ۵، بدون تعیین سطح مقاومت در برابر رطوبت

در واقع، IPX به خودی خود یک کد جداگانه نیست و صرفاً نشان‌دهنده نبود اطلاعات برای یکی از دو عامل ورود است.

انواع محصولات دارای درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی

انواع مختلفی از محصولات دارای رتبه‌بندی IP وجود دارد. استانداردسازی این کدها به مشتریان و کاربران این امکان را می‌دهد که توانایی‌ها و محدودیت‌های هر محصول را در سناریوهای مختلف درک کنند.

در این بخش، به برخی از رایج‌ترین رتبه‌بندی‌های IP در انواع اقلام روزمره نگاهی خواهیم انداخت.

رتبه‌بندی‌های IP مقاوم در برابر آب و هوا و ضد آب

رتبه‌بندی‌های IP مقاوم در برابر آب در محصولات مختلف، از سیستم‌های روشنایی تا محفظه‌های دوربین مداربسته کاربرد دارند.
رقم دوم در درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیک، سطح دقیق حفاظت در برابر رطوبت و نفوذ آب را مشخص می‌کند.
برای کاربردهای عمومی ضد آب، معمولاً IP65، IP66 و IP67 کافی هستند.
رتبه‌بندی‌های بالاتر همیشه برای استفاده در فضای باز لازم نیست، زیرا بارش باران معمولاً تحت فشار کم و عمودی است:

  • IPX2: محافظت در برابر چکیدن آب تا زاویه ۱۵ درجه
  • IPX3: مقاومت در برابر پاشش مداوم آب تا زاویه ۶۰ درجه

رتبه‌های IPX7، IPX8 و IPX9 مخصوص غوطه‌وری در آب هستند و لزوماً مقاومت در برابر جت آب تحت فشار (IPX5/IPX6) را تضمین نمی‌کنند.

محفظه‌های عمومی با درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی

محفظه‌های عمومی برای نگهداری و محافظت از تجهیزات الکترونیکی یا وسایل حساس طراحی شده‌اند و معمولاً با رتبه IP مشخص عرضه می‌شوند.
این محفظه‌ها اغلب روی دیوار نصب می‌شوند و می‌توانند شامل لوازم جانبی امنیتی مانند صفحه کلید یا قفل باشند. مدل‌های کوچک‌تر معمولاً جعبه‌های اتصال نامیده می‌شوند.
اگر برای کاربرد خاصی طراحی نشده باشند، به صورت جعبه ساده و محکم ساخته می‌شوند و اندازه و جنس آن‌ها بسته به محیط متفاوت است، اما معمولاً برای استفاده عمومی در فضای باز دارای IP65+ هستند.

محفظه‌های دستی با رتبه‌بندی IP

محفظه‌های دستی برای حفاظت از کنترل‌کننده‌ها و ابزارهای الکترونیکی مانند ولت‌مترها، دماسنج‌های دیجیتال و دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان طراحی شده‌اند.
این محفظه‌ها معمولاً از آلومینیوم سبک و محکم ساخته شده و دارای پنجره اکریلیک برای نمایش LCD و محفظه باتری با درب قابل جابجایی هستند.
درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی در این محفظه‌ها حفاظت کاربران و محتویات در برابر تماس ناخواسته با قطعات مکانیکی یا سیمی را تضمین می‌کند و بسته به کاربرد، IP65+ ممکن است برای محافظت کامل در برابر نفوذ آب مورد نیاز باشد.

کیف‌های منبع تغذیه با رتبه‌بندی IP

کیف‌های منبع تغذیه از مواد محکم و مقاوم برای نگهداری ایمن اجزای ولتاژ بالا مانند ترانسفورماتورها و PSUها ساخته می‌شوند و طراحی آن‌ها بسته به نیاز حفاظت متفاوت است.

درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی معمولاً پایین‌تر (IP20+) است تا انتقال حرارت و تهویه امکان‌پذیر باشد و همزمان از ورود ابزار یا انگشت جلوگیری کند. این کیف‌ها اغلب دارای ویژگی‌های ایمنی اضافی مانند محفظه ضد دستکاری و مقاوم در برابر خوردگی و سایش هستند تا ایمنی و دوام تجهیزات تضمین شود.

کیف‌های منبع تغذیه با رتبه‌بندی IP

کیف‌های منبع تغذیه از مواد محکم و مقاوم ساخته می‌شوند تا اجزای ولتاژ بالا مانند ترانسفورماتورها و PSUها را ایمن نگه دارند و طراحی آن‌ها بسته به نیاز حفاظت متفاوت است.
رتبه‌بندی IP معمولاً پایین‌تر (IP20+) است تا انتقال حرارت و تنفس امکان‌پذیر باشد و همزمان از ورود ابزار یا انگشت جلوگیری کند. این کیف‌ها اغلب دارای ویژگی‌های ایمنی اضافی مانند محفظه ضد دستکاری و مقاوم در برابر خوردگی و سایش هستند تا ایمنی و دوام تجهیزات تضمین شود.

جعبه‌های دیواری با درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی

جعبه‌های دیواری با رتبه IP در سیستم‌های الکتریکی صنعتی برای دسترسی ایمن به اجزای حساس مانند جعبه فیوز یا نگهداری اقلام خطرناک طراحی شده‌اند و معمولاً دارای درب قفل‌دار هستند.
این جعبه‌ها از مواد مقاوم پلاستیکی ساخته شده و دارای رتبه IP بالا مانند IP67 برای محافظت کامل در برابر آب و مناسب برخی کاربردهای دریایی هستند. اغلب با پنجره شفاف ارائه می‌شوند تا امکان بازرسی سریع و بصری اجزا فراهم شود.

اهمیت رتبه‌بندی IP در چراغ‌ها

رتبه‌بندی IP در روشنایی برای طراحی و نصب سیستم‌های روشنایی صنعتی حیاتی است، به‌ویژه در فضاهایی که در معرض گرد و غبار، ذرات یا رطوبت قرار دارند، مانند محیط‌های بیرونی.
چراغ‌ها از همان استانداردهای IP محفظه‌های الکتریکی استفاده می‌کنند و بررسی مناطق مختلف یک فضا برای تعیین الزامات IP ضروری است تا اطمینان حاصل شود که هر چراغ به‌طور مناسب در برابر عوامل محیطی محافظت شده است.

رتبه‌بندی IP برای چراغ‌های فضای باز

برای چراغ‌های فضای باز، انتخاب رتبه IP مناسب ضروری است تا ایمنی و عملکرد صحیح در برابر میعان، باران و اجسام خارجی حفظ شود. این شامل چراغ‌های:

  • حسگر PIR و امنیتی
  • سیل‌های کاری و ایمنی
  • روشنایی تأکیدی و زیر طاق‌ها

دستورالعمل‌های کلی:

  • IPX3: محافظت در برابر پاشش آب با زاویه ۶۰ درجه؛ مناسب مناطق نیمه‌محصور
  • IPX4: مناسب مناطق در معرض دید و بارش معمولی
  • IPX5+: برای تمیز کردن با جت آب تحت فشار
  • IPX7: غوطه‌وری در آب تا عمق ۱ متر (مثلاً برکه یا استخر)
  • IPX8: غوطه‌وری در عمق‌های بیشتر؛ مقاومت واقعی باید بررسی شود

انتخاب رتبه صحیح طول عمر چراغ و ایمنی کاربران را تضمین می‌کند.

رتبه‌بندی‌های IP در تجهیزات الکتریکی

اعداد IP برای استانداردسازی تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شوند، اما درک نوع حفاظت و میزان مقاومت مورد نیاز اهمیت بیشتری دارد، زیرا نفوذ حتی جزئی رطوبت یا ذرات می‌تواند به دستگاه آسیب زده و خطر ایجاد کند.
در محیط‌های صنعتی، تهدیدات کمتر شناخته‌شده شامل: بخار و میعان، تجمع گرد و غبار در مناطق دشوار، خوردگی یا تماس با مواد شیمیایی.
انتخاب رتبه IP مناسب و رعایت استانداردها طول عمر و ایمنی تجهیزات را تضمین می‌کند.

حفاظت در برابر نفوذ (IP) و اهمیت آن

حفاظت در برابر نفوذ (IP) یک استاندارد بین‌المللی است که میزان حفاظت محفظه‌ها و دستگاه‌های الکتریکی در برابر ورود اشیاء جامد و مایعات را مشخص می‌کند (براساس BS EN 60529).
به طور ساده، رتبه IP نشان می‌دهد دستگاه چقدر در برابر عوامل خارجی مقاوم و آب‌بندی شده است و یکی از عوامل کلیدی در انتخاب تجهیزات مناسب برای محیط‌های مختلف محسوب می‌شود.

اهمیت و کاربرد کد IP در تجهیزات مختلف

کد IP در طیف وسیعی از محصولات، از محفظه‌های صنعتی تا وسایل خانگی و دیجیتال، برای نشان دادن میزان مقاومت در برابر آب و گرد و غبار استفاده می‌شود. بسیاری از دستگاه‌ها این رتبه را روی برچسب یا بسته‌بندی درج می‌کنند.
حروف اختیاری (مثلاً IP66H یا IP66K) نشان‌دهنده آزمایش‌ها و استانداردهای اضافی هستند.
اغلب تجهیزات فقط کد دو رقمی IP دارند که حفاظت پایه دستگاه را مشخص می‌کند.

کاربردها بر اساس بخش

درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز بسته به کاربرد و محیط بسیار متفاوت است. انتخاب سطح مناسب به معنای ایجاد تعادل بین محافظت با هزینه و عملکرد است. نمونه‌های معمول رتبه‌بندی‌های IP توصیه شده بر اساس بخش عبارتند از:

کاربرد تجهیزات با رتبه IP در فضاهای مسکونی و تجاری داخلی

در محیط‌های داخلی مانند خانه، دفتر و فروشگاه:

IP20–IP21: کافی برای حفاظت در برابر اجسام جامد (انگشت یا ابزار) و مناسب کلیدها و پریزهای معمولی
IP54+: در مکان‌های مرطوب یا با پاشش آب، مانند آشپزخانه یا زیر سینک، برای افزایش ایمنی و دوام تجهیزات توصیه می‌شود.

اهمیت رتبه IP در حمام و آشپزخانه

در فضاهای مرطوب داخلی مانند حمام و آشپزخانه، استفاده از تجهیزات با رتبه IP بالا ضروری است:
IP44+: برای چراغ‌های سقفی و فن‌های بالای وان یا دوش جهت مقاومت در برابر پاشش آب
IP67: برای تجهیزاتی که داخل محدوده دوش یا وان (منطقه 0) نصب می‌شوند و نیاز به محافظت در برابر غوطه‌وری کامل دارند
IP65: چراغ‌های داخل سینی دوش مطابق مقررات بریتانیا
رعایت این استانداردها ایمنی و طول عمر تجهیزات الکتریکی را در محیط‌های مرطوب تضمین می‌کند.

استاندارد IP در فضاهای باز و محیط‌های صنعتی

در فضاهای باز و صنعتی، تجهیزات در معرض رطوبت، گردوغبار و شرایط سخت قرار دارند، بنابراین استفاده از رتبه IP بالا ضروری است:
محفظه‌ها و تجهیزات فضای باز (کابینت خیابان، پایه چراغ، ایستگاه پمپ): IP54+
کارخانه‌های صنعتی با گردوغبار یا شستشوی مداوم: IP65–IP66، مثال: صنایع نفت و پتروشیمی با پنل‌های کنترل IP66
شرایط بسیار سخت مانند معدن و سیمان: درجه حفاظت بالاتر از IP66
در صورت تردید، انتخاب IP بالاتر ایمنی، دوام و کاهش هزینه‌های نگهداری را تضمین می‌کند.

استاندارد IP در تاسیسات تخصصی و زیرساخت‌ها

در تاسیسات صنعتی و تخصصی، حفاظت تجهیزات اهمیت بالایی دارد:

  • کارخانه‌های غذایی و شیمیایی: IP66–IP69K برای مقاومت در برابر شستشوهای مداوم.
  • خودروسازی و کشتی‌سازی: IP69K برای شستشو با آب گرم و فشار بالا.
  • عملیات معدنی: IP67 برای مقاومت در برابر پاشش و غوطه‌وری.
  • استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی معمول است، مثال: ماشین‌آلات دریایی با IP66.

در زیرساخت‌ها و تأسیسات عمومی:

  • روشنایی خیابان و تابلوهای برق: IP55+
  • جعبه‌های ترانسفورماتور: IP66
  • محفظه‌های مخابراتی زیرزمینی: IP67+
  • سیگنال‌های راه‌آهن و چراغ‌های راهنمایی: IP65–IP66
  • زیرساخت‌های حیاتی (تصفیه آب، انرژی تجدیدپذیر): IP65–IP66 برای محافظت در برابر نشت و رطوبت.

با توجه به اهمیت روزافزون درجه حفاظت یا استاندارد IP در تجهیزات الکتریکی، انتخاب تجهیزات ایمن، بادوام و منطبق با استانداردهای بین‌المللی به یکی از الزامات اصلی پروژه‌های ساختمانی، صنعتی و زیرساختی تبدیل شده است. رتبه‌بندی IP نه‌تنها سطح مقاومت تجهیزات در برابر گردوغبار و رطوبت را مشخص می‌کند، بلکه نقش مستقیمی در افزایش ایمنی کاربران، کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش طول عمر سیستم‌های الکتریکی دارد.

در همین راستا، شرکت دنا الکتریک ایرانیان با تکیه بر دانش فنی، طراحی مهندسی و رعایت دقیق استانداردهای جهانی، محصولاتی را ارائه می‌دهد که متناسب با شرایط متنوع محیطی ایران و نیازهای پروژه‌های مدرن طراحی شده‌اند. توجه به انتخاب صحیح درجه حفاظت IP در تولید تجهیزات الکتریکی، یکی از ارکان اصلی کیفیت و اعتماد در محصولات دنا الکتریک محسوب می‌شود.

از فضاهای مسکونی و تجاری گرفته تا محیط‌های صنعتی، مرطوب و فضای باز، استفاده از تجهیزات دارای استاندارد IP مناسب تضمین می‌کند که سیستم‌های الکتریکی عملکردی پایدار، ایمن و قابل‌اعتماد داشته باشند؛ مسیری که دنا الکتریک ایرانیان آن را با نگاه به آینده و توسعه پایدار دنبال می‌کند.

در نهایت، رعایت استاندارد IP تنها یک الزام فنی نیست، بلکه بخشی از نگاه حرفه‌ای به ایمنی، کیفیت و نوآوری است؛ نگاهی که دنا الکتریک ایرانیان با آن، گام‌به‌گام به سوی «آینده‌ای روشن، به سبک دنا» حرکت می‌کند.