درجة الحماية IP هي ترميز مكوّن من رقمين تحدده المواصفة IEC 60529، ويبيّن مدى حماية المعدات الكهربائية من الأجسام الصلبة والماء. يشير الرقم الأول إلى الحماية من دخول الغبار والأجسام الصلبة، بينما يشير الرقم الثاني إلى الحماية من دخول الماء. وكلما ارتفع الرقم ارتفع مستوى الحماية. فعلى سبيل المثال، في التصنيف IP65 يعني الرقم 6 أن الغلاف محكم تمامًا ضد الغبار، بينما يعني الرقم 5 أنه مقاوم لنفاثات الماء منخفضة الضغط.
عند اختيار علبة التروس والمحرك، غالبًا ما يُنظر إلى هذا الرمز على أنه مجرد سطر في الكتالوج، إلا أن سجلات الأعطال الميدانية تُظهر أن اختيار درجة حماية غير مناسبة لظروف البيئة من أهم أسباب تقصير عمر المعدات. فقد يتعطل بسرعة محرك IP54 في مصنع أسمنت، أو غلاف غير مقاوم للغسيل في خط غذائي، أو علبة تروس مركبة في الهواء الطلق مع فتحة تنفيس موضوعة بشكل غير صحيح، حتى لو كان التحجيم الفني صحيحًا. نوضح أدناه كيفية قراءة الرمز، وما تعنيه الدرجات الشائعة، وما المستوى المطلوب في بيئات التشغيل المختلفة.
ما هي درجة الحماية IP؟
IP هو اختصار للمصطلح الإنجليزي Ingress Protection أي «الحماية من الدخول». وهو يصف بلغة معيارية مستوى الحماية الذي يوفره الغلاف ضد دخول المواد غير المرغوب فيها من الخارج. والهدف مزدوج: منع تلف الأجزاء الكهربائية الداخلية، ومنع الأشخاص من ملامسة الأجزاء الخطرة.
بنية الرمز ثابتة: IP حرفا IP يليهما رقمان. وفي بعض المنتجات قد توجد أحرف إضافية بعد الرقمين؛ وأكثرها شيوعًا في معدات نقل الحركة الصناعية هو الحرف K الذي يشير إلى الغسيل بضغط عالٍ.
ومعرفة ما الذي لا يوضحه رمز IP لا تقل أهمية عن معرفة ما يوضحه. فهذا الرمز:
- لا يبين مقاومة الصدمات الميكانيكية؛ إذ تُعبّر مقاومة الصدمات برمز مستقل (IK).
- لا يشمل مقاومة التآكل أو المواد الكيميائية أو تأثير الأشعة فوق البنفسجية.
- لا يقدم معلومات عن السلوك الحراري للمعدة. فالغلاف المغلق والمحكم يحتفظ بالحرارة أيضًا؛ لذلك يجب تقييم جانب التبريد بشكل منفصل عند اختيار درجة IP مرتفعة. وقد تناولنا هذا الموضوع بالتفصيل في صفحة التبريد .
كيف تتم قراءة رمز IP؟
يتم تقييم الرقمين بشكل مستقل عن بعضهما. فارتفاع مستوى الحماية من الغبار لا يعني بالضرورة ارتفاع مستوى الحماية من الماء. يوضح الجدول التالي معنى كل رقم:
| الرقم | الرقم الأول — الحماية من الأجسام الصلبة والغبار | الرقم الثاني — الحماية من الماء |
|---|---|---|
| 0 | لا توجد حماية | لا توجد حماية |
| 1 | أجسام بحجم 50 مم فأكثر (ملامسة ظهر اليد) | ماء متساقط عموديًا |
| 2 | أجسام بحجم 12.5 مم فأكثر (الإصبع) | ماء متساقط عند ميل حتى 15° |
| 3 | أجسام بحجم 2.5 مم فأكثر (أداة، سلك سميك) | ماء مرشوش حتى زاوية 60° (مطر) |
| 4 | أجسام بحجم 1 مم فأكثر (سلك رفيع، برغي) | رذاذ ماء من جميع الاتجاهات |
| 5 | دخول محدود للغبار بكمية لا تؤثر في التشغيل | نفاث ماء منخفض الضغط |
| 6 | محكم تمامًا ضد الغبار | نفاث ماء قوي |
| 7 | — | غمر مؤقت على عمق متر واحد (30 دقيقة) |
| 8 | — | غمر مستمر؛ الشروط يحددها المصنع |
| 9 | — | نفاث ماء عالي الضغط وعالي الحرارة |
تفصيل مهم: مستويات الحماية ليست تراكمية دائمًا. القيمتان 7 و8 في الرقم الثاني تصفان الغمر، بينما تصف القيمتان 5 و6 نفاثات الماء المضغوط، وهما طريقتا اختبار مختلفتان. فقد لا يتسرب الماء إلى غلاف IP67 عند غمره، لكنه قد لا يوفر الحماية عند غسله بخرطوم ضغط عالٍ. وعندما توجد الحالتان معًا، يجب أن تكون المعدة معتمدة بتصنيفين مثل IP67 وIP69K.
جدول درجات الحماية IP
فيما يلي أكثر الدرجات شيوعًا في علب التروس والمحركات الصناعية ومعانيها:
| رمز IP | الحماية من الغبار | الحماية من الماء | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| IP54 | دخول محدود للغبار | رذاذ ماء من جميع الاتجاهات | صالات إنتاج مغلقة، غرف آلات، ورش |
| IP55 | دخول محدود للغبار | نفاث ماء منخفض الضغط | أماكن مغلقة تُنظف أحيانًا بخرطوم |
| IP65 | محكم تمامًا ضد الغبار | نفاث ماء منخفض الضغط | بيئات إنتاج مغبرة، تركيب خارجي تحت غطاء |
| IP66 | محكم تمامًا ضد الغبار | نفاث ماء قوي | مواقع مفتوحة، مناطق ساحلية، خطوط يتم غسلها |
| IP67 | محكم تمامًا ضد الغبار | مقاوم للغمر المؤقت | حفر وقنوات معرضة لخطر الغمر بالمياه |
| IP68 | محكم تمامًا ضد الغبار | مقاوم للغمر المستمر | تطبيقات خاصة تبقى باستمرار تحت الماء |
ما درجة IP المطلوبة لعلب التروس والمحركات؟
تحديد الدرجة الصحيحة يبدأ بوصف الظروف الفعلية التي ستواجهها المعدة. كمية الغبار في البيئة، وطريقة التنظيف، وما إذا كانت المعدة ستتعرض للمطر، واحتمال تجمع الماء هي الأسئلة الأربعة الأساسية.
بيئات إنتاج مغلقة ونظيفة. في خطوط التجميع وغرف الآلات ذات درجات الحرارة المتحكم بها ومستويات الغبار المنخفضة، تكون درجة IP54 كافية لمعظم التطبيقات. وفي هذه البيئات قد يؤدي اختيار درجة حماية أعلى من اللازم إلى مشكلات بدلًا من الفوائد، لأنه يصعب عملية تبديد الحرارة.
بيئات كثيفة الغبار. الأسمنت, التعدين، ومصانع الجير والركام تتطلب أن يكون الرقم الأول 6 لأن الغبار فيها ناعم وكاشط. ولا تكفي درجات IP5X التي تسمح بدخول محدود للغبار في هذه البيئات؛ إذ يؤدي الغبار الناعم المتسرب بمرور الوقت إلى تآكل أسطح موانع التسرب وإفساد تشحيم المحامل. وفي هذه المنشآت يكون IP65 هو الحد الأدنى.
خطوط الغسيل. المشروبات والأغذية : تُنظف المعدات في نهاية كل وردية بالماء المضغوط والمواد الكيميائية. وهنا تكون الحماية من الماء هي العامل الحاسم: غالبًا ما يلزم IP66، بينما يُطلب IP69K في الخطوط التي تستخدم ماءً ساخنًا وعالي الضغط.
المناطق المفتوحة والبيئات الخارجية. الزراعة الآلات، أنظمة بوابات السدود والمنشآت التي تعمل في الهواء الطلق يجب أن تستخدم IP65 كحد أدنى، بينما يعد IP66 الخيار الأكثر أمانًا. كما يجب التنبيه إلى أن رمز IP وحده لا يكفي في الخارج؛ فالغلاف الذي يسخن نهارًا ويبرد ليلًا يتعرض لتغيرات في الضغط، وهذه الدورة تسحب الرطوبة إلى الداخل. لذلك يجب أيضًا التخطيط لاختيار فتحة التنفيس وموقعها، وفئة الطلاء، ونوع مانع التسرب عند التركيب الخارجي.
أماكن معرضة لخطر تجمع الماء. في القنوات تحت الأرض، أو حفر المضخات، أو المواقع المعرضة للفيضانات، قد تبقى المعدة تحت الماء مؤقتًا. وفي هذا السيناريو يلزم IP67.
هناك نقطة يكثر الخلط فيها: في مجموعة نقل الحركة عادة ما تُعلن درجة IP للمحرك. أما في جسم علبة التروس، فالعناصر الأساسية التي توفر الحماية هي موانع التسرب عند مخارج الأعمدة، وأسطح الحشيات، وفتحة التنفيس. وكلما ازدادت قسوة الظروف البيئية تُستخدم حلول مثل موانع التسرب مزدوجة الشفة، والأغطية الواقية، أو مواد خاصة لموانع التسرب؛ وللتفاصيل راجع صفحة الإحكام ومنع التسرب . أما العلاقة بين درجة حماية المحرك ونوع الغلاف وطريقة التبريد فتوضحها صفحة المحركات .
درجة الحماية ليست معيارًا يُنظر إليه منفردًا أثناء الاختيار؛ بل يجب تقييمها مع القدرة، ونسبة التخفيض، ومعامل الخدمة، ونظام التشغيل. ويمكنك العثور على منهجية الاختيار التي تشمل جميع هذه المعايير في صفحة حساب علبة التروس .
لنحدد معًا الحل المناسب لظروف بيئة التشغيل
في نسبة كبيرة من حالات تعطل علب التروس والمحركات مبكرًا في الميدان، لا تكون المشكلة في الحسابات بل في وصف غير كامل لظروف البيئة. وعندما يتم تحديد نوع الغبار وطريقة التنظيف ودرجة الحرارة المحيطة ومكان التركيب بشكل صحيح منذ البداية، يمكن تصميم درجة الحماية وحل الإحكام وفقًا لذلك.
بصفتنا Remak Redüktör، الشركة المصنعة لعلب التروس ووحدات التروس منذ عام 1987، يمكننا تحديد درجة الحماية وترتيب موانع التسرب وحماية السطح المناسبة لبيئة التشغيل لديك وفقًا لمتطلبات تطبيقك. يمكنك الاطلاع على عائلات منتجاتنا والتواصل معنا عبر صفحة الاتصال لمشاركة التفاصيل الفنية لمشروعك.
الأسئلة الشائعة حول درجات الحماية IP
ما الفرق بين IP54 وIP65؟
الفرق موجود في الرقمين. يسمح IP54 بدخول محدود للغبار؛ فقد تدخل كمية صغيرة بشرط ألا تعيق تشغيل الجهاز. أما IP65 فهو محكم تمامًا ضد الغبار. وبالنسبة للماء، يقاوم IP54 الرذاذ فقط، بينما يقاوم IP65 نفاثات الماء منخفضة الضغط. عمليًا، في بيئة يوجد فيها غبار ناعم بشكل مستمر قد تتعرض معدات IP54 بمرور الوقت لتآكل موانع التسرب والمحامل، بينما تبقى معدات IP65 محمية. وفي البيئات الداخلية النظيفة يكون IP54 كافيًا، ولذلك لا يضيف الانتقال إلى IP65 فائدة إضافية.
ما درجة IP التي يجب اختيارها لعلبة تروس تعمل في الخارج؟
في مجموعات نقل الحركة التي تعمل في الهواء الطلق يكون IP65 هو الحد الأدنى، ويكون IP66 مناسبًا في المواقع المعرضة مباشرة للمطر والغسيل. ومع ذلك، فإن رمز IP وحده ليس معيارًا كافيًا في الخارج. فالغلاف الذي يسخن نهارًا ويبرد ليلًا يتعرض لتغيرات في الضغط، ويؤدي تأثير «التنفس» هذا إلى سحب الرطوبة للداخل، مما يسبب تراكم الماء في الزيت والتآكل. لذلك يجب التخطيط معًا لنوع فتحة التنفيس وموقعها، ونطاق درجة حرارة مادة مانع التسرب، وفئة مقاومة طلاء الجسم للتآكل، والغطاء الواقي عند الحاجة.
هل IP67 كافٍ في بيئة مغبرة؟
هو كافٍ من ناحية الحماية من الغبار، لأن الرقم الأول 6 يعني أن الغلاف محكم تمامًا ضد الغبار. لكن النقطة التي يجب الانتباه إليها هي الماء: اعتماد IP67 يتم وفق اختبار الغمر وليس اختبار نفاث الماء المضغوط. وفي بيئة مغبرة ويتم غسلها أيضًا بالماء المضغوط، لا يوفر IP67 وحده ضمانًا كافيًا؛ بل ينبغي أن تكون المعدة معتمدة أيضًا وفق IP66 أو IP69K.
هل درجة الحماية IP والإحكام هما الشيء نفسه؟
ليسا الشيء نفسه، بل إنهما غالبًا يصفان اتجاهين متعاكسين. فدرجة IP تعني منع الدخول من الخارج إلى الداخل، أي منع الغبار والماء من الوصول إلى المعدة. أما الإحكام في علب التروس فيتعلق بدرجة كبيرة بمنع الخروج من الداخل إلى الخارج، أي منع تسرب الزيت. ويلتقي المفهومان عند موانع تسرب الأعمدة؛ فمانع التسرب نفسه يحافظ على الزيت داخل العلبة ويمنع دخول الأوساخ من الخارج. ولذلك قد يحدث تسرب للزيت حتى مع درجة IP عالية إذا لم يكن نوع مانع التسرب مناسبًا للتطبيق.
ما هو IP69K وما الفرق بينه وبين IP68؟
يشير IP69K إلى مقاومة الغسيل من مسافة قريبة بماء عالي الضغط وعالي الحرارة. ويُجرى الاختبار برش ماء بدرجة حرارة تقارب 80 °C وبضغط عالٍ من زوايا مختلفة. أما IP68 فيعتمد على العمق وليس الضغط، ويصف قدرة المعدة على البقاء مغمورة باستمرار. أي أن غلاف IP68 يمكن غمره في الماء لكنه قد لا يتحمل مسدس تنظيف بالبخار. ويُطلب IP69K في المناطق التي تخضع لتنظيف يومي مكثف، مثل خطوط إنتاج الأغذية والمشروبات.
ماذا يعني الحرف X في رمز IP؟
يشير الحرف X إلى أنه لم يُجر اختبار أو لم تُعلن قيمة لذلك الموضع؛ ولا يعني عدم وجود حماية. فعلى سبيل المثال، يعني IPX7 أن حماية المنتج من الماء موثقة، لكن لم يُعلن اختبار منفصل للحماية من الغبار. وعند اختيار المعدات الصناعية يفضل أن تكون القيمتان معلنتين بالأرقام؛ وإذا احتوى الرمز على X فينبغي طلب توضيح من الشركة المصنعة للموضع غير المحدد.
