外壳防护等级（IP代码）浅析

   电气设备在正常的使用环境中，需要对外界的灰尘、雨、水进行防护，有些产品甚至直接在水面以下使用，因而其外壳需要对这些严酷条件进行防护，以保证设备在恶劣条件下能够正常的工作，同时设备外壳亦需要防止人体接触危险部件。

   广东科鉴检测工程技术有限公司（科鉴检测）作为一家具有CNAS、CMA、DILAC第三方检测资质的国家高新技术企业，拥有GB/T 4208-2017外壳防护等级（IP代码）标准要求的所有检测能力，为客户提供科学、公正、准确、高效的测试和认证服务。

   本文中科鉴检测根据GB/T 4208-2017外壳防护等级(IP代码)标准，对于外壳防护等级试验的方法和判定标准进行了简单的介绍，GB/T 4208-2017标准阐述的分级系统适用于多数型式的电气设备。

一、外壳防护等级试验分类

为了对电气设备外壳的防护能力进行验证，国内使用的设备常采用GB/T 4208-2017外壳防护等级(IP代码)（等同采用的标准为IEC 60529-2013）标准对电气设备进行试验。

按照标准的规定，外壳防护等级（IP代码）是将电气设备的外壳依其防尘、防止外物侵入、防水、防湿气的特性加以分级。电气的设备的外壳防护包括下面3个方面：

（一）对人体触及外壳内的危险部件的防护；

（二）对固体异物进入外壳内的防护；

（三）对水进入外壳内对设备造成有害影响的防护。

外壳防护等级一般是由两个数字、附加字母和补充字母所组成（例如：IP23CH），第一个数字表示产品防尘、防止外物侵入、防止接近危险部件的等级（数字0-6）；第二个数字表示产品防湿气、防水侵入的密闭程度（数字0-9）。附加字母表示防止接近危险部件（A-D），补充字母表示专门的补充信息。一般来说数字越大，表示其防护等级越高，0表示不防护。对外壳防护不做要求时用X表示，附加字母和补充字母可省略。

（一）对人体触及外壳内的危险部件的防护试验

对人体触及低压设备（额定电压不超过：交流1kV，直流1.5kV）外壳内的危险部件的防护等级由第一位特征数字和补充字母规定。

1和A表示对手背接近危险部件的防护，试验要求使用50±5N的力，使用直径50mm的球形试验器具不应触及到危险部件；

2和B是对手指接近危险部件的防护，试验要求使用10±1N的力，使用直径12mm，长80mm的试验指不应触及到危险部件；

3和C表示对于工具接近危险部件的防护，试验要求使用3±0.3N的力，使用直径2.5mm试验器具不应进入到壳内。

4、5、6和D表示对于金属线接触危险部件的防护，试验要求1±0.1N的力，使用直径1.0mm试验器具不应进入到壳内。

如果设备的开口附件有运动，应使运动部件缓慢转动，在试验过程中，试验器具不应触及到危险部件，如果使用指示灯电路来检验符合性，则指示灯在试验过程中应不亮。

对于高压设备（额定电压超过：交流1kV，直流1.5kV）的试验，应将试具放在最不利的位置，高压设备应能承受该产品相关标准规定的耐压试验。

（二）对防尘、防固体异物进入外壳内的防护

对防尘、防固体异物进入外壳内部的防护等级由第一位特征数字规定

1表示对手背接近危险部件的防护，试验要求使用50±5N的力，使用直径50mm的球形试验器具不应完全进入设备外壳内部；

2是对手指接近危险部件的防护，试验要求使用30±3N的力，使用直径12.5mm球形试验器具完全进入设备外壳内部；

3表示对于工具接近危险部件的防护，试验要求使用3±0.3N的力，使用直径2.5mm试验器具不应完全进入设备外壳内部。

4表示对于金属线接触危险部件的防护，试验要求1±0.1N的力，使用直径1.0mm试验器具不应完全进入设备外壳内部；

5表示对粉尘的防护，试验要求粉尘进入设备外壳内部不得影响设备的正常运行和安全；6表示无粉尘的进入设备外壳内部。

对于1、2、3、4的接受条件是试验器具不能通过任何开口进入被试设备内部。

对于5和6防尘试验，应在粉尘试验箱中进行，粉尘使用滑石粉，粉尘的用量为每立方米试验箱容积使用2kg，滑石粉循环使用的次数不得超过20次。

粉尘试验时首先要确定被试设备的外壳类型。外壳类型分为一类和二类，一类外壳的设备正常工作时内部气压低于周围大气压，一般内部气压低是由于热循环效应引起的。二类外壳的设备内部气压与周围大气压一致。对于一类外壳的测试，被试设备应连接真空泵将实验箱内的空气利用压差抽入设备内，抽气量为80倍的设备外壳容积，任何情况下压差不得超过2kPa，试压最短时间2小时，最长时间8小时。对于二类外壳不需要抽真空，试验时间为8小时。

图1 粉尘试验箱

（三）对水进入外壳内对设备造成有害影响的防护

对水进入外壳的防护的等级有第二位特征数字规定：

1表示对垂直方向滴水的防护，被试设备放置于水平支撑台上，支撑台的转速为1r/min，偏心距大约100mm，滴水量为1^+0.5mm/min，试验时间10min，试验要求垂直方向滴水应无有害影响。当外壳面积比较大时可分成几个部分进行试验，每个部分的大小应保证滴水设备完全可以将其覆盖；

2表示在外壳倾斜15°时对垂直方向滴水的防护，试验要求外壳倾斜15°放置，支撑台不转动，被试外壳应在四个方向上个试验2.5min，试验总时间为10min，滴水量为3^+0.5mm/min，垂直方向滴水应无有害影响；

3表示对淋水的防护，试验可以使用摆管或淋雨喷头，使用摆管时要求中心点两边各60°有喷口，使用未打孔支撑台，被试样品外壳到喷嘴最大200mm，水流量为0.07L±0.0035L/min乘以孔数，试验5min，然后转动样品90°，再试验5min，总试验时间10min。使用淋雨喷头试验时总时间为1min/m²，最少为5min，水量为10L±0.5L/min，试验时要安装带平衡重物的挡板。要求外壳在垂直面60°范围内淋雨应无有害影响；

4表示对于溅水的防护，试验可以使用摆管或淋雨喷头，使用摆管时要求中心点两边各180°有喷口，使用打孔支撑台，被试样品外壳到喷嘴最大200mm，水流量为0.07L±0.0035L/min乘以孔数，总试验时间10min。使用淋雨喷头试验时总时间为1min/m²，最少为5min，水量为10L±0.5L/min，试验时不安装带平衡重物的挡板，要求外壳在垂直面180°范围内淋雨应无有害影响；

5表示对喷水的防护，试验使用内径6.3mm的喷嘴，水量为12.5L±0.625L/min，被试样品外壳到喷嘴2.5m~3m，试验时间为1min/m²，总时间最少3min，要求对外壳各方向喷水无有害影响；

6表示对强烈喷水的防护，试验使用内径12.5mm的喷嘴，水量为100L±5L/min，被试样品外壳到喷嘴2.5m~3m，试验时间为1min/m²，总时间最少3min，要求对外壳各方向喷水无有害影响；

7表示对短时间浸水的防护，试验要求将设备浸入规定压力的水中，样品高度小于等于850mm的样品的浸水深度为样品底部到水面距离1m，样品高度大于850mm的样品的浸水深度为样品顶部到水面距离150mm，水温与样品的温差不大于5K，试验时间30min，试验后外壳进水量不致达有害程度；

8表示对持续浸水的防护，试验要求将设备浸入规定压力的水中经规定的时间后外壳进水量不致达有害程度，试验的浸水深度、试验时间有生产厂和用户协商确定，试验条件不得低于IPX7的要求并且要考虑实际使用中外壳持续潜水的要求，试验后外壳进水量不致达有害程度；

9和9k表示对高温、高压喷水的防护，对于小型外壳（最大尺寸不超过250mm），样品安装在试验箱内的支撑台上，转速(5±1)r/min，喷射角度为0°、30°、60°、90°，每个位置的试验时间为30s。，对于大型外壳（最大尺寸超过250mm），样品按照预期使用的方式安装，保证外壳的全部外表面都会被喷射，样品到喷嘴的距离为（175±25）mm，试验时间为1min/m²，喷水水温（80±5）℃，水量为15L±1L/min，要求对外壳各方向喷高温高压水无有害影响。

试验后，样机移动和检查应轻拿轻放，不得倒置，防水试验的接受条件应按照产品标准的要求，一般来说，应不足以影响设备的正常操作和破坏安全性。水不积聚在可能导致沿爬电距离引起的漏电起痕的绝缘部件上。如果有要求时应进行电气强度试验以确定防水等级的符合性。

图2 淋雨试验箱

图3 IPX9/ IPX9K试验箱

二、IP等级试验的一般要求

GB/T 4208-2017外壳防护等级(IP代码)标准仅适用于额定电压不超过72.5kV的电气设备，根据本标准进行的试验为型式试验，试验的环境应在标准规定的条件下进行，试验的样品原则上应为清洁的新制品，所有部件按照制造厂指定的状态按照到位，试验结果的判定应当由有关产品的标准规定，如果相关产品标准没有规定的，GB/T 4208-2017的接受条件应作为最低要求。

如不能以整台设备进行，应以有代表性的部件或以有相同比例设计较小的设备上进行试验。

三、GB/T 4208-2017外壳防护等级（IP代码）标准说明

GB/T 4208-2017外壳防护等级（IP代码）试验规定了多种类型的电气设备的防护等级，IP代码的标识、试验样品、试验设备、试验方法、最低接受条件，但是对于IP代码被采用的程序和方法，各类产品最低IP代码等级、用于外壳外部的运动部件的防护等细节需要在相关的产品标准规定。对于满足GB/T 4208-2008标准要求的外壳防护等级将适合本版本规定的同样等级。

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