Chỉ số IP là mã hai chữ số cho biết vỏ thiết bị chống được vật rắn, bụi và nước xâm nhập đến mức nào: chữ số đầu nói về bụi và vật rắn, chữ số sau nói về nước. IP65 nghĩa là kín bụi hoàn toàn và chịu tia nước phun từ mọi hướng. Với van điện từ, bộ truyền động điện, công tắc hành trình hay cảm biến lắp trên van, đây là thông số quyết định thiết bị bền được bao lâu ở nơi lắp.
Chỉ số IP là gì và do tiêu chuẩn nào quy định
Mã IP (Ingress Protection) được định nghĩa trong IEC 60529, tiêu chuẩn “Degrees of protection provided by enclosures”. Bản hợp nhất đang được trích dẫn rộng rãi là ed. 2.2 (2013), gồm bản gốc 1989 cộng sửa đổi 1 (1999) và sửa đổi 2 (2013). Trên catalogue thiết bị đi kèm van, IEC 60529 thường đứng cạnh các tiêu chuẩn van công nghiệp về áp suất, vật liệu và chống cháy nổ.
Mã IP đánh giá vỏ bọc, không đánh giá linh kiện bên trong. Mỗi cấp gắn với một phép thử cố định về dụng cụ, lưu lượng, thời gian, nên IP65 của hai hãng có cùng ý nghĩa nếu cả hai thử theo IEC 60529. Nhiều hãng tự công bố cấp IP; khi dự án yêu cầu, hãy xin báo cáo thử của bên thứ ba.
Cách đọc mã IP
- IP: chữ cái mở đầu, báo đây là mã bảo vệ chống xâm nhập.
- Chữ số thứ nhất (0 đến 6): bảo vệ trước vật rắn và bụi. Số càng cao, vật lọt vào được càng nhỏ.
- Chữ số thứ hai (0 đến 9): bảo vệ trước nước, từ giọt rơi thẳng đứng đến tia nước nóng áp cao.
- Chữ X: chữ số đó không được thử hoặc không công bố, ví dụ IPX4.
- Chữ cái bổ sung (nếu có): A đến D (chống chạm phần mang điện), H, M, S, W (thông tin phụ). Hiếm gặp trên phụ kiện van.
Chữ số thứ nhất: chống vật rắn và bụi
Cấp 1 đến 4 tính bằng kích thước vật không lọt được vào vỏ; cấp 5 và 6 tính theo bụi.
| Cấp | Vật rắn không lọt vào được | Ghi chú |
|---|---|---|
| 0 | Không bảo vệ | Không có yêu cầu. |
| 1 | Lớn hơn 50 mm | Chặn vật cỡ mu bàn tay. |
| 2 | Lớn hơn 12,5 mm | Chặn vật cỡ ngón tay. |
| 3 | Lớn hơn 2,5 mm | Chặn dây dày, dụng cụ. |
| 4 | Lớn hơn 1 mm | Chặn dây nhỏ, ốc vít nhỏ. |
| 5 | Chống bụi | Bụi có thể lọt vào nhưng không đủ nhiều để cản trở hoạt động hoặc an toàn. |
| 6 | Kín bụi | Sau phép thử không có bụi lắng bên trong vỏ. |
Phép thử bụi của IP5X và IP6X
IP5X và IP6X dùng chung một phép thử: mẫu đặt trong buồng có bột talc mịn lơ lửng. Vỏ được hút khí ra để áp bên trong thấp hơn bên ngoài, tối đa 2 kPa, kéo bột vào mọi khe hở. Nếu lưu lượng hút đạt 40 đến 60 lần thể tích vỏ mỗi giờ thì thử 2 giờ; nếu không, thử đến khi hút đủ 80 lần thể tích hoặc tối đa 8 giờ. Khác nhau ở tiêu chí đạt: IP5X cho phép bụi lọt vào nhưng không cản trở hoạt động, IP6X không được có bụi bên trong.
Việc hút khí tái hiện hiện tượng vỏ nóng lên khi chạy rồi nguội đi, tự hút không khí và bụi qua gioăng. Với thiết bị lắp ở xưởng xi măng, xưởng gỗ, kho bột hay nhà máy giấy, nên chọn chữ số đầu là 6: bụi mịn bám vào tiếp điểm gây chạm chập, và bụi dẫn điện hoặc bụi ẩm làm cuộn dây nóng bất thường.
Chữ số thứ hai: chống nước và điều kiện thử từng cấp
IPX1 đến IPX6 là các kiểu nước tác động lên vỏ: giọt, phun, bắn, tia. IPX7 và IPX8 là ngâm. IPX9 là tia nước nóng áp cao, được đưa vào IEC 60529 ở bản sửa đổi 2013. Bảng dưới ghi điều kiện thử theo IEC 60529; thiết bị cụ thể vẫn phải đối chiếu catalogue.
| Cấp | Kiểu nước | Điều kiện thử chính |
|---|---|---|
| IPX1 | Giọt rơi thẳng đứng | Lượng nước tương đương mưa 1 mm/phút, mẫu quay 1 vòng/phút, thử 10 phút. |
| IPX2 | Giọt rơi, vỏ nghiêng 15 độ | Tương đương mưa 3 mm/phút, nghiêng 15 độ theo bốn hướng, mỗi hướng 2,5 phút. |
| IPX3 | Phun, góc đến 60 độ | Ống dao động hoặc đầu phun có tấm chắn, thử tối thiểu 5 phút (ống dao động 10 phút). |
| IPX4 | Nước bắn từ mọi hướng | Ống dao động phun 360 độ thử 10 phút, hoặc đầu phun không tấm chắn tối thiểu 5 phút. |
| IPX5 | Tia nước vòi 6,3 mm | Lưu lượng 12,5 L/phút, áp khoảng 30 kPa, vòi cách mẫu 2,5 đến 3 m, 1 phút cho mỗi m² bề mặt, tối thiểu 3 phút. |
| IPX6 | Tia nước mạnh vòi 12,5 mm | Lưu lượng 100 L/phút, áp khoảng 100 kPa, cách 2,5 đến 3 m, 1 phút/m², tối thiểu 3 phút. |
| IPX7 | Ngâm tạm thời | Vỏ cao dưới 850 mm: điểm thấp nhất sâu 1 m. Vỏ cao từ 850 mm: điểm cao nhất sâu 150 mm. Thời gian 30 phút. |
| IPX8 | Ngâm liên tục | Độ sâu và thời gian do nhà sản xuất thỏa thuận với người dùng, khắt khe hơn IPX7. |
| IPX9 | Tia nước nóng áp cao | Nước 80 độ C, 8 đến 10 MPa, 14 đến 16 L/phút, vòi cách 100 đến 150 mm. Vỏ nhỏ đặt trên bàn xoay 5 vòng/phút, phun ở 4 góc 0, 30, 60, 90 độ, mỗi góc 30 giây. |
Vì sao IP67 không đương nhiên đạt IP65
Nhiều người đọc IP67 là cao hơn IP65, nên chịu được mọi thứ IP65 chịu. IEC 60529 không quy định như vậy: chỉ từ cấp 1 đến cấp 6, cấp cao mới được coi là đạt luôn các cấp thấp hơn. Thiết bị chỉ ghi cấp 7, 8 hoặc 9 không mặc nhiên đạt cấp 5, 6. IPX5, IPX6 thử động năng tia nước đập cục bộ, đổi hướng liên tục vào khe gioăng, nắp hộp, đầu cáp. Ngâm 1 m chỉ tạo áp khoảng 10 kPa nhưng tác dụng đều trên toàn vỏ trong 30 phút.
Vì vậy một số thiết kế chỉ đạt một trong hai: gioăng mềm tối ưu cho ngâm có thể bị tia nước đập hở khe, còn vỏ chịu phun nhờ gioăng cứng có thể lọt nước khi chìm. Thiết bị đạt cả hai được ghi mã kép như IP65/IP67. Nếu catalogue chỉ ghi IP67 mà vị trí lắp có vòi xịt rửa, hãy hỏi hãng về cấp IPX5 hoặc IPX6.
IPX8, IPX9 và IP69K
Cấp 8 không có điều kiện cố định. Hai thiết bị cùng ghi IP68, một cái có thể chịu 1,5 m trong một giờ, cái kia chịu 10 m trong nhiều ngày. Phải đọc độ sâu và thời gian trong catalogue hoặc báo cáo thử, vì chỉ riêng con số 68 không đủ để so sánh.
IP69K có gốc từ tiêu chuẩn Đức DIN 40050-9 (1993), nay nằm trong ISO 20653 (bản hiện hành 2023) cho thiết bị điện trên phương tiện giao thông đường bộ. Phép thử tia nước nóng gần như trùng IPX9 ở bảng trên. Chữ số đầu 6 nghĩa là vỏ còn phải kín bụi. Trong nhà máy thực phẩm, đồ uống rửa bằng nước nóng áp cao, hai mã thường được coi tương đương, nhưng thuộc hai tiêu chuẩn khác nhau nên phải đọc đúng mã hãng ghi. Tổng quan cả hệ mã có trong mục IP Code trên Wikipedia.
Chỉ số IP trong van công nghiệp
Thân van kim loại không cần cấp IP vì không có phần điện. Mã IP áp dụng cho bộ phận điện hoặc điều khiển gắn lên van: van điện từ, bộ truyền động điện, hộp công tắc hành trình, bộ định vị, cảm biến vị trí và van điện từ điều khiển van điều khiển khí nén. Nước và bụi lọt vào làm chập cuộn dây, gỉ tiếp điểm hoặc kẹt cơ cấu, van không đóng mở đúng lệnh.
Với van điện từ, cấp IP trên catalogue ứng với cấu hình lắp đủ: cuộn coil van điện từ, giắc cắm, gioăng giắc và vít siết. Thiếu một chi tiết là cấp IP mất giá trị. Cấu tạo gioăng giắc DIN và bảng quy đổi NEMA sang IP nằm ở bài cấp IP và NEMA trên van điện từ; bài này giữ phạm vi chung cho cả nhóm thiết bị đi kèm van.
Cách chọn chỉ số IP cho thiết bị đi kèm van
Chọn mức IP theo vị trí lắp
Mức tối thiểu để tham khảo; yêu cầu cuối cùng do hồ sơ thiết kế của dự án quyết định.
| Vị trí lắp | Mối nguy chính | Hướng chọn |
|---|---|---|
| Trong tủ điện hoặc phòng máy khô, sạch | Bụi nhẹ, hơi ẩm ngưng | IP54 trở lên |
| Xưởng nhiều bụi (xi măng, gỗ, bột) | Bụi mịn | Chữ số đầu là 6, ví dụ IP65 trở lên |
| Ngoài trời có mưa nắng | Mưa, nước bắn, bụi | IP65 trở lên, ưu tiên có mái che |
| Khu vực xịt rửa bằng vòi | Tia nước từ vòi | IPX5 hoặc IPX6; nếu catalogue chỉ ghi IP67 thì hỏi thêm hãng |
| Hố van, hầm kỹ thuật dễ ngập | Ngập nước tạm thời hoặc lâu | IP67 nếu ngập ngắn, IP68 nếu có thể ngập liên tục (đối chiếu độ sâu, thời gian) |
| Rửa hơi nước nóng áp cao (thực phẩm, đồ uống) | Tia nước nóng áp suất cao | IPX9 hoặc IP69K nếu hãng công bố |
Ở khu vực có khí, hơi hoặc bụi dễ cháy, cấp IP chỉ là điều kiện phụ: trước hết thiết bị phải thuộc nhóm van chống cháy nổ có chứng nhận Ex phù hợp phân vùng.
Chọn theo loại thiết bị
| Thiết bị | IP thường gặp | Điểm cần kiểm tra |
|---|---|---|
| Van điện từ | IP65 (giắc DIN) đến IP67, IP68 (coil đúc kín, cáp liền) | Gioăng giắc, vít siết; với IP68 xem độ sâu, thời gian ngâm |
| Bộ truyền động điện | IP65 đến IP67 | Cổng cáp, nắp hộp đấu dây, lỗ thoát ngưng |
| Công tắc hành trình, hộp tín hiệu | IP65 đến IP67 | Ốc siết cáp, nắp, trục ra |
| Cảm biến vị trí, áp suất | IP65 đến IP68 | Đầu nối M12 hay cáp liền, có siết đủ không |
Đây là mức thường gặp trên catalogue, không phải quy định; xác nhận bằng datasheet của model.
Những điều chỉ số IP không cho biết
Mã IP chỉ nói về bụi và nước sạch trong điều kiện thử. Nó không cho biết vỏ chịu hóa chất, nước muối, tia cực tím hay nhiệt độ ra sao. Vỏ nhựa IP67 vẫn có thể giòn, nứt khi để ngoài nắng lâu hoặc tiếp xúc dung môi. Va đập thuộc mã khác, IK theo IEC 62262. Với nhà máy hóa chất hoặc ven biển, phải xem thêm vật liệu vỏ và lớp phủ.
Ngưng tụ hơi nước bên trong vỏ
Vỏ kín tốt vẫn có thể đọng nước từ bên trong. Khi thiết bị chạy, không khí trong vỏ nóng và giãn nở; khi gặp mưa hoặc nước xịt lạnh, không khí co lại, áp trong vỏ giảm và hút hơi ẩm qua gioăng. Hơi ẩm gặp thành vỏ lạnh thì ngưng thành giọt. Các phép thử nước không mô phỏng chu kỳ nhiệt này, và vỏ càng kín thì nước ngưng càng khó thoát.
Cách xử lý: nút thông hơi có màng thấm khí không thấm nước cho vỏ lớn, gói hút ẩm, điện trở sưởi chống ngưng trong tủ ngoài trời, và tránh mở vỏ khi trời ẩm.
Ốc siết cáp và hướng luồn dây
Phần lớn nước vào thiết bị đi qua lỗ cáp. Ốc siết cáp phải có cấp IP bằng hoặc cao hơn vỏ, và đường kính cáp phải nằm trong dải kẹp của ốc: cáp nhỏ hơn dải này thì gioăng không ép kín. Lỗ chờ không dùng phải bịt nút đạt cấp tương đương.
Khi đấu dây van điện, nên cho cáp uốn thành vòng cong thấp hơn lỗ vào để nước chảy dọc dây nhỏ giọt xuống thay vì vào hộp, và đặt cổng cáp quay xuống hoặc nằm ngang.
Chỉ số IP khác chứng nhận chống cháy nổ
IP trả lời câu hỏi bụi và nước có vào vỏ không. Chứng nhận chống cháy nổ trả lời câu hỏi khác: thiết bị có trở thành nguồn đánh lửa trong môi trường khí, hơi hoặc bụi dễ cháy không. Thiết bị IP68 vẫn có thể gây nổ vì tiếp điểm phát tia lửa hoặc bề mặt cuộn dây quá nóng. Ở vùng nguy hiểm phải chọn thiết bị có nhãn Ex theo phân vùng; cách đọc nhãn có trong bài chứng nhận ATEX cho van và phụ kiện. Cấp IP của thiết bị Ex ghi riêng, tách khỏi ký hiệu Ex.
Khi hỏi giá thiết bị điều khiển van tại Viva (Số 20, Ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội), bạn nên gửi kèm vị trí lắp, môi chất, kiểu rửa vệ sinh, điện áp và datasheet nếu có để được đối chiếu model có cấp IP phù hợp.
Địa chỉ: Số 20 ngõ 102 Hoàng Đạo Thành, P. Khương Đình, TP. Hà Nội
Phụ trách kinh doanh: Miss Hoa
Câu hỏi thường gặp về chỉ số IP
IP65 và IP67 khác nhau thế nào?
Cả hai kín bụi hoàn toàn. Khác nhau ở chữ số sau: IP65 chịu tia nước vòi 6,3 mm lưu lượng 12,5 L/phút, còn IP67 chịu ngâm 30 phút ở độ sâu 1 m (tính tại điểm thấp nhất của vỏ). IP67 không tự động đạt IP65, nên nếu cần cả hai thì thiết bị phải ghi mã kép IP65/IP67.
IP68 có nghĩa là chống nước hoàn toàn không?
Không. IP68 là kín bụi và chịu ngâm liên tục, nhưng độ sâu và thời gian do nhà sản xuất công bố, nên phải đọc catalogue từng model. IP68 cũng không bảo đảm chịu tia nước áp cao, nước nóng hay hóa chất.
Chữ X trong IPX4 nghĩa là gì?
Chữ X thay cho một chữ số chưa được thử hoặc chưa công bố. IPX4 chỉ cho biết vỏ chống được nước bắn từ mọi hướng, chưa nói gì về mức chống bụi.
IP69K khác IPX9 ở điểm nào?
Phép thử tia nước gần như giống nhau: nước 80 độ C, áp 8 đến 10 MPa, 14 đến 16 L/phút, vòi cách 100 đến 150 mm. IP69K có gốc từ DIN 40050-9, nay thuộc ISO 20653 cho thiết bị trên phương tiện giao thông đường bộ; chữ số đầu 6 nghĩa là kín bụi. IPX9 nằm trong IEC 60529. Nên đọc đúng mã hãng ghi và xin báo cáo thử nếu dự án yêu cầu.
Van điện từ ngoài trời nên chọn mức IP nào?
Ngoài trời có mưa nắng thường chọn từ IP65 trở lên và ưu tiên có mái che. Nếu vị trí có thể ngập, như hố van, nên chọn IP67 hoặc IP68. Cấp IP chỉ giữ được khi giắc cắm, ốc siết cáp và gioăng lắp đúng, nên cần kiểm tra khi bảo trì.
