Calificaciones de protección de ingreso IP40 vs IP20: una comparación lado a lado para gabinetes eléctricos
¿Cómo la selección de la clasificación IP incorrecta deja a los productos electrónicos vulnerables a los desechos, introduce retrasos en la fabricación y anula las garantías? La respuesta simple es que incluso un ingeniero experimentado tiene dificultades para diferenciar entre las dos clasificaciones IP. Como ambas clasificaciones presentan un “0” contra líquidos, ninguno de los recintos proporciona una barrera impenetrable al polvo. Teniendo en cuenta lo fácil que es distinguir las calificaciones, ¿cuáles son las diferencias fundamentales? Esta guía abreviada e× explica exactamente esto en detalle.
Especificaciones rápidas
| Estándar | IEC 60529 (Comisión Electrotécnica Internacional) |
| IP20 « Primer dígito | 2 « Protegido contra objetos sólidos >12,5 mm |
| IP40 « Primer dígito | 4 « Protegido contra objetos sólidos >1,0 mm |
| Segundo dígito (ambos) | 0 « No se ha probado ninguna protección líquida |
| Diferencia clave | IP40 bloquea partículas hasta 1,0 mm; IP20 solo bloquea objetos >12,5 mm |
| Aplicaciones comunes | Bastidores de servidores, gabinetes de telecomunicaciones, cuadros de distribución, aparamenta |
¿qué significan las calificaciones de propiedad intelectual? Explicación del sistema de dos dígitos
IP definida abreviada.
IP denota Protección de ingreso, un marco de calificaciones publicado bajo IEC 60529 estándar. Elaborado por primera vez en 1976 y revisado por última vez en 2013, el código de dos dígitos asigna cantidades medidas a cualquier recinto determinado. Este código detallado elimina la confusión a la hora de elegir un recinto.
El moderno código IP.
Evolucionando con respecto a su predecesor clásico, el primer dígito (que oscila entre 0 y 6) en el marco IP moderno define la protección de entrada de objetos sólidos. Asimismo, el segundo dígito (0 «9K) define la protección de entrada de líquidos. Una clasificación de 0 frente a sólidos significa desprotegido; 6 significa totalmente protegido contra el polvo. Una clasificación de 0 frente a líquidos significa que no hay entrada de agua; 9K significa altamente resistente contra lavadoras de alta presión y similares.
Decodificando el código de dos dígitos.
Se ha descubierto que medir los grados de protección de entrada únicamente con los dígitos individuales es un método de clasificación eficaz. Como lees, toma cada dígito de forma aislada. Por ejemplo, un recinto IP40 garantiza que no se puedan acceder a objetos de más de 1,0 mm de diámetro (dígito 1) ni ningún ingreso de líquidos (dígito 2). Mientras tanto, el recinto IP20 hace lo mismo con objetos de 12,5 mm.
Cómo leer el código de dos dígitos.
Es importante tener en cuenta que, cualquiera que sea la calificación, los dos dígitos no son acumulativos. Un recinto IP40 no defiende contra la penetración de polvo o suciedad en aproximadamente la misma medida que un recinto IP50, sino que de hecho “4 + 0 = 4.” Precisamente, incluso la distinción entre cada una de las 16 alternativas está claramente delineada y significa especialmente una elección de diseño diferente a la prevista originalmente.
IP40 vs IP20 de un vistazo « Tabla comparativa rápida
Todas las categorías posibles.
El desembalaje de las especificaciones de ingeniería de las dos clasificaciones revela precisamente en qué se diferencian con éxito los dos estándares de propiedad intelectual en esta magnitud, en términos sencillos. Cada valor a continuación se menciona directamente en los documentos del procedimiento de prueba IEC 60529.
| Característica | IP20 | IP40 |
|---|---|---|
| Tamaño sólido bloqueado mínimo | >12,5 mm | >1,0 mm |
| Sonda de prueba | Dedo articulado de 12 mm, fuerza de 10 N | Alambre rígido de 1,0 mm, fuerza de 1 N |
| Protección líquida | Ninguno (dígito 0) | Ninguno (dígito 0) |
| Entrada de polvo | Permitido « pueden entrar partículas <12,5 mm | Permitido « pueden entrar partículas <1,0 mm |
| Protección de contacto dedo/herramienta | Dedos bloqueados; pueden pasar pequeñas herramientas | Dedos, la mayoría de las herramientas y cables bloqueados |
| Ambiente típico | Interior limpio, climatizado | Interior con riesgo moderado de partículas |
Cada valor citado está directamente referenciado desde IEC 255.
En términos de ingeniería, IP40 permite protección contra partículas aproximadamente 12 veces más pequeñas que las partículas que tiene la clasificación IP20. Los casos mencionados al principio que permiten que se acumulen desechos en los componentes electrónicos, creando riesgos de muerte o seguridad, tienen muchas más probabilidades de estar protegidos por una clasificación más estricta.
Protección de partículas sólidas “Desglose del primer dígito
Ponderar las diferencias.
El primer dígito en la marca IP verifica contra qué protege un recinto determinado y como parte de las pruebas del procedimiento de prueba IEC 63055. Este onrogator detallado demuestra los valores exactos de fuerza involucrados.
| Primer dígito | Nivel de protección | Sonda de prueba / Condición |
|---|---|---|
| 0 | Sin protección | No se requiere prueba |
| 1 | Objetos >50 mm | Esfera de 50 mm, fuerza de 50 N |
| 2 (IP20) | Objetos >12,5 mm | Dedo de prueba articulado: 12 mm de diámetro, 80 mm de longitud, 10 N de fuerza |
| 3 | Objetos >2,5 mm | Alambre de acero rígido: 2,5 mm de diámetro, 3 N de fuerza |
| 4 (IP40) | Objetos mayores de 1 mm | Alambre de acero rígido: 1,0 mm de diámetro, 1 N de fuerza |
| 5 | Protegido contra el polvo (entrada limitada) | Prueba de vacío: <2 kPa, ciclo de 8 horas |
| 6 | Apretado al polvo (ingreso cero) | Prueba de vacío: <2 kPa, ciclo de 8 horas, cero partículas |
📐 Nota de ingeniería
La fuerza aplicada en la prueba del primer dígito.
Ni IP20 ni IP40 ofrecen protección contra la entrada de polvo, pero ninguna de esas clasificaciones ofrece protección contra el polvo. Un gabinete IP20 no es a prueba de polvo; evita el contacto con objetos de más de 12,5 mm de diámetro, que mide poco más del ancho de un dedo, pero permanece abierto a partículas de polvo como aserrín, limaduras metálicas o residuos conductores de menos de 12,5 mm, que pasan directamente a través de ellos. Si los alrededores de su instalación son propensos a partículas finas, evite los gabinetes IP20.
Comparación de humedad y protección líquida « de segundo dígito
Tanto IP20 como IP40 comparten el mismo segundo dígito, 0. Ninguno de IEC IP66 IP65 IP68 IP69K. No se ha realizado ninguna prueba de ingreso de agua.
Para tener una idea de qué tan bajo es realmente este 0, debe mirar la escala completa para el segundo número como lo especifica IEC 60529:
| Segundo dígito | Protección contra | Condición de prueba |
|---|---|---|
| 0 (IP20 și IP40) | Sin protección | Sin prueba |
| 1 | Caídas verticalmente descendentes | 1 mm/min de lluvia, 10 minutos de duración |
| 2 | Gotas inclinadas 15° | Gabinete inclinado 15° desde la vertical |
| 3 | Rociar agua | Arco de 60° desde la vertical, 10 L/min |
| 4 | Salpicaduras de agua | Todas las direcciones, 10 L/min |
| 5 | Chorros de agua | Boquilla de 6,3 mm, 12,5 L/min, todas las direcciones |
| 6 | Potentes chorros de agua | Boquilla de 12,5 mm, 100 L/min |
| 7 | Inmersión temporal | 1 m de profundidad, 30 minutos |
| 8 | Inmersión continua en agua | Profundidad según especificaciones del fabricante, duración extendida |
| 9K | Limpieza con vapor a alta presión | Agua a 80°C, 80-100 bar, a corta distancia |
Un gabinete IP40 no es resistente al agua, para ello es necesaria una clasificación IP con un 4 como segundo número. El 4 en IP40 se refiere a la protección de ingreso sólido, mientras que el 0 se refiere a la protección de ingreso líquido que indica que el gabinete no ha sido probado en esta categoría -, si la humedad, la condensación o el lavado son una preocupación, necesita una clasificación IP con un segundo número de 4 o superior. -una clasificación IP como 4,5 o 6, para situaciones de agua a baja presión. Además, no se supone que una prueba IPx7 (inmersión) incluya los IPx5 (jets). Cada prueba es independiente a menos que tenga doble calificación.
Tabla de calificaciones de IP comunes « donde encajan IP40 e IP20
IP20 e IP40 están clasificados en la parte inferior del espectro en protección de ingreso, siendo IP69K la mayor protección disponible. Para comprender dónde se encuentran en el espectro, es útil verlos junto a algunas de las clasificaciones especificadas con mayor frecuencia por gabinetes de telecomunicaciones, gabinetes eléctricos y carcasas industriales.
| Calificación IP | Protección sólida | Protección líquida | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| IP20 | Objetos >12,5 mm | Ninguno | Tableros de distribución interiores, luminarias |
| IP40 | Objetos >1,0 mm | Ninguno | Bastidores de servidores, gabinetes de telecomunicaciones, gabinetes interiores limpios |
| IP44 | Objetos >1,0 mm | Salpicaduras de agua (en todas direcciones) | Salidas exteriores cubiertas, accesorios de baño (zona 2) |
| IP54 | Protegido contra el polvo (entrada limitada) | Salpicaduras de agua | Uso general en exteriores, plantas de fábrica |
| IP55 | Protegido contra el polvo | Chorros de agua (boquilla de 6,3 mm) | Armarios eléctricos para exteriores, componentes de vehículos |
| IP65 | Apretado al polvo (ingreso cero) | Chorros de agua | Ambientes de lavado, procesamiento de alimentos |
| IP66 | Estanco al polvo | Potentes chorros de agua (boquilla de 12,5 mm) | Equipos marinos, industriales pesados |
| IP67 | Estanco al polvo | Inmersión temporal (1 m, 30 min) | Conectores sumergibles, sensores exteriores |
| IP68 | Estanco al polvo | Inmersión continua (profundidad especificada por el fabricante) | Viviendas submarinas, bombas de pozo profundo |
Las clasificaciones NEMA como NEMA 1, 4 o 4X a veces se emplean en paralelo con las especificaciones IP, pero no existe una correspondencia uno a uno entre ellas. En general, el sistema NEMA incluye pruebas de resistencia a la corrosión, formación de hielo, inmersión en aceite y envejecimiento de juntas que las especificaciones IEC 60529 no « un recinto NEMA que cumple con una determinada clasificación IP probablemente pueda superarlo en capacidad protectora, pero un recinto IP no necesariamente cumplirá los requisitos para una clasificación NEMA.
Gabinetes para rack de servidores con clasificación IP40 son la opción típica para gran parte de nuestros clientes de centros de datos y empresas de telecomunicaciones. Abordan los riesgos mínimos de partículas de un ambiente interior con temperatura controlada cerca de gabinetes sin sellar sin los problemas de ventilación más costosos de los gabinetes IP5X o IP6X sellados.
¿cuál debería elegir? Marco de decisión IP40 vs IP20
Su decisión debe depender de los detalles de su entorno de instalación, cualquier estándar regulatorio o industrial que deba cumplir y su propio nivel de riesgo aceptable. Utilice esta lista para guiarlo.
1. ¿Qué partículas hay en el entorno? Si el espacio es una sala de servidores sellada con HVAC filtrado y sin construcción, IP20 puede ser adecuado. Si el entorno implica regularmente enchufar, desenchufar o terminar cables, o si su espacio contiene maquinaria de fabricación, seguramente habrá partículas finas por debajo de 12,5 mm, por lo que un gabinete IP40 sería la mejor opción.
2. ¿Qué tan pequeña es la partícula máxima peligrosa? Los desechos conductores de hasta 1-2 mm de largo pueden unir dos almohadillas de PCB adyacentes y provocar un cortocircuito en el circuito. IP20 permite que entre algo menor de 12,5 mm ñan que IP40 mantiene alejados los desechos hasta 1,0 mm, lo que solucionaría la mayor parte del riesgo de partículas conductoras en interiores.
3. ¿Qué IEC o estándares locales, o qué especificaciones de cliente, requieren una calificación IP mínima?
Varios estándares de telecomunicaciones y especificaciones de centros de datos (TSIA, 942, por ejemplo) especifican una clasificación IP mínima para los gabinetes. Esto debe verificarse con las especificaciones del proyecto desde el principio. Un gabinete IP20 que sea rechazado por una auditoría del cliente será costoso de reemplazar una vez instalado.
4. ¿Cuál es la relación beneficio-costo general?
Los estudios existentes indican que el diferencial de costos entre gabinetes IP20 e IP40 de tamaño similar tiende a estar entre 8 y 15%. Al promediar esto sobre el costo de una falla del equipo debido a la entrada de escombros, el gasto adicional de un gabinete IP40 se recibe positivamente en la mayoría de los casos.
| Escenario | Calificación recomendada | Razón |
|---|---|---|
| Sala de servidores sellada y climatizada | IP20 (mínimo) o IP40 (preferido) | Riesgo mínimo de partículas, pero IP40 protege contra residuos de mantenimiento |
| Centro de telecomunicaciones con trabajo de cable activo | IP40 | Se generan habitualmente cortes de alambre y virutas de aislamiento <12,5 mm |
| Taller o planta de fabricación ligera | IP44 sau IP54 | Las salpicaduras de líquido y el polvo pesado superan los límites IP20 e IP40 |
| Ubicación exterior o semiexpuesta | IP55 sau IP65 | La lluvia, los escombros impulsados por el viento y las tormentas de polvo requieren protección total contra el polvo y los chorros |
| Panel de distribución residencial (interior) | IP40 | Bloquea los desechos domésticos y brinda protección segura para los dedos según la mayoría de los códigos locales |
✔ Ventajas de IP40 sobre IP20
- Bloquea partículas con una filtración hasta 1,0 mm «12 más fina que IP20
- Impide la entrada de cables de desecho, pequeñas astillas de metal e insectos
- Cumple con especificaciones más estrictas de gabinetes de centros de datos y telecomunicaciones
- Reduce el riesgo de cortocircuito debido a los desechos conductores
⚠ Limitaciones a considerar
- No se proporciona protección contra líquidos ni IP20 ni IP40 (dígito 2 = 0).
- IP40 no es un sellado hermético ni impide que entre polvo fino (partículas < 1,0 mm) en el recinto.
- Un sellado más hermético puede reducir el flujo de aire natural; verificar especificaciones térmicas
- Si opta por el modelo IP40, espere pagar 8-15% más que el gabinete IP20 similar.
KDST produce gabinetes eléctricos estándar y de profundidad personalizada, así como el embalaje Gabinete de bastidor de servidor IP40 de KDST familia, según está certificado según las condiciones IEC 60529 para protección de ingreso sólido de primer dígito 4.
Acerca de esta comparación
KDST, un fabricante de gabinetes eléctricos y de telecomunicaciones, fabrica gabinetes para racks de servidores con clasificación IP40. Este artículo utiliza el esquema de clasificación IP directamente para la selección de gabinetes y gabinetes, un ángulo que no se ve en los resultados de búsqueda, que con mayor frecuencia crean aplicaciones para iluminación IP y electrónica de consumo. Todas las especificaciones de prueba IEC 60529 a las que se hace referencia se extraen del estándar publicado.
Las recomendaciones del entorno del producto son una práctica estándar de la industria y deben compararse con las condiciones reales del proyecto.
Preguntas frecuentes
P: ¿Es IP40 mejor que IP20?
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La protección contra partículas sólidas del gabinete IP40 es mucho mejor que la IP20. El gabinete IP40 evita la entrada de objetos de más de 1,0 mm, mientras que IP20 solo evita la entrada de objetos de más de 12,5 mm. Si hay muchos residuos pequeños, recortes de cables o errores en el interior, y estos componentes son vulnerables en el gabinete, entonces se debe especificar IP40.
Pero nuevamente, depende de un entorno cerrado que no contenga partículas, entonces quizás sea suficiente con una IP20 tan baja como IP20 y también ahorre costos. Nuevamente, no hay protección contra la entrada de líquidos.
P: ¿Está bien IP20 para el exterior?
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Sí. IP 20 no ofrece protección líquida y sólo impedirá objetos sólidos de más de 12,5 mm de tamaño. Sin embargo, cualquier aplicación en exteriores estará sujeta a la lluvia, partículas arrastradas por el viento, materia de insectos y humedad.
Para aplicaciones generales en exteriores, un nivel IP54, IP55 normalmente se considera el nivel mínimo.
P: ¿El IP40 es resistente al agua?
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No. El ‘0’ en la segunda posición se refiere a que no se realizó ninguna prueba de ingreso de agua. IP40 solo especifica protección contra la entrada de partículas sólidas.
Para protegerse contra el agua, el segundo número debe ser 4 o superior, por ejemplo IP44 (a prueba de salpicaduras) o IP65 (a prueba de chorros). Es común confundir el primer número que representa la protección contra partículas sólidas con el nivel de protección general en la especificación final del recinto.
P: ¿Es suficiente IP20 para un baño?
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Lo hace según la zona del baño. En la zona 0 (dentro del baño o plato de ducha) normalmente se toma un mínimo de IPx7. En la zona 1 (por encima del baño) el mínimo normalmente se toma como IPx4.
En la zona 2 (con 0,6 m de baño) el mínimo normalmente se toma como IPx4. IP20 sólo es aceptable en zonas que se encuentran fuera de las zonas del baño -normalmente a 3 m o más de cualquier suministro de agua. Consulte también el código eléctrico local.
P: ¿Qué cubre IEC 60529?
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P: ¿Puedo actualizar un gabinete IP20 a IP40?
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En algunas situaciones, Sí -ñan pero no siempre es una tarea sencilla. La mayoría de los ejemplos son instalar filtros de malla y puntos de entrada de cables sellados o reemplazar rejillas de ventilación para versiones con clasificación más fina. Surgen dificultades ya que cualquier cambio debe volver a probarse en IEC 60529 para lograr una clasificación IP40 genuina.
Cualquier carcasa automodificada con clasificación IP40 que no se vuelva a probar corre el riesgo de sufrir una posible responsabilidad si intenta reclamar IP40. A menudo es más viable y rentable seleccionar y especificar una carcasa IP40, que se comprará desde el principio.
P: ¿Qué clasificación IP necesito para un bastidor de servidor?
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Para centros de datos interiores y salas de telecomunicaciones, la clasificación común especificada es IP40. Generalmente detiene los recortes de cables y otros desechos de “bordes” producidos mediante parches y mantenimiento, pero permite un flujo de aire suficiente para enfriar el equipo. Hay bastidores IP20 disponibles, pero dejan el equipo abierto al flujo de sólidos de 1,0 mm -12,5 mm, que incluyen muchas partículas conductoras.
Para aplicaciones de plantas polvorientas o muelles de carga, es posible que se requiera IP54. Considerar Gabinetes para rack de servidores IP40 de KDST, diseñado para aplicaciones de telecomunicaciones y centros de datos, probado IEC 60529.
Referencias y fuentes
- Calificaciones IP « Comisión Electrotécnica Internacional (IEC)
- Código IP « Wikipedia
- Calificaciones de protección de ingreso « Cerramientos NEMA
- ¿qué son las pruebas de propiedad intelectual? « F2 Labs (Descripción general de las pruebas IEC 60529)
- Calificaciones NEMA y equivalentes de IP « Fibox USA
