Ayça Aksoy  
Kalite Güvence – Elektrik Mühendisi  
Aktif Mühendislik

Özet : IP Koruma Seviyeleri, International Protection Code (Uluslararası Koruma Kodu), mekanik veya elektrikli cihazların yabancı katı maddelerin ve sıvı girişine karşı dayanıklılığının belirlenmesi amacıyla kullanılan kodlardır. IP koruma sınıfı, elektriksel bir muhafazanın sağladığı çevresel korumayı derecelendirmek için International Electrotechnical Commission – Uluslararası Elektroteknik Komisyonu tarafından geliştirilmiş bir standarttır (IEC 60529 Degrees of Protection Provided by Enclosures). Bu standard beyan gerilimi 72.5 kV u aşmayan elektrik donanımı için mahfazalarla sağlanan koruma derecelerin kategorizasyonunu sağlar.

IP kodu; Tehlikeli bölümlere erişmeye, yabancı katı cisimlerin girmesine, su girişine karşı bir mahfaza ile sağlanan koruma derecelerini göstermek ve bu tür koruma ile ilgili ilave bilgileri vermek için kullanılan bir kodlama sistemidir.

IP kodlama ürünün dış etkenlere karşı koruma sınıfını belirler, bu koruma sınıfına göre ürünlerin kullanılması planlanan yere uygunluğu belirlenmiş olur, örneğin su altında kullanılması planlanan bir ledin veya dış ortamda kullanılması planlanan elektrik cihazının suya karşı korunmuş olması beklenir, uygun olmayan IP sınıfına sahip ürün kullanımının çok kötü sonuçlar doğuracağı aşikardır.

Üreticiler, IP sınıfının belirlenmesinde üretimini yaptıkları ürünün standartlarını, müşteri ve ilgili yerel şartnameleri referans alarak bu standartta belirlenen IP koduna uygun olarak üretim yapmalıdır.

Üreticiler müşteriye ya da ilgili yerlere sunulmak üzere IP kodlarının doğrulanmasına yönelik tip deney yaptırmalıdır. Bu testler için TS EN ISO 17025 Standardından akredite laboratuvar seçilmesi en doğru yöntemdir.

1. IP Kodlama Gösterimi

Ürünlerin koruma seviyeleri değişik rakamsal ve harfsel kodlar ile kolaylıkla belirlenir.

IP kodunun gösterimi aşağıdaki şekildedir.

Şekil 1 : IP Kodlama Gösterimi

Şekil 1 de özetlendiği gibi;

Birinci karakteristik rakam, insan vücudunun bir bölümünün veya kişilerin tehlikeli bölümlere erişimine karşı koruma sağladığını aynı zamanda mahfazanın yabancı katı cisimlerin girmesine karşı koruma sağladığını gösterir.

İkinci karakteristik rakam, su girişinden dolayı donanım üzerindeki zararlı etkilere ilişkin olarak mahfazalarla sağlanan koruma derecesini gösterir.

Ek harf, kişilerin tehlikeli bölümlere erişmeye karşı koruma derecesini gösterir.

Tamamlayıcı harfler, ilgili ürün standardında tamamlayıcı bilgi ikinci karakteristik rakam veya ilave harfi takiben tamamlayıcı bir harfle gösterilebilir. Bu durumlar istisnai durumlar olup, ürünün bağlı olduğu standart bu tip bir sınıflandırma için deney sırasında yapılacak olan ilave işlemleri açıkça göstermelidir.

Karakteristik bir rakamın belirtilmesinin gerekmediği durumlarda X harfi kullanılabilir. “XX” olması durumunda her iki karakteristikte atlanmıştır.

Ek ve tamamlayıcı karakterler “X” karakteri koyulmaksızın kodlamaya dahil edilmeyebilir.

Örnekler:

IP kodların anlaşılması için aşağıda örnekler verilmiştir:

2. IP Kodunun Belirlenmesi için Deneyler

2.1. Birinci Karakteristik Rakam ile İlgili Deneyler

(Tehlikeli bölümlere erişmeye karşı ve yabancı katı cisimlere karşı birinci karakteristik rakam ile gösterilen koruma dereceleri)

Birinci karakteristik rakam mahfazanın insan vücudunun bir bölümünün veya bir kişi tarafından tutulan bir cismin girişini önleyerek veya sınırlayarak kişilerin tehlikeli bölümlere erişmesine karşı koruma sağladığı gibi aynı zamanda yabancı katı cisimlerin girmesine karşı donanımın koruma sağladığını gösterir.

İlave deneyler ürünün bağlı olduğu standartlarda belirtilmiş olduğu gibi IP deneylerinin düzenek detayları EN 60529 standardında, atmosferik şartlar ise IEC 68-1’de verilmiştir.

2.1.1. Tehlikeli bölümlere erişmeye karşı birinci karakteristik rakam ile gösterilen koruma dereceleri:

Kişilerin tehlikeli bölümlere erişmesine karşı koruma deneyi için erişme sondaları kullanılır. Birinci karakteristik koduna göre erişme sondası boyutları değişmektedir.

Birinci karakteristik rakamın şartlarına uygunluğunu sağlamak için erişme sondası ile tehlikeli bölümler arasında yeterli yalıtma aralığı muhafaza edilmelidir.

Erişme sondası Şekil 2 de belirtilen kuvvetle mahfazaya bastırılır veya mahfazanın herhangi bir deliğinden içeri sokulur. ( Birinci karakteristik rakamın 2 olması durumu – eklemli deney parmağı kullanılması durumunda )

Sonda ve tehlikeli bölüm arasında yeterli aralık bulunması durumunda korumanın istenen seviyede olduğu söylenir. Birinci karakteristik rakamın 1 olduğu durumda çapı 50 mm olan erişme sondası delikten bütünüyle geçmemelidir. Birinci karakteristik rakamın 2 olduğu durumda eklemli deney parmağı kullanılır ve uzunluğunun 80 mm lik bölümü girebilir ancak durdurma yüzeyi (50mm x 20mm) mahfaza üzerindeki delikten girmemelidir. Deney parmağının her iki eklemi bitişik parmak bölümündeki eksene göre sırasıyla 90 ye kadar eğilerek her konuma yerleştirilir.

2.1.2. Yabancı Katı Cisimlere Karşı Birinci Karakteristik Rakamla Gösterilen Koruma Deneyleri

Şekil 5 : Yabancı katı cisimlere karşı koruma özet tablo

2.1.2.1. Yabancı Katı Cisimlere Karşı Koruma Deneyinde Birinci karakteristik rakam 1,2,3,4

Yabancı katı cisimlere karşı koruma deneyinde mahfazanın bütün deliklerine şekil 5’te belirtildiği gibi cisim sondası belirtilen kuvvetle bastırılır.

Şekil 5’te verilen 2 rakamına kadar cisim sondalarının mahfazaya tamamen girmemesi gerekmektedir. Bu, kürenin tam çapının mahfazadaki bir delikten geçmemesini ifade eder. Sondanın tam çapının delikten girmemesi durumunda koruma sağlanmıştır.

3 ve 4 rakamlarında ise cisim sondaları mahfazaya hiçbir şekilde girmemelidir.

2.1.2.2. Yabancı Katı Cisimlere Karşı Koruma Deneyinde Birinci karakteristik rakam 5,6

(Toza karşı koruma)

Yabancı katı cisimlere karşı koruma deneyinde 5 rakamı, mahfazanın toza karşı belli bir seviyeye kadar koruma sağladığını fakat tamamen koruma sağlamadığını göstermektedir. Bu deneyde, bazı şartlarda tozun mahfazaya belli bir miktar girmesine izin verilir.

6 rakamı mahfazanın toza karşı tam koruma sağladığını göstermektedir. Mahfaza, herhangi bir tozun girmesine izin vermez.

Birinci karakteristik rakam 5 ve 6 için toz deneyleri aşağıdaki gibi yapılır:

Toz deneyleri için talk pudrası kullanılmaktadır. Talk pudrasını kapalı bir deney hücresinde askıda tutan bir yapı vardır. Toz sirkülasyonunun sağlanması için düzenek kurulmuştur. (Şekil 6) Talk pudrasının geçebileceği kare biçiminde örgülü süzgeç bulunmaktadır. Deney hücresinin hacminin metreküpü başına kullanılması gereken talk pudrası miktarı 2 kg’dır.

Toz deneylerinde mahfaza tipleri 2 kategoriye ayrılmıştır:

Donanımın normal çalışma çevriminden dolayı mahfaza içindeki hava basıncının bu havayı kuşatan basıncın altına düşmesine yol açması halinde bu mahfazalar kategori 1 olarak sınıflandırılır.

Kategori 1 mahfazaları için yapılan deneyde numune deney hücresine yerleştirilir ve mahfaza içindeki basınç atmosfer basıncının altında bir vakum pompasıyla tutulur. Emme bağlantısı kolayca açılabilen bir deliğe yapılır. Eğer ki delik açmak mümkün değil ise kablo giriş deliğinde yapılır. Saatte 60 hacimlik boşalma hızını aşmadan, deneyden geçirilen numune mahfaza hacminin 80 katı hava hacmini, baskı yoluyla mahfaza içine çekmektedir. Hiçbir şekilde manometre üzerindeki baskı 2 kPa’yı aşmamalıdır.

Kategori 2 mahfazaları için yapılan deneyde mahfaza, bir vakum pompasına bağlanmadan normal çalışma konumunda deney hücresi içine yerleştirilir. Normal olarak açık olan herhangi bir boşaltma deliği deney süresince açık bırakılır ve deneye 8 saat süre boyunca devam edilir.

Birinci karakteristik rakamın 6 olduğunun kabul edilebilmesi için deney sonunda mahfaza içinde hiçbir toz birikintisinin gözlenmemesi koruma için istenen şartların karşılandığını gösterir.

Birinci karakteristik rakamı 5 olduğunun kabul edilebilmesi için gözle muayene sonucunda herhangi bir toz çeşidinin donanımın hatasız çalışmasına engel olabilecek, güvenliği bozabilecek veya yerleşecek biçimde birikmemesi gerekmektedir.

2.2. İkinci Karakteristik Rakam ile İlgili Deneyler

(Suya Karşı İkinci Karakteristik Rakamla Gösterilen Koruma Deneyleri)

Şekil 7 : Suya karşı korumada deneyler için deney düzeni ve deney şartları

Deneyler tatlı su kullanılarak yapılmaktadır. Deney sırasında mahfaza içerisinde yer alan nem yoğunlaşabilir. Bu şekilde birikebilecek çiğ, su girişi olarak dikkate alınmaz.

İlgili kurallara göre deney yapıldıktan sonra mahfaza gözle muayene edilmelidir. Muayene sonucunda su girmişse;

– Donanımın hatasız çalışmasını olumsuz yönde etkilemeye veya güvenliğini bozmaya yeterli olmamalı,

– Yüzeysel kaçak yolu uzunlukları boyunca yalıtkan bölümler üzerinde yüzeysel kaçağa yol açabilecek birikme olmamalı,

– Islak şartlarda çalışmak için tasarımlanmayan gerilimli bölümlere veya sargılara erişmemeli

– Kablo uçlarınn yakınında toplanmamalı veya varsa kabloya girmemelidir.

Mahfazaya giren su miktarının ve/veya dielektrik dayanım deneyi ayrıntılarını belirlemek Teknik Komitenin sorumluluğundadır.

2.2.1. İkinci karakteristik Rakam 1 için Damlatma Kutusu ile Deney

Bu deneyde su damlaları mahfazanın tüm yüzeyine homojen olarak akışını sağlayan bir düzen ile yapılmaktadır. Bu deney için döner tabla kullanılır ve mahfaza ile döner tabla eksenleri arası uzaklık yaklaşık olarak 100’mm dir. Dakikada 1 devir dönme hızını ihtiva eden döner tabla üzerine mahfaza yerleştirilir ve bu yapı tabanı mahfazanınkinden daha büyük olan damlatma kutusunun altında, normal çalışma koşullarında yerleştirilir ve 10 dakika boyunca su damlatma işlemi yapılır.

2.2.2. İkinci karakteristik Rakam 2 için Damlatma Kutusu ile Deney

Damlatma düzeni ikinci karakteristik rakamı 1 için hazırlanmış düzenek ile aynı olmakla birlikte bu deneyde kullanılan tabla döner olmayıp sabittir. Mahfaza tabla üzerine 15 ° lik eğimle tespit edilmiş 4 konum üzerine damlatma kutusundan su damlatılmak suretiyle gerçekleştirilir. Eğimin her bir konumu için 2,5 dakika olmak üzere deneyin toplam süresi 10 dakikadır.

2.2.3. İkinci karakteristik Rakam 3 için Salınım Yapan Tüp veya Püskürtme Memesi ile Deney

Salınım Yapan Tüp kullanılması halinde tüp orta noktadan her iki tarafa doğru 60 ° lik bir yay üzerinde püskürtme delikleri ile donatılır. Deneyden geçirilecek mahfaza, yarım dairenin ortasına yerleştirilir. Tüp bir tam salınım süresi 2×120 ° / 4 saniye olan düşey doğrultunun her iki tarafında 60 ° olmak üzere 120° boyunca salınım yapar. Maksimum 200 mm uzaklıkta düşeyden su püskürtülür. Bu deneyin süresi 5 dakikadır. Sonrasında mahfaza yatay doğrultuda 90° lik açıyla döndürülür ve deneye 5 dakika da devam edilir.

Püskürtme memesi kullanılması durumunda su basıncı istenilen çıkış hızını sağlamak için 50kPA ile 150kPa aralığında sabit olarak ayarlanır. Deney minimum 5 dakikalık bir süre ile mahfazanın hesaplanan yüzey alanının m2 si başına 1 dakikadır.

2.2.4. İkinci karakteristik rakam 4 için Salınım Yapan Tüp veya Püskürtme Memesi ile Deney

İkinci karakteristik rakam 4 için iki deney düzeneğinden biri kullanılır ve ilgili ürün standardında belirtildiği şekilde detaylandırılarak deney yapılır.

Salınım yapan tüp deney düzeneği kullanıldığında yarım dairenin tüm 180° si boyunca püskürtme delikleri bulunur. Toplam akış hızı %5 +- 0,07 litre / dk olarak ayarlanır. Bu hız akış ölçme cihazı ile ölçülür. Tüp bir tam salınım süresi 2×360 ° yaklaşık 12 saniye olan düşey doğrultunun her iki tarafında 180 ° olmak üzere yaklaşık 360° lik açı boyunca salınım yapar. Deney süresi 10 dakikadır.

Püskürtme memesi düzeneği kullanılması halinde karşı ağırlıklı maskeleme düzeni püskürtme memesinden çıkarılır ve olabilen tüm doğrultulardan mahfazaya püskürtme yapılır.

2.2.5. İkinci karakteristik rakam 5 için 6,3 mm Meme ile deney

Standart bir deney memesinden olabilen tüm doğrultulardan mahfazaya su püskürtülmesi şeklinde yapılan deneydir. 12,5 litre/dakika +-%5 akış hızını elde etmek için su basıncı ayarlanır. Mahfazanın yüzey alanının m2’si başına püskürtme yapılacak muhtemel deney süresi 1 dakika olup minimum deney süresi 3 dakikadır. Memenin mahfaza yüzeyine olan uzaklığı 2,5 – 3 metre arasındadır.

2.2.6. İkinci karakteristik rakam 6 için 12,5 mm Meme ile deney

Standart bir deney memesinden olabilen tüm doğrultulardan mahfazaya su püskürtülmesi şeklinde yapılan deneydir. 100 litre/dakika +-%5 akış hızını elde etmek için su basıncı ayarlanır. Mahfazanın yüzey alanının m2’si başına püskürtme yapılacak muhtemel deney süresi 1 dakika olup minimum deney süresi 3 dakikadır. Memenin mahfaza yüzeyine olan uzaklığı 2,5 – 3 metre arasındadır.

2.2.7. İkinci karakteristik rakam 7 için 0,15 m ve 1 m arasında geçici daldırma deneyi

Deney imalatçı tarafından belirtilen çalışma konumunda suya bütünüyle daldırılarak yapılır. Deney süresi 30 dakikadır.

Yüksekliği 850 mm den az olan mahfazaların en alt noktası su yüzeyinden 1000 mm aşağıda,

Yüksekliği 850 mm ye eşit veya daha büyük mahfazaların en yüksek noktası su yüzeyinden 150 mm aşağıda bulundurulur.

2.2.8. İkinci karakteristik rakam 8 için deney: mutabakata göre sürekli daldırma

İlgili ürün standardı mevcut değilse deney şartları kullanıcı ile imalatçı arasındaki özel mutabakata göre belirlenir, ancak bu şart ilgili standartlardan daha ağır olmamalı ve mahfazanın gerçek kullanmada sürekli olarak suya daldıracağı şartını dikkate almalıdır.

2.3. Tehlikeli Bölümlere Erişmeye karşı İlave Harfle Gösterilen Koruma Deneyleri (A-B-C-D)

Kişilerin tehlikeli bölümlere erişmesine karşı koruma için erişme sondaları kullanılmaktadır. Erişme sondaları şekil 13’de verilen kuvvet ile itilir. Durdurma yüzeyinin hiçbir koşulda delikten içeri girmemesi gerekmektedir.

İlave harfin B olduğu deneyde, eklemli deney parmağının 80 mm lik bölümü girebilir, ancak durdurma yüzeyi (50×20 mm) delikten geçmemelidir. Eklemli yapı 90 dereceye kadar bir açı yaparak eğilmeli ve her konuma yerleştirilmelidir.

İlave harfin C ve D olduğu deneylerde, erişme sondası bütünüyle girebilir ancak durdurma yüzeyi delikten girmemelidir.

2.4. Tamamlayıcı Harfler

Tamamlayıcı harfler ile ilgili olarak deneyler opsiyonel olup istisnai durumlarda geçerlidir. İlgili ürünün standardında belirtilmiş ise bu neyelerin doğrulaması yapılır. Ürünün bağlı olduğu standartta ilave şartlar ve deney koşullarının gösterilmiş olması gerekmektedir.

REFERANSLAR