thumb|IP65 LED-Strahler Die Schutzart gibt die Eignung von elektrischen Betriebsmitteln (zum Beispiel Geräten, Leuchten und Installationsmaterial) für verschiedene Umgebungsbedingungen an, zusätzlich den Schutz von Menschen gegen potentielle Gefährdung bei deren Benutzung. Schutzarten sind IP00 bis IP6K9K (ISO 20653) bzw. IP69 (DIN EN 60529).
Die Schutzart ist von der elektrischen Schutzklasse zu unterscheiden. Während die Schutzart den Schutz aktiver Teile gegen Berührung, Eindringen von Fremdkörpern und Wasser sowie die Stoßfestigkeit definiert (sog. Gehäuseschutz), beschreibt die Schutzklasse Maßnahmen gegen gefährliche Spannungen an berührbaren, betriebsmäßig nicht unter Spannung stehenden leitfähigen Teilen von Betriebsmitteln.
Grundlagen Elektrische und elektronische Geräte und Betriebsmittel müssen je nach Aufstellort und -bedingungen mit einem Gehäuse vor dem Eindringen von Schmutz, Staub, Wasser oder auch Körperteilen und Gegenständen geschützt werden, um Gefährdungen von Personen oder den Ausfall z. B. durch Wasser, Korrosion oder evtl. leitfähigen Schmutz zu verhindern. Auch die mechanische Beanspruchung durch Stoßeinwirkung muss für eine zuverlässige Funktion und sicheren Gebrauch verhindert werden. Hierfür ist in Form der IP-Schutzarten eine Gruppeneinteilung vorgenommen worden, die die Auswahl von Geräten und Gehäusen entsprechend den Einsatzanforderungen erleichtert.
Die Prüfverfahren für die IP-Schutzarten versuchen, gängige Störeinflüsse nachzubilden. So ist IP2X mittels eines nachempfundenen Fingers zu überprüfen, IP3X stellt einen Schutz gegen den Zugang mit werkzeugähnlichen Gegenständen dar, IP4X bietet Schutz gegen das Eindringen z. B. eines Drahts oder ähnlichem. Es werden IP-Prüfsondensets eingesetzt, um nachzuweisen, dass kein Zugang zu bestimmten Teilen möglich ist.
Die zweite Ziffer beschreibt den Schutz gegen Wasser, weil dieses besonders gefährlich für elektrische Anlagen ist.
IP-Schutzart (Berührungsschutz, Staub, Wasser) Bezüglich ihrer Eignung für verschiedene Umgebungsbedingungen werden elektrische Betriebsmittel mit geeigneten Schutzarten, ausgedrückt mit IP-Codes, ausgeführt. Die Abkürzung IP steht für Ingress Protection (Eindringschutz), wird manchmal aber auch mit International Protectionvgl. DIN EN 60529 (VDE 0470-1):2014-09, Kap. 4.1 gleichgesetzt.
Normung Für die IP-Codes gibt es verschiedene deutsche und internationale Normen. DIN EN 60529 (VDE 0470-1):2014-09 Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) (IEC 60529:1989 + A1 :1999 + A2:2013); Deutsche Fassung EN 60529:1991 + A1:2000 + A2:2013, früher VDE 0470-1 ISO 20653:2013 Straßenfahrzeuge – Schutzarten (IP-Code) – Schutz gegen fremde Objekte, Wasser und Kontakt – Elektrische AusrüstungenRoad vehicles – Degrees of protection (IP-Code) – Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access, nur in englischer Sprache erhältlich beschreibt den aktuellen Stand für Straßenfahrzeuge mit Erweiterungen der Codierung der Schutzart gegenüber früheren DIN-Normen.
Alle Normen sind gültig, unterscheiden sich jedoch im Änderungsstand und im Detail. Bei der Angabe von IP-Codes ist es für eine eindeutige Codierung notwendig, die Bezugsnorm anzugeben.
Da sich die Bedeutungen der Schutzarten innerhalb der jeweiligen Normen im Vergleich zu früheren Ausgaben auch geändert haben, ist es darüber hinaus erforderlich, stets Nummer und Veröffentlichungsdatum der Norm anzugeben, um eine eindeutige Referenz herzustellen.
Mit ISO 20653 vom 15. August 2006 wurde die zurückgezogene DIN 40 050 Teil 9DIN 40 050-9:1993-05 Straßenfahrzeuge; IP-Schutzarten; Schutz gegen Fremdkörper, Wasser und Berühren; Elektrische Ausrüstung, Ausgabedatum: 1993-05 fast wortwörtlich übernommen. Die beiden Vorschriften unterscheiden sich lediglich in der Staubzusammensetzung (Prüfstaub).
Nomenklatur Den in der Schutzartbezeichnung immer vorhandenen Buchstaben IP werden zwei Kennziffern (im Allgemeinen ohne Zwischenraum) angehängt. Diese zeigen an, welchen Schutzumfang ein Gehäuse bezüglich Berührung bzw. Fremdkörper (erste Kennziffer) und Feuchtigkeit bzw. Wasser (zweite Kennziffer) bietet.
Wenn eine der beiden Kennziffern nicht angegeben werden muss oder soll, wird diese durch den Buchstaben X ersetzt (zum Beispiel „IPX1“). Bei Bedarf können an die Ziffernkombination noch definierte Buchstaben zur genaueren Beschreibung der Schutzart angehängt werden. So sieht ISO 20653 den Buchstaben K für die Kennzeichnung der Ausrüstung von Straßenfahrzeugen bei einzelnen Kennziffern vor.
Erste Kennziffer des IP-Codes – Schutz gegen Fremdkörper und Berührung 1. KennzifferBedeutung:ISO 20653DIN EN 60529Schutz gegen FremdkörperSchutz gegen Berührung0kein Schutzkein Schutz1Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 50 mmGeschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken2Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 12,5 mmGeschützt gegen den Zugang mit einem Finger3Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 2,5 mmGeschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug4Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ≥ 1,0 mmGeschützt gegen den Zugang mit einem Draht5K5Geschützt gegen Staub in schädigender Mengevollständiger Schutz gegen Berührung6K6staubdichtvollständiger Schutz gegen Berührung
Genauere Erläuterungen finden sich in den jeweiligen Normen.
Hinweis: Während DIN EN 60529 IP5X und IP6X definiert, heißen diese beiden Schutzarten in ISO 20653 Teil 9 IP5KX und IP6KX.
Zweite Kennziffer des IP-Codes – Schutz gegen Wasser
2. KennzifferBedeutung:Schutz gegen WasserISO 20653DIN EN 605290kein Schutz1Schutz gegen Tropfwasser2Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist3Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte4Schutz gegen allseitiges Spritzwasser4KSchutz gegen allseitiges Spritzwasser mit erhöhtem Druck5Schutz gegen Strahlwasser (Strahldüse 6,3 mm Durchmesser) aus beliebigem Winkel mit 12,5 l/min ± 5 % aus einem Abstand von 2,5 m bis 3 m6Schutz gegen starkes Strahlwasser (Strahldüse 12,5 mm Durchmesser) aus beliebigem Winkel mit 100 l/min ± 5 % aus einem Abstand 2,5 m bis 3 m6KSchutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge7Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen8Schutz gegen dauerndes Untertauchen. Soweit keine andere Angabe erfolgt, besteht ein Schutz bis 1 Meter Wassertiefe. Andere Wassertiefen müssen separat angegeben bzw. vereinbart werden9Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, speziell Landwirtschaft9KSchutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, spezifisch für Straßenfahrzeuge
Genauere Erläuterungen finden sich in den jeweiligen Normen.
Hinweis: DIN EN 60529 definiert nicht IPX9K. ISO 20653 definiert kein IPX9, sondern nur IPX9K.
Bis zum Schutzgrad IPX6 (bei DIN EN 60529) bzw. IPX6K (bei ISO 20653) sind die darunter liegenden Schutzgrade eingeschlossen. Bei den höheren Schutzarten gilt dies für die Wasserschutzgrade 7, 8 und 9K nicht automatisch. Falls ein Einschluss einer niedrigeren Schutzart gefordert wird, ist dies durch eine Doppelbezeichnung angegeben, beispielsweise IPX6K/IPX9K.
Kennbuchstabe für die 3. Stelle – Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen Dieser Kennbuchstabe kann laut DIN EN 60529 optional genutzt werden, genauere Erläuterungen finden sich dort.
Kennbuchstabe BedeutungA Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit dem HandrückenB Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem FingerC Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem WerkzeugD Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen aktiven Teilen mit einem Draht
Kennbuchstabe für die 4. Stelle Dieser Kennbuchstabe kann laut DIN EN 60529 optional genutzt werden, genauere Erläuterungen finden sich dort.
Kennbuchstabe BedeutungH Hochspannungs-BetriebsmittelM Geprüft, wenn bewegliche Teile in Betrieb sindS Geprüft, wenn bewegliche Teile im Stillstand sindW Geprüft bei festgelegten Wetterbedingungen
IK-Schutzart (Stoßfestigkeit)
Früher wurde insbesondere in Frankreich eine optionale dritte Ziffer des IP-Codes zur Klassifizierung des Schutzes in Hinblick auf mechanische Krafteinwirkung genutzt. Diese wurde inzwischen durch den IK-Code bzw. den IK-Stoßfestigkeitsgrad ersetzt. Jedoch sind beide Methoden der Klassifizierung nicht eindeutig übertragbar.
Typische Schutzarten mini|IP67-Schuko-Stecker mit Bajonettverriegelung am Stecker und geöffneter Abdeckkappe, deutlich ist am Stecker der Dichtungsgummiring (schwarz) zu erkennen Vorweg: Teilweise sind auch Kombinationen der Schutzarten in Verwendung. In Industrieanlagen wird typischerweise IP54 verbaut, in Schaltschränken IP20. Im Kfz-Bereich ist beim Einbau im Trockenraum des Fahrzeugs bis zu IP55 sinnvoll (eventuell mit Vorgaben für die Einbaulage, so dass ein „Regenschirm“-Prinzip entsteht). Bei Verwendungen in Baumaschinen, im Katastrophenschutz, für Wehrtechnik, offen zugänglichen Einbauorten und im Motorraum von Straßenfahrzeugen wird IP6K6K, IP6K7, IP6K8 und IP6K9K nach DIN 40 050 Teil 9 verwendet. Für Geräte, die in offenen Cockpits von Wasserfahrzeugen eingesetzt werden, wird IPX6 und IPX7 spezifiziert. Sie müssen auch bei Dauerregen und überkommendem Seewasser zuverlässig funktionieren. Oft (zum Beispiel bei Bedienelementen im öffentlichen Nahverkehr oder an Aufzügen) muss auch Vandalismus berücksichtigt werden, dann ist IP5X angebracht, auch wenn die Betätigungsstromkreise mit Kleinspannung arbeiten und keine erhöhte Verschmutzungsgefahr besteht. Ein vollständiger Berührungsschutz ist ab IP5X gegeben, da ab diesem Schutzgrad ein unbeabsichtigtes Eindringen verhindert wird.
Siehe auch MIL-STD-810 – US-amerikanische Militärnorm, die Umwelt-Testbedingungen spezifiziert
Literatur DIN EN 60529 (VDE 0470-1):2000-09 Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) (IEC 60529:1989 + A1:1999); Deutsche Fassung EN 60529:1991 + A1:2000. VDE-Verlag, Berlin.
Werner Hörmann, Bernd Schröder: Schutz gegen elektrischen Schlag in Niederspannungsanlagen – Kommentar der DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06. VDE-Schriftenreihe Band 140, VDE-Verlag, Berlin, ISBN 978-3-8007-3190-9.
Weblinks Elektronik-Kompendium.de – IP-Schutzarten Überblick der IEC (englisch) Schutzklasse
Einzelnachweise
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