Schutzart

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Die Schutzart gibt die Eignung von elektrischen Betriebsmitteln (zum Beispiel Geräte, Leuchten und Installationsmaterial) für verschiedene Umgebungsbedingungen an, zusätzlich den Schutz von Menschen gegen potentielle Gefährdung bei deren Benutzung.

Grundlagen[Bearbeiten]

Gehäuse mit Schutzart IP65

Bei vielen Anwendungen müssen elektrische und elektronische Geräte unter erschwerten Umweltbedingungen über viele Jahre sicher arbeiten. Außer dem zulässigen Temperaturbereich stellt die korrosive Belastung, hierunter wird die Beständigkeit gegen aggressive Medien in der Industrie wie Feuchte, Wasser, Dämpfe, Säuren, Laugen, Öl oder Kraftstoffe verstanden, eine Einsatzbeschränkung dar. Zudem muss das Eindringen von Fremdkörpern und von Staub, sowie die Kontamination mit Bakterien und Viren (in der Medizintechnik), oder die mechanische Beanspruchung durch Stoßeinwirkung für eine zuverlässige Funktion und sicheren Gebrauch verhindert werden.

Die IP-Schutzarten versuchen gängige Fehlermöglichkeiten nachzubilden, so ist IP 2X mittels eines nachempfundenen Fingers zu überprüfen, IP 3X stellt einen Schutz gegen den Zugang mit Werkzeug dar, IP 4X Schutz gegen den Zugang mit Draht. In der Praxis werden, wie dies auch in EU-Richtlinien z.B. für Fahrzeuge und den nachfolgenden Normen beschrieben ist, entsprechende IP-Prüfsondensets eingesetzt, um sicherzustellen, dass kein Zugang zu bestimmten Teilen möglich ist.

International Protection Codes[Bearbeiten]

Bezüglich ihrer Eignung für verschiedene Umgebungsbedingungen werden die geschützten Systeme in entsprechende Schutzarten, sogenannte IP-Codes eingeteilt. Die Abkürzung IP steht für International Protection.[1] Im englischen Sprachraum wird die Abkürzung teils auch mit Ingress Protection (Schutz gegen Eindringen) übersetzt.

Die mit IP klassifizierte Schutzart ist von der elektrischen Schutzklasse zu unterscheiden. Während die IP-Schutzarten den Schutzgrad des Gehäuses gegen Berührung, Fremdkörper und Wasser definieren, beschreiben die elektrischen Schutzklassen Maßnahmen gegen berührungsgefährliche Spannungen an betriebsmäßig nicht unter Spannung stehenden Teilen von Betriebsmitteln.

Normung[Bearbeiten]

Gehäuse mit Schutzart IP54

Für die Codierung der 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[2]
  • DIN 40 050-9:1993-05 mit dem Titel Straßenfahrzeuge; IP-Schutzarten; Schutz gegen Fremdkörper, Wasser und Berühren; Elektrische Ausrüstung, Ausgabedatum: 1993-05. Wie der Titel angibt, ist diese Norm besonders für Straßenfahrzeuge gedacht.
  • ISO 20653:2013 Road vehicles – Degrees of protection (IP-Code) – Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access[3] 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 9 fast wortwörtlich übernommen. Lediglich in der Staubzusammensetzung (Prüfstaub) unterscheiden sich die beiden Vorschriften.

Nomenklatur[Bearbeiten]

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 DIN 40 050 Teil 9 den Buchstaben K für die Kennzeichnung der Ausrüstung von Straßenfahrzeugen bei einzelnen Kennziffern vor.

Erste Kennziffer des IP-Codes[Bearbeiten]

1. Kennziffer Bedeutung:
DIN 40 050 Teil 9 DIN EN 60529 Schutz gegen Fremdkörper Schutz gegen Berührung
0 0 kein Schutz kein Schutz
1 1 Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 50 mm Geschützt gegen den Zugang mit dem Handrücken
2 2 Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 12,5 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Finger
3 3 Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 2,5 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Werkzeug
4 4 Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser ab 1,0 mm Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht
5K 5 Geschützt gegen Staub in schädigender Menge vollständiger Schutz gegen Berührung
6K 6 Staubdicht vollständiger Schutz gegen Berührung

Genauere Erläuterungen finden sich in den jeweiligen Normen.

Hinweis: Während DIN EN 60529 IP5X und IP6X definiert, heißen diese beiden Schutzklassen in DIN 40 050 Teil 9 IP5KX und IP6KX.

Zweite Kennziffer des IP-Codes[Bearbeiten]

2. Kennziffer Bedeutung: Schutz gegen Wasser
DIN 40 050 Teil 9 DIN EN 60529
0 0 kein Schutz
1 1 Schutz gegen Tropfwasser
2 2 Schutz gegen fallendes Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist
3 3 Schutz gegen fallendes Sprühwasser bis 60° gegen die Senkrechte
4 4 Schutz gegen allseitiges Spritzwasser
4K Schutz gegen allseitiges Spritzwasser mit erhöhtem Druck
5 5 Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel
6 6 Schutz gegen starkes Strahlwasser
6K Schutz gegen starkes Strahlwasser unter erhöhtem Druck, spezifisch für Straßenfahrzeuge
7 7 Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen
8 8 Schutz gegen dauerndes Untertauchen
9 Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung
9K Schutz gegen Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung, spezifisch für Straßenfahrzeuge

Genauere Erläuterungen finden sich in den jeweiligen Normen.

Hinweis: DIN EN 60529 definiert nicht IPX9K. DIN 40 050 Teil 9 definiert kein IPX9, sondern nur IPX9K.

Bis zum Schutzgrad IPX6 (bei DIN EN 60529) bzw. IPX6K (bei DIN 40 050 Teil 9) sind die darunter liegenden Schutzgrade eingeschlossen. Bei den höheren Schutzklassen 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.

IK-Codes[Bearbeiten]

Zur Klassifizierung der Schutzart in Hinblick auf mechanische Krafteinwirkung wird der IK-Code oder Stoßfestigkeitsgrad herangezogen. Diese gemäß DIN EN 50102 – VDE 0470 Teil 100 und DIN EN 62262 festgelegte Codierung ersetzt die früher gelegentlich verwendete optionale dritte Ziffer des IP-Codes.[4] Jedoch sind beide Methoden der Klassifizierung nicht eindeutig übertragbar.

Nomenklatur[Bearbeiten]

Die Schutzart wird durch die Buchstaben IK, direkt gefolgt vom entsprechenden zweistelligen Code, spezifiziert.

DIN EN 62262 Bedeutung: Stoßfestigkeit bis zu einer Schlagenergie von
00 0J
01 0,15J
02 0,2J
03 0,35J
04 0,5J
05 0,7J
06 1J
07 2J
08 5J
09 10J
10 20J

Typische Schutzarten[Bearbeiten]

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. Teilweise sind auch Kombinationen der Schutzarten in Verwendung.

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.

Literatur[Bearbeiten]

  • 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
  •  Gerhard Kiefer: VDE 0100 und die Praxis. 1. Auflage. VDE-Verlag, Berlin und Offenbach 1984, ISBN 3-8007-1359-4.
  • 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.
  •  Dieter Vogt, Herbert Schmolke: Elektro-Installation in Wohngebäuden. 7. Auflage. VDE-Verlag, Berlin/Offenbach 2010, ISBN 978-3-8007-3029-2.
  •  DIN 40050-9:1993-05: Straßenfahrzeuge: IP-Schutzarten. Schutz gegen Fremdkörper, Wasser und Berühren. Elektrische Ausrüstung. Beuth-Verlag, Berlin 1993.
  •  ISO 20653:2006(E): Road vehicles — Degrees of protection (IP-Code) — Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access. ISO, 2006.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. ISO 20653:2013: Road vehicles — Degrees of protection (IP-Code) — Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access
  2. DIN EN 60529; VDE 0470-1:2014-09
  3. Road vehicles – Degrees of protection (IP-Code) – Protection of electrical equipment against foreign objects, water and access
  4. Schutzarten und Schutzklassen. Abgerufen am 4. März 2012.