—  Tutorial nº 120  —

Grados de Protección proporcionado por las Envolventes de los Aparatos Eléctricos y Electrónicos

Significado y explicación de los Códigos IP y Códigos IK para determinar los Grados de Protección

1.- Introducción:

A continuación se explicará el significado del sistema de clasificación establecido por los códigos IP e IK que se emplea con frecuencia para calibrar el grado de protección que presenta la envolvente que protege los componentes internos de los equipos y aparatos eléctricos o electrónicos, y en general, de cualquier dispositivo de uso industrial como sensores, medidores, controladores, etc.

En efecto, las envolventes de los equipos eléctricos y electrónicos deben garantizar una protección contra contactos eléctricos directos de las personas con las partes internas de los equipos, así como una protección del propio equipo contra la penetración de elementos externos, ya sean sólidos o líquidos (Código IP), y contra los impactos mecánicos externos (Código IK), evitando deterioros que puedan afectar a la seguridad de los usuarios o al funcionamiento y vida útil del aparato.

Es por ello que resulta indispensable poder conocer los grados de protección que pueden proporcionar las envolventes de los aparatos, y el código normalizado que se utiliza para indicarlo.

En la actualidad, las Normas Técnicas existentes al respecto definen el grado de protección de las envolventes de los aparatos y equipos estimando los siguientes conceptos:

- Protección contra la penetración de una parte del cuerpo humano o de un objeto cogido por una persona y, simultáneamente, contra la penetración de objetos sólidos extraños.

- Protección contra la penetración de agua.

- Protección contra los impactos mecánicos.

Para cada uno de estos conceptos se establecen unos índices de protección en función del nivel de estanqueidad y robustez que proporcione una envolvente. Estos índices se representan mediante códigos fácilmente interpretables que deben estar indicados en los aparatos, de modo que el usuario o instalador puede conocer las características de los envolventes y determinar su instalación, según el nivel de riesgo existente en el local o emplazamiento.

 

2.- Definiciones previas:

Envolvente: como envolvente de un aparato se entiende el elemento o componente que proporciona la protección contra las influencias externas y en cualquier dirección, así como la protección contra los contactos directos.

Por tanto, las envolventes o carcasas proporcionan también la protección a las personas o animales contra el acceso a partes peligrosas de los equipos, así como la protección de los componentes internos contra los efectos nocivos de los impactos mecánicos y el agua.

En este sentido, se considerará que forma parte también de dicha envolvente las barreras y todo accesorio o tapa que sea solidario con o forme parte de ella y que impida o limite la penetración de objetos en el interior del equipo, salvo que sea posible quitar las tapas sin la ayuda de una herramienta o llave.

Grado de protección: es el nivel de protección proporcionado por una envolvente o carcasa de un aparato contra el acceso a las partes peligrosas del equipo, contra la penetración de cuerpos sólidos extraños, contra la penetración de agua al interior del equipo, o contra los impactos mecánicos exteriores.

El grado de protección se cuantificará mediante métodos de ensayos normalizados.

Existen dos tipos de grados de protección, cada uno con un sistema de codificación diferente: el Código IP y el Código IK.

 

3.- Grado de Protección IP:

El grado de protección IP hace referencia a la norma europea EN 60529, equivalente a la norma internacional de la Comisión Electrotécnica Internacional CEI 60529 "Grados de Protección" (en inglés, IEC - International Electrotechnical Comisión - 60529 Degrees of Protection), y es un sistema de codificación para indicar los grados de protección proporcionado por la envolvente de los aparatos contra el acceso a las partes peligrosas, contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y contra la penetración de agua a su interior, además de ofrecer información adicional referente a dicha protección.

Este Código IP está formado por las letras "IP" (del inglés: Ingress Protection) seguidas de dos cifras numéricas, que son independientes una de otra.

Adicionalmente, y de manera sólo opcional, para proporcionar información suplementaria sobre el grado de protección de las personas contra el acceso a partes peligrosas, puede complementarse el código IP con una letra colocada inmediatamente después de las dos cifras características, como se explicará más adelante en este tutorial.

• Primera cifra:

El número que va en primer lugar, inmediatamente después de las letras IP, normalmente denominado "primera cifra característica", indica el grado de protección de las personas contra el acceso a partes o componentes peligrosos del aparato, como son piezas bajo tensión en aparatos eléctricos, o por tratarse de piezas en movimiento, etc., de manera que se limite o impida la penetración de una parte del cuerpo humano o de un objeto cogido por una persona dentro del aparato.

Además, esta primera cifra sirve para indicar también el grado de protección del equipo contra la penetración de cuerpos sólidos extraños.

Esta primera cifra puede tomar valores desde 0 hasta 6, de manera que a medida que toma un valor mayor, sirve para indicar que el cuerpo sólido que la envolvente deja penetrar hacia el interior del equipo es menor.

En la siguiente tabla se indican los grados de protección indicados por la primera cifra característica, según su valor numérico.

 

La indicación dada por la primera cifra implica la conformidad del producto a todos los grados inferiores.

• Segunda cifra:

El número que va en segundo lugar, normalmente denominado "segunda cifra característica", indica la protección del equipo en el interior de la envolvente contra los efectos perjudiciales debido a la penetración de líquidos, normalmente el agua.

Esta segunda cifra característica puede tomar valores desde 0 hasta 8. A medida que va aumentando su valor, la cantidad de agua que intenta penetrar en el interior de la envolvente del equipo es mayor, y también se proyecta en más direcciones.

 

NOTA ACLARATORIA: Una envolvente con la segunda cifra característica 7 u 8, no se considera apropiada para exponerla a chorros de agua, como los indicados por las cifras 5 ó 6. Por eso, las envolventes que satisfacen estos grados de protección (7 u 8) deben de llevar una doble marca, indicando si responden igualmente a un grado inferior, por ejemplo: IPX5/X7, IPX5/X8, etc.

A continuación, se incluyen algunos ejemplos de designación del grado de protección IP y lo que significa:

IP34

Una envolvente de un aparato con esta designación indica:

"3": un valor de 3 para la primera cifra característica indica, según la Tabla 1 anterior, que la envolvente protege a las personas contra el acceso a las partes peligrosas cuando se manejan herramientas manuales, de diámetro igual o superior a 2,5 mm. También protege los equipos contra la introducción en su interior de objetos sólidos ajenos, de diámetro igual o superior a 2,5 mm.

"4": un valor de 4 para la segunda cifra característica indica, según la Tabla 2 anterior, que la envolvente protege el interior del equipo contra los efectos perjudiciales causados por la proyección de agua contra la envolvente en todas las direcciones.

IP67

Una envolvente de un aparato con esta designación indica:

"6": el valor 6 en el primer dígito numérico describe el nivel de protección ante polvo. De acuerdo a lo indicado en la Tabla 1 anterior, un valor de 6 indica que la envolvente del equipo es totalmente estanca al polvo.

"7": el valor 7 en el segundo dígito numérico describe el nivel de protección frente a líquidos (normalmente agua). De acuerdo a lo indicado en la Tabla 2 anterior, un valor de 7 indica que la envolvente protege al equipo contra los efectos de la inmersión completa en agua a 1 metro de profundidad durante 30 minutos.

Como regla general se puede establecer que cuanto mayor es el grado de protección IP, más protegido estará el aparato.

Como recomendación, un nivel de protección mínimo de IP67 para cualquier equipo, lo hace apto para soportar la mayoría de los ambientes agresivos que se dan en la industria.

• Letra adicional:

Como ya se ha comentado, adicionalmente y de manera opcional, se puede proporcionar información suplementaria sobre el grado de protección de las personas contra el acceso a partes o componentes peligrosos del equipo, complementando el código IP con una letra adicional colocada inmediatamente después de las dos cifras características.

Estas letras adicionales (A, B, C ó D) que se pueden añadir al código IP, proporciona información adicional de cómo la envolvente del equipo previene la penetración de cuerpos sólidos, proporciona información sobre la accesibilidad de determinados objetos o partes del cuerpo humano a las partes o componentes peligrosos del interior de la envolvente del equipo.

Su uso se reserva a aquellos supuestos en que la protección efectiva del acceso a la parte peligrosa es más eficaz que la indicada por la primera cifra o cuando ésta ha sido reemplazada por una "X".

Como se ha dicho, estas letras adicionales se identifican con los códigos A, B, C, D y su significado se corresponde respectivamente con el de los valores de la primera cifra característica (1, 2, 3, 4), pero a diferencia de la primera cifra característica que proporciona información de cómo la envolvente previene la penetración de cuerpos sólidos, las letras adicionales proporcionan información sobre la accesibilidad de determinados objetos o partes del cuerpo a las partes peligrosas en el interior de la envolvente.

Una envolvente no puede ser designada por un grado de protección indicado por una letra adicional si no garantiza que satisface también todos los grados de protección inferiores.

 

Ejemplos de designación del grado de protección IP empleando letras adicionales:

IP23 C

Una envolvente de un aparato con esta designación indica:

"2": un valor de 2 para la primera cifra característica indica que la envolvente protege a las personas contra el acceso a las partes peligrosas con los dedos. También protege los equipos contra la introducción en su interior de objetos sólidos ajenos, de diámetro igual o superior a 12 mm.

"3": un valor de 3 para la segunda cifra característica indica que la envolvente protege el interior del equipo contra los efectos perjudiciales causados por el agua que cae en forma de lluvia contra la envolvente.

"C": la inclusión de la letra adicional C al código indica que la envolvente protege a las personas contra el acceso a las partes peligrosas cuando se manejan herramientas manuales, de diámetro igual o superior a 2,5 mm y de longitud, que pueda penetrar en la envolvente, no exceda los 100 mm.

En ocasiones, algunas envolventes de equipos no tienen especificadas una cifra característica en su código IP, bien porque no resulta necesaria para una aplicación concreta, o bien porque no haya sido ensayada en ese aspecto. En este caso, la cifra característica que se trate se sustituye por una "X", como por ejemplo, "IP2X" que indica que la envolvente proporciona una determinada protección contra la penetración de cuerpos sólidos, pero que no ha sido ensayada en lo referente a la protección contra la penetración del agua.

También puede darse el caso, que una determinada envolvente proporcione dos grados de protección diferentes en función de la posición de montaje de la misma. En este caso, siempre deberá indicarse este aspecto en las indicaciones que suministre el fabricante.

El marcado físico del grado de protección IP sobre la carcasa de los equipos suele realizarse utilizando la nomenclatura ya explicada, es decir, las letras IP seguidas de las dos cifras, por ejemplo, "IP54". No obstante, en algunas ocasiones se pueden encontrar equipos en cuya carcasa el grabado de las cifras características pueden sustituirse por símbolos como se indican en la figura siguiente:

 

4.- Grado de Protección IK:

El grado de protección IK hace referencia a la norma europea EN 62262, equivalente a la norma internacional IEC 62262 (2.002), y es un sistema de codificación para indicar el grado de protección proporcionado por la envolvente de los equipos contra los impactos mecánicos nocivos, salvaguardando así los materiales y componentes en su interior. El Código IK se definió originalmente en la norma europea EN 50102, que tras su adopción como estándar internacional en el año 2002, la norma europea EN 62262 se volvió a numerar.

Antes de la aparición del código IK, se añadía ocasionalmente un tercer número al Grado de Protección IP, para indicar el nivel de protección contra los impactos, por ejemplo, IP66 (9). Pero el uso no estándar de este sistema por los fabricantes de equipos fue uno de los factores que condujeron al desarrollo de una nueva norma, la IEC 62262, para poder clasificar el nivel de protección que las envolventes proporciona a los equipos frente a los impactos.

El código IK se designa con un número graduado de 0 hasta 10. A medida que el número va aumentando su valor, indica que la energía del impacto mecánico sobre la envolvente es mayor. Aunque en la nomenclatura se indique el número con dos cifras, por ejemplo, IK05, es lo mismo que indicar un grado de protección de 5.

Generalmente, el grado de protección se aplica a la envolvente del equipo en su totalidad. Si resultase que alguna parte de la envolvente tuviera un grado de protección diferente, debería indicarse por separado en las instrucciones o documentación técnica suministrado por el fabricante del equipo.

La EN 62262 define los ensayos donde se especifican la forma en que deben montarse las envolventes cuando se llevan a cabo las pruebas, las condiciones atmosféricas que deben prevalecer, el número de impactos, e incluso la distribución, el tamaño, el estilo, material, dimensiones, etc., de los distintos tipos de martillo diseñados para producir los niveles de energía requeridos.

En la siguiente tabla se indican los diferentes grados de protección IK, indicándose también la energía del impacto asociada a cada uno. También se indica la equivalencia en peso y altura de caída de la pieza de golpeo sobre la envolvente del equipo. Así, por ejemplo, un grado de protección IK07, según la tabla adjunta, es aquel en el que la envolvente, en los puntos que se consideraran más débiles, soportaría un impacto de una pieza de poliamida o de acero redondeada, de peso 500 g. y que cayera desde una altura de 400 mm.

 

 

 

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Información y consulta:

Hermenegildo Rodríguez Galbarro

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