Der Aufprallschutz (IK) beschreibt den Test, mit dem Sie Systeme auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einwirkungen prüfen können. Normalerweise verwenden wir diesen Test für die meisten elektronischen Gehäuse.
Es wird durch zweistellige Zahlen im Bereich von 0 bis 10 (vom niedrigsten bis zum höchsten Wert) dargestellt.
Was ist die IK-Bewertung?
IK steht für „Impact Protection“ (Aufprallschutz), wobei das „K“ für Kinetic (Kinetisch) steht.
Es handelt sich dabei also um einen Gradmesser dafür, in welchem Maße elektrische Geräte oder Gehäuse vor mechanischen Beschädigungen der darin enthaltenen Werkstoffe geschützt sind.
Die Messskala reicht von IK00, dem „ungeschützten Niveau“, bis IK10, dem völlig sicheren Niveau.
Wir messen den IK-Wert in Joule. Wie andere Normen gibt auch die IEC 62262 die Testrichtlinien und Spezifikationen vor.
Der Schutzgrad wird durch Charpy-Schlagprüfungen mit einem Pendelhammer ermittelt. Die Schlagstärke (Energie und Anzahl der Schläge) wird nach oben angepasst, bis das Produkt versagt oder seinen maximalen IK-Wert erreicht.
Vorteile der Kenntnis der Aufprallschutzklasse
Das Verständnis der Aufprallschutzklasse hat seine Vorteile, von denen einige unten aufgeführt sind.
· Materialauswahl
Produkte mit hohen IK-Werten werden aus harten Materialien wie Stahl hergestellt, die bestimmten mechanischen Belastungen standhalten. Wenn Sie die Aufprallschutzklasse kennen, können Sie je nach Anwendung das richtige Material für Ihr Elektroprodukt auswählen.
· Spart Kosten
Wenn Sie den mechanischen Belastungsgrad einer Umgebung kennen, können Sie die beste IK-Bewertung für ein Produkt bestimmen. Dadurch sparen Sie die Kosten für die Reparatur beschädigter Produkte, die durch die Wahl einer ungeeigneten IK-Bewertung beschädigt wurden.
· Produkteignung
Bevor Sie elektrische Produkte wie Lampen in verschiedenen Umgebungen installieren, ist es wichtig, die Umgebung und die mechanischen Auswirkungen zu verstehen. So können Sie je nach Umgebung die richtige IK-Bewertung für Ihr Produkt bestimmen. Beispielsweise erfordert eine Gegensprechanlage in einem Gebäude eine geringere IK-Bewertung als eine Gegensprechanlage in einer Schule.
Vergleich der IK- und IP-Bewertung
IP-Schutzart und IK-Schutzart sind ganz unterschiedlich. Das heißt:
- Der IK-Schutz konzentriert sich auf den Schutz vor mechanischer Gewalt
- Bei der IP-Schutzart geht es um den Schutz vor flüssigen und festen Elementen
Wie IK wird auch IP durch internationale Code-Standards gesteuert; IEC60529 schreibt das Schutzmaß der Gehäuse vor.
Im Gegensatz zur IK-Skala, die zwischen IK00 und IK10 reicht, hat die IP-Schutzart einen zweistelligen Wert, der jeweils den Schutzgrad gegen Feststoffe und Flüssigkeiten angibt. Die IP-Skala reicht von IP00 bis IP68, wobei IP00 keinen Schutz anzeigt, während IP68 den höchsten Schutzgrad darstellt.
Wenn ein elektrisches Gehäuse die Kennzeichnung IP00 trägt, bedeutet dies lediglich, dass es nicht gegen feste oder flüssige Elemente geschützt ist. Ein Schutzgrad von 68 (IP68) bietet den höchsten Schutz gegen das Eindringen von festen oder flüssigen Stoffen.
Bei der Auswahl von Produkten wie biometrischen Fingerabdruckgeräten, die im Außenbereich installiert werden, ist die IP-Schutzart ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor. Der Grund hierfür ist, dass das Lesegerät festen und flüssigen Elementen ausgesetzt ist, die seine Funktionalität beeinträchtigen können.
Eine IP-Schutzart von IP65 und höher ist ideal, um sie vor festen und flüssigen Einflüssen in der Umgebung zu schützen.
Interpretation der IP-Bewertung
| IP-Ebene | Erste Nummer (Solider Auftritt) | Zweite Zahl (Flüssigkeitseintritt) |
| 0 | Nicht gegen feste Stoffe geschützt. | Nicht gegen Flüssigkeit oder Feuchtigkeit geschützt. |
| 1 | Geschützt gegen Feststoffe über 50 mm, wie z. B. versehentliche Berührung mit der Hand | Kein Eindringen von Flüssigkeit aus einer Höhe von 200 mm vom Objekt bei einer Fallgeschwindigkeit von 3–5 mm³ pro Minute über 10 Minuten. |
| 2 | Geschützt gegen feste Stoffe über 12 mm, z. B. Finger. | Geschützt gegen direkte vertikale Spritzer bis zu 150 mm. |
| 3 | Geschützt vor festen Stoffen über 2,5 mm, wie Werkzeugen und Drähten. | Geschützt gegen direkte vertikale Sprühstrahlen bis zu 600 mm bei einer Geschwindigkeit von 11 l pro Minute und einem Druck von 800–100 kN/Quadratmeter für mindestens 5 Minuten. |
| 4 | Abgeschirmt gegen feste Stoffe über 1 mm, wie etwa Werkzeuge, kleine Drähte usw. | Abgeschirmt gegen Spritzwasser aus allen Richtungen mit einer Geschwindigkeit von 10 l pro Minute und einem Druck von 800–100 kN/Quadratmeter für mindestens 5 Minuten – begrenzter Zufluss zulässig. |
| 5 | Vor Staub geschützt. | Wasserstrahl aus einem Ausguss mit 6,3 mm Durchmesser darf aus keinem Winkel eindringen. Durchschnittliche Strahlgeschwindigkeit von 12,5 l pro Minute und 30 kN/Quadratmeter Druck für 3 Minuten aus einem entfernungsbegrenzten Zufluss von 3 Metern zulässig. |
| 6 | Komplett gegen Staubeintritt gesichert. | Wasserstrahl aus einem Ausguss mit 12,5 mm Durchmesser darf aus keinem Winkel eindringen. Durchschnittliche Strahlgeschwindigkeit von 100 l pro Minute und 100 kN/Quadratmeter Druck für 3 Minuten aus 3 Metern Entfernung. Begrenzter Zufluss zulässig, z. B. bei Geräten, die hauptsächlich auf Schiffsdecks verwendet werden. |
| 7 | Schutz vor Einströmen bei vollständigem Eintauchen zwischen 15 cm und 1 m für eine halbe Stunde. | |
| 8 | Geschützt vor längerer Flüssigkeitseinwirkung, etwa dem Eintauchen in unter Druck stehende Flüssigkeiten. |
Interpretation der IK-Diagrammbewertung
Das IK-Diagramm soll eine allgemeine Richtlinie für die zum Erreichen bestimmter IK-Bewertungsstufen erforderlichen Werte darstellen.
| IK-Bewertungsstandard | Bedeutung oder Interpretation der IK-Bewertung |
| IK00 | Ungeschützt vor äußerer mechanischer Gewalt. |
| IK01 | Geschützt gegen eine Kraft von 0,14 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 56 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK02 | Geschützt gegen eine Kraft von 0,2 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 80 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK03 | Geschützt gegen eine Kraft von 0,35 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 140 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK04 | Geschützt gegen eine Kraft von 0,5 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 200 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK05 | Geschützt gegen eine Kraft von 0,7 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 280 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK06 | Geschützt gegen eine Kraft von 1 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,25 kg schweren Gewichts aus 400 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK07 | Geschützt gegen eine Kraft von 2 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 0,5 kg schweren Gewichts aus 400 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK08 | Geschützt gegen eine Kraft von 5 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 1,7 kg schweren Gewichts aus 300 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK09 | Geschützt gegen eine Kraft von 10 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 5 kg schweren Gewichts aus 200 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
| IK10 | Geschützt gegen eine Kraft von 20 Joule (das entspricht dem Fallenlassen eines 5 kg schweren Gewichts aus 400 mm Höhe auf die Produktoberfläche). |
So messen Sie den IK-Wert
Der IK-Wert wird mit dem Charpy-Pendelschlagwerk gemessen . Bei dieser Methode wird ein elektrisches Objekt aus unterschiedlichen Entfernungen mit einem schwingenden Pendelhammer mit bekanntem Gewicht geschlagen.
Das Pendel schlägt aus allen Richtungen (vorne, hinten, oben, in den Ecken und an den Seiten) auf das Objekt, um die normalen Stöße zu simulieren, denen es ausgesetzt sein kann.
Der Test beginnt mit einem niedrigen Energieniveau und das Gewicht und die Höhe des Pendelhammers werden schrittweise angepasst. Das Schlagen auf das Objekt wird fortgesetzt, bis der Bruchpunkt des Objekts oder das maximale IK-Niveau erreicht ist.
Je mehr ein Objekt mechanischen Stößen standhalten kann, desto höher ist die IK-Bewertung; IK10 – Schutz gegen 20 Joule. Andererseits ergibt der geringste Widerstand gegen Stöße eine niedrige IK-Bewertung; IK0 – Null-Stoßschutz.
IEC 62262Vs IK-Bewertung
IEC62262 steht für die „Internationale Elektrotechnische Kommission“, ein Gremium, das das Schutzklassensystem für Gehäuse elektrischer Geräte verwaltet. Dieses internationale Normungsgremium wurde 2002 von der Europäischen Union ins Leben gerufen, um Standardrichtlinien für die IK-Klasse bereitzustellen.
Während die IK-Klassifizierung den Grad der Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Kräfte definiert, orientiert sich das Klassifizierungssystem von IK00 bis IK10 an IEC62262.
Gemäß IEC62262 ist IK00 die niedrigste Einstufung für „Null-Schutz“, während IK10 für „maximalen Schutz“ von bis zu 20 Joule steht.
Gemäß IEC62262-Standards ist IK10 der maximale Schutz. Einige Produkte erfordern jedoch einen stärkeren Schutz vor mechanischen Stößen und können im Charpy-Schlagtest über IK10 hinaus eingestuft werden. IEC62262 geht nicht über die Einstufung IK10 hinaus, daher ist IK10 die maximale Stoßfestigkeit, die für alle elektrischen Gehäusegeräte gilt.
Bedeutung von IK-zertifizierten Produkten
Produkte mit IK-Klassifizierung sind wichtig, da sie eine Vorstellung davon vermitteln, welcher mechanischen Belastung sie standhalten können.
Verschiedene elektrische Produkte haben unterschiedliche IK-Bewertungsskalen, die bestimmen, wo sie angemessen installiert werden können.
Beispielsweise erfordern stark frequentierte und belebte Bereiche, öffentliche Parks, Schulen, Krankenhäuser usw. aufgrund von Vandalismus Produkte mit hoher IK-Bewertung. Infolgedessen muss das elektrische Produkt gewartet oder bei vollständiger Beschädigung gegen zusätzliche Kosten ausgetauscht werden.
In manchen Fällen kann es ein Risiko darstellen oder sogar zu Unannehmlichkeiten für die Benutzer führen, wenn der Schaden gefährlich ist.
Daher ist es wichtig, die mögliche Aufprallbelastung durch ein elektrisches Objekt in einem Bereich zu kennen, um vor der Installation den IK-Wert zu bestimmen.
Zweitens können einige elektrische Objekte wie Gegensprechanlagen aus ästhetischen Gründen gestaltet sein und dadurch ein Ziel von Vandalismus werden. Eine hohe IK-Bewertung ist dann wichtig, um sie vor mechanischen Schäden zu schützen.
Warum der IK-Wert für Licht wichtig ist
Leuchten werden in den unterschiedlichsten Umgebungen eingesetzt, beispielsweise auf Parkplätzen, auf Baustellen, in Fabriken, in Stadien usw. Diese Umgebungen können die unwirtlichsten Orte sein und die Leuchten sind daher zahlreichen harten mechanischen Einflüssen ausgesetzt.
Die IK-Einstufung ist wichtig, da sie bestimmt, welcher Aufprallstärke die Leuchte standhalten kann. Eine Leuchte auf einer Baustelle muss beispielsweise die Einstufung IK10 aufweisen, um sie vor herabfallenden Gegenständen, starken Stößen usw. zu schützen.
Darüber hinaus trägt die IK-Einstufung von Leuchten dazu bei, Kosten und Zeit zu sparen, die sonst für die Reparatur oder den Austausch beschädigter Leuchten aufgewendet werden müssten.
Die Wahl der richtigen Leuchte mit IK-Klassifizierung für den jeweiligen Einsatzbereich verbessert die Sicherheit, da eine flächendeckende Beleuchtung gewährleistet ist.
IK-Bewertung im Vergleich zur Vandalismusresistenz
Die IK-Einstufung wirkt sich direkt auf die Vandalismusresistenz elektrischer Geräte wie Leuchten oder Gegensprechanlagen aus.
Dies liegt daran, dass die IK-Werte den Grad der mechanischen Belastung bestimmen, dem ein elektrisches Objekt standhalten kann. Je höher der IK-Wert eines elektrischen Objekts ist, desto unwahrscheinlicher ist es, dass es absichtlich oder versehentlich beschädigt wird.
Objekte, die in Bereichen installiert werden, in denen sie Vandalismus ausgesetzt sind, wie etwa in öffentlichen Parks oder an gewerblich genutzten Orten, benötigen höhere IK-Werte.
Im Gegensatz dazu benötigen innerhalb eines Gebäudes installierte Sprechanlagen keine höhere IK-Einstufung, da hier die Gefahr einer Vandalisierung geringer ist.
Abschluss
Die Einstufung des Aufprallschutzes ist für elektrische Gehäuseprodukte wichtig, da sie die mechanische Stoßfestigkeit bestimmt.
Daher ist es wichtig, sich vor der Installation über die IK-Einstufung der Produkte sowie den Anwendungsbereich zu informieren.
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