電気・電子製品の筐体安全性を評価する際に最も広く用いられている規格の一つがIEC 60529であり、これはIPコード（侵入保護等級）を定義している。
IP等級の最初の数字は、筐体が提供する保護の程度を示します。
- 危険な活電部または可動部へのアクセス
- 固体異物の侵入
製造業者、研究所、設計エンジニア、品質管理チームにとって、IP1X、IP2X、IP3X、IP4Xの試験は、筐体の適合性検証の基本的な基盤を形成します。
これらの試験は、以下のような製品に一般的に要求されます。
- 家庭用器具
- 電源
- 産業用制御盤
- LED照明器具
- EV充電設備
- ジャンクションボックス
- 家電
- 実験器具
このガイドでは、各保護レベルの技術的な意味、公式のIEC試験方法、および必要なアクセスプローブについて説明します。
IPコードの最初の桁を理解する
IEC 60529によると、最初の数字（0～6）は接触および固体物体の侵入に対する保護を表します。
| XNUMX桁目 | 保護レベル | 典型的な危険物管理 |
|---|---|---|
| 0 | 保護なし | オープンアクセス |
| 1 | 50 mm以上の物体 | 手の甲／大きな物体 |
| 2 | 12.5 mm以上の物体 | 指アクセス |
| 3 | 2.5 mm以上の物体 | 工具／太いワイヤー |
| 4 | 1.0 mm以上の物体 | 小型工具／ワイヤー |
| 5 | 防塵 | ほこりの侵入を制限 |
| 6 | 防塵の | ほこりの侵入なし |
IP1XからIP4Xまでの規格は、より高度な粉塵試験を検討する前に、人間の安全と機械へのアクセスに関するリスクに対処するものであるため、特に重要です。
IP1XからIP4Xまでの主要テスト原則
寸法は異なるものの、これらのテストにはいくつかの共通する基本原則がある。
1. 標準化されたアクセスプローブの形状
各レベルでは、IEC 60529 / IEC 61032で規定された固定寸法のプローブが使用されます。
2. 特定用途部隊
プローブによっては、以下のような一定の力が必要となる場合があります。
- 1 N
- 3 N
- 10 N
- 50 N
- プローブの種類と標準条件によって異なります
3. 危険箇所へのアクセス
テストに合格するということは、プローブが以下のような危険な内部部品に触れてはならないことを意味します。
- 生演奏の指揮者
- 回転するファンブレード
- 鋭利な活力部品
- 損傷を引き起こすメカニズム
4. 誠実さの確立
囲いの開口部は、標準許容範囲を超える侵入を防ぐものでなければならない。
IP1X試験 – 50mmを超える物体に対する保護性能
IP1X規格では、直径50mmの大きな固体物体が筐体内部に完全に侵入したり、危険な部分に到達したりすることはできないことが確認されています。
このレベルは、手の甲などの大きな体表面による偶発的な接触をシミュレートすることを目的としています。
必要なプローブ
テストプローブA – 50mm球体
剛性のある球体は、過度の力を加えることなく、アクセス可能なすべての開口部に適用される。
代表的なアプリケーション
- 大型電気キャビネット
- 基本的なカバー
- 屋内機械室
- ユーザーが修理できない機器
エンジニアリングノート
IP1Xは一般的に基本的な接触保護の最低レベルと考えられていますが、指によるアクセスを防ぐものではありません。
IP2Xテスト – 指の接触に対する保護
IP2Xは、世界中で最も一般的な筐体安全規格の一つです。
これは、通常の指では危険な内部部品にアクセスできないことを確認するものです。
必要なプローブ
この関節式プローブは、人間の指を模倣しており、以下の特徴を備えています。
- 定義された直径
- 定義された長さ
- 関節の動きによって、リアルなリーチ角度を再現
多くの用途において、このプローブは力計と併用されます。
代表的なアプリケーション
- 家庭用器具
- 壁掛け式機器
- 電源タップ
- 照明製品
- 充電器
- 家電
エンジニアリングの重要性
IP2Xは、ユーザーが製品と直接やり取りできる最低限の許容レベルであることが多い。
IP3X試験 – 工具や太い電線に対する保護
IP3Xは、直径2.5mm以上の物体が筐体内に侵入できないことを検証します。
このレベルは、以下のことをシミュレートするように設計されています。
- スクリュードライバー
- 太いワイヤー
- インストールツール
- 保守対象
必要なプローブ
プローブC – 3Nの力を加えた2.5mmの試験棒
棒は、指定された力と向きで開口部に挿入される。
代表的なアプリケーション
- 産業用制御パネル
- 機械筐体
- EV充電ステーション
- 配電ボックス
- HVAC制御ユニット
エンジニアリングの利点
IP3Xは、多くの工具やケーブルが手の届く隙間に入り込めなくなるため、IP2Xと比較して保護性能が大幅に向上しています。
IP4X試験 – 小型工具や電線からの保護
IP4X規格は、1.0mm以上の固体物体が内部に侵入するのを防ぎます。
これは、より過酷な環境に設置される製品や、より細かい開口部が必要とされる製品にとって重要なアップグレードです。
必要なプローブ
プローブD – 1Nの力を加えた1mmの試験棒
狭い隙間、通気口、継ぎ目、組み立て時の隙間などを評価するために使用されます。
代表的なアプリケーション
- LED照明器具
- スイッチギヤ
- ジャンクションボックス
- 自動車用電子機器ハウジング
- 精密制御装置
エンジニアリングの利点
IP4Xは、以下のリスクを軽減します。
- 細いワイヤーを挿入
- 薄い金属物体
- 狭いメンテナンスツール
- 活線部分の偶発的な短絡
IP1XとIP4Xの技術比較
| 評価 | プローブの種類 | テスト対象サイズ | 主な保護目標 |
|---|---|---|---|
| IP1X | 球体A | ２０ mm | 大きな偶発的な接触 |
| IP2X | 指B | ２０ mm | 指によるアクセス防止 |
| IP3X | ロッドC | ２０ mm | 工具の侵入防止 |
| IP4X | ロッドD | ２０ mm | 微粒子の侵入防止 |
テスト中に発見された一般的な設計上の問題点
多くの製品の不具合は、材料の問題ではなく、筐体設計の細部に起因する。
頻繁な不適合
- 特大の通気口
- 組み立て時の隙間が不均一
- 内部障壁の欠如
- ヒンジの位置ずれ
- ケーブル挿入口が大きすぎる
- 締め付けトルク後の変形
実用的なアドバイス
プローブの評価は、金型完成後ではなく、試作段階で行う。
他の規格との関係
IEC 60529は主要なIPコード規格ですが、同様のアクセスプローブ要件は、以下の規格にも記載されている場合があります。
- IEC 61032（人および機器の保護）
- IEC 60335（家庭用電化製品）
- IEC 62368（オーディオ／ビデオ機器およびICT機器）
- UL製品安全規格
そのため、多くの研究室では完全なプローブセットを保管している。
適切なテストプローブの選び方
プローブを購入する際、エンジニアは通常以下の点を考慮します。
寸法精度
プローブの直径、公差、関節角度、およびロッドの真直度は、規格の要件を満たさなければならない。
表面仕上げ
滑らかに加工された表面は、測定の不確かさを低減します。
材料強度
繰り返し実験室で使用する場合は、ステンレス鋼が好ましい。
力の検証
一部の試験では、正確な力の加え方が求められる。
校正トレーサビリティ
第三者検査機関や規制対象業界にとって重要です。
BONAD社製、IEC 60529準拠プローブソリューション一式
BONADは、以下のようなプロ仕様の侵入保護試験ツールを提供しています。
- プローブA
- プローブB
- プローブC
- プローブD
- IP1X～IP4X対応フルキット
- IEC/UL規格準拠カスタムプローブ
- 力計統合オプション
- キャリブレーションサポート
複数の製品認証を実施する検査機関や製造業者にとって、完全なプローブセットは効率と一貫性を向上させます。
結論
IP1XからIP4Xへの試験は、単なる形式的な適合性確認の手順にとどまらず、ユーザーの安全性、筐体の信頼性、そして市場での受容性に直接影響を与える。
精密なIEC 60529プローブを使用し、開発の初期段階で筐体の開口部を評価することで、メーカーは設計変更コストを削減し、認証取得率を向上させることができます。
BONADは、プロ仕様の侵入保護試験プローブと包括的なコンプライアンスソリューションに関して、世界中の研究所や製造業者をサポートしています。
よくある質問：
1. 民生用製品にとってIP2Xは十分な規格でしょうか？
多くの屋内製品において、IP2Xは一般的な基準値ですが、最終的な要件は製品カテゴリと適用される規格によって異なります。
2. IP3XとIP4Xの主な違いは何ですか？
IP3Xは2.5mm以上の物体を遮断し、IP4Xは1mm以上の物体を遮断するため、より高度な保護性能を提供します。
3．これらの試験は電気製品のみを対象としているのですか？
いいえ。アクセス保護が必要な囲いであれば、どの囲いでもこれらの評価を使用できます。
4. なぜ一部のプローブは力の値を指定するのでしょうか？
Force社は、研究所間で再現性と標準化された試験条件を保証します。
5．プローブの再校正は必要でしょうか？
はい、特に認定された研究室や高頻度使用環境ではそうです。
6. BONADはカスタマイズされたプローブキットを提供できますか？
はい。標準的なコンプライアンスソリューションと、お客様のご要望に合わせたカスタムソリューションをご用意しております。
