درک رتبه بندی محفظه NEMA: یک راهنمای کامل

دوشنبه صبح، ساعت 7:15. بازرس بهداشت وارد کارخانه فرآوری مواد غذایی شما می‌شود، به تابلوی کنترل موتور در قسمت بسته‌بندی اشاره می‌کند و چهار کلمه می‌گوید که تولید را متوقف می‌کند: “این بازرسی را رد می‌کند.”

این محفظه NEMA 3R است—مقاوم در برابر آب و هوا، دارای رتبه استفاده در فضای باز، مناسب برای باران و برف و باران. به جز اینکه این یک محیط بیرونی ملایم نیست. دو بار در هر شیفت، خدمه شما هر سطحی را در آن اتاق با شلنگ‌های پرفشار و محلول تمیزکننده سوزاننده می‌زنند، و محفظه‌های NEMA 3R برای باران طراحی شده‌اند، نه اسپری 1000 PSI از فاصله سه فوتی. آب در طول شستشوی ساعت 6 صبح از واشرها عبور کرد. تا زمانی که بازرس رسید، رطوبت در داخل محفظه قابل مشاهده بود، میعانات روی سیم پیچ‌های کنتاکتور تشکیل می‌شد و کل خط تولید شما—که قرار بود 2400 جعبه در آن روز تولید کند—بیکار بود.

راه حل: NEMA 3R را بیرون بکشید، یک محفظه فولادی ضد زنگ NEMA 4X سفارش دهید (1850 دلار در مقابل 680 دلاری که برای 3R پرداخت کرده‌اید)، چهار روز منتظر تحویل بمانید، همه چیز را دوباره سیم‌کشی کنید و دوباره برای بازرسی ارسال کنید. هزینه کل: 47000 دلار از دست دادن تولید، نیروی کار و حمل و نقل ویژه. علت اصلی؟ افتادن در تله شستشو—فرض بر این است که هر محفظه دارای رتبه فضای باز در محیط‌های مرطوب کار می‌کند.

بنابراین چگونه مطابقت می‌دهید نما رتبه‌بندی محفظه با محیط واقعی خود بدون محافظت کم (بازرسی‌های ناموفق، آسیب تجهیزات) یا مهندسی بیش از حد (30-60٪ حق بیمه هزینه برای ویژگی‌هایی که به آن نیاز ندارید)؟

---

پاسخ سریع: رتبه‌بندی NEMA در یک نگاه

اکثر مهندسان این را از دست می‌دهند: دروغ شماره بالاتر. NEMA 12 “بهتر” از NEMA 4 نیست. آنها برای محیط‌های کاملاً متفاوت طراحی شده‌اند—NEMA 12 برای گرد و غبار و چکه در فضای داخلی، NEMA 4 برای شستشو با شلنگ در فضای باز. اعداد نشان دهنده یک مقیاس پیشرونده از حفاظت نیستند. آنها نشان دهنده پروفایل‌های تست محیطی متمایز هستند.

رتبه‌بندی‌های NEMA، که توسط ANSI/NEMA 250-2020 تعریف شده‌اند، محفظه‌ها را بر اساس تست‌های محیطی که پشت سر می‌گذارند، طبقه‌بندی می‌کنند. انواع داخلی (1، 2، 5، 12، 12K، 13) در برابر گرد و غبار، چکه و مایعات غیر خورنده محافظت می‌کنند. انواع فضای باز (3، 3R، 3S، 4، 4X، 6، 6P) محافظت در برابر باران، برف، گرد و غبار ناشی از باد و در برخی موارد، آب هدایت شده با شلنگ یا غوطه‌وری را اضافه می‌کنند. پسوند “X” (3X، 4X) نشان دهنده مقاومت در برابر خوردگی اضافه شده است—به طور معمول ساختار فولاد ضد زنگ یا فایبرگلاس.

در اینجا نحوه مقایسه رایج‌ترین انواع NEMA آمده است:

نوع NEMA	مکان	محافظت در برابر	محدوده هزینه معمول	بهترین موارد استفاده
1	سرپوشیده	افتادن خاک، تماس تصادفی	\$50-\$200	پانل‌های تمیز داخلی، محیط‌های اداری
3R	فضای باز	باران، برف و باران، برف، افتادن خاک	\$150-\$400	تاسیسات فضای باز، اندازه‌گیری، خدمات عمومی
4	فضای باز	باران، شستشو با شلنگ، گرد و غبار ناشی از باد	\$300-\$800	مناطق شستشو (غیر خورنده)، صنعتی در فضای باز
4X	فضای باز	تمام نوع 4 + مقاومت در برابر خوردگی	\$600-\$1,850	ساحلی، دریایی، شیمیایی، فرآوری مواد غذایی
12	سرپوشیده	گرد و غبار، پرز، چکه، مایعات غیر خورنده	\$120-\$350	تولید، کارخانه‌ها، صنعتی غیر شستشو
13	سرپوشیده	نوع 12 + نشت روغن/خنک کننده	\$180-\$450	محیط‌های ابزار ماشین، محفظه‌های CNC

به تقسیم عملکردی توجه کنید: انواع فضای باز در برابر آب و هوا و شستشو با شلنگ مقاومت می‌کنند، در حالی که انواع داخلی گرد و غبار و پاشش را تحمل می‌کنند. وقتی در آن می‌افتید تله شستشو—انتخاب 3R برای یک محیط شستشو با شلنگ زیرا “دارای رتبه فضای باز است”—شما یک محفظه تست شده با باران را برای یک کاربرد اسپری فشار انتخاب می‌کنید. این اشتباه 47 هزار دلاری از ابتدا است.

شکل 1: ماتریس مقایسه رتبه‌بندی NEMA که ویژگی‌های حفاظتی انواع 1 تا 6P را نشان می‌دهد. این نمودار یک مرجع سریع برای تطبیق انواع محفظه با خطرات محیطی—حفاظت در برابر گرد و غبار، سطوح قرار گرفتن در معرض آب و مقاومت در برابر خوردگی—ارائه می‌دهد.

---

بنیاد استانداردها: ANSI/NEMA 250-2020

NEMA فقط به جعبه‌ها عدد اختصاص نمی‌دهد و آن را یک روز تمام می‌کند. سیستم رتبه‌بندی توسط ANSI/NEMA 250-2020 پشتیبانی می‌شود،, محفظه‌ها برای تجهیزات الکتریکی (حداکثر 1000 ولت), ، مصوب 8 دسامبر 2020. این استاندارد الزامات ساخت و ساز، روش‌های تست محیطی و مشخصات علامت‌گذاری را برای هر نوع NEMA تعریف می‌کند.

آنچه ANSI/NEMA 250 در واقع آزمایش می‌کند:

هر نوع NEMA باید تست‌های طراحی خاصی را که در بخش 5 استاندارد تعریف شده است، پشت سر بگذارد. اینها رتبه‌بندی‌های انتزاعی نیستند—آنها شبیه‌سازی‌های محیطی قابل اندازه‌گیری هستند:

• تست باران (بخش 5.4): محفظه در معرض آب باران با سرعت 5 اینچ در ساعت به مدت 30 دقیقه قرار می‌گیرد. آب نباید وارد شود و بر عملکرد تأثیر بگذارد. انواع 3، 3R، 3S، 4، 4X، 6، 6P این تست را پشت سر می‌گذارند.
• تست شستشو با شلنگ (بخش 5.7): محفظه با جریان آب 65 GPM از یک نازل 1 اینچی با فشار 65 PSI از تمام زوایا اسپری می‌شود. هیچ گونه ورود آب مجاز نیست. فقط انواع 4 و 4X این تست را پشت سر می‌گذارند—نه نوع 3R.
• تست‌های گرد و غبار (بخش 5.5): تست‌های گرد و غبار ناشی از باد، گرد و غبار در گردش و گرد و غبار ته نشین شده. نوع 3/4 در برابر گرد و غبار ناشی از باد مقاومت می‌کند. نوع 12 در برابر گرد و غبار و پرز در گردش مقاومت می‌کند. نوع 5 ضد گرد و غبار است (حذف کامل).
• تست‌های خوردگی (بخش 5.10): اسپری نمک (600 ساعت برای انواع X فضای باز) و قرار گرفتن در معرض CO2/SO2/هوا. انواع 3X، 3RX، 3SX، 4X و 6P به حفاظت در برابر خوردگی اضافه شده نیاز دارند و باید این تست‌های طولانی را پشت سر بگذارند.
• تست‌های غوطه‌وری (بخش‌های 5.11-5.12): نوع 6 در برابر غوطه‌وری موقت مقاومت می‌کند (گاهی اوقات، عمق محدود). نوع 6P غوطه‌وری طولانی مدت را تحمل می‌کند.

NEMA محفظه‌ها را تأیید نمی‌کند. تولیدکنندگان خودشان انطباق NEMA را اعلام می‌کنند و آزمایشگاه‌های تست شخص ثالث (NRTLها مانند UL) محصولات را مطابق با استانداردهای UL 50 (ساخت و ساز) و UL 50E (محیطی) فهرست می‌کنند که با NEMA 250 مطابقت دارند. وقتی یک محفظه را مشخص می‌کنید، به علامت فهرست UL توجه کنید—این تأیید شماست که تست‌ها را پشت سر گذاشته است.

Pro-Tip #1: انواع NEMA حفاظت محیطی را تعریف می‌کنند، اما به مدیریت حرارتی نمی‌پردازند. یک محفظه NEMA 4X مهر و موم شده نمی‌تواند از یک فن ساده استفاده کند که هوای بیرون را می‌کشد—این مهر و موم را به خطر می‌اندازد. شما به خنک کننده حلقه بسته (تهویه مطبوع، مبدل‌های حرارتی) نیاز دارید که 800 تا 3500 دلار به هزینه سیستم شما اضافه می‌کند. اگر برنامه شما به حفاظت در برابر شستشو با شلنگ نیاز ندارد، انتخاب NEMA 12 با تهویه فیلتر شده باعث صرفه جویی قابل توجهی در هزینه‌های خنک کننده می‌شود.

---

انواع NEMA داخلی: چه زمانی محیط‌های تمیز به حفاظت نیاز دارند

انواع NEMA داخلی (1، 2، 5، 12، 12K، 13) برای محیط‌های کنترل شده طراحی شده‌اند که باران و آب و هوای بیرون نگران کننده نیستند. اما “داخلی” به معنای “عدم نیاز به حفاظت” نیست—این رتبه‌بندی‌ها به گرد و غبار، چکه، پاشش و در محیط‌های صنعتی، قرار گرفتن در معرض روغن و خنک کننده می‌پردازند.

NEMA نوع 1: داخلی با هدف عمومی

حفاظت: حفاظت اساسی در برابر تماس تصادفی با قطعات برق دار و افتادن محدود خاک. ضد گرد و غبار نیست. حداقل حفاظت در برابر آب (فقط چکه/پاشش سبک).

کاربردها: محیط‌های اداری تمیز، پانل‌های مسکونی، اتاق‌های تجهیزات با شرایط کنترل شده. به تابلوهای برق در ساختمان‌های تجاری، کابینت‌های PLC در اتاق‌های سرور با تهویه مطبوع و محفظه‌های سوئیچ داخلی که گرد و غبار و رطوبت نگران کننده نیستند، فکر کنید.

هزینه: 50 تا 200 دلار برای اندازه‌های معمولی (12×12×6 تا 24×24×10 اینچ).

چه زمانی از کار می‌افتد: یک محفظه نوع 1 را در یک کارخانه گرد و غباری قرار دهید، و گرد و غبار در گردش از طریق دهانه‌های تهویه وارد می‌شود و روی قطعات ته نشین می‌شود. آن را در جایی قرار دهید که میعانات تشکیل می‌شود (نزدیک تجهیزات HVAC، امکانات لباسشویی)، و ورود رطوبت می‌تواند باعث خوردگی شود یا اتصال کوتاه.

NEMA نوع 2: داخلی با حفاظت در برابر چکه

حفاظت: مشابه نوع 1 با حفاظت بیشتر در برابر چکه و پاشش سبک آب. هنوز ضد گرد و غبار نیست.

کاربردها: امکانات لباسشویی، اتاق‌های تجهیزات خنک کننده، مناطقی با میعانات اما نه پاشش شدید. در محیط‌های صنعتی کمتر از انواع 1 یا 12 رایج است.

هزینه: 80 تا 250 دلار برای اندازه‌های معمولی.

NEMA نوع 5: داخلی ضد گرد و غبار

حفاظت: کاملاً ضد گرد و غبار (بدون ورود گرد و غبار)، به علاوه حفاظت در برابر چکه و پاشش سبک آب. این بالاترین رتبه حفاظت در برابر گرد و غبار برای محفظه‌های داخلی است.

کاربردها: کارخانه‌های فولاد، کارخانه‌های سیمان، تاسیسات جابجایی پودر—هر جایی که گرد و غبار معلق در هوا یک نگرانی عمده است. همچنین برای محیط‌هایی با پرز یا الیاف (کارخانه‌های نساجی) مناسب است.

هزینه: \$200-\$500 برای اندازه‌های معمول. ساختار و آب‌بندی با واشر در مقایسه با نوع 1 هزینه را افزایش می‌دهد.

تفاوت کلیدی با نوع 12: نوع 5 کاملاً ضد گرد و غبار است (نفوذ صفر). نوع 12 در برابر گرد و غبار مقاوم است اما به صورت هرمتیک مهر و موم نشده است. برای محیط‌های دارای گرد و غبار سنگین، نوع 5 انتخاب مناسبی است.

NEMA نوع 12 و 12K: اسب بارکش صنعتی داخلی

حفاظت: ساختار بدون تهویه با واشر. در برابر افتادن خاک، گرد و غبار در گردش، پرز، الیاف، چکه کردن آب و پاشش سبک مایعات غیر خورنده محافظت می‌کند. مقاوم در برابر روغن نیست.

کاربردها: محیط‌های صنعتی عمومی - سالن‌های تولید، خطوط مونتاژ، انبارها، مراکز توزیع. این رایج‌ترین درجه‌بندی محفظه صنعتی داخلی است. نوع 12K شامل سوراخ‌های از پیش تعیین شده برای ورود لوله برق است. نوع 12 استاندارد ممکن است نداشته باشد.

هزینه: \$120-\$350 برای اندازه‌های معمول (16×16×8 تا 30×24×10 اینچ).

چه زمانی کار می‌کند: یک تابلوی کنترل موتور در یک کارخانه تولیدی تمیز که در آن گرد و غبار وجود دارد اما شدید نیست، و هیچ شستشو با شلنگ یا قرار گرفتن در معرض روغن وجود ندارد. چکه کردن آب از لوله‌کشی بالای سر یا پاشش سبک در حین تمیز کردن (تی و سطل، نه اسپری تحت فشار) قابل قبول است.

چه زمانی از کار می‌افتد: یک نوع 12 را در یک محیط ابزار ماشین CNC با مه روغن و اسپری خنک‌کننده قرار دهید، و واشرها در نهایت در اثر قرار گرفتن در معرض روغن تخریب می‌شوند. این زمانی است که شما به نوع 13 نیاز دارید.

NEMA نوع 13: مقاومت در برابر روغن و خنک‌کننده

حفاظت: تمام محافظت‌های نوع 12 به علاوه مقاومت در برابر پاشش، پاشیدن و نفوذ روغن و خنک‌کننده‌های غیر خورنده. واشرها و مهر و موم‌ها از الاستومرهای مقاوم در برابر روغن هستند.

کاربردها: ابزارهای ماشین CNC، محیط‌های فلزکاری، سیستم‌های هیدرولیک - هر جایی که مه روغن، مایعات برش یا اسپری مایع هیدرولیک وجود دارد.

هزینه: \$180-\$450 برای اندازه‌های معمول. واشرها و آب‌بندی مقاوم در برابر روغن 20-30% در مقایسه با نوع 12 هزینه را افزایش می‌دهند.

Pro-نکته #2: هنگام تعیین مشخصات محفظه‌های داخلی، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش از نورگیرها یا پنجره‌ها را در نظر بگیرید. محفظه‌های نوع 12 فولادی رنگ شده استاندارد می‌توانند در اثر قرار گرفتن در معرض مستقیم نور خورشید در طی 5-10 سال دچار تخریب UV (محو شدن، گچی شدن) شوند. اگر محیط “داخلی” شما نور خورشید قابل توجهی دارد، پوشش پودری مقاوم در برابر UV را مشخص کنید یا محفظه‌های پلی کربنات با تثبیت کننده‌های UV را در نظر بگیرید.

شکل 2: تفاوت‌های ساختاری بین NEMA 12 (واشر دار داخلی)، NEMA 4 (آب‌بندی شده در برابر شلنگ در فضای باز) و NEMA 4X (فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی). به آب‌بندی واشر، مشخصات مواد و محیط‌های کاربردی مورد نظر برای هر نوع توجه کنید.

---

انواع NEMA فضای باز: باران، شستشو با شلنگ و تله شستشو

انواع NEMA فضای باز (3، 3R، 3S، 3X، 3RX، 3SX، 4، 4X، 6، 6P) مقاومت در برابر آب و هوا و، به طور حیاتی، سطوح مختلف محافظت در برابر آب را اضافه می‌کنند. اینجاست که تله شستشو مهندسان را به دام می‌اندازد: فرض بر این است که تمام درجه‌بندی‌های فضای باز از آب پرفشار پشتیبانی می‌کنند.

NEMA نوع 3 و 3R: ضد آب و هوا در فضای باز

محافظت نوع 3: باران، باران یخ زده، برف، گرد و غبار ناشی از باد و تشکیل یخ. محفظه باید در هنگام تشکیل یخ در قسمت بیرونی قابل بهره‌برداری باقی بماند.

محافظت نوع 3R: باران، باران یخ زده، برف و افتادن خاک - اما بدون محافظت در برابر گرد و غبار ناشی از باد. “R” مخفف “ضد باران” است. تمهیدات زهکشی از تجمع آب جلوگیری می‌کند. به دلیل الزامات ساده شده واشر، هزینه کمتری نسبت به نوع 3 دارد.

کاربردها:

• نوع ۳: سایت‌های ساختمانی، اسکله‌های کشتی، تجهیزات صنعتی در فضای باز در محیط‌های گرد و غباری.
• نوع 3R: رایج‌ترین محفظه تاسیسات در فضای باز - اندازه‌گیری، کلیدهای قطع کننده، کنترل‌های روشنایی در فضای باز، تجهیزات خدمات مسکونی. اگر گرد و غبار ناشی از باد نگران کننده نیست، 3R مقرون به صرفه‌تر از 3 است.

هزینه: نوع 3R حدود \$150-\$400 برای اندازه‌های معمول هزینه دارد. نوع 3 برای آب‌بندی واشر پیشرفته 20-30% هزینه را افزایش می‌دهد.

محدودیت حیاتی: انواع 3 و 3R تست باران را پشت سر می‌گذارند (5 اینچ در ساعت آب در حال ریزش) اما تست شستشو با شلنگ را پشت سر نمی‌گذارند. اگر محیط شما شامل شستشو با فشار است، شما وارد شده‌اید. تله شستشو.

NEMA نوع 3S: قابل بهره‌برداری در یخ در فضای باز

حفاظت: تمام محافظت‌های نوع 3، به علاوه محفظه باید در هنگام پوشیده شدن از یخ قابل بهره‌برداری باقی بماند. مکانیزم‌های عملکرد خارجی (دستگیره‌ها، قفل‌ها) نمی‌توانند یخ بزنند.

کاربردها: تاسیسات در آب و هوای شمالی، پست‌های برق در فضای باز، هر تجهیزاتی که باید در طول طوفان‌های یخی قابل دسترسی باقی بمانند.

هزینه: \$250-\$600 برای اندازه‌های معمول. مکانیزم‌های مقاوم در برابر یخ و گزینه‌های گرمایشی هزینه را افزایش می‌دهند.

NEMA نوع 4 و 4X: محافظت در برابر شستشو با شلنگ

محافظت نوع 4: تمام محافظت‌های نوع 3 به علاوه آب هدایت شده با شلنگ (تست بخش 5.7: 65 GPM در 65 PSI از تمام زوایا). این تفاوت حیاتی است - مهر و موم‌های نوع 4 باید در برابر اسپری مستقیم مقاومت کنند، نه فقط باران در حال ریزش.

محافظت نوع 4X: تمام محافظت‌های نوع 4 به علاوه مقاومت در برابر خوردگی (تست اسپری نمک 600 ساعته، قرار گرفتن در معرض CO2/SO2). نیاز به فولاد ضد زنگ، فایبرگلاس یا مواد مقاوم در برابر خوردگی دارد.

کاربردها:

• نوع ۴: مناطق شستشو با فولاد ملایم قابل قبول - فرآوری مواد غذایی (مناطق غیر خورنده)، کارخانه‌های نوشیدنی، اتاق‌های تمیز دارویی، تجهیزات صنعتی در فضای باز با نگهداری دوره‌ای با شلنگ.
• نوع 4X: محیط‌های خورنده - تاسیسات ساحلی/دریایی، فرآوری شیمیایی، تصفیه فاضلاب، سکوهای نفت و گاز، هر محیط فضای باز یا شستشو با نمک، مواد شیمیایی یا جو خورنده.

هزینه:

• نوع 4 (فولاد ملایم): \$300-\$800 برای اندازه‌های معمول
• نوع 4X (فولاد ضد زنگ 304): \$600-\$1,850 برای اندازه‌های معمول - اغلب دو برابر هزینه نوع 4

این تقاطع 3R در مقابل 4X است: رایج‌ترین تصمیم‌گیری در مورد محفظه فضای باز. از خود بپرسید: “آیا این محفظه هرگز با شلنگ شسته می‌شود، یا فقط در معرض باران قرار می‌گیرد؟” اگر شستشو با شلنگ امکان پذیر است (تمیز کردن نگهداری، عملیات شستشو در نزدیکی)، به نوع 4 یا 4X نیاز دارید. اگر واقعاً فقط باران است، نوع 3R در مقایسه با 4X 50-60% صرفه جویی می‌کند.

Pro-نکته #3: جهت نصب برای زهکشی مهم است. محفظه‌های NEMA 3R و 4 دارای سوراخ‌های زهکشی یا تمهیدات نشت در پایین هستند. محفظه را تراز و مطابق با دستورالعمل‌های سازنده نصب کنید - کج کردن یا وارونه کردن می‌تواند آب را در داخل به دام بیندازد. دستورالعمل‌های نصب را بررسی کنید. برخی از محفظه‌ها فقط برای نصب عمودی روی دیوار تأیید شده‌اند، نه نصب افقی روی سطح.

NEMA نوع 6 و 6P: محفظه‌های غوطه‌ور شونده

محافظت نوع 6: تمام محافظت‌های نوع 4 به علاوه غوطه‌ور شدن موقت در آب (غوطه‌ور شدن گاه به گاه در عمق محدود برای مدت زمان محدود، طبق مشخصات سازنده - معمولاً 6 فوت برای 30 دقیقه).

محافظت نوع 6P: غوطه‌ور شدن طولانی مدت در عمق بیشتر (طبق درجه‌بندی سازنده). برای عملکرد مداوم در زیر آب در نظر گرفته نشده است، اما می‌تواند از عهده سیلاب‌های طولانی مدت یا نصب موقت در زیر آب برآید.

کاربردها:

• نوع ۶: منهول‌ها، چاله‌های تاسیسات، تونل‌ها، ایستگاه‌های پمپاژ - هر جایی که سیلاب موقت امکان پذیر است.
• نوع 6P: ایستگاه‌های بالابر فاضلاب، کنترل‌های پمپ لجن کش، تاسیسات دشت سیلابی.

هزینه: \$800-\$2,500 برای اندازه‌های معمول. واشرهای دارای درجه‌بندی غوطه‌وری، گلندهای کابل و آب‌بندی هزینه قابل توجهی را اضافه می‌کنند.

نادر در اکثر کاربردهای صنعتی: مگر اینکه در تاسیسات آب/فاضلاب یا مناطق مستعد سیل باشید، به نوع 6/6P نیاز نخواهید داشت. نوع 4X از اکثر محیط‌های سخت فضای باز بدون هزینه اضافی غوطه‌وری محافظت می‌کند.

شکل 3: نصب محفظه NEMA در فضای باز در دنیای واقعی بر روی تیر برق. این نوع استقرار معمولاً به NEMA 3R (فقط باران) یا NEMA 4X (اگر نگهداری با شلنگ یا خوردگی ساحلی نگران کننده باشد) نیاز دارد. جهت نصب مناسب، زهکشی را طبق مشخصات سازنده تضمین می‌کند.

---

انواع “X” خوردگی: چه زمانی فولاد ضد زنگ ارزشش را دارد

پسوند “X” در درجه‌بندی‌های NEMA (3X، 3RX، 3SX، 4X، 6P) نشان دهنده مقاومت در برابر خوردگی است. این یک ارتقاء جزئی نیست - این یک تغییر اساسی در مواد است که آزمایش خوردگی گسترده را تحریک می‌کند و معمولاً 40-150% هزینه اضافی دارد. خوش آمدید به مالیات خوردگی.

“X” در واقع به چه چیزی نیاز دارد (ANSI/NEMA 250-2020 Section 5.10):

• تست اسپری نمک 600 ساعته (انواع X مناسب فضای باز): محفظه در معرض مه نمک NaCl 5%TP3T به مدت 600 ساعت مداوم. هیچ خوردگی یا تخریب عملکردی مجاز نیست.
• تست خوردگی CO2/SO2/هوا: 1200 ساعت قرار گرفتن در معرض مخلوط گاز خورنده شبیه سازی کننده جو صنعتی.
• الزامات مواد (بخش 3.5.7): فولاد ضد زنگ (درجه 304 یا 316)، پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس، پلی کربنات، یا سایر مواد مقاوم در برابر خوردگی با محافظت سطحی مناسب.

تفکیک هزینه برای Type 4 در مقابل 4X (محفظه دیواری 18×16×8 اینچی):

• Type 4 (فولاد ملایم، پوشش پودری): \$450-\$650
• Type 4X (فولاد ضد زنگ 304): ‎\$850-\$1,200 (+89-85% حق بیمه)
• Type 4X (فولاد ضد زنگ 316): ‎\$1,200-\$1,850 (+167-185% حق بیمه)
• Type 4X (فایبرگلاس): ‎\$700-\$1,100 (+56-69% حق بیمه)

چه زمانی پرداخت "مالیات خوردگی" ارزش دارد:

1. محیط های ساحلی و دریایی: در فاصله 1 مایلی از آب شور، اسپری نمک خوردگی را به طور چشمگیری تسریع می کند. Type 4 فولاد ملایم ممکن است در 6-18 ماه زنگ زدگی نشان دهد. 4X استیل ضد زنگ 15-25+ سال دوام می آورد.
2. فرآوری شیمیایی: قرار گرفتن در معرض اسیدها، بازها، حلال ها یا بخارات خورنده. حتی قرار گرفتن در معرض خفیف در طول 5-10 سال پوشش ها را تخریب می کند و باعث زنگ زدگی می شود.
3. غذا و نوشیدنی (تمیز کردن خورنده): مواد شیمیایی تمیز کننده سوزآور (هیدروکسید سدیم، اسید فسفریک) به فولاد ملایم حمله می کنند. 4X استیل ضد زنگ در محیط های تحت نظارت FDA استاندارد است.
4. تصفیه فاضلاب و آب: خروج گاز سولفید هیدروژن (H2S)، کلر و رطوبت بالا خوردگی را تسریع می کنند. 4X یا فایبرگلاس استاندارد است.
5. آب و هوای گرمسیری در فضای باز: گرمای زیاد + رطوبت بالا + هوای آغشته به نمک (حتی در داخل خشکی) شرایط خوردگی تهاجمی ایجاد می کند.

چه زمانی می توانید از نوع X صرف نظر کنید و 40-150%TP3T صرفه جویی کنید:

• آب و هوای خشک در فضای باز (مناطق بیابانی و خشک) بدون قرار گرفتن در معرض نمک یا مواد شیمیایی - Type 3R یا 4 فولاد ملایم با پوشش پودری خوب به مدت 10-20 سال به خوبی کار می کند.
• فضای باز معتدل غیر ساحلی، غیر صنعتی - تاسیسات شهری حومه شهر، نمای بیرونی ساختمان های تجاری بدون قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی.
• محیط های داخلی، حتی با شستشو، اگر مواد شیمیایی غیر خورنده باشند (فقط آب و مواد شوینده ملایم) - Type 4 فولاد ملایم ممکن است کافی باشد.

انتخاب مواد در داخل 4X:

• استیل ضد زنگ 304: مقاومت در برابر خوردگی عمومی. مناسب برای ساحلی (نه منطقه پاشش مستقیم)، فرآوری مواد غذایی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی عمومی.
• استیل ضد زنگ 316: مقاومت در برابر خوردگی پیشرفته، به ویژه کلریدها و محیط های دریایی. 316 را برای قرار گرفتن در معرض مستقیم آب دریا، سکوهای دریایی، کارخانه های شیمیایی با ترکیبات کلردار مشخص کنید.
• فایبرگلاس: غیر رسانا، مقاومت شیمیایی عالی، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، 30-50%TP3T سبک تر از فولاد. ایده آل برای محیط های شیمیایی بسیار خورنده یا جایی که جداسازی الکتریکی مورد نیاز است. نقطه ضعف: مقاومت ضربه ای کمتری نسبت به فولاد دارد.

Pro-نکته #4: صفحه لیست UL و علامت NEMA را در داخل محفظه بررسی کنید. برچسب باید نوع(های) NEMA را ذکر کند و شماره فایل UL را فهرست کند. اگر در حال پرداخت “مالیات خوردگی” برای 4X هستید، لیست را تأیید کنید - محفظه های "معادل 4X" فهرست نشده ممکن است تست اسپری نمک 600 ساعته را برآورده نکنند. در طول بازرسی ها، AHJ ها (مراجع دارای صلاحیت) به دنبال آن علامت UL خواهند بود.

---

انواع مکان های خطرناک: محیط های کلاس I و کلاس II

اگر نصب شما در یک مکان خطرناک (طبقه بندی شده) مطابق با NEC Article 500 است، انواع استاندارد NEMA کافی نیستند. شما به محفظه هایی نیاز دارید که از احتراق گازهای قابل اشتعال، بخارات یا گرد و غبار قابل احتراق جلوگیری کنند.

NEMA Type 7: کلاس I، بخش 1 ضد انفجار

حفاظت: الزامات مکان های خطرناک کلاس I، بخش 1 را برآورده می کند (گازها یا بخارات قابل اشتعال در شرایط عادی عملیاتی وجود دارند). محفظه برای مهار یک انفجار داخلی و جلوگیری از احتراق جو اطراف طراحی شده است. مطابق با UL 1203 (تجهیزات الکتریکی ضد انفجار و ضد احتراق گرد و غبار) آزمایش شده است.

کاربردها: پالایشگاه های پتروشیمی، کارخانه های شیمیایی، غرفه های رنگ پاشی، مناطق توزیع سوخت - هر جایی که بخارات قابل اشتعال (بنزین، حلال ها، هیدروژن) وجود داشته باشد.

هزینه: ‎\$1,500-\$8,000+ بسته به اندازه و رتبه بندی کلاس/بخش/گروه. ساخت و ساز ضد انفجار (ریخته گری دیواره ضخیم، اتصالات بازدارنده شعله) گران است.

نصب: نیاز به اتصالات لوله کشی رزوه ای با عمق درگیری مشخص شده، اتصالات آب بندی در فاصله 18 اینچی از ورودی محفظه، و رعایت دقیق الزامات NEC 501 دارد.

NEMA Type 9: کلاس II، بخش 1 ضد احتراق گرد و غبار

حفاظت: الزامات مکان های کلاس II، بخش 1 را برآورده می کند (گرد و غبار قابل احتراق در شرایط عادی وجود دارد - گرد و غبار فلز، گرد و غبار زغال سنگ، گرد و غبار غلات). محفظه از ورود گرد و غبار جلوگیری می کند و اجازه نمی دهد جرقه های داخلی یا گرما لایه های گرد و غبار خارجی را مشتعل کنند.

کاربردها: آسانسورهای غلات، آسیاب های آرد، جابجایی زغال سنگ، فرآوری پودر فلز، کارخانه های اره کشی.

هزینه: ‎\$1,200-\$6,000+ بسته به اندازه و رتبه بندی گروه گرد و غبار.

NEMA Type 10: ایمنی معدن (MSHA)

حفاظت: الزامات اداره ایمنی و بهداشت معادن (MSHA) را برای استفاده در معادن زغال سنگ با خطرات متان برآورده می کند.

کاربردها: فقط استخراج معادن زغال سنگ زیرزمینی.

به ندرت خارج از معدن مشخص می شود: مگر اینکه برای معادن زغال سنگ زیرزمینی طراحی می کنید، با Type 10 مواجه نخواهید شد.

نکته کلیدی: محفظه های مکان های خطرناک نیاز به انطباق با NEC Article 500-506 و معمولاً لیست UL 1203 یا UL 698 دارند. هرگز یک NEMA 4X یا 12 استاندارد را در یک منطقه طبقه بندی شده جایگزین نکنید - خطر احتراق خطرات ایمنی جانی و نقض گسترده کد را ایجاد می کند. اگر پروژه شما شامل مناطق کلاس I یا کلاس II است، با یک طراح یا مهندس دارای گواهی مکان خطرناک کار کنید.

---

رتبه بندی NEMA در مقابل IP: چرا تبدیل مستقیم با شکست مواجه می شود

پروژه های جهانی اغلب به تجهیزاتی با رتبه بندی NEMA (آمریکای شمالی) و IP (کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک IEC 60529) نیاز دارند. مهندسان اغلب می پرسند: “معادل IP برای NEMA 4X چیست؟” پاسخ: هیچ معادل کاملی وجود ندارد.

تفاوت اساسی:

• رتبه بندی NEMA (ANSI/NEMA 250): دسته بندی های حفاظت محیطی جامع که شامل الزامات ساخت و ساز، خطرات متعدد (گرد و غبار، آب، خوردگی، روغن) و روش های آزمایش خاص برای استانداردهای آمریکای شمالی است.
• رتبه بندی IP (IEC 60529): کد حفاظت از نفوذ دو رقمی که صرفاً بر ذرات جامد (رقم اول، 0-6) و نفوذ مایع (رقم دوم، 0-9) متمرکز است. هیچ الزام صریح خوردگی، مقاومت در برابر روغن یا ساخت و ساز وجود ندارد.

ساختار کد IP: آی پیXY

• رقم اول (جامدات): 0 = بدون محافظت، 1 = اشیاء >50 میلی‌متر، 2 = >12.5 میلی‌متر، 3 = >2.5 میلی‌متر، 4 = >1 میلی‌متر، 5 = محافظت‌شده در برابر گرد و غبار، 6 = غیرقابل نفوذ در برابر گرد و غبار.
• رقم دوم (مایعات): 0 = بدون محافظت، 1 = آب چکه (عمودی)، 2 = آب چکه (شیب 15 درجه)، 3 = پاشش آب (60 درجه از عمودی)، 4 = پاشیدن، 5 = جت‌های آب، 6 = جت‌های آب قوی، 7 = غوطه‌وری موقت، 8 = غوطه‌وری مداوم، 9 = جت‌های فشار قوی/دمای بالا.

نگاشت تقریبی (ANSI/NEMA 250-2020 Annex A و NEMA BI 50014-2024):

نوع NEMA	معادل IP تقریبی	هشدارها
1	آی پی ۱۰	NEMA 1 شامل محافظت محدود در برابر چکه است؛ IP10 حداقل است
3، 3R	IP24 (گاهی اوقات IP54)	NEMA 3R فاقد گرد و غبار ناشی از باد است (IP5X)؛ تست باران ≠ تست جت آب IP
4، 4X	IP65 یا IP66	شستشوی با شلنگ NEMA ≈ جت‌های IP65/66، اما روش‌های آزمایش متفاوت است
12, 13	IP54 یا IP52	NEMA 12/13 بر گرد و غبار/چکه داخلی تمرکز دارد؛ IP54 گسترده‌تر است
6، 6P	IP67 یا IP68	غوطه‌وری موقت در مقابل طولانی‌مدت NEMA ≈ IP67 در مقابل IP68

چرا نمی‌توانید به تبدیل مستقیم اعتماد کنید:

1. روش‌های آزمایش متفاوت است: شستشوی با شلنگ NEMA از 65 GPM در 65 PSI استفاده می‌کند. IP66 از 100 لیتر در دقیقه در 100 کیلو پاسکال از فاصله 3 متری استفاده می‌کند. مشابه اما نه یکسان.
2. NEMA شامل الزامات اضافی است: مقاومت در برابر خوردگی (پسوند X) بخشی از رتبه‌بندی IP نیست. حذف روغن (NEMA 13) معادل IP ندارد.
3. IP به ساختار نمی‌پردازد: NEMA مواد واشر، نصب، علامت‌گذاری را مشخص می‌کند. IP فقط نفوذ را آزمایش می‌کند.
4. پذیرش نظارتی: NEC و UL به رتبه‌بندی NEMA در آمریکای شمالی نیاز دارند. علامت CE در اروپا به رتبه‌بندی IP مطابق با IEC 60529 نیاز دارد.

راهنمایی عملی برای پروژه‌های جهانی:

• محفظه‌های دارای رتبه‌بندی دوگانه: تجهیزاتی را مشخص کنید که هم در استانداردهای NEMA و هم IP فهرست شده‌اند (به عنوان مثال، “NEMA 4X / IP66”). بسیاری از تولیدکنندگان محصولات دارای رتبه‌بندی دوگانه ارائه می‌دهند.
• گزارش‌های آزمایش را تأیید کنید: اگر فروشنده‌ای ادعا می‌کند “NEMA 4X معادل IP65 است”، گزارش‌های آزمایشی را بخواهید که انطباق با هر دو ANSI/NEMA 250 و IEC 60529 را نشان دهد.
• معادل بودن را فرض نکنید: یک محفظه اروپایی با رتبه‌بندی IP54 ممکن است الزامات NEMA 12 را برآورده نکند اگر مواد واشر، ساختار یا علامت‌گذاری مطابقت نداشته باشد.

برای مقایسه دقیق، بررسی کنید NEMA BI 50014-2024, درجات حفاظت ارائه شده توسط محفظه‌ها (کد IP): مقایسه‌ای مختصر, ، که توسط NEMA منتشر شده است تا این تمایزات را روشن کند.

---

چارچوب تصمیم‌گیری 5 سؤالی: تطبیق محیط با نوع NEMA

شما انواع، روش‌های آزمایش و پیامدهای هزینه را دیده‌اید. اکنون چارچوب عملی اینجاست: به این پنج سؤال پاسخ دهید، و خواهید دانست که برنامه شما به کدام رتبه‌بندی NEMA نیاز دارد.

سؤال 1: نصب داخلی یا خارجی؟

سرپوشیده (محیط کنترل‌شده، بدون قرار گرفتن در معرض باران یا آب و هوا):

→ با NEMA 1، 2، 5، 12 یا 13 شروع کنید. به سؤال 2 بروید.

فضای باز (در معرض آب و هوا):

→ با NEMA 3، 3R، 3S، 4، 4X، 6 یا 6P شروع کنید. به سؤال 3 بروید.

سؤال 2 (داخلی): خطرات محیطی شما چیست؟

گرد و غبار/پرزی/الیاف وجود دارد؟

• حداقل گرد و غبار، محیط تمیز → نما ۱
• گرد و غبار متوسط، محیط صنعتی → نما ۱۲
• گرد و غبار سنگین، نیاز به حذف کامل → NEMA 5

روغن، خنک‌کننده یا مایعات برش وجود دارد؟

• بدون قرار گرفتن در معرض روغن → نما ۱ یا ۱۲
• مه روغن، اسپری خنک‌کننده → NEMA 13

چکه آب یا تراکم؟

• محیط خشک → نما ۱
• چکه یا پاشش سبک → NEMA 2 یا 12

نیازهای مدیریت حرارتی؟

• اگر به تهویه برای خنک‌سازی نیاز دارید، NEMA 1 یا 12 با لوور/فن امکان‌پذیر است. اگر به محیط مهر و موم شده برای گرد و غبار نیاز دارید، NEMA 5 یا 12 به خنک‌سازی حلقه بسته نیاز دارد (Pro-Tip #1).

→ به سؤال 5 بروید (ملاحظات هزینه/مواد).

سؤال 3 (خارجی): فقط در معرض باران یا شستشو با شلنگ؟

این تله شستشو نقطه تصمیم‌گیری.

باران، برف و تگرگ فقط (بدون شستشوی پرفشار):

• گرد و غبار ناشی از باد نگران کننده است ← NEMA 3
• گرد و غبار ناشی از باد نگران کننده نیست ← نما 3R (مقرون به صرفه ترین گزینه در فضای باز)
• باید در هنگام پوشیده شدن از یخ کار کند ← NEMA 3S

شستشو با شلنگ، شستشوی پرفشار یا جت های آب:

→ NEMA 4 یا 4X مورد نیاز است. Type 3R با شکست مواجه خواهد شد. برای ارزیابی خوردگی به سوال 4 بروید.

احتمال سیل موقت یا غوطه وری وجود دارد:

→ NEMA 6 یا 6P (نادر؛ بیشتر کاربردهای فضای باز با 4/4X برآورده می شوند).

سوال 4 (فضای باز): ارزیابی میزان خوردگی

این مالیات خوردگی تصمیم.

خطر خوردگی بالا (نیاز به پسوند X دارد):

• موقعیت ساحلی (در فاصله 1 مایلی از اقیانوس) ← 3X، 3RX یا 4X
• محیط دریایی (قرار گرفتن مستقیم در معرض آب دریا) ← 4X با فولاد ضد زنگ 316
• کارخانه شیمیایی یا جو خورنده ← 4X (فولاد ضد زنگ یا فایبرگلاس)
• فرآوری مواد غذایی با تمیز کردن سوزآور ← 4X فولاد ضد زنگ
• تصفیه فاضلاب/آب ← 4X یا فایبرگلاس

خطر خوردگی کم (فولاد ملایم قابل قبول است):

• آب و هوای خشک یا معتدل، بدون نمک/مواد شیمیایی ← 3، 3R یا 4 فولاد ملایم
• صرفه جویی قابل توجه در هزینه (40-150٪ کمتر از انواع X)

انتخاب مواد برای انواع X:

• خوردگی عمومی ← فولاد ضد زنگ 304
• قرار گرفتن در معرض محیط دریایی/کلرید ← فولاد ضد زنگ 316
• مواد شیمیایی بسیار خورنده + نگرانی در مورد وزن ← فایبرگلاس

سوال 5: طبقه بندی مکان های خطرناک؟

آیا این یک منطقه طبقه بندی شده (خطرناک) طبق ماده 500 NEC است؟

بله، کلاس I، بخش 1 (گازها/بخارات قابل اشتعال):

→ NEMA Type 7 (ضد انفجار، دارای لیست UL 1203)

بله، کلاس II، بخش 1 (گرد و غبار قابل احتراق):

→ NEMA Type 9 (ضد احتراق گرد و غبار)

بله، معدن زغال سنگ زیرزمینی:

→ NEMA Type 10 (تایید شده توسط MSHA)

خیر، غیر طبقه بندی شده:

← از پاسخ خود از سوالات 1-4 استفاده کنید.

حیاتی: هرگز NEMA 4 یا 12 استاندارد را در یک منطقه طبقه بندی شده جایگزین نکنید. خطر انفجار/احتراق برای ایمنی جانی بسیار مهم است.

---

خلاصه درخت تصمیم

از اینجا شروع کنید:

1. مکان خطرناک؟
   • بله، کلاس I ← Type 7
   • بله، کلاس II ← Type 9
   • خیر ← به #2 بروید
2. داخلی یا خارجی؟
   • داخلی ← به #3 بروید
   • خارجی ← به #4 بروید
3. خطرات داخلی؟
   • تمیز، حداقل گرد و غبار ← نوع ۱
   • وجود گرد و غبار/کرک ← نوع ۱۲
   • گرد و غبار سنگین، نیاز به عایق گرد و غبار → نوع ۵
   • پاشش روغن/خنک‌کننده → نوع ۱۳
4. قرار گرفتن در معرض آب در فضای باز؟
   • فقط باران (بدون شستشو با شلنگ) → نوع 3R یا 3 (در صورت وجود گرد و غبار)
   • شستشو با شلنگ/شستشو با فشار → به #5 بروید
   • امکان غوطه‌وری → نوع 6/6P
5. قرار گرفتن در معرض خوردگی؟
   • زیاد (ساحلی، دریایی، شیمیایی، سوزآور) → نوع ۴X
   • کم (معتدل، خشک، بدون نمک/مواد شیمیایی) → نوع ۴

اینگونه اجتناب می‌کنید تله شستشو (3R در محیط شستشو با شلنگ)،, دروغ شماره بالاتر (تصور اینکه 12 > 4)، و مالیات خوردگی (پرداخت هزینه 4X در حالی که 3R یا 4 کار می‌کند).

شکل 4: نمودار جریان تصمیم‌گیری برای انتخاب نوع محفظه NEMA. این چارچوب 5 مرحله‌ای را دنبال کنید تا خطرات محیطی (داخلی/خارجی، قرار گرفتن در معرض آب، خوردگی، طبقه‌بندی مکان‌های خطرناک) را با رتبه‌بندی مناسب NEMA مطابقت دهید، و از اشتباهات رایج مشخصات مانند تله شستشو و مالیات خوردگی اجتناب کنید.

---

پیامدهای هزینه و اشتباهات رایج مشخصات

انتخاب نوع NEMA مستقیماً بر بودجه پروژه‌ها تأثیر می‌گذارد—گاهی اوقات 40-150%. در اینجا نحوه اجتناب از اشتباهات پرهزینه آورده شده است.

معیارهای هزینه (محفظه دیواری 18×16×8 اینچی)

نوع NEMA	مواد	هزینه معمول	پریمیوم در مقابل NEMA 1
1	فولاد ملایم، پوشش پودری	\$120-\$180	خط مبنا
3R	فولاد ملایم، واشر دار	\$250-\$380	+108-111%
4	فولاد ملایم، مهر و موم شده	\$450-\$650	+275-261%
4X	فولاد ضد زنگ 304	\$850-\$1,200	+608-567%
4X	فولاد ضد زنگ 316	\$1,200-\$1,850	+900-928%
12	فولاد ملایم، واشر دار	\$220-\$320	+83-78%

توجه مالیات خوردگی: ارتقاء از 4 به 4X (فولاد ضد زنگ 304) 89-85% اضافه می‌کند. ارتقاء به فولاد ضد زنگ 316، 167-185% اضافه می‌کند. در یک پروژه 50 محفظه‌ای، این مقدار \$20,000-\$60,000 فقط در هزینه‌های مواد است.

اشتباهات رایج مشخصات

اشتباه #1: تعیین 4X برای همه کاربردهای فضای باز

چرا این اتفاق می‌افتد: مهندسان به طور پیش‌فرض “بهترین محافظت” را انتخاب می‌کنند یا مشتریان فولاد ضد زنگ را برای کیفیت درک شده درخواست می‌کنند.

هزینه: یک تأسیسات شهری حومه شهر با 20 محفظه در آب و هوای معتدل (بدون نمک، بدون مواد شیمیایی) فولاد ضد زنگ 4X را مشخص کرد. هزینه: \$32,000. اگر آنها فولاد ملایم 3R را مشخص می‌کردند (برای باران کافی است)، هزینه \$7,600 می‌شد—\$24,400 صرفه‌جویی می‌شد.

راه حل: بپرسید: “آیا قرار گرفتن در معرض خوردگی زیاد است؟” اگر نه، فولاد ملایم 3R یا 4 کار می‌کند. صرفه جویی کنید مالیات خوردگی برای محیط‌هایی که واقعاً به آن نیاز دارند.

اشتباه #2: استفاده از 3R در محیط‌های شستشو (تله شستشو)

چرا این اتفاق می‌افتد: “دارای رتبه فضای باز” برای “محیط مرطوب” کافی به نظر می‌رسد.”

هزینه: اشتباه \$47K از ابتدا—بازرسی ناموفق، از دست دادن تولید، تعویض محفظه، کار سیم‌کشی مجدد.

راه حل: بپرسید: “آیا این محفظه با شلنگ شسته می‌شود؟” اگر بله، نوع 4/4X مورد نیاز است. تست باران ≠ تست شستشو با شلنگ.

اشتباه #3: انتخاب 12 به جای 4 (دروغ عدد بالاتر)

چرا این اتفاق می‌افتد: فرض بر این است که عدد NEMA بالاتر = محافظت بهتر.

هزینه: یک تأسیسات کنترل موتور در فضای باز NEMA 12 را مشخص کرد زیرا “12 بالاتر از 4 است.” پس از یک بارندگی، آب وارد محفظه غیر مقاوم در برابر آب و هوا شد. هزینه تعویض: \$8,500 در نیروی کار + مواد.

راه حل: درک کنید که انواع NEMA دسته‌های محیطی هستند، نه مقیاس پیشرونده. 12 برای گرد و غبار داخلی است. 4 برای شستشو با شلنگ در فضای باز است. خطرات مختلف، انواع مختلف.

اشتباه #4: تهویه بیش از حد محفظه‌های مهر و موم شده

چرا این اتفاق می‌افتد: نیازهای مدیریت حرارتی با آب‌بندی محیطی در تضاد است.

هزینه: یک محفظه NEMA 4X با VFD و PLC نیاز به خنک‌سازی داشت. مهندس ورودی/خروجی فن فیلتر شده را اضافه کرد. این امر مهر و موم 4X را به خطر انداخت (فن‌ها گرد و غبار و رطوبت را به داخل می‌کشند). شش ماه بعد، رطوبت باعث خرابی VFD شد. محفظه مجبور شد با کولر گازی حلقه بسته (\$2,800) به جای فن \$300 اصلاح شود.

راه حل: به یاد داشته باشید نکته حرفه‌ای #1—محفظه‌های مهر و موم شده (4X، 12) نمی‌توانند از فن‌هایی استفاده کنند که هوای بیرون را تبادل می‌کنند. اگر اتلاف گرما قابل توجه است، از ابتدا برای خنک‌سازی حلقه بسته بودجه در نظر بگیرید.

اشتباه #5: نادیده گرفتن جهت نصب

چرا این اتفاق می‌افتد: راحتی نصب بر الزامات زهکشی اولویت دارد.

هزینه: یک محفظه NEMA 4 به صورت افقی (درب رو به بالا) به جای عمودی نصب شده است. آب باران روی سطح در جمع شد و در نهایت راهی برای ورود پیدا کرد. آسیب آب به قطعات: \$3,200.

راه حل: دنبال کردن نکته حرفه‌ای #3—محفظه‌های NEMA 3R، 4 و 6 دارای مقررات زهکشی هستند که نیاز به جهت‌گیری مناسب دارند. دستورالعمل‌های نصب و الزامات نصب سازنده را بررسی کنید.

ملاحظات هزینه چرخه عمر

هزینه اولیه تنها عامل نیست. چرخه عمر 15-20 ساله را در نظر بگیرید:

• تعویض خوردگی: نوع 4 فولاد ملایم در محیط ساحلی متوسط ممکن است نیاز به تعویض در 8-12 سال داشته باشد (\$650 محفظه + \$1,500 کار برای سیم‌کشی مجدد). فولاد ضد زنگ نوع 4X 20-25+ سال دوام می‌آورد. در طول 20 سال، 4X ممکن است ارزان‌تر باشد، علی‌رغم هزینه اولیه 85% بالاتر.
• دسترسی به تعمیر و نگهداری: محفظه‌های مهر و موم شده (4، 4X، 12) قرار گرفتن قطعات در معرض آلاینده‌ها را کاهش می‌دهند و فرکانس تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهند. نوع 1 با تهویه باز ممکن است نیاز به تمیز کردن مکرر داشته باشد.
• مدیریت حرارتی: خنک‌سازی حلقه بسته برای محفظه‌های مهر و موم شده \$800-\$3,500 هزینه اولیه به اضافه \$200-\$600 در سال در انرژی و تعمیر و نگهداری اضافه می‌کند. این را در تصمیمات نوع 4X در مقابل نوع 1 در نظر بگیرید.

---

رتبه‌بندی مناسب برای محیط مناسب

اشتباه شستشوی \$47,000 از ابتدا را به خاطر دارید؟ این اتفاق افتاد زیرا کسی در آن افتاد تله شستشو—انتخاب NEMA 3R برای محیطی که به 4X نیاز داشت. رتبه‌بندی به اندازه کافی نزدیک به نظر می‌رسید. روش‌های آزمایش داستان متفاوتی را بیان کردند.

در اینجا چیزی است که واقعاً مهم است:

دروغ شماره بالاتر واقعی است. NEMA 12 بهتر از NEMA 4 نیست—آنها در برابر خطرات کاملاً متفاوتی محافظت می‌کنند. انواع NEMA دسته‌های محیطی هستند، نه یک مقیاس پیشرونده. رتبه‌بندی را با خطرات خاص خود مطابقت دهید: گرد و غبار داخلی (12)، باران در فضای باز (3R)، شستشو با شلنگ در فضای باز (4)، قرار گرفتن در معرض خوردگی (4X).

تله شستشو مهندسانی را که فرض می‌کنند “دارای رتبه فضای باز” از تمام قرار گرفتن در معرض آب محافظت می‌کند، به دام می‌اندازد. اینطور نیست. NEMA 3R یک تست باران را پشت سر می‌گذارد (5 اینچ در ساعت آب در حال ریزش). NEMA 4 یک تست شستشو با شلنگ را پشت سر می‌گذارد (65 GPM در 65 PSI از همه زوایا). اگر محیط شما شامل شستشو با فشار است، 3R با شکست مواجه می‌شود. \$200-\$400 اضافی را از قبل خرج کنید و از اشتباه \$47K جلوگیری کنید.

مالیات خوردگی پرهزینه است—40 تا 150 درصد هزینه بیشتر برای رتبه‌بندی‌های دارای پسوند X—اما زمانی که خطر خوردگی بالا باشد، ارزش پرداخت دارد. تاسیسات ساحلی، کارخانه‌های شیمیایی، محیط‌های دریایی و فرآوری مواد غذایی با تمیزکاری سوزآور، همگی استفاده از فولاد ضد زنگ 4X را توجیه می‌کنند. آب و هوای معتدل بدون قرار گرفتن در معرض نمک یا مواد شیمیایی؟ فولاد ملایم 3R یا 4 هزاران دلار در هر محفظه صرفه‌جویی می‌کند.

دوراهی 3R در مقابل 4X رایج‌ترین نقطه تصمیم‌گیری شما برای محفظه‌های بیرونی است. دو سوال بپرسید: (1) “آیا این محفظه با شلنگ شسته می‌شود؟” اگر پاسخ مثبت است، به 4 یا 4X نیاز دارید. (2) “آیا قرار گرفتن در معرض خوردگی زیاد است؟” اگر پاسخ مثبت است، به 4X نیاز دارید. اگر هر دو پاسخ منفی است، 3R در مقایسه با 4X، 60 تا 70 درصد صرفه‌جویی می‌کند.

از چارچوب تصمیم‌گیری 5 سوالی استفاده کنید: طبقه‌بندی مکان‌های خطرناک، داخلی در مقابل خارجی، سطح قرار گرفتن در معرض آب (باران در مقابل شستشو با شلنگ)، خطر خوردگی و نیازهای مدیریت حرارتی. به این پنج سوال با شرایط محیطی واقعی خود پاسخ دهید، و نوع NEMA مناسب مشخص می‌شود.

Pro-نکته #5: در صورت تردید، به استانداردها مراجعه کنید. ANSI/NEMA 250-2020 روش‌های آزمایش را تعریف می‌کند. UL 50 و UL 50E انطباق را تأیید می‌کنند. اگر فروشنده‌ای ادعای رتبه‌بندی NEMA را دارد، علامت لیست UL را در داخل محفظه بررسی کنید. AHJ شما در طول بازرسی بررسی می‌کند—مطمئن شوید که وجود دارد.

بر اساس محیط خود انتخاب کنید، نه فرضیات. روش‌های آزمایش، نه بازاریابی. هزینه چرخه عمر، نه فقط قیمت اولیه. بار اول درست انجام دهید، و هرگز هزینه اشتباه شستشوی \$47K را پرداخت نخواهید کرد.

---

سوالات متداول

رتبه‌بندی NEMA برای محفظه‌ها چیست؟

رتبه‌بندی NEMA یک طبقه‌بندی استاندارد شده است که توسط ANSI/NEMA 250-2020 تعریف شده است که سطح حفاظت محیطی ارائه شده توسط یک محفظه الکتریکی را نشان می‌دهد. رتبه‌بندی‌ها مشخص می‌کنند که محفظه می‌تواند در برابر کدام خطرات محیطی مقاومت کند—مانند گرد و غبار، باران، آب هدایت شده با شلنگ، خوردگی یا غوطه‌وری—بر اساس قبولی در آزمایش‌های طراحی خاص. انواع NEMA از نوع 1 (حفاظت اولیه داخلی) تا نوع 4X (شستشو با شلنگ در فضای باز با مقاومت در برابر خوردگی) تا نوع 7/9 (ضد انفجار/ضد احتراق گرد و غبار برای مکان‌های خطرناک) متغیر است.

تفاوت بین NEMA 4 و NEMA 4X چیست؟

نما ۴ محافظت در برابر گرد و غبار ناشی از باد، باران، برف و یخ، و آب هدایت شده با شلنگ (65 GPM در 65 PSI) را فراهم می‌کند. محفظه‌ها معمولاً از فولاد ملایم با پوشش پودری هستند.

نما ۴X تمام محافظت‌های NEMA 4 را فراهم می‌کند به علاوه مقاومت در برابر خوردگی. به موادی مانند فولاد ضد زنگ (درجه 304 یا 316) یا فایبرگلاس نیاز دارد و باید آزمایش اسپری نمک 600 ساعته و آزمایش قرار گرفتن در معرض خوردگی CO2/SO2 را بگذراند. هزینه اضافی معمولاً 40 تا 150 درصد در مقایسه با NEMA 4 است.

چه زمانی 4X را به جای 4 انتخاب کنیم: محیط‌های ساحلی/دریایی، کارخانه‌های شیمیایی، تاسیسات فاضلاب، فرآوری مواد غذایی با تمیزکاری سوزآور، یا هر تاسیسات بیرونی با نمک، مواد شیمیایی خورنده یا جوهای تهاجمی.

آیا NEMA 3R برای استفاده در فضای باز مناسب است؟

بله، NEMA 3R برای استفاده در فضای باز طراحی شده است و محافظت در برابر باران، برف و یخ، و افتادن خاک را فراهم می‌کند. این مقرون به صرفه‌ترین رتبه‌بندی NEMA در فضای باز است و به طور گسترده برای محفظه‌های تاسیسات بیرونی، اندازه‌گیری، کلیدهای قطع کننده و تجهیزات الکتریکی عمومی در فضای باز استفاده می‌شود.

با این حال، NEMA 3R در برابر موارد زیر محافظت نمی‌کند:

• گرد و غبار ناشی از باد (در صورت وجود گرد و غبار از NEMA 3 یا 4 استفاده کنید)
• آب هدایت شده با شلنگ یا شستشو با فشار (از NEMA 4 یا 4X استفاده کنید)
• محیط‌های خورنده (از NEMA 3RX یا 4X استفاده کنید)

اگر محیط بیرونی شما شامل تمیزکاری با شلنگ یا قرار گرفتن در معرض مواد خورنده است، NEMA 3R از کار می‌افتد—این تله شستشو.

NEMA 12 در برابر چه چیزی محافظت می‌کند؟

NEMA 12 در برابر موارد زیر محافظت می‌کند:

• افتادن خاک
• گرد و غبار، پرز و الیاف در گردش
• چکه کردن آب و پاشش سبک مایعات غیر خورنده

این لزوماً در برابر موارد زیر محافظت نمی‌کند:

• نشت روغن یا خنک کننده (از NEMA 13 استفاده کنید)
• باران یا شستشو با شلنگ در فضای باز (از NEMA 3R یا 4 استفاده کنید)
• محیط‌های خورنده

بهترین کاربردها: محیط‌های صنعتی داخلی با کاربرد عمومی—کف کارخانه‌ها، انبارها، خطوط مونتاژ، کارخانه‌های بدون شستشو.

آیا می‌توانید از محفظه NEMA 4 در داخل استفاده کنید؟

بله، NEMA 4 می‌تواند در داخل استفاده شود و محافظتی را ارائه می‌دهد که از اکثر الزامات داخلی فراتر می‌رود (ضد گرد و غبار، ضد چکه، مقاوم در برابر پاشش). با این حال، اغلب برای محیط‌های داخلی معمولی بیش از حد تعیین می‌شود:

• NEMA 4 مهر و موم شده است: بدون دهانه‌های تهویه، که گزینه‌های خنک‌سازی را محدود می‌کند. اگر اتلاف گرما قابل توجه باشد، به خنک‌سازی حلقه بسته (کولر، مبدل حرارتی) نیاز دارید—که \$800-\$3,500 به هزینه سیستم اضافه می‌کند.
• NEMA 12 معمولاً کافی است برای استفاده صنعتی داخلی (گرد و غبار، چکه، پاشش سبک) و 30 تا 50 درصد ارزان‌تر از NEMA 4 است.
• از NEMA 4 در داخل استفاده کنید زمانی که: به قابلیت تمیزکاری با شلنگ نیاز دارید (فرآوری مواد غذایی، داروسازی، اتاق‌های شستشو) یا مهر و موم ضد گرد و غبار فراتر از NEMA 12.

تفاوت بین رتبه‌بندی‌های NEMA و IP چیست؟

رتبه‌بندی‌های NEMA (ANSI/NEMA 250) استانداردهای آمریکای شمالی هستند که محفظه‌ها را بر اساس حفاظت محیطی جامع طبقه‌بندی می‌کنند—از جمله الزامات ساخت، مواد، مقاومت در برابر خوردگی و خطرات متعدد (گرد و غبار، آب، روغن).

رتبه‌بندی‌های IP (IEC 60529) استانداردهای بین‌المللی هستند که از یک کد دو رقمی (IPXY) برای نشان دادن حفاظت در برابر نفوذ استفاده می‌کنند: رقم اول = حفاظت در برابر ذرات جامد (0-6)، رقم دوم = حفاظت در برابر مایعات (0-9). رتبه‌بندی‌های IP فقط بر نفوذ تمرکز دارند. آنها به خوردگی، مقاومت در برابر روغن یا استانداردهای ساخت نمی‌پردازند.

معادل‌های تقریبی (مطابق با NEMA BI 50014-2024):

• NEMA 1 ≈ IP10
• NEMA 3R ≈ IP24 (گاهی اوقات IP54)
• NEMA 4/4X ≈ IP65 یا IP66
• NEMA 12 ≈ IP54
• NEMA 6/6P ≈ IP67 یا IP68

نکته کلیدی: اینها تقریبی نگاشت‌ها هستند. روش‌های آزمایش متفاوت است، و NEMA شامل الزامات (مقاومت در برابر خوردگی، حذف روغن) است که IP به آنها نمی‌پردازد. برای پروژه‌های جهانی، محفظه‌های دارای رتبه‌بندی دوگانه را مشخص کنید (به عنوان مثال، “NEMA 4X / IP66”) و انطباق با هر دو استاندارد را تأیید کنید.

به چه رتبه‌بندی NEMA برای یک کارخانه فرآوری مواد غذایی نیاز دارم؟

کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی معمولاً به فولاد ضد زنگ NEMA 4X به دلایل مختلف نیاز دارند:

1. الزامات شستشو: مقررات USDA و FDA شستشوی منظم با فشار بالا با آب گرم و مواد شیمیایی تمیز کننده سوزآور (هیدروکسید سدیم، اسید فسفریک) را الزامی می‌کند. NEMA 4X آزمایش شستشو با شلنگ را پشت سر می‌گذارد. 3R این کار را نمی‌کند.
2. مقاومت در برابر خوردگی: پاک کننده‌های سوزآور به فولاد ملایم حمله می‌کنند. فولاد ضد زنگ (درجه 304 یا 316) برای دوام طولانی مدت مورد نیاز است.
3. طراحی بهداشتی: سطوح صاف فولادی ضد زنگ آسان‌تر از فولاد ملایم رنگ شده تمیز و ضد عفونی می‌شوند.

انتخاب جنس: فولاد ضد زنگ 304 استاندارد است. اگر مواد شیمیایی تمیز کننده شامل ترکیبات کلردار هستند یا اگر کارخانه در ساحل قرار دارد، از فولاد ضد زنگ 316 استفاده کنید.

هزینه: قیمت NEMA 4X استیل ضد زنگ برای اندازه های معمول بین 600 تا 1850 دلار است (در مقایسه با 150 تا 400 دلار برای فولاد ملایم NEMA 3R). این هزینه اضافی با رعایت مقررات، طول عمر بیشتر و جلوگیری از بازرسی های ناموفق توجیه می شود.

آیا رتبه بندی NEMA توسط کد الزامی است؟

رتبه بندی های NEMA به خودی خود الزامات کد نیستند - کد ملی برق (NEC) انواع خاص NEMA را اجباری نمی کند. با این حال:

• NEC 110.3(B) مستلزم نصب تجهیزات مطابق با دستورالعمل ها و لیست سازنده است که شامل مناسب بودن محیطی نیز می شود.
• NEC Article 500-506 مستلزم محفظه های ضد انفجار یا ضد احتراق گرد و غبار (NEMA 7، 9) در مکان های خطرناک (طبقه بندی شده) است.
• کدهای محلی و AHJ ها (مراجع دارای صلاحیت) اغلب به محفظه های مناسب برای محیط نصب نیاز دارند. اگر یک بازرس تشخیص دهد که محفظه به اندازه کافی برای محیط محافظت نمی شود (به عنوان مثال، NEMA 3R در یک منطقه شستشو با شلنگ)، می تواند نصب را رد کند.

بهترین روش: رتبه بندی های NEMA را مشخص کنید که با خطرات محیطی مطابقت داشته باشد و اطمینان حاصل کنید که محفظه ها دارای علائم لیست UL 50/50E هستند. بازرسان به دنبال علائم UL به عنوان تأیید انطباق هستند.

محفظه های NEMA چه مدت دوام می آورند؟

طول عمر بستگی به نوع NEMA، جنس، محیط و نگهداری دارد:

• NEMA 1 داخلی (فولاد ملایم، محیط خشک): 15-25+ سال با حداقل نگهداری.
• NEMA 3R فضای باز (فولاد ملایم، آب و هوای معتدل): 10-15 سال؛ ممکن است در مناطق مرطوب یا ساحلی در 5-10 سال زنگ زدگی/تخریب نشان دهد.
• NEMA 4 فضای باز (فولاد ملایم، قرار گرفتن در معرض متوسط): 8-12 سال قبل از تخریب پوشش و زنگ زدگی در آب و هوای مرطوب/ساحلی.
• NEMA 4X استیل ضد زنگ (304 یا 316): 20-30+ سال در اکثر محیط ها. فولاد ضد زنگ 316 ساحلی می تواند 30+ سال با حداقل خوردگی دوام بیاورد.
• NEMA 4X فایبرگلاس: 20-25+ سال در محیط های شیمیایی تهاجمی؛ مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی.

ملاحظات هزینه چرخه عمر: یک محفظه استیل ضد زنگ NEMA 4X در ابتدا 85% بیشتر از فولاد ملایم NEMA 4 هزینه دارد، اما در محیط های خورنده 2-3 برابر بیشتر دوام می آورد. در طول 20 سال، وقتی هزینه نیروی کار جایگزینی در نظر گرفته شود، 4X می تواند مقرون به صرفه تر باشد.

---

استانداردهای فنی ارجاع شده

• ANSI/NEMA 250-2020 – محفظه های تجهیزات الکتریکی (حداکثر 1000 ولت)
• UL 50 – محفظه های تجهیزات الکتریکی، ملاحظات غیر محیطی (ساخت و ساز)
• UL 50E – محفظه های تجهیزات الکتریکی، ملاحظات محیطی
• کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۵۲۹ – درجه حفاظت ارائه شده توسط محفظه ها (کد IP)
• NEMA BI 50014-2024 – درجه حفاظت ارائه شده توسط محفظه ها (کد IP): یک مقایسه مختصر
• UL 1203 – تجهیزات الکتریکی ضد انفجار و ضد احتراق گرد و غبار برای استفاده در مکان های خطرناک (طبقه بندی شده)
• NEC Article 500-506 – مکان های خطرناک (طبقه بندی شده)
• NEC 110.3(B) – نصب و استفاده (دستورالعمل های سازنده و انطباق با لیست)

از نوامبر 2025, ، تمام استانداردها و مشخصات در این راهنما منعکس کننده آخرین نسخه های منتشر شده و شیوه های صنعت است.