جعبه اتصال ضد آب در مقابل استاندارد: سطوح حفاظت و راهنمای هزینه

۶:۱۵ صبح. تلفن شما زنگ می‌خورد.

این مدیر تأسیسات در اسکله‌ای است که شش ماه پیش سیم‌کشی کردید. پنل روشنایی بیرونی از کار افتاده است. وقتی برق‌کار جعبه اتصال نصب‌شده در نمای بیرونی ساختمان را باز می‌کند، پایانه‌های پوشیده از نمک و انتهای سیم‌های خورده‌شده کل ماجرا را بازگو می‌کنند. آب وارد شده است. خوردگی گسترش یافته است. مدار از کار افتاده است.

این بازگشت هزینه ۲۸۰۰ دلار کار و مواد دارد—تعویض قطعات خورده‌شده، سیم‌کشی مجدد و ارتقاء به محفظه‌های ضد آب مناسب. جعبه اتصال استاندارد اصلی ۱۲ دلار هزینه داشت. جعبه ضد آب IP65 که باید مشخص می‌کردید؟ ۳۵ دلار.

پس چه چیزی در واقع یک جعبه اتصال ضد آب را از یک جعبه استاندارد جدا می‌کند—و چگونه سطح حفاظت مناسب را انتخاب می‌کنید تا این اتفاق هرگز برای شما نیفتد؟

---

پاسخ سریع: جعبه‌های اتصال ضد آب در مقابل استاندارد

تفاوت اصلی به این برمی‌گردد حفاظت محیطی آزمایش‌شده. جعبه‌های اتصال استاندارد (به طور معمول NEMA نوع ۱ یا دارای رتبه داخلی) حفاظت اساسی در برابر گرد و غبار و تماس تصادفی در محیط‌های داخلی خشک و کنترل‌شده را فراهم می‌کنند. آنها از پوشش‌های ساده فشاری یا پیچی بدون مهر و موم واشر استفاده می‌کنند، ورودی‌های کابل اغلب سوراخ‌های پانچ با اتصالات اساسی هستند و موادی مانند فولاد رنگ‌شده یا پلاستیک ABS اساسی مقاومت کمی در برابر خوردگی ارائه می‌دهند.

جعبه‌های اتصال ضد آب محفظه‌های مهندسی‌شده با حفاظت تأییدشده در برابر نفوذ محیطی هستند. آنها تحت استانداردهای IP (حفاظت در برابر نفوذ) مانند IP65، IP66، IP67 یا IP68 یا استانداردهای NEMA مانند نوع 3R، 4، 4X، 6 و 6P رتبه‌بندی می‌شوند. این جعبه‌ها دارای مهر و موم‌های واشر پیوسته روی پوشش‌ها، گلندهای کابل رزوه دار با اتصالات فشاری و مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند پلی‌کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش، آلومینیوم دایکاست یا فولاد ضد زنگ هستند.

این فقط یک تفاوت قیمت نیست—این شکاف حفاظت. است. رتبه‌بندی‌های IP و NEMA نشان‌دهنده پروتکل‌های آزمایش معتبر هستند که دوام دنیای واقعی را پیش‌بینی می‌کنند. طرف اشتباه آن شکاف را انتخاب کنید، و شما فقط تجهیزات را به خطر نمی‌اندازید—شما یک حالت خرابی را تضمین می‌کنید.

در اینجا نحوه مقایسه آنها در مشخصات مهم آمده است:

مشخصات	جعبه اتصال استاندارد	جعبه اتصال ضد آب
عملکرد اصلی	محافظت از اتصالات سیم در محیط‌های داخلی خشک	محافظت از اتصالات سیم در محیط‌های مرطوب، بیرونی یا خشن
رتبه‌بندی‌های معمولی	NEMA نوع ۱ (داخلی، حفاظت اساسی)	IP65–IP68; NEMA 3R، 4، 4X، 6، 6P (بیرونی، مرطوب، غوطه‌ور)
محافظت در برابر گرد و غبار	محدود (نفوذ ذرات کوچک امکان‌پذیر است)	IP5X (محافظت‌شده در برابر گرد و غبار) تا IP6X (ضد گرد و غبار، بدون نفوذ)
حفاظت از آب	هیچ (برای قرار گرفتن در معرض رطوبت رتبه‌بندی نشده است)	IPX5 (جت‌های آب) تا IPX8 (غوطه‌وری مداوم)
ساختار مهر و موم	بدون واشر؛ پوشش ساده فشاری یا پیچی	مهر و موم واشر پیوسته (EPDM، سیلیکون، پلی‌یورتان)
ورودی کابل	سوراخ‌های پانچ با اتصالات اساسی؛ بدون آب‌بندی	گلندهای کابل رزوه دار با مهر و موم‌های فشاری؛ ورودی‌های دارای رتبه IP
مواد	فولاد رنگ‌شده، پلاستیک ABS اساسی	پلی‌کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش، آلومینیوم دایکاست، فولاد ضد زنگ ۳۰۴
محدوده دما	۱۷- درجه سانتیگراد تا ۸۰ درجه سانتیگراد معمولی (ABS)؛ قرار گرفتن در معرض فضای باز محدود	۴۰- درجه سانتیگراد تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد (پلی‌کربنات)؛ طراحی‌شده برای دماهای شدید و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش
مقاومت در برابر خوردگی	حداقل (فولاد رنگ‌شده زنگ می‌زند؛ ABS در اشعه ماوراء بنفش تخریب می‌شود)	بالا (پلی‌کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش؛ آلومینیوم/فولاد ضد زنگ به طور طبیعی مقاوم هستند)
محل مرطوب NEC	❌ برای مکان‌های مرطوب فهرست نشده است (NEC 314.15 را نقض می‌کند)	✅ مطابق NEC 314.15 برای مکان‌های مرطوب فهرست شده است
بهترین موارد استفاده	اتاق‌های برق داخلی، زیرزمین‌های خشک، فضاهای تاسیساتی محافظت‌شده	دیوارهای بیرونی، پارکینگ‌ها، پشت‌بام‌ها، مناطق ساحلی، طاق‌های زیرزمینی
محدوده هزینه معمول	۵ تا ۲۰ دلار در هر جعبه	۲۵ تا ۵۰ دلار (پلی‌کربنات IP65)؛ ۱۶۰ تا ۳۴۰ دلار (فولاد ضد زنگ IP66/IP68)
طول عمر مورد انتظار	۵ تا ۱۰ سال در داخل خانه؛ < ۲ سال در فضای باز (خوردگی/تخریب اشعه ماوراء بنفش)	۱۵ تا ۲۵+ سال در فضای باز (مواد پایدار در برابر اشعه ماوراء بنفش، ساختار مهر و موم‌شده)

متوجه شکاف آشکار در قابلیت حفاظت و دوام شدید؟ آن بازگشت ۲۸۰۰ دلاری از ابتدا زمانی اتفاق می‌افتد که شما تفاوت هزینه ۱۰ دلاری را به عنوان قابل مذاکره در نظر بگیرید به جای اینکه آن را به عنوان قیمت حفاظت محیطی معتبر تشخیص دهید.

---

“ضد آب” در واقع به چه معناست: رتبه‌بندی‌های IP و استانداردهای NEMA

“ضد آب” یک اصطلاح بازاریابی مبهم نیست—این مخفف سطوح حفاظت آزمایش‌شده و معتبر تعریف‌شده توسط استانداردهای بین‌المللی و آمریکای شمالی است. وقتی رتبه‌بندی IP65 یا علامت NEMA نوع 4X را می‌بینید، به نتایج پروتکل‌های آزمایش خاصی نگاه می‌کنید که قرار گرفتن در معرض محیط واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند.

دو استاندارد بر جعبه‌های اتصال ضد آب حاکم هستند:

IEC 60529 (کد IP): استاندارد بین‌المللی تعریف‌کننده رتبه‌بندی‌های حفاظت در برابر نفوذ. منتشرشده توسط کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک و نگهداری‌شده توسط کمیته فنی IEC 70، نسخه تلفیقی فعلی (1989+A1:1999+A2:2013) برای محفظه‌های تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی تا 72.5 کیلوولت اعمال می‌شود. کد IP از یک قالب دو رقمی استفاده می‌کند—IPبیست و یک—که در آن رقم اول حفاظت از ذرات جامد (0–6) و رقم دوم حفاظت از نفوذ مایع (0–9) را رتبه‌بندی می‌کند. از دسامبر ۲۰۲۵، IEC 60529 همچنان مرجع جهانی برای رتبه‌بندی‌های IP است.

NEMA 250 (محفظه‌ها برای تجهیزات الکتریکی): استاندارد آمریکای شمالی منتشرشده توسط انجمن ملی تولیدکنندگان برق. NEMA 250 انواع محفظه‌ها را برای شرایط محیطی خاص—داخلی، بیرونی، خورنده، خطرناک—تعریف می‌کند و شامل آزمایش‌هایی است که فراتر از رتبه‌بندی‌های IP می‌روند. در حالی که IEC 60529 صرفاً بر نفوذ گرد و غبار و آب تمرکز دارد، NEMA 250 الزامات مقاومت در برابر خوردگی (آزمایش اسپری نمک)، بار یخ (نوع 3S) و عملکرد در مکان‌های خطرناک را اضافه می‌کند. انواع NEMA مستقیماً معادل رتبه‌بندی‌های IP نیستند، اگرچه پیوست A NEMA 250 یک جدول تبدیل تقریبی ارائه می‌دهد.

نکته حرفه‌ای: در تأسیسات آمریکای شمالی، انواع NEMA را مشخص کنید تا از انطباق با NEC و تأیید AHJ (مرجع دارای صلاحیت) اطمینان حاصل کنید. برای پروژه‌های بین‌المللی یا هنگام هدف قرار دادن سناریوهای خاص قرار گرفتن در معرض گرد و غبار/آب، رتبه‌بندی‌های IP را مشخص کنید. فرض نکنید که آنها قابل تعویض هستند—آزمایش‌های NEMA شرایطی (مانند خوردگی و یخ‌زدگی) را پوشش می‌دهند که رتبه‌بندی‌های IP به آنها نمی‌پردازند.

---

سیستم رتبه‌بندی IP: رمزگشایی اعداد

کد IP حفاظت محیطی را به دو بعد مستقل تقسیم می کند: ورود ذرات جامد (رقم اول) و ورود مایع (رقم دوم). درک اینکه هر عدد در واقع چه چیزی را آزمایش می کند - نه فقط برچسب - به شما می گوید که آیا یک جعبه در محیط خاص شما دوام می آورد یا خیر.

رقم اول: حفاظت در برابر گرد و غبار و ذرات جامد (IPXX)

برای جعبه های اتصال، فقط دو رتبه بندی در عمل مهم هستند:

IP5X - محافظت شده در برابر گرد و غبار
ورود محدود گرد و غبار مجاز است، اما نه به مقداری که در عملکرد ایمن اختلال ایجاد کند یا به سطوح خطرناک برسد. این آزمایش محفظه را به مدت 8 ساعت در یک محفظه مهر و موم شده در معرض گرد و غبار معلق در هوا (پودر تالک یا مشابه آن) قرار می دهد در حالی که محفظه تحت فشار منفی است (برای شبیه سازی بدترین حالت ورود). پس از آزمایش، بازرسی داخلی عدم تجمع گرد و غبار مضر را تأیید می کند.

واقعیت عملی: IP5X برای اکثر کاربردهای فضای باز که انتظار می رود گرد و غبار ریز گاه به گاه وجود داشته باشد اما به سطوح آسیب رسان تجمع نمی یابد، کافی است - به نمای بیرونی ساختمان ها در مناطق شهری/حومه شهر، نورپردازی پارکینگ، پدهای تجهیزات HVAC فکر کنید.

IP6X - ضد گرد و غبار
عدم ورود گرد و غبار. حفاظت کامل در برابر تماس با قطعات داخلی. این آزمایش از همان پروتکل محفظه گرد و غبار IP5X استفاده می کند، اما معیار قبولی سختگیرانه تر است: پس از 8 ساعت قرار گرفتن در معرض فشار منفی، هیچ گرد و غبار قابل مشاهده ای در داخل محفظه وجود ندارد.

واقعیت عملی: IP6X برای محیط های صنعتی سخت (کارخانه های سیمان، عملیات معدن، جابجایی غلات)، تاسیسات بیابانی و هر جایی که تجمع گرد و غبار باعث خرابی های الکتریکی شود یا خطرات گرد و غبار قابل احتراق ایجاد کند، مورد نیاز است.

نکته حرفه ای: تقسیم گرد و غبار. IP5X در مقابل IP6X تفاوت بین “گرد و غبار به آن آسیب نمی رساند” و “گرد و غبار نمی تواند وارد شود” است. برای اکثر تاسیسات تجاری در فضای باز (پارکینگ ها، نمای بیرونی ساختمان ها)، IP5X کافی است و هزینه کمتری دارد. برای محیط های صنعتی که گرد و غبار ساینده یا رسانا است، هزینه بیشتری برای IP6X بپردازید.

رقم دوم: حفاظت در برابر آب و ورود مایع (IPXX)

اینجاست که رتبه بندی های ضد آب خاص می شوند - و جایی که بسیاری از مشخص کننده ها اشتباهات پرهزینه ای مرتکب می شوند.

IPX5 - جت های آب
محافظت در برابر جت های آب از هر جهت. این آزمایش از یک نازل 6.3 میلی متری استفاده می کند که 12.5 لیتر در دقیقه را با فشار 30 کیلو پاسکال (4.4 psi) از فاصله 3 متری تحویل می دهد و محفظه را از تمام زوایا به مدت 3 دقیقه در هر متر مربع از سطح اسپری می کند. معیار قبولی: عدم ورود آب که در عملکرد ایمن اختلال ایجاد کند.

واقعیت عملی: IPX5 از باران شدید، پاشش از تجهیزات مجاور و تمیز کردن گاه به گاه با شلنگ (شلنگ باغ با فشار کم) محافظت می کند. این حداقل برای جعبه های اتصال در فضای باز است که در معرض باران شدید قرار دارند.

IPX6 - جت های آب قدرتمند
محافظت در برابر جت های آب قدرتمند. این آزمایش به یک نازل 12.5 میلی متری افزایش می یابد که 100 لیتر در دقیقه را با فشار 100 کیلو پاسکال (14.5 psi) از فاصله 3 متری تحویل می دهد. مدت زمان و معیارهای قبولی با IPX5 مطابقت دارد.

واقعیت عملی: IPX6 در جایی که شستشوی با فشار بالا انتظار می رود مورد نیاز است - کارخانه های فرآوری مواد غذایی، کارخانه های شیمیایی، تاسیسات عرشه دریایی، مناطق تجهیزات کارواش. اگر کسی ممکن است آن را با یک واشر فشار تمیز کند (به طور عمدی یا تصادفی)، حداقل به IPX6 نیاز دارید.

IPX7 - غوطه وری موقت
محافظت در برابر غوطه وری موقت تا عمق 1 متری به مدت 30 دقیقه. این آزمایش محفظه را با پایین ترین نقطه آن 1 متر زیر سطح آب و بالاترین نقطه آن 0.15 متر زیر سطح (یا به طور کامل غوطه ور برای محفظه های کوچک) غوطه ور می کند. پس از 30 دقیقه، بازرسی داخلی عدم ورود آب که باعث اثرات مضر شود را تأیید می کند.

واقعیت عملی: IPX7 برای جعبه های اتصالی که در معرض سیل موقت قرار دارند ضروری است - تاسیسات فضای باز در سطح زمین در مناطق مستعد سیل، طاق های زیرزمینی با نفوذ آب گاه به گاه، نورپردازی منظره در معرض پاشش بیش از حد آبپاش.

IPX8 - غوطه وری مداوم
محافظت در برابر غوطه وری مداوم در عمق و مدت زمان مشخص شده توسط سازنده (به طور معمول 1.5 تا 3 متر برای دوره های طولانی). شرایط آزمایش توسط سازنده اعلام و در طول صدور گواهینامه تأیید می شود - هیچ “آزمایش IPX8” واحدی مانند IPX7 وجود ندارد.

واقعیت عملی: IPX8 برای کاربردهای غوطه ور دائمی اجباری است - نورپردازی زیر آب، اتصالات پمپ تخلیه، طاق های تاسیسات زیر درجه که در معرض آب ایستاده قرار دارند. همیشه عمق و مدت زمان آزمایش اعلام شده توسط سازنده را با کاربرد خود مطابقت دهید.

تله غوطه وری: IPX7/IPX8 ≠ IPX5/IPX6

در اینجا اشتباه مهمی وجود دارد که بسیاری از مشخص کننده ها را گرفتار می کند: رتبه بندی های حفاظت از آب تجمعی نیستند. یک محفظه دارای رتبه IPX7 آزمایش غوطه وری موقت را پشت سر گذاشته است، اما لزوماً آزمایش جت (IPX5 یا IPX6) را پشت سر نگذاشته است. استاندارد IEC 60529 به صراحت بیان می کند که آزمایش های غوطه وری (IPX7/IPX8) و آزمایش های جت (IPX5/IPX6) مکانیسم های حفاظتی مختلفی را تأیید می کنند و گذراندن یکی به معنای گذراندن دیگری نیست.

چرا این مهم است: یک جعبه اتصال دارای رتبه IP67 (ضد گرد و غبار، غوطه وری موقت) ممکن است هنگام برخورد با یک واشر فشار به طور فاجعه باری از کار بیفتد. مهر و موم های واشر و گلند کابل که برای جلوگیری از ورود آب ایستاده طراحی شده اند ممکن است در برابر فشار آب جهت دار مقاومت نکنند. اگر کاربرد شما شامل هر دو غوطه وری احتمالی و قرار گرفتن در معرض جت (مانند یک نصب در فضای باز که گاهی اوقات سیل می شود اما با شلنگ نیز تمیز می شود) است، به یک جعبه با گواهینامه دوگانهنیاز دارید - با علامت IP65/IP67 یا IP66/IP68، که نشان می دهد هر دو رژیم آزمایشی را پشت سر گذاشته است.

نکته حرفه‌ای: همیشه هنگام امکان وجود جت های آب و غوطه وری، علامت های IP دوگانه را بررسی کنید. یک جعبه با علامت “IP67” به تنهایی به شما می گوید که از عهده سیل بر می آید اما چیزی در مورد مقاومت در برابر جت نمی گوید. یک جعبه با علامت “IP65/IP67” هر دو آزمایش را پشت سر گذاشته است و از عهده هر دو قرار گرفتن در معرض بر می آید.

رتبه بندی های NEMA برای آمریکای شمالی: انواع 3R، 4، 4X، 6، 6P

در حالی که رتبه بندی های IP بر مشخصات بین المللی تسلط دارند، تاسیسات آمریکای شمالی معمولاً به انواع محفظه NEMA 250. اشاره می کنند. رتبه بندی های NEMA فقط شماره های IP تغییر نام یافته نیستند - آنها الزامات محیطی و عملکردی (مقاومت در برابر خوردگی، بارگذاری یخ، مقررات منطقه خطرناک) را اضافه می کنند که فراتر از ورود گرد و غبار و آب است.

در اینجا انواع NEMA مربوط به جعبه های اتصال ضد آب آورده شده است:

نوع 3R - باران، برف و یخ در فضای باز
طراحی شده برای استفاده در فضای باز که در آن حفاظت در برابر باران، برف، یخ و تشکیل یخ خارجی مورد نیاز است. نوع 3R هیچ محافظتی در برابر گرد و غبار، گرد و غبار ناشی از باد یا آب هدایت شده با شلنگ ارائه نمی دهد - این فقط برای بارش عمودی است. محفظه باید از ورود باران و برف هنگام سقوط در هر زاویه ای تا 15 درجه از عمود جلوگیری کند.

واقعیت عملی: نوع 3R حداقل برای تاسیسات عمومی در فضای باز است که در آن باران نگرانی اصلی است - جعبه های اتصال در فضای باز روی دیوارهای ساختمان، تجهیزات نصب شده روی تیر، تاسیسات روی پشت بام. مقرون به صرفه است اما برای محیط های گرد و غباری یا مکان هایی که در معرض شستشو هستند ناکافی است.

معادل تقریبی NEMA به IP: تقریباً IP24 (محافظت شده در برابر اجسام جامد > 12 میلی متر و پاشش آب از هر جهت). توجه داشته باشید که این معادل راهنمایی جهت دار است، نه صدور گواهینامه.

نوع 4 - ضد آب در فضای باز
محافظت در برابر باران، برف، گرد و غبار ناشی از باد، پاشش آب و آب هدایت شده با شلنگ را فراهم می کند. نوع 4 باید هنگام قرار گرفتن در معرض جریان آب (نه به شدت یک واشر فشار، اما تهاجمی تر از باران) ضد آب باقی بماند.

واقعیت عملی: نوع 4 برای تاسیساتی که در معرض آب فراتر از باران ساده قرار دارند ضروری است - تجهیزاتی که در معرض اسپری از فرآیندهای مجاور قرار دارند، مکان های نزدیک باراندازها یا مناطق شستشو، یا هر جایی که ممکن است تمیز کردن با شلنگ رخ دهد. از گرد و غبار ناشی از باد محافظت می کند و آن را برای محیط های گرد و غباری در فضای باز مناسب می کند.

معادل تقریبی NEMA به IP: تقریباً IP66 (ضد گرد و غبار، جت های آب قدرتمند). باز هم، این راهنمایی است، نه معادل - آزمایش نوع 4 NEMA شامل آزمایش های جریان آب خاصی است که با پروتکل های IPX6 متفاوت است.

نوع 4X - ضد آب در فضای باز، مقاوم در برابر خوردگی
تمام حفاظت نوع 4، به علاوه مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته. محفظه های نوع 4X از فولاد ضد زنگ، پلی استر تقویت شده با الیاف شیشه، پلی کربنات یا سایر موادی ساخته شده اند که بیش از 200 ساعت آزمایش اسپری نمک را طبق ASTM B117 پشت سر می گذارند.

واقعیت عملی: نوع 4X برای تاسیسات ساحلی (در فاصله 10 مایلی از آب شور)، محیط های فرآوری شیمیایی، کارخانه های مواد غذایی/نوشیدنی (شستشوی شیمیایی مکرر) و هر جایی که آلاینده های خورنده وجود دارند اجباری است. هزینه اضافی نسبت به نوع 4 (به طور معمول 20-40%) برای موادی پرداخت می شود که در زیر اسپری نمک یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خورده نمی شوند.

نکته حرفه ای: مالیات خوردگی. اگر در دید یا بوی اقیانوس هستید، یا اگر تاسیسات از مواد تمیز کننده خورنده استفاده می کند، از ابتدا نوع 4X را مشخص کنید. جایگزینی جعبه های نوع 4 خورده شده در سال 3 بسیار بیشتر از هزینه اولیه 4X است.

نوع 6 - غوطه ور، غوطه وری موقت
تمام حفاظت نوع 4 را فراهم می کند، به علاوه مقاومت در برابر غوطه وری موقت در عمق محدود (به طور معمول 6 فوت به مدت 30 دقیقه، طبق اعلامیه سازنده). نوع 6 باید تحت فشار آب استاتیک ضد آب باشد و آزمایش های ورود آب را پس از غوطه وری پشت سر بگذارد.

واقعیت عملی: نوع 6 برای نصب‌های بیرونی در سطح زمین که در معرض سیل قرار دارند مورد نیاز است—محفظه‌های زیرزمینی با نفوذ گاه به گاه آب، مناطق کم ارتفاع مستعد تجمع آب باران، یا تأسیسات نزدیک به آب‌هایی با سطح آب فصلی بالا.

معادل تقریبی NEMA به IP: تقریباً IP67 (ضد گرد و غبار، غوطه وری موقت تا 1 متر).

نوع 6P - غوطه وری، غوطه وری طولانی مدت
تمام محافظت نوع 6 را به همراه مقاومت در برابر غوطه وری طولانی مدت در اعماق بیشتر (مشخص شده توسط سازنده، معمولاً 20+ فوت برای مدت طولانی) ارائه می دهد. محفظه های نوع 6P باید تحت فشار استاتیک بالاتر ضد آب باقی بمانند و اغلب دارای ساختار تقویت شده و طرح های مهر و موم پیشرفته هستند.

واقعیت عملی: نوع 6P برای محفظه های تاسیسات زیرزمینی با آب ایستاده، ایستگاه های پمپاژ، ایستگاه های بالابر فاضلاب و هر کاربرد غوطه ور دائمی یا مکرر سیل ضروری است. این بالاترین محافظت در برابر آب NEMA موجود است.

معادل تقریبی NEMA به IP: تقریباً IP68 (ضد گرد و غبار، غوطه وری مداوم طبق مشخصات سازنده).

نما در مقابل IP: چرا نمی توانید فقط تبدیل کنید

ضمیمه A NEMA 250 شامل یک جدول تبدیل است که انواع NEMA را به رتبه بندی های تقریبی IP نگاشت می کند، اما این امر باعث ایجاد اعتماد به نفس بیش از حد خطرناک می شود. NEMA و IP موارد مختلفی را آزمایش می کنند:

• NEMA شامل آزمایش خوردگی است: تست های اسپری نمک (ASTM B117) برای انواع 3X، 4X و 6P. رتبه بندی IP اصلاً به خوردگی نمی پردازد.
• NEMA شامل تست های بار یخ است: نوع 3S مستلزم این است که محفظه در هنگام پوشیده شدن از یخ قابل بهره برداری باقی بماند. IP معادل ندارد.
• NEMA ویژگی های ساختاری را مشخص می کند: قفل ها، لولاها، مقررات نصب. IP فقط نفوذ را آزمایش می کند، نه عملکرد مکانیکی.
• NEMA به مکان های خطرناک می پردازد: برخی از انواع NEMA (12، 12K) محیط های صنعتی خاص را هدف قرار می دهند. IP مناطق خطرناک را طبقه بندی نمی کند.

هنگامی که تحت صلاحیت NEC کار می کنید یا به تأیید AHJ در آمریکای شمالی نیاز دارید، انواع NEMA را مشخص کنید. بازرس ساختمان “این IP66 است، که مانند NEMA 4 است” را به عنوان انطباق نمی پذیرد. برای پروژه های بین المللی یا زمانی که به مشخصات دقیق نفوذ گرد و غبار/آب نیاز دارید، از رتبه بندی IP استفاده کنید.

---

تفاوت های ساختاری: چگونه جعبه های ضد آب، آب را مسدود می کنند

رتبه بندی سطح حفاظت—IP65، NEMA 4X و غیره—از طریق جادو به دست نمی آیند. آنها نتیجه تکنیک های ساختاری خاصی هستند که موانعی در برابر نفوذ محیطی ایجاد می کنند. درک نحوه ساخت جعبه های ضد آب به شما می گوید که در هنگام دریافت، نصب و نگهداری چه چیزی را بازرسی کنید.

سیستم های مهر و موم واشر

دفاع اصلی در برابر نفوذ آب، مهر و موم واشر بین بدنه جعبه و پوشش. جعبه های اتصال داخلی استاندارد از تماس فلز به فلز یا پلاستیک به پلاستیک بدون مواد مهر و موم الاستیک استفاده می کنند. آب، گرد و غبار و هوا آزادانه از شکاف ها عبور می کنند. جعبه های ضد آب از مهر و موم های واشر پیوسته استفاده می کنند که هنگام محکم شدن پوشش فشرده می شوند و یک مانع ایجاد می کنند.

مواد و کاربردهای واشر:

• EPDM (اتیلن پروپیلن دی ان مونومر): مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش، ازن و هوازدگی. محدوده دمایی 40- درجه سانتیگراد تا 120+ درجه سانتیگراد. به طور گسترده در جعبه های IP65/IP66 در فضای باز استفاده می شود. در تماس با روغن ها و فرآورده های نفتی تخریب می شود.
• سیلیکون: محدوده دمایی برتر (55- درجه سانتیگراد تا 200+ درجه سانتیگراد)، مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش و هوازدگی. گران تر از EPDM. در محیط های با دمای بالا و جایی که چرخه آب و هوایی شدید رخ می دهد استفاده می شود.
• فوم پلی یورتان (FIPFG - واشر فوم تشکیل شده در محل): یک مهره پیوسته از فوم پلی یورتان منبسط شونده در طول تولید به سطح جفت گیری جعبه اعمال می شود و یک پروفیل واشر سفارشی ایجاد می کند. در محفظه های پلی کربنات رایج است. عملکرد آب بندی خوب اما دوام کمتری نسبت به EPDM برای چرخه های باز/بسته مکرر دارد.
• نئوپرن: مواد واشر همه منظوره خوب با مقاومت متوسط در برابر روغن. محدوده دمایی 30- درجه سانتیگراد تا 100+ درجه سانتیگراد. کمتر از EPDM در جعبه های ضد آب مدرن رایج است.

پروفیل های واشر:

• واشر فشرده سازی تخت: یک نوار تخت از مواد واشر در یک شیار روی یک سطح جفت گیری قرار می گیرد. ساده، کم هزینه، موثر برای IP65 در صورت فشرده شدن مناسب.
• مهر و موم O-ring: یک واشر با پروفیل گرد که در یک شیار قرار گرفته است، عملکرد آب بندی برتری را تحت فشار بالا ارائه می دهد. در جعبه های غوطه ور IP67/IP68 رایج است.
• زبانه و شیار با واشر: جعبه و پوشش دارای پروفیل های در هم قفل شده با یک واشر هستند که در شیار قرار گرفته است. تراز و فشرده سازی ثابت را فراهم می کند. اغلب در طرح های NEMA 4X و IP66 استفاده می شود.

نکته حرفه ای: قمار واشر. مهر و موم های واشر با گذشت زمان تخریب می شوند، به ویژه در معرض اشعه ماوراء بنفش و چرخه حرارتی. هنگام بازرسی جعبه های ضد آب در طول نگهداری، واشر را از نظر ترک خوردگی، مجموعه فشرده سازی (تغییر شکل دائمی) یا سخت شدن بررسی کنید. یک واشر تخریب شده جعبه IP65 شما را به یک خرابی IP20 تبدیل می کند که در انتظار وقوع است. واشرها را هر 5 تا 7 سال در محیط های سخت بیرونی تعویض کنید.

آب بندی ورودی کابل

یک مهر و موم واشر عالی روی پوشش در صورتی که آب از طریق ورودی های کابل مهر و موم نشده وارد شود، بی ارزش است. جعبه های اتصال ضد آب از گلندهای کابل رزوه ای (همچنین به عنوان گیره های سیم یا اتصالات کابل نیز شناخته می شوند) که مهر و موم های فشرده سازی را در اطراف کابل های ورودی ایجاد می کنند.

ساختار گلند کابل:

• بدنه رزوه ای: رزوه های NPT (رزوه لوله ملی) یا متریک در سوراخ های رزوه ای یا سوراخ های از پیش ساخته شده در جعبه پیچ می شوند. رزوه ها یک مهر و موم مکانیکی در برابر دیواره جعبه ایجاد می کنند.
• درج فشرده سازی: در داخل گلند، یک درج لاستیکی یا الاستومری هنگام سفت شدن مهره فشرده سازی گلند، در اطراف ژاکت کابل فشرده می شود. این یک مهر و موم ضد آب روی کابل ایجاد می کند.
• رتبه بندی IP: گلندهای کابل با کیفیت دارای رتبه بندی IP خود (اغلب IP68) هستند و برای دستیابی به عملکرد رتبه بندی شده باید به درستی با قطر کابل اندازه گیری شوند.

نکته مهم نصب: گلندهای کابل باید با گشتاور مشخص شده توسط سازنده سفت شوند. گلندهای کم سفت شده نشت می کنند. گلندهای بیش از حد سفت شده می توانند عایق کابل را خرد کنند. هنگامی که حفاظت IP67/IP68 مورد نیاز است، از آچار گشتاور یا نصاب کالیبره شده استفاده کنید.

برای نقاط ورودی کابل استفاده نشده، جعبه های ضد آب شامل دوشاخه های رزوه ای یا صفحات خالی که سوراخ ها را مهر و موم می کنند. هرگز یک سوراخ باز استفاده نشده را روی یک جعبه ضد آب باز نگذارید—این یک مسیر ورودی مستقیم آب است که تمام آب بندی های دیگر را دور می زند.

مقاومت در برابر خوردگی مواد

مهر و موم ها از ورود آب جلوگیری می کنند، اما انتخاب مواد تعیین می کند که وقتی آب در نهایت وارد می شود چه اتفاقی می افتد (خرابی واشر، تراکم یا قرار گرفتن در معرض تصادفی در طول نگهداری).

پلی کربنات (UV-stabilized):
یک پلیمر ترموپلاستیک با مقاومت ضربه بالا، خواص هوازدگی عالی و محدوده دمایی گسترده (40- درجه سانتیگراد تا 120+ درجه سانتیگراد). تثبیت کننده های UV از زرد شدن و شکنندگی در اثر قرار گرفتن در معرض نور خورشید جلوگیری می کنند. به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است زیرا غیر فلزی است. نسخه های پلی کربنات شفاف امکان بازرسی بصری را بدون باز کردن جعبه فراهم می کنند.

بهترین برای: نصب های عمومی در فضای باز، تجهیزات پشت بام، روشنایی پارکینگ، نمای بیرونی ساختمان های تجاری. راه حل ضد آب مقرون به صرفه برای اکثر برنامه ها.

محدودیت‌ها: مناسب برای محیط‌های با فرکانس رادیویی بالا نیست (بدون محافظ)، راحت‌تر از فلز خراشیده یا شیاردار می‌شود، مقاومت شیمیایی محدود (برخی حلال‌ها و پاک‌کننده‌ها به پلی‌کربنات حمله می‌کنند).

آلومینیوم دایکاست:
فلز سبک با مقاومت طبیعی در برابر خوردگی ناشی از لایه اکسید سطحی. محافظت الکترومغناطیسی را فراهم می‌کند (برای الکترونیک حساس مهم است). ماشین‌کاری آن برای اصلاحات سفارشی آسان‌تر از فولاد ضد زنگ است. گرما را بهتر از پلاستیک دفع می‌کند.

بهترین برای: تابلوهای کنترل صنعتی، کاربردهای حساس به RF/EMI، مکان‌هایی که به محفظه‌های فلزی برای اتصال به زمین/محافظت نیاز دارند، محیط‌های خورنده متوسط.

محدودیت‌ها: آلومینیوم می‌تواند در محیط‌های بسیار خورنده (اسپری نمک ساحلی، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی) دچار خوردگی شود. نسبت به پلی‌کربنات یا فولاد ضد زنگ بیشتر مستعد فرورفتگی ناشی از ضربه است. انبساط/انقباض حرارتی می‌تواند به واشرها در چرخه‌های دمایی شدید فشار وارد کند.

فولاد ضد زنگ 304:
آلیاژ آهن-کروم-نیکل (به طور معمول 18٪ کروم، 8٪ نیکل) با مقاومت در برابر خوردگی استثنایی. کروم یک لایه اکسید غیرفعال تشکیل می‌دهد که هنگام خراشیده شدن خود ترمیم می‌شود. بسیار مقاوم در برابر حفره‌دار شدن، خوردگی شکافی و ترک خوردگی ناشی از تنش. مقاومت عالی در برابر خراش و ضربه.

بهترین برای: تاسیسات ساحلی (محیط‌های دریایی، سکوهای دریایی)، تاسیسات فرآوری شیمیایی، فرآوری مواد غذایی/نوشیدنی (شستشوی مکرر با پاک‌کننده‌های قوی)، مناطق با تخریب بالا، کاربردهایی که نیاز به عمر مفید 25+ سال دارند.

محدودیت‌ها: بالاترین هزینه (2-4 برابر پلی‌کربنات). سنگین‌تر (نصب را پیچیده می‌کند). ماشین‌کاری آن برای اصلاحات میدانی دشوار است. همچنان می‌تواند در محیط‌های شدید دچار خوردگی شود (به عنوان مثال، کلریدهای غلیظ، قرار گرفتن در معرض اسید در دمای بالا).

فولاد ضد زنگ 316 (ارتقاء اختیاری):
مولیبدن (2-3٪) را به ترکیب 304 اضافه می‌کند و مقاومت بیشتری در برابر کلریدها و محیط‌های دریایی ایجاد می‌کند. 316 SS را برای تاسیسات دائمی دریایی یا کارخانه‌های شیمیایی با جریان‌های فرآیند کلردار مشخص کنید. هزینه اضافی نسبت به 304: به طور معمول 30-50٪.

---

هنگامی که جعبه‌های استاندارد از کار می‌افتند: حالت‌های خرابی واقعی

رتبه‌بندی‌های حفاظتی اعداد انتزاعی نیستند - آنها حالت‌های خرابی خاصی را پیش‌بینی می‌کنند که وقتی قرار گرفتن در معرض محیط از قابلیت آزمایش شده محفظه فراتر می‌رود، رخ می‌دهند. در اینجا اتفاقی می‌افتد وقتی از یک جعبه اتصال استاندارد در شرایطی استفاده می‌کنید که نیاز به محافظت در برابر آب و هوا دارد.

حالت خرابی 1: نفوذ مستقیم آب و خوردگی هادی
باران یا اسپری از طریق شکاف‌های درپوش مهر و موم نشده و ورودی‌های کابل وارد می‌شود. آب در پایین جعبه جمع می‌شود و پایین‌ترین هادی‌ها و اتصالات مهره سیم را غرق می‌کند. هادی‌های مسی اکسید می‌شوند (خوردگی سبز)، مقاومت اتصال افزایش می‌یابد، گرما در اتصالات خورده شده ایجاد می‌شود و عایق در نهایت از کار می‌افتد یا هادی‌ها مدار باز می‌شوند.

زمان تا خرابی: 6-18 ماه در معرض قرار گرفتن در معرض فضای باز متوسط (نمای بیرونی ساختمان، پوشیده شده اما در معرض باران ناشی از باد). 2-6 ماه در معرض قرار گرفتن در معرض تهاجمی (باران مستقیم، اسپری نمک ساحلی).

هزینه: 800 تا 3000 دلار به ازای هر جعبه خراب (هزینه نیروی کار برای تشخیص، جایگزینی هادی‌های خورده شده، نصب محفظه مناسب ضد آب و هوا، به علاوه هزینه‌های خرابی).

حالت خرابی 2: تراکم داخلی در جعبه‌های مهر و موم شده
این یکی موذی است. یک جعبه استاندارد “زیر یک طاقچه” یا “در یک مکان محافظت شده” نصب می‌شود که در آن باران مستقیم را نمی‌بیند. چرخه دمایی (روز گرم، شب خنک) باعث می‌شود هوای داخل جعبه منبسط و منقبض شود و هوای مرطوب را از طریق شکاف‌های مهر و موم نشده به داخل بکشد. وقتی جعبه در شب خنک می‌شود، بخار آب روی سطوح داخلی و هادی‌ها متراکم می‌شود. در طول صدها چرخه حرارتی، خوردگی ایجاد می‌شود حتی اگر جعبه هرگز یک قطره باران نبیند.

زمان تا خرابی: 12-36 ماه بسته به نوسان دمای روزانه و رطوبت. تاسیسات ساحلی این را تسریع می‌کنند (نمک موجود در هوا با هر چرخه تراکم رسوب می‌کند).

هزینه: مشابه حالت 1، اما تشخیص آن سخت‌تر است (“زیر پوشش است، چگونه آب وارد شد؟”)، که منجر به خرابی‌های مکرر می‌شود اگر علت اصلی (تراکم) تشخیص داده نشود.

نکته حرفه‌ای: تله تراکم. “مکان محافظت شده” به معنای “بدون رطوبت” نیست. هر نصب در فضای باز با نوسانات دمای روزانه بالای 15 درجه سانتیگراد خطر تراکم ایجاد می‌کند. از جعبه‌های ضد آب و هوا با ورودی‌های کابل مهر و موم شده حتی در مکان‌های پوشیده استفاده کنید تا از چرخه هوای مرطوب جلوگیری کنید.

حالت خرابی 3: تخریب UV پلاستیک‌های غیر تثبیت شده
جعبه‌های اتصال پلاستیکی ABS پایه پس از 12-24 ماه قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید شکننده می‌شوند. تابش UV زنجیره‌های پلیمری را می‌شکند. جعبه شکننده می‌شود - یک ضربه متوسط (فعالیت نگهداری، تگرگ، آوار ناشی از باد) محفظه را ترک می‌اندازد. پس از ترک خوردن، نفوذ آب به دنبال دارد و منجر به خرابی حالت 1 می‌شود.

زمان تا خرابی: 12-24 ماه برای ترد شدن، به علاوه 6-12 ماه از ترک تا خرابی الکتریکی.

هزینه: 500 تا 1500 دلار (جایگزینی محفظه، نیروی کار، معمولاً در طول نگهداری معمول یا پس از رویداد آب و هوایی کشف می‌شود).

حالت خرابی 4: خوردگی بست و لولا
جعبه‌های اتصال استاندارد از پیچ‌ها، لولاها و قفل‌های فولادی بدون پوشش استفاده می‌کنند. در معرض قرار گرفتن در معرض فضای باز، اینها ابتدا دچار خوردگی می‌شوند (خوردگی گالوانیکی ترجیحی در اتصالات فلزی غیر مشابه). پیچ‌های خورده شده گیر می‌کنند (نمی‌توان درپوش را برای نگهداری برداشت). لولاهای خورده شده از کار می‌افتند (درپوش جدا می‌شود). قفل‌های خورده شده در محکم کردن درپوش ناکام می‌مانند (باد آن را باز می‌کند، نفوذ آب به دنبال دارد).

زمان تا خرابی: 6-12 ماه در محیط‌های ساحلی، 12-24 ماه در داخل کشور.

هزینه: 300 تا 800 دلار (ممکن است با جایگزینی بست فولادی ضد زنگ قابل تعمیر باشد، اما اغلب پس از گسترش خوردگی به بدنه جعبه، نیاز به تعویض کامل محفظه دارد).

حالت خرابی 5: تجمع گرد و غبار و ردیابی
در محیط‌های صنعتی یا بیابانی پر گرد و غبار، گرد و غبار ریز از طریق شکاف‌های مهر و موم نشده وارد می‌شود. با گذشت زمان، گرد و غبار روی میله‌های باس، ترمینال‌ها و هادی‌ها جمع می‌شود. رطوبت (رطوبت، تراکم) با گرد و غبار رسانا ترکیب می‌شود تا مسیرهای ردیابی ایجاد کند - خرابی تدریجی الکتریکی در سراسر عایق. نتیجه: اتصال کوتاه متناوب، قوس الکتریکی و در نهایت خرابی فاجعه بار (خطر آتش سوزی).

زمان تا خرابی: بسیار متغیر (6 ماه تا 5+ سال) بسته به رسانایی گرد و غبار و سطح رطوبت.

هزینه: 1000 تا 5000+ دلار (شامل پتانسیل آسیب آتش سوزی، جایگزینی تجهیزات، هزینه‌های تحقیق، مشارکت احتمالی بیمه).

---

راهنمای تصمیم‌گیری کاربردی: تطبیق حفاظت با محیط

انتخاب بین جعبه‌های اتصال استاندارد و ضد آب و هوا - و انتخاب رتبه ضد آب و هوای مناسب - به ارزیابی سیستماتیک محیط نصب شما در برابر معیارهای آزمایش حفاظت بستگی دارد. در اینجا چارچوب تصمیم‌گیری آمده است:

مرحله 1: تعیین دسته مکان

داخلی، کنترل شده از نظر آب و هوا (هیچ حفاظت خاصی لازم نیست)
محیط: اتاق‌های برق داخلی، فضاهای اداری، فضاهای داخلی مسکونی، اتاق‌های سرور تهویه شده.
قرار گرفتن در معرض: دمای پایدار، رطوبت کم، بدون گرد و غبار فراتر از سطوح عادی ساختمان، بدون قرار گرفتن در معرض آب.
توصیه شده: جعبه اتصال استاندارد NEMA نوع 1. نیازی به پرداخت هزینه برای حفاظت ضد آب و هوا نیست.

داخلی، غیر کنترل شده از نظر آب و هوا (ممکن است به حفاظت در برابر گرد و غبار نیاز باشد)
محیط: انبارها، انبار بدون گرمایش، اتاق‌های مکانیکی، گاراژها.
قرار گرفتن در معرض: چرخه دمایی، رطوبت متوسط، گرد و غبار ناشی از تهویه یا فعالیت‌ها، رطوبت گاه به گاه (نشت، تراکم).
توصیه شده: NEMA 1 استاندارد برای انبارهای تمیز. NEMA 12 (صنعتی، ضد گرد و غبار) را برای مناطق تولیدی پر گرد و غبار در نظر بگیرید. NEMA 4 را برای اتاق‌های مکانیکی با شستشو یا رطوبت بالا در نظر بگیرید.

فضای باز، محافظت شده در برابر بارندگی مستقیم
محیط: زیر برآمدگی‌های سقف، طاقچه‌ها، داخل کابینت‌ها یا پناهگاه‌های ضد آب و هوا.
قرار گرفتن در معرض: چرخه دمایی، رطوبت (خطر تراکم)، گرد و غبار ناشی از باد، رطوبت غیر مستقیم، قرار گرفتن در معرض UV.
توصیه شده: حداقل IP54 یا NEMA 3R. بهتر: IP65 یا NEMA 4 برای جلوگیری از خرابی‌های ناشی از تراکم. از پلی‌کربنات تثبیت شده در برابر UV حتی در مکان‌های “محافظت شده” استفاده کنید اگر جعبه از فضای باز قابل مشاهده باشد (UV غیر مستقیم همچنان پلاستیک غیر تثبیت شده را تخریب می‌کند).

فضای باز، قرار گرفتن در معرض بارندگی مستقیم
محیط: دیوارهای بیرونی ساختمان، پشت بام‌ها، تجهیزات نصب شده روی تیر، روشنایی پارکینگ.
قرار گرفتن در معرض: باران، برف، تگرگ، UV، چرخه دمایی، باد، رطوبت.
توصیه شده: حداقل NEMA 3R یا IP65. برای محیط‌های پر گرد و غبار (مکان‌های صنعتی، مناطق ساختمانی)، برای حفاظت ضد گرد و غبار به NEMA 4 یا IP66 ارتقا دهید.

فضای باز، مناطق شستشو با شلنگ یا شستشو با فشار بالا
محیط: نمای بیرونی فرآوری مواد غذایی، کارخانه‌های شیمیایی، تاسیسات کارواش، باراندازها، تجهیزات عرشه دریایی.
قرار گرفتن در معرض: جت‌های آب با فشار بالا، مواد شیمیایی، چرخه دمایی، UV.
توصیه شده: حداقل NEMA 4 یا IP66. اگر مواد شیمیایی خورنده وجود داشته باشد (آب نمک، مواد تمیز کننده)، NEMA 4X را با فولاد ضد زنگ یا پلی‌کربنات مقاوم در برابر مواد شیمیایی مشخص کنید.

مستعد سیل یا خطر غوطه‌وری موقت
محیط: تاسیسات همسطح زمین در مناطق سیل‌خیز، مناطق پست، نزدیک زهکش‌های طوفانی، روشنایی منظره.
قرار گرفتن در معرض: غوطه‌وری موقت (ساعت‌ها تا روزها)، آب ایستاده، لجن/آوار.
توصیه شده: حداقل NEMA 6 یا IP67. اطمینان حاصل کنید که تمام ورودی‌های کابل با گلندهای کابل دارای رتبه IP68 مهر و موم شده‌اند. در صورت امکان، جعبه‌ها را بالاتر از سطح مورد انتظار سیل نصب کنید.

غوطه‌وری دائمی یا محفظه‌های زیرزمینی
محیط: محفظه‌های تاسیساتی با آب ایستاده، مکان‌های جمع‌آوری آب، نورپردازی زیر آب، ایستگاه‌های پمپاژ.
قرار گرفتن در معرض: غوطه‌وری مداوم یا مکرر، فشار هیدرواستاتیک، لای و لجن، آلاینده‌های بالقوه.
توصیه شده: NEMA 6P یا IP68. تأیید کنید که عمق و مدت زمان آزمایش اعلام شده توسط سازنده از کاربرد شما بیشتر باشد. در صورت وجود آب خورنده از فولاد ضد زنگ 316 استفاده کنید.

مرحله 2: ارزیابی محیط خورنده

ساحلی (در فاصله 10 مایلی از آب شور):
پاشش نمک به طور چشمگیری خوردگی را تسریع می‌کند. جعبه‌های فولادی رنگ شده استاندارد در 12 تا 18 ماه از بین می‌روند. حداقل NEMA 4X را مشخص کنید. جنس: فولاد ضد زنگ (304 SS برای بیشتر مناطق ساحلی؛ 316 SS برای منطقه موج‌شکن مستقیم یا فراساحلی). جایگزین: پلی‌کربنات سنگین تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش با سخت‌افزار استیل ضد زنگ.

فرآوری شیمیایی یا تأسیسات شستشو:
قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و تمیز کردن مکرر با فشار بالا. NEMA 4X را مشخص کنید. جنس: فولاد ضد زنگ 316 در صورت استفاده از پاک‌کننده‌های هالوژنه یا اسیدها. پلی‌کربنات فقط برای پاک‌کننده‌های قلیایی ملایم مناسب است (نمودارهای سازگاری شیمیایی را بررسی کنید).

خورنده صنعتی (کارخانه‌های کاغذ، تصفیه پسماند، پتروشیمی):
آلاینده‌های خورنده معلق در هوا. NEMA 4X را مشخص کنید. انتخاب مواد بستگی به آلاینده‌های خاص دارد - نمودارهای سازگاری را بررسی کنید. فولاد ضد زنگ (304 یا 316) به طور کلی بهترین انتخاب است.

غیر خورنده (فضای باز استاندارد، بدون نمک یا مواد شیمیایی):
NEMA 4 یا IP66 کافی است. جنس: پلی‌کربنات برای اکثر کاربردها مقرون به صرفه است. آلومینیوم در صورت نیاز به محافظ RF قابل قبول است.

مرحله 3: در نظر گرفتن دماهای شدید

محدوده استاندارد (10- درجه سانتیگراد تا 50+ درجه سانتیگراد):
اکثر مواد و واشرها عملکرد خوبی دارند. واشرهای EPDM یا پلی‌یورتان استاندارد قابل قبول هستند.

دماهای بسیار سرد (زیر 20- درجه سانتیگراد):
برخی از مواد واشر شکننده می‌شوند. واشرهای سیلیکونی (دارای رتبه 55- درجه سانتیگراد) را مشخص کنید. پلی‌کربنات تا 40- درجه سانتیگراد انعطاف‌پذیر باقی می‌ماند. از ABS اجتناب کنید (زیر 17- درجه سانتیگراد شکننده می‌شود).

دماهای بسیار گرم (بالای 60+ درجه سانتیگراد محیط):
تابش مستقیم خورشید بر روی محفظه‌های تیره می‌تواند دمای داخلی را به 80+ درجه سانتیگراد یا بالاتر برساند. واشرهای سیلیکونی را مشخص کنید. پلی‌کربنات تا 120+ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند. محفظه‌های آلومینیومی یا فولادی ضد زنگ را برای اتلاف حرارت برتر در صورت حساس بودن اجزای داخلی به گرما در نظر بگیرید.

مرحله 4: ماتریس تصمیم‌گیری

محیط برنامه	حداقل رتبه	مواد پیشنهادی	حق بیمه تخمینی هزینه در مقابل استاندارد
داخلی، کنترل آب و هوا	NEMA 1 / IP20	فولاد رنگ شده، ABS پایه	خط پایه ($5–$20)
فضای باز، محافظت شده، بدون خوردگی	NEMA 3R / IP54	پلی‌کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش	60–100% ($15–$35)
فضای باز، باران، بدون خوردگی	NEMA 4 / IP65	پلی‌کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش	+100–150% ($25–$50)
فضای باز، صنعتی غبارآلود	NEMA 4 / IP66	پلی‌کربنات یا آلومینیوم دایکاست	+120–180% ($30–$60)
فضای باز، ساحلی (در فاصله 10 مایلی از اقیانوس)	NEMA 4X / IP66	فولاد ضد زنگ 304	+400–600% ($160–$240)
شستشو با فشار بالا، خورنده	NEMA 4X / IP66	فولاد ضد زنگ 316	+500–700% ($200–$340)
غوطه‌وری موقت، مستعد سیل	NEMA 6 / IP67	پلی‌کربنات یا آلومینیوم	+150–200% ($40–$70)
غوطه‌وری دائمی، آب خورنده	NEMA 6P / IP68	فولاد ضد زنگ 316	+600–800% ($240–$400+)

نکته حرفه‌ای: در صورت تردید، یک سطح حفاظت بالاتر از ارزیابی اولیه خود را مشخص کنید. تفاوت هزینه بین IP65 و IP66، یا بین NEMA 4 و 4X، معمولاً $10–$30 در هر جعبه است. این در مقایسه با یک تماس برگشتی ناچیز است. محافظت بیش از حد بیمه ارزان است.

---

تجزیه و تحلیل هزینه: $25 پیش پرداخت در مقابل $2,800 تماس برگشتی

تصمیم ضد آب در مقابل استاندارد اغلب به عنوان “کنترل هزینه” مطرح می‌شود. - تدارکات یک جعبه استاندارد $12 و یک جعبه ضد آب $35 را می‌بیند و می‌پرسد “چرا 3 برابر بیشتر پرداخت کنیم؟” در اینجا ریاضی واقعی آمده است:

فرمول کل هزینه مالکیت:

TCO = (هزینه مواد) + (هزینه نیروی کار نصب) + (نرخ خرابی × هزینه تماس برگشتی) + (هزینه خرابی)

سناریو: کنترل روشنایی فضای باز، 20 جعبه اتصال

گزینه A: جعبه‌های استاندارد NEMA 1

• مواد: 20 جعبه × $12 = $240
• نصب: 20 جعبه × 0.5 ساعت × $85/ساعت = $850
• خرابی‌های مورد انتظار در طول 5 سال: 12 جعبه (نرخ خرابی 60% در معرض فضای باز)
• هزینه بازگشت به ازای هر جعبه: 320 تومان مواد + 240 تومان دستمزد (1.5 ساعت برداشتن/جایگزینی جعبه و هادی‌های خورده شده) + 180 تومان توقف تولید (3 ساعت از دست دادن تولید) = 740 تومان
• کل بازگشت‌ها: 12 × 740 تومان = 8,880 تومان
• هزینه کل مالکیت 5 ساله: 9,970 تومان

گزینه B: جعبه‌های پلی‌کربنات ضد آب IP65

• مواد: 20 جعبه × 35 تومان = 700 تومان
• نصب: 20 جعبه × 0.6 ساعت × 85 تومان/ساعت = 1,020 تومان (کمی طولانی‌تر به دلیل نصب گلند کابل)
• خرابی‌های مورد انتظار در طول 5 سال: 1 جعبه (نرخ خرابی 5٪، معمولاً ناشی از تخریب واشر یا خطای نصب)
• هزینه بازگشت: 1 × 740 تومان = 740 تومان
• هزینه کل مالکیت 5 ساله: 2,460 تومان

صرفه‌جویی در هزینه با ضد آب: 9,970 تومان – 2,460 تومان = 7,510 تومان در طول 5 سال (75٪ کاهش)

جعبه‌های ضد آب “گران قیمت” 7,510 تومان در 20 واحد صرفه‌جویی می‌کنند—به طور متوسط 375 تومان به ازای هر جعبه در بازگشت‌ها و توقف تولید اجتناب شده.

نقطه سربه سر: پس از تقریباً 1.2 جعبه استاندارد خراب شده، هزینه‌های بازگشت تجمعی از کل حق بیمه اولیه برای جعبه‌های ضد آب در کل پروژه فراتر می‌رود. در بیشتر تاسیسات فضای باز، در عرض 18 تا 24 ماه به نقطه سربه سر می‌رسید.

چه زمانی جعبه‌های استاندارد از نظر مالی منطقی هستند

مکان‌های داخلی، خشک، با کنترل آب و هوا که قرار گرفتن در معرض محیط زیست واقعاً صفر است. اگر جعبه در یک دفتر کار تمام شده، اتاق برق تهویه شده یا زیرزمین مسکونی خشک باشد، نرخ خرابی جعبه‌های استاندارد به صفر نزدیک می‌شود. صرف 35 تومان برای محافظت IP65 که هرگز به آن نیاز نخواهید داشت، اتلاف است.

تاسیسات موقت (زیر 12 ماه). اگر سیستم الکتریکی موقت است (برق ساختمانی، راه‌اندازی رویداد، پروژه کوتاه مدت) و از پنجره خرابی معمولی (12 تا 18 ماه برای جعبه‌های استاندارد فضای باز) بیشتر دوام نمی‌آورد، از جعبه‌های استاندارد استفاده کنید و برای تعمیر و نگهداری بودجه در نظر بگیرید.

صنعتی داخلی محافظت شده که در آن گرد و غبار قابل کنترل است. انبارهای تمیز، مناطق مونتاژ سبک، فضاهای تولیدی تمام شده. NEMA 1 به اندازه کافی عمل می‌کند. بودجه ضد آب را برای مکان‌های داخلی خشن و فضای باز ذخیره کنید.

---

الزامات مکان مرطوب NEC: انطباق با ماده 314.15

کد ملی برق (NEC) به حفاظت محیطی جعبه اتصال در ماده 314.15: مکان‌های مرطوب. می‌پردازد. این بخش یک راهنمایی اختیاری نیست—این یک کد قابل اجرا است که تقریباً توسط همه حوزه‌های قضایی ایالات متحده پذیرفته شده است. درک 314.15 به شما می‌گوید چه زمانی جعبه‌های ضد آب از نظر قانونی اجباری هستند، نه فقط بهترین روش.

NEC 314.15(A): جعبه‌ها در مکان‌های مرطوب یا خیس

“در مکان‌های مرطوب یا خیس، جعبه‌ها، بدنه لوله‌ها و اتصالات باید به گونه‌ای قرار داده شوند یا مجهز شوند که از ورود یا تجمع رطوبت در داخل جعبه، بدنه لوله یا اتصالات جلوگیری شود. جعبه‌ها، بدنه لوله‌ها و اتصالات نصب شده در مکان‌های خیس باید برای استفاده در مکان‌های خیس فهرست شده باشند.”

سه الزام اساسی:

1. جلوگیری از ورود رطوبت: محفظه باید به گونه‌ای ساخته شود که آب را بیرون نگه دارد (آب‌بندهای واشر، ورودی‌های کابل مهر و موم شده).
2. جلوگیری از تجمع رطوبت: حتی اگر مقداری رطوبت وارد شود، نباید جمع شود (مقررات زهکشی، ساخت و ساز مهر و موم شده).
3. فهرست شده برای مکان‌های خیس: جعبه باید دارای علامت گواهی (UL، ETL، CSA) باشد که به طور خاص بیان می‌کند “مناسب برای مکان‌های خیس” یا زبان معادل.

تعریف مکان خیس (ماده 100 NEC):
تاسیسات زیرزمینی یا در دال‌های بتنی یا بنایی در تماس مستقیم با زمین؛ مکان‌هایی که در معرض اشباع با آب یا سایر مایعات هستند؛ و مکان‌های محافظت نشده در معرض آب و هوا.

تفسیر عملی: هر نصب در فضای باز که در معرض باران باشد، یک مکان خیس است. هر نصب زیر درجه یک مکان خیس است. هر مکانی که در آن تجمع آب امکان پذیر باشد (نزدیک زهکش‌ها، آبپاش‌ها، مناطق شستشو) یک مکان خیس است.

تعریف مکان مرطوب (ماده 100 NEC):
مکان‌های تا حدی محافظت شده در زیر سایبان‌ها، سایه‌بان‌ها، ایوان‌های سرپوشیده و مکان‌های داخلی در معرض درجات متوسط رطوبت (زیرزمین‌ها، انبارها، انبارهای سرد).

تفسیر عملی: “مکان‌های بیرونی ”محافظت شده" (زیر سقف‌های کاذب، داخل کابینت‌های ضد آب) حداقل مکان‌های مرطوب هستند. بسته به قرار گرفتن در معرض، ممکن است هنوز به عنوان مکان‌های خیس واجد شرایط باشند (به عنوان مثال، زیر یک سقف کاذب اما در معرض باران ناشی از باد).

انطباق = جعبه ضد آب فهرست شده

یک جعبه اتصال استاندارد NEMA 1 داخلی لزوماً برای مکان‌های خیس فهرست نشده است. نصب آن در فضای باز یا در مکان‌های مرطوب/خیس، NEC 314.15 را نقض می‌کند. در صورت بروز خرابی، بازرسی را با شکست مواجه می‌کند، مسئولیت ایجاد می‌کند و ضمانت تجهیزات را باطل می‌کند.

برای انطباق، یک جعبه اتصال با علامت گواهی مشخص کنید که شامل زبان “مناسب برای مکان‌های خیس” یا “دارای رتبه مکان خیس” باشد. این نیاز دارد:

• رتبه IP65 یا بالاتر (برای جعبه‌های بازار بین‌المللی)
• رتبه NEMA 3R، 4، 4X، 6 یا 6P (برای جعبه‌های بازار آمریکای شمالی)
• ورودی‌های کابل مهر و موم شده (گلندهای رزوه دار یا اتصالات آب‌بندی فهرست شده)
• پوشش مهر و موم شده با واشر

علامت گواهی (UL، ETL، CSA و غیره) روی برچسب جعبه تأیید می‌کند که آزمایش مکان خیس را مطابق با استانداردهای قابل اجرا (UL 50، UL 50E، CSA C22.2 No. 94.2) گذرانده است. بدون علامت گواهی = فهرست نشده = نقض NEC.

نکته حرفه‌ای: هنگامی که AHJ (بازرس ساختمان، بازرس برق) انتخاب جعبه شما را زیر سوال می‌برد، به علامت گواهی و بیانیه فهرست “مکان خیس” روی برچسب اشاره کنید. این انطباق با کد مستند شده است. “این IP65 است” بدون علامت فهرست در حوزه قضایی NEC مطابقت ندارد.

---

نتیجه گیری: چک لیست انتخاب سطح حفاظت

انتخاب جعبه اتصال ضد آب در مقابل استاندارد مربوط به دسته‌های محصول نیست—بلکه مربوط به تطبیق سطوح حفاظت آزمایش شده با قرار گرفتن در معرض محیط زیست است. اشتباه انتخاب کنید، و یک حالت خرابی قابل پیش بینی را قفل کرده‌اید. درست انتخاب کنید، و 15 تا 25 سال خدمات بدون تعمیر و نگهداری را با 10 تا 30 تومان اضافی به ازای هر جعبه خریداری کرده‌اید.

قبل از تعیین یا خرید از این چک لیست استفاده کنید:

✅ ارزیابی محیط زیست:
☐ آیا این نصب در داخل خانه در فضای کنترل شده با آب و هوا است؟ → NEMA 1 استاندارد قابل قبول است.
☐ آیا این مکان در فضای باز یا مرطوب است؟ → حداقل NEMA 3R یا IP54 ضد آب مورد نیاز است.
☐ آیا امکان قرار گرفتن در معرض مستقیم باران، برف یا اسپری وجود دارد؟ → حداقل NEMA 4 یا IP65.
☐ آیا انتظار شستشوی پرفشار می‌رود؟ → حداقل NEMA 4 یا IP66.
☐ آیا امکان سیل موقت یا غوطه وری وجود دارد؟ → حداقل NEMA 6 یا IP67.
☐ آیا غوطه وری دائمی یا آب ایستاده زیر درجه وجود دارد؟ → حداقل NEMA 6P یا IP68.

✅ خطر خوردگی:
☐ آیا نصب در فاصله 10 مایلی آب شور است؟ → NEMA 4X، فولاد ضد زنگ 304 یا 316.
☐ آیا مواد شیمیایی خورنده یا پاک کننده های قوی وجود دارد؟ ← NEMA 4X، سازگاری مواد را بررسی کنید.
☐ فضای باز استاندارد، بدون قرار گرفتن در معرض مواد خورنده خاص؟ ← پلی کربنات یا آلومینیوم قابل قبول است.

✅ محیط گرد و غبار:
☐ فضای باز/داخلی تمیز؟ ← IP5X (محافظت شده در برابر گرد و غبار) کافی است.
☐ صنعتی گرد و غباری، گرد و غبار ساینده یا رسانا؟ ← IP6X (ضد گرد و غبار) مورد نیاز است.

✅ محدوده دما:
☐ محدوده استاندارد (10- درجه سانتیگراد تا 50+ درجه سانتیگراد)؟ ← همه مواد مناسب هستند.
☐ دماهای بسیار سرد (زیر 20- درجه سانتیگراد)؟ ← واشرهای سیلیکونی، پلی کربنات یا فلز.
☐ دماهای بسیار گرم (بالای 60+ درجه سانتیگراد محیط)؟ ← واشرهای سیلیکونی، محفظه های فلزی برای دفع گرما.

✅ انطباق با کد:
☐ NEC 314.15 اعمال می شود (نصب در ایالات متحده)؟ ← جعبه باید برای مکان های مرطوب/نم دار فهرست شده باشد.
☐ علامت گواهینامه وجود دارد (UL، ETL، CSA)؟ ← “مکان مرطوب” یا معادل آن را روی برچسب بررسی کنید.
☐ تمام ورودی های کابل با گلندها یا اتصالات فهرست شده مهر و موم شده اند؟ ← گلندهای کابل IP68 برای غوطه وری.

✅ انتخاب مواد:
☐ حساس به هزینه، فضای باز عمومی، غیر خورنده؟ ← پلی کربنات تثبیت شده در برابر UV.
☐ ساحلی، شیمیایی یا محیط با خوردگی بالا؟ ← فولاد ضد زنگ 304 یا 316.
☐ نیاز به محافظ RF یا دفع گرما دارید؟ ← آلومینیوم دایکاست یا فولاد ضد زنگ.
☐ نیاز به بازرسی بصری بدون باز کردن دارید؟ ← پلی کربنات شفاف.

✅ هزینه بلند مدت:
☐ TCO 5 ساله را شامل نرخ خرابی مورد انتظار و هزینه های بازگشت محاسبه کنید.
☐ برای تاسیسات فضای باز، جعبه های ضد آب پس از حدود 1.2 خرابی به نقطه سر به سر می رسند.
☐ در صورت تردید، یک سطح حفاظت بالاتر را مشخص کنید - تفاوت هزینه در مقایسه با خطر بازگشت حداقل است.

---

آن بازگشت 2800 دلاری از نصب مارینا در ابتدا؟ به یک تصمیم 23 دلاری رسید: جعبه استاندارد با 12 دلار یا IP65 ضد آب با 35 دلار. هوای شور به فشار بودجه اهمیتی نمی داد. پایانه ها را خورده کرد، مدار را از کار انداخت و یک پس انداز 23 دلاری را به یک ضرر 2800 دلاری تبدیل کرد.

حفاظت از محیط زیست قابل مذاکره نیست. این فیزیک است. سطح حفاظت خود را با میزان قرار گرفتن در معرض مطابقت دهید، انطباق را تأیید کنید و دهه ها خدمات قابل اعتماد را قفل کنید.

---

参考标准和来源

• IEC 60529:1989+A1:1999+A2:2013 (درجات حفاظت ارائه شده توسط محفظه ها - کد IP)
• NEMA 250-2020（电气设备外壳，最大 1000 伏）
• NEC 2023 ماده 314.15 (مکان های مرطوب یا نم دار)
• ASTM B117 (روش استاندارد برای کارکرد دستگاه اسپری نمک)
• UL 50 (محفظه های تجهیزات الکتریکی، ملاحظات غیر زیست محیطی)
• UL 50E (محفظه های تجهیزات الکتریکی، ملاحظات زیست محیطی)

时效性声明
تمام رتبه بندی های حفاظت، نسخه های استاندارد و مشخصات مواد تا دسامبر 2025 دقیق هستند. نسخه تلفیقی IEC 60529 همچنان جاری است. نسخه NEMA 250-2020 در حال اجرا است. مراجع NEC بر اساس نسخه 2023 است.

---

مقاله تهیه شده برای شرکت VIOX Electric Co., Ltd. - 4 دسامبر 2025