星期一早上 7:15。健康检查员走进您的食品加工厂，指着包装区域的电机控制柜，说了四个字，让生产戛然而止：“这不符合检查标准。”
该外壳是 NEMA 3R——耐候，额定用于户外，非常适合雨夹雪。 除非这不是温和的户外环境。 您的工作人员每班两次用高压软管和腐蚀性清洁液冲刷房间内的每个表面，而 NEMA 3R 外壳经过测试可承受降雨，而不是来自三英尺外的 1,000 PSI 喷雾。 在早上 6 点的清洗过程中，水渗过了垫圈。 当检查员到达时，外壳内部可以看到湿气，接触器线圈上正在形成冷凝水，而您计划当天运行 2,400 箱的整条生产线都处于闲置状态。.
解决方法：拆下 NEMA 3R，订购 NEMA 4X 不锈钢外壳（1,850 美元，而您为 3R 支付了 680 美元），等待四天交货，重新连接所有线路，然后重新提交以进行检查。 总成本：因停产、人工和加急运输而损失 47,000 美元。 根本原因？ 陷入 清洗陷阱——假设任何户外额定外壳都可以在潮湿环境中使用。.
那么，如何在不降低保护（检查失败、设备损坏）或过度设计（您不需要的功能的成本溢价为 30-60%）的情况下，将 NEMA 外壳等级与您的实际环境相匹配？
快速解答：NEMA 等级一览
大多数工程师都忽略了这一点： 数字越大越好 的谎言. 。 NEMA 12 并不比 NEMA 4“更好”。 它们专为完全不同的环境而设计——NEMA 12 用于室内防尘和防滴，NEMA 4 用于室外软管冲洗。 这些数字并不代表保护的渐进等级； 它们代表不同的环境测试配置文件。.
NEMA 等级由 ANSI/NEMA 250-2020 定义，根据外壳通过的环境测试对其进行分类。 室内类型（1、2、5、12、12K、13）可防止灰尘、滴水和非腐蚀性液体。 室外类型（3、3R、3S、4、4X、6、6P）增加了对雨、雪、风吹灰尘的防护，在某些情况下，还增加了对软管直接喷水或浸没的防护。“X”后缀（3X、4X）表示增加了耐腐蚀性——通常是不锈钢或玻璃纤维结构。.
以下是最常见的 NEMA 类型的比较：
| ປະເພດ NEMA | ສະຖານທີ່ | 防护 | ຊ່ວງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປົກກະຕິ | ກໍລະນີການນໍາໃຊ້ທີ່ດີທີ່ສຸດ |
| 1 | ພາຍໃນ | 掉落的污垢、意外接触 | \$50-\$200 | 干净的室内面板、办公环境 |
| 3R | ກາງແຈ້ງ | 雨、雨夹雪、雪、掉落的污垢 | \$150-\$400 | 室外公用设施、计量、通用服务 |
| 4 | ກາງແຈ້ງ | 雨、软管冲洗、风吹灰尘 | \$300-\$800 | 清洗区域（非腐蚀性）、室外工业 |
| 4X | ກາງແຈ້ງ | 所有 Type 4 + 耐腐蚀性 | \$600-\$1,850 | 沿海、海洋、化学、食品加工 |
| 12 | ພາຍໃນ | 灰尘、棉绒、滴水、非腐蚀性液体 | \$120-\$350 | 制造、工厂、非清洗工业 |
| 13 | ພາຍໃນ | Type 12 + 油/冷却剂渗漏 | \$180-\$450 | 机床环境、CNC 外壳 |
请注意功能上的区别：室外类型可承受天气和软管冲洗，而室内类型可处理灰尘和飞溅。 当您陷入 清洗陷阱——因为“它是户外额定的”而为软管冲洗环境选择 3R 时——您选择的是经过雨水测试的外壳用于压力喷涂应用。 这就是开头的 47K 美元的错误。.
图 1：NEMA 等级比较矩阵，显示了 1 到 6P 类型的保护功能。 此图表提供了一个快速参考，用于将外壳类型与环境危害（防尘、水暴露水平和耐腐蚀性）相匹配。.
标准基础：ANSI/NEMA 250-2020
NEMA 不只是给盒子分配数字就完事了。 该评级系统由 ANSI/NEMA 250-2020 支持，, 电气设备外壳（最大 1,000 伏）, ，于 2020 年 12 月 8 日获得批准。 本标准定义了每种 NEMA 类型的结构要求、环境测试方法和标记规范。.
ANSI/NEMA 250 实际测试的内容：
每种 NEMA 类型都必须通过标准第 5 节中定义的特定设计测试。 这些不是抽象的评级——它们是可测量的环境模拟：
- 降雨测试（第 5.4 节）： 外壳暴露在每小时 5 英寸的降水中 30 分钟。 水不得进入并影响操作。 Type 3、3R、3S、4、4X、6、6P 通过此测试。.
- 软管冲洗测试（第 5.7 节）： 从各个角度用 1 英寸喷嘴以 65 PSI 的压力喷射 65 GPM 的水流。 不允许进水。 只有 Type 4 和 4X 通过此测试——Type 3R 不通过。.
- 防尘测试（第 5.5 节）： 风吹灰尘、循环灰尘和沉降灰尘测试。 Type 3/4 可抵抗风吹灰尘。 Type 12 可抵抗循环灰尘和棉绒。 Type 5 是防尘的（完全排除）。.
- 腐蚀测试（第 5.10 节）： 盐雾（室外 X 型号为 600 小时）和 CO2/SO2/空气暴露。 Type 3X、3RX、3SX、4X 和 6P 需要增加腐蚀防护，并且必须通过这些扩展测试。.
- 浸没测试（第 5.11-5.12 节）： Type 6 可承受临时浸没（偶尔，深度有限）。 Type 6P 可处理长时间浸没。.
NEMA 不会对外壳进行认证。 制造商自行声明符合 NEMA 标准，第三方测试实验室（如 UL）根据 UL 50（结构）和 UL 50E（环境）标准列出产品，这些标准与 NEMA 250 一致。当您指定外壳时，请寻找 UL 认证标志——这是您验证它通过了测试的依据。.
ສໍາລັບການ-ເຄັດລັບ#໑: NEMA 类型定义了环境保护，但它们没有解决热管理问题。 密封的 NEMA 4X 外壳不能使用简单的风扇来吸入外部空气——这会破坏密封。 您需要闭环冷却（空调、热交换器），这会使您的系统成本增加 800-3,500 美元。 如果您的应用不需要软管冲洗保护，则选择带有过滤通风的 NEMA 12 可以节省大量冷却成本。.
室内 NEMA 类型：清洁环境何时需要保护
室内 NEMA 类型（1、2、5、12、12K、13）专为雨水和室外天气不是问题的受控环境而设计。 但“室内”并不意味着“不需要保护”——这些等级解决了灰尘、滴水、飞溅，以及在工业环境中，油和冷却剂暴露的问题。.
NEMA Type 1：通用室内
ການປົກປ້ອງ: 基本防护，防止意外接触带电部件和有限的掉落污垢。 不防尘。 对水的防护性极低（仅防滴/轻微飞溅）。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 干净的办公环境、住宅面板、具有受控条件的设备室。 考虑商业建筑中的配电盘、气候控制服务器室中的 PLC 机柜以及灰尘和湿气不是问题的室内开关外壳。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 典型尺寸（12×12×6 到 24×24×10 英寸）的价格为 50-200 美元。.
何时会失效： 将 Type 1 外壳放在多尘的工厂中，循环的灰尘会通过通风口进入并沉降在组件上。 将其放置在形成冷凝水的地方（靠近 HVAC 设备、洗衣设施），湿气进入会导致腐蚀或 ວົງຈອນສັ້ນ.
NEMA Type 2：具有防滴保护的室内
ການປົກປ້ອງ: 与 Type 1 类似，具有增强的防滴和轻微飞溅水保护。 仍然不防尘。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 洗衣设施、冷却设备室、有冷凝水但没有大量飞溅的区域。 在工业环境中不如 Type 1 或 12 常见。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 典型尺寸的价格为 80-250 美元。.
NEMA Type 5：防尘室内
ການປົກປ້ອງ: 完全防尘（无灰尘进入），加上防止滴水和轻微飞溅水。 这是室内外壳的最高防尘等级。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 钢铁厂、水泥厂、粉末处理设施——任何空气传播的灰尘都是主要问题的地方。 也适用于有棉绒或纤维的环境（纺织厂）。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 适用于典型尺寸的\$200-\$500。与1型相比，垫圈结构和密封增加了成本。.
与12型的主要区别： 5型完全防尘（零侵入）。12型可防尘，但并非气密密封。对于重粉尘环境，5型是正确的选择。.
NEMA 12型和12K型：工业室内主力
ການປົກປ້ອງ: 非通风垫圈结构。防止落下的灰尘、循环的灰尘、棉绒、纤维、滴水和非腐蚀性液体的轻微飞溅。不耐油。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 通用工业环境——制造车间、装配线、仓库、配送中心。这是最常见的室内工业外壳等级。12K型包括用于导管入口的敲落孔；标准12型可能没有。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 适用于典型尺寸的\$120-\$350（16×16×8至30×24×10英寸）。.
适用情况： 在一个干净的制造工厂中，灰尘存在但不严重，并且没有软管冲洗或油暴露的电机控制面板。来自高架管道的滴水或清洁期间的轻微飞溅（拖把和水桶，而不是压力喷雾）是可以接受的。.
何时会失效： 将12型放置在具有油雾和冷却剂喷雾的CNC机床环境中，垫圈最终会因油暴露而降解。那时你需要13型。.
NEMA 13型：耐油和冷却剂
ການປົກປ້ອງ: 所有12型保护加上对油和非腐蚀性冷却剂的喷洒、飞溅和渗漏的抵抗力。垫圈和密封件是耐油弹性体。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: CNC机床、金属加工环境、液压系统——任何存在油雾、切削液或液压油喷雾的地方。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 适用于典型尺寸的\$180-\$450。耐油垫圈和密封件比12型增加20-30%的成本。.
ສໍາລັບການ-ເຄັດລັບ#໒: 在指定室内外壳时，请考虑来自天窗或窗户的紫外线照射。标准的涂漆钢制12型外壳在阳光直射下可能会在5-10年内遭受紫外线降解（褪色、粉化）。如果您的“室内”环境有明显的阳光，请指定耐紫外线的粉末涂层或考虑使用具有紫外线稳定剂的聚碳酸酯外壳。.
图2：NEMA 12（室内垫圈密封）、NEMA 4（室外软管冲洗密封）和NEMA 4X（耐腐蚀不锈钢）之间的结构差异。请注意每种类型的垫圈密封、材料规格和预期应用环境。.
室外NEMA类型：雨水、软管冲洗和冲洗陷阱
室外NEMA类型（3、3R、3S、3X、3RX、3SX、4、4X、6、6P）增加了耐候性，并且至关重要的是，不同级别的防水保护。这是 清洗陷阱 工程师容易犯错的地方：假设所有室外等级都能处理高压水。.
NEMA 3型和3R型：防风雨室外
3型保护： 雨、雨夹雪、雪、风吹灰尘和结冰。当外部结冰时，外壳必须保持可操作性。.
3R型保护： 雨、雨夹雪、雪和落下的灰尘——但没有风吹灰尘保护。“R”代表“防雨”。排水措施可防止积水。由于简化了垫圈要求，因此成本低于3型。.
ແອັບພລິເຄຊັນ:
- ປະເພດ 3: 建筑工地、船舶码头、多尘环境中的室外工业设备。.
- 3R型： 最常见的室外公用设施外壳——计量、断路开关、室外照明控制、住宅服务设备。如果风吹灰尘不是问题，3R型比3型更经济。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 3R型运行成本为\$150-\$400（典型尺寸）。3型增加了20-30%的成本，以增强垫圈密封。.
关键限制： 3型和3R型通过了雨水测试（5英寸/小时的降水），但 未通过 软管冲洗测试。如果您的环境包括压力清洗，那么您就走进了 清洗陷阱.
NEMA 3S型：冰冻可操作室外
ການປົກປ້ອງ: 所有3型保护，加上外壳必须在被冰覆盖时保持可操作性。外部操作机构（手柄、锁）不能冻结。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 北方气候的公用设施、室外变电站、任何在冰暴期间必须保持可访问性的设备。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 适用于典型尺寸的\$250-\$600。抗冰机制和加热选项增加了成本。.
NEMA 4型和4X型：软管冲洗保护
4型保护： 所有3型保护加上软管直接喷射的水（第5.7节测试：从所有角度以65 PSI的压力喷射65 GPM）。这是关键的区别——4型密封件必须承受直接喷射，而不仅仅是降雨。.
4X型保护： 所有4型保护加上耐腐蚀性（600小时盐雾试验，CO2/SO2暴露）。需要不锈钢、玻璃纤维或耐腐蚀材料。.
ແອັບພລິເຄຊັນ:
- ປະເພດ 4: 可接受使用低碳钢的冲洗区域——食品加工（非腐蚀区域）、饮料厂、制药洁净室、具有定期软管冲洗维护的室外工业设备。.
- ປະເພດ 4X: 腐蚀性环境——沿海/海洋装置、化学加工、废水处理、石油和天然气平台、任何具有盐、化学品或腐蚀性气氛的室外或冲洗环境。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ:
- 4型（低碳钢）： 适用于典型尺寸的\$300-\$800
- 4X型（304不锈钢）： 适用于典型尺寸的\$600-\$1,850——通常是4型成本的两倍
这是3R与4X的十字路口： 最常见的室外外壳决策。问问自己：“这个外壳会被软管冲洗吗，还是仅仅暴露在雨中？”如果可能进行软管冲洗（维护清洁、附近的冲洗操作），则需要4型或4X型。如果确实只是雨水，则3R型比4X型节省50-60%的成本。.
专业提示#3： 安装方向对于排水很重要。NEMA 3R和4型外壳底部有排水孔或渗水装置。按照制造商的说明水平安装外壳并定向——倾斜或倒置可能会将水困在内部。检查安装说明；某些外壳仅批准用于垂直墙壁安装，而不批准用于水平表面安装。.
NEMA 6型和6P型：潜水外壳
6型保护： 所有4型保护加上临时浸入水中（根据制造商的规格，在有限的深度和有限的时间内偶尔浸入，通常为6英尺，持续30分钟）。.
6P型保护： 在更大的深度长时间浸没（根据制造商的额定值）。不适用于连续水下操作，但可以处理长时间的洪水或临时水下安装。.
ແອັບພລິເຄຊັນ:
- ປະເພດ 6: 人孔、公用设施坑、隧道、泵站——任何可能发生临时洪水的地方。.
- 6P型： 废水提升站、污水泵控制、洪泛区装置。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 适用于典型尺寸的\$800-\$2,500。潜水级垫圈、电缆密封套和密封件增加了大量成本。.
在大多数工业应用中很少见： 除非您在水/废水公用事业或易发生洪水的地区，否则您不需要6/6P型。4X型可以处理大多数恶劣的室外环境，而无需支付浸没溢价。.
图3：公用电线杆上真实世界的室外NEMA外壳安装。这种类型的部署通常需要NEMA 3R（仅防雨）或NEMA 4X（如果软管冲洗维护或沿海腐蚀是一个问题）。正确的安装方向可确保按照制造商的规格进行排水。.
腐蚀“X”变体：何时不锈钢是值得的
NEMA 等级中的“X”后缀（3X、3RX、3SX、4X、6P）表示耐腐蚀性。 这不是一个小小的升级，而是一个根本性的材料变化，它会触发扩展的腐蚀测试，并且通常会产生 40-150% 的成本溢价。 欢迎来到 腐蚀税.
“X”实际要求的（ANSI/NEMA 250-2020 第 5.10 节）：
- 600 小时盐雾试验（户外 X 型）： 外壳暴露于 5% NaCl 盐雾中，持续 600 小时。 不允许腐蚀或功能退化。.
- CO2/SO2/空气腐蚀试验： 暴露于模拟工业大气的腐蚀性气体混合物中 1,200 小时。.
- 材料要求（第 3.5.7 节）： 不锈钢（304 或 316 级）、玻璃纤维增强聚酯、聚碳酸酯或其他具有适当表面保护的耐腐蚀材料。.
4 型与 4X 型的成本细分（18×16×8 英寸壁挂式外壳）：
- 4 型（低碳钢，粉末涂层）： \$450-\$650
- 4X 型（304 不锈钢）： $450-$850（+89-85% 溢价）
- 4X 型（316 不锈钢）： $1,200-$1,850（+167-185% 溢价）
- 4X 型（玻璃纤维）： $700-$1,100（+56-69% 溢价）
何时值得支付腐蚀税：
- 沿海和海洋环境： 在距海水 1 英里范围内，盐雾会极大地加速腐蚀。 低碳钢 4 型可能会在 6-18 个月内出现锈迹。 不锈钢 4X 可持续使用 15-25 年以上。.
- 化学处理： 暴露于酸、碱、溶剂或腐蚀性烟雾中。 即使 5-10 年的轻微暴露也会降低涂层质量并导致锈穿。.
- 食品和饮料（腐蚀性清洁）： 腐蚀性清洁化学品（氢氧化钠、磷酸）会侵蚀低碳钢。 4X 不锈钢是 FDA 监管环境中的标准配置。.
- 废水和水处理： 硫化氢 (H2S) 释放、氯气和高湿度会加速腐蚀。 4X 或玻璃纤维是标准配置。.
- 户外热带气候： 高温 + 高湿度 + 含盐空气（即使在内陆）会产生严重的腐蚀条件。.
何时可以跳过 X 型号并节省 40-150%：
- 干燥的户外气候（沙漠、干旱地区），没有盐或化学物质暴露 - 3R 型或 4 型低碳钢经过良好的粉末涂层处理，可使用 10-20 年。.
- 温带户外非沿海、非工业环境 - 没有化学物质暴露的郊区公用设施装置、商业建筑外部。.
- 室内环境，即使有冲洗，如果化学物质无腐蚀性（仅水和温和的清洁剂） - 4 型低碳钢可能就足够了。.
4X 型内的材料选择：
- 304 不锈钢： 通用耐腐蚀性。 适用于沿海地区（非直接飞溅区）、食品加工、一般化学物质暴露。.
- 316 不锈钢： 增强的耐腐蚀性，尤其是氯化物和海洋环境。 为直接海水暴露、海上平台、含有氯化物的化工厂指定 316。.
- Fiberglass: 非导电、优异的耐化学性、抗紫外线、比钢轻 30-50%。 非常适合高度腐蚀性的化学环境或需要电气隔离的环境。 缺点：抗冲击强度低于钢。.
专业提示 #4： 检查外壳内部的 UL 认证铭牌和 NEMA 标记。 标签应注明 NEMA 类型并列出 UL 文件编号。 如果您为 4X 支付腐蚀税，请验证认证 - 未列出的“4X 等效”外壳可能不符合 600 小时盐雾试验。 在检查期间，AHJ（具有管辖权的机构）将寻找该 UL 标记。.
危险场所类型：I 类和 II 类环境
如果您的安装位于 NEC 第 500 条规定的危险（分类）场所，则标准 NEMA 类型是不够的。 您需要能够防止易燃气体、蒸汽或可燃粉尘点燃的外壳。.
NEMA 7 型：I 类，1 区防爆
ການປົກປ້ອງ: 符合 I 类，1 区危险场所的要求（在正常运行条件下存在易燃气体或蒸汽）。 外壳设计用于容纳内部爆炸并防止周围大气点燃。 按照 UL 1203（防爆和防尘点燃电气设备）进行测试。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 石油化炼油厂、化工厂、喷漆室、燃料分配区 - 任何存在易燃蒸汽（汽油、溶剂、氢气）的地方。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: $1,500-$8,000+，具体取决于尺寸和类别/分区/组别等级。 防爆结构（厚壁铸件、阻火接头）价格昂贵。.
ການຕິດຕັ້ງ: 需要具有指定啮合深度的螺纹导管连接、外壳入口 18 英寸范围内的密封接头，并严格遵守 NEC 501 要求。.
NEMA 9 型：II 类，1 区防尘点燃
ການປົກປ້ອງ: 符合 II 类，1 区场所的要求（在正常条件下存在可燃粉尘 - 金属粉尘、煤尘、谷物粉尘）。 外壳可防止灰尘进入，并且不允许内部火花或热量点燃外部灰尘层。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 谷物升降机、面粉厂、煤炭处理、金属粉末加工、锯木厂。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: $1,200-$6,000+，具体取决于尺寸和粉尘组别等级。.
NEMA 10 型：矿山安全 (MSHA)
ການປົກປ້ອງ: 符合矿山安全与健康管理局 (MSHA) 对在具有甲烷危险的煤矿中使用的要求。.
ແອັບພລິເຄຊັນ: 仅限地下煤矿开采。.
在采矿业以外很少指定： 除非您是为地下煤矿设计，否则您不会遇到 10 型。.
关键点： 危险场所外壳需要符合 NEC 第 500-506 条的规定，并且通常需要 UL 1203 或 UL 698 认证。 切勿在分类区域内替代标准 NEMA 4X 或 12 - 点燃风险会造成生命安全隐患和大规模违反规范。 如果您的项目涉及 I 类或 II 类区域，请与经过认证的危险场所设计师或工程师合作。.
NEMA 与 IP 等级：为什么直接转换会失败
全球项目通常需要同时具有 NEMA（北美）和 IP（国际电工委员会 IEC 60529）等级的设备。 工程师经常问：“NEMA 4X 的 IP 等效等级是什么？” 答案：没有完美的。.
根本区别：
- NEMA 等级 (ANSI/NEMA 250)： 整体环境保护类别，包括结构要求、多种危害（灰尘、水、腐蚀、油）以及特定于北美标准的测试方法。.
- IP 等级 (IEC 60529)： 两位数的外壳防护等级代码仅关注固体颗粒（第一位数，0-6）和液体（第二位数，0-9）的侵入。没有明确的耐腐蚀、耐油或结构要求。.
IP代码结构： IPXY
- 第一位数（固体）： 0 = 无防护，1 = >50mm物体，2 = >12.5mm，3 = >2.5mm，4 = >1mm，5 = 防尘，6 = 尘密。.
- 第二位数（液体）： 0 = 无防护，1 = 滴水（垂直），2 = 滴水（15°倾斜），3 = 喷水（与垂直方向成60°），4 = 溅水，5 = 射水，6 = 强力射水，7 = 临时浸没，8 = 持续浸没，9 = 高压/高温射水。.
近似映射（ANSI/NEMA 250-2020 附录 A 和 NEMA BI 50014-2024）：
| ປະເພດ NEMA | 近似IP等级 | 注意事项 |
| 1 | IP10 | NEMA 1 包括有限的滴水防护；IP10 是最低限度 |
| 3, 3R | IP24（有时是 IP54） | NEMA 3R 缺少风吹灰尘（IP5X）；淋雨测试 ≠ IP 射水测试 |
| 4, 4X | IP65 或 IP66 | NEMA 软管冲洗 ≈ IP65/66 射水，但测试方法不同 |
| 12, 13 | IP54 或 IP52 | NEMA 12/13 侧重于室内灰尘/滴水；IP54 范围更广 |
| 6, 6P | IP67 或 IP68 | NEMA 临时与长时间浸没 ≈ IP67 与 IP68 |
为什么不能依赖直接转换：
- 测试方法不同： NEMA 软管冲洗使用 65 GPM（加仑/分钟）在 65 PSI（磅/平方英寸）下进行。IP66 使用 100 升/分钟在 100 kPa（千帕）下从 3 米处进行。相似但不完全相同。.
- NEMA 包括其他要求： 耐腐蚀性（X 后缀）不是 IP 等级的一部分。防油（NEMA 13）没有 IP 等效项。.
- IP 不涉及结构： NEMA 规定了垫圈材料、安装、标记。IP 仅测试侵入。.
- 法规接受度： 北美地区的 NEC 和 UL 要求 NEMA 等级。欧洲的 CE 标志要求根据 IEC 60529 确定 IP 等级。.
全球项目的实用指南：
- 双重额定值外壳： 指定符合 NEMA 和 IP 标准的设备（例如，“NEMA 4X / IP66”）。许多制造商提供双重额定值产品。.
- 验证测试报告： 如果供应商声称“NEMA 4X 相当于 IP65”，请索取测试报告，显示符合 ANSI/NEMA 250 和 IEC 60529。.
- 不要假设等效性： 如果垫圈材料、结构或标记不一致，则额定 IP54 的欧洲外壳可能不符合 NEMA 12 的要求。.
有关详细比较，请查看 NEMA BI 50014-2024, 外壳提供的防护等级（IP 代码）：简要比较, ，由 NEMA 发布以澄清这些区别。.
5 个问题的决策框架：将环境与 NEMA 类型匹配
您已经了解了类型、测试方法和成本影响。现在，这是一个实用的框架：回答以下五个问题，您就会知道您的应用需要哪种 NEMA 等级。.
问题 1：室内还是室外安装？
ພາຍໃນ （受控环境，无雨淋或天气暴露）：
→ 从 NEMA 1、2、5、12 或 13 开始。转到问题 2。.
ກາງແຈ້ງ （暴露于天气）：
→ 从 NEMA 3、3R、3S、4、4X、6 或 6P 开始。转到问题 3。.
问题 2（室内）：您的环境危害是什么？
是否存在灰尘/棉绒/纤维？
- 灰尘极少，清洁环境 → NEMA 1
- 中等灰尘，工业环境 → NEMA 12
- 大量灰尘，需要完全排除 → NEMA 5
是否存在油、冷却剂或切削液？
- 无油暴露 → NEMA 1 ຫຼື 12
- 油雾、冷却剂喷雾 → NEMA 13
是否有滴水或冷凝水？
- 干燥环境 → NEMA 1
- 滴落或轻微飞溅 → NEMA 2 或 12
是否需要热管理？
- 如果您需要通风散热，则 NEMA 1 或 12（带百叶窗/风扇）是可行的。如果您需要防尘的密封环境，则 NEMA 5 或 12 需要闭环冷却（专业提示 #1）。.
→ 转到问题 5（成本/材料考虑）。.
问题 3（室外）：仅雨淋还是软管冲洗？
这是一个 清洗陷阱 决策点。.
仅雨、雨夹雪、雪（无压力清洗）：
- 存在风吹灰尘问题 → NEMA 3
- 不存在风吹灰尘问题 → NEMA 3R （最具经济性的室外选项）
- 必须在冰覆盖时运行 → NEMA 3S
软管冲洗、压力清洗或水射流：
→ 需要 NEMA 4 或 4X。. Type 3R 将失效。转到问题 4 进行腐蚀评估。.
可能发生临时洪水或浸没：
→ NEMA 6 或 6P （罕见；大多数室外应用都满足于 4/4X）。.
问题 4（室外）：腐蚀暴露评估
这是一个 腐蚀税 决策。.
高腐蚀风险（需要 X 后缀）：
- 沿海位置（距海洋 1 英里以内）→ 3X、3RX 或 4X
- 海洋环境（直接暴露于海水中）→ 4X，带 316 不锈钢
- 化工厂或腐蚀性大气 → 4X（不锈钢或玻璃纤维）
- 使用腐蚀性清洁剂的食品加工 → 4X 不锈钢
- 废水/水处理 → 4X 或玻璃纤维
低腐蚀风险（可接受低碳钢）：
- 干燥或温带气候，无盐/化学品 → 3、3R 或 4 低碳钢
- 显著的成本节省（比 X 型号低 40-150%）
X 型号的材料选择：
- 一般腐蚀 → 304 不锈钢
- 海洋/氯化物暴露 → 316 不锈钢
- 高腐蚀性化学品 + 重量问题 → 玻璃纤维
问题 5：危险场所分类？
根据 NEC 第 500 条，这是一个已分类（危险）区域吗？
是，Class I, Division 1（易燃气体/蒸汽）：
→ NEMA Type 7 （防爆，UL 1203 认证）
是，Class II, Division 1（可燃粉尘）：
→ NEMA Type 9 （防尘点燃）
是，地下煤矿：
→ NEMA Type 10 （MSHA 批准）
否，非分类：
→ 使用您在问题 1-4 中的答案。.
关键： 切勿在已分类区域内替代标准 NEMA 4 或 12。爆炸/点燃风险对生命安全至关重要。.
决策树摘要
从这里开始：
- 危险场所？
- 是，I类 → 7型
- 是，II类 → 9型
- 否 → 转至 #2
- 室内还是室外？
- 室内 → 转至 #3
- 室外 → 转至 #4
- 室内危害？
- 干净，极少灰尘 → ປະເພດ 1
- 存在灰尘/棉绒 → ປະເພດ 12
- 灰尘严重，需要防尘 → ປະເພດ 5
- 油/冷却剂喷溅 → ປະເພດ 13
- 室外水暴露？
- 仅雨水（无软管冲洗） → ປະເພດ 3R ຫຼື 3 （如果灰尘）
- 软管冲洗/压力清洗 → 转至 #5
- 可能浸没 → 6/6P型
- 腐蚀暴露？
- 高（沿海、海洋、化学、腐蚀性） → ປະເພດ 4X
- 低（温带、干燥、无盐/化学品） → ປະເພດ 4
这是您如何避免 清洗陷阱 （在软管冲洗环境中使用3R），, 数字越大越好 的谎言 （认为12 > 4），以及 腐蚀税 （在3R或4适用的情况下，为4X付费）。.
图4：NEMA外壳类型选择的决策流程图。遵循此5步框架，将环境危害（室内/室外、水暴露、腐蚀、危险场所分类）与适当的NEMA等级相匹配，避免常见的规范错误，如冲洗陷阱和腐蚀税。.
成本影响和常见规范错误
NEMA类型选择直接影响项目预算——有时高达40-150%。以下是如何避免代价高昂的错误。.
成本基准（18×16×8英寸壁挂式外壳）
| ປະເພດ NEMA | ວັດສະດຸ | ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປົກກະຕິ | 高级型 vs NEMA 1 |
| 1 | 低碳钢，粉末涂层 | \$120-\$180 | 基线 |
| 3R | 低碳钢，带垫圈 | \$250-\$380 | +108-111% |
| 4 | 低碳钢，密封 | \$450-\$650 | +275-261% |
| 4X | 304 不锈钢 | \$850-\$1,200 | +608-567% |
| 4X | 316 不锈钢 | \$1,200-\$1,850 | +900-928% |
| 12 | 低碳钢，带垫圈 | \$220-\$320 | +83-78% |
注意 腐蚀税：从4升级到4X（304不锈钢）增加89-85%。升级到316不锈钢增加167-185%。在一个50个外壳的项目中，仅材料成本就高达20,000-60,000美元。.
常见规范错误
错误1：为所有室外应用指定4X
发生原因： 工程师默认选择“最佳保护”或客户要求使用不锈钢以获得感知质量。.
成本： 一个郊区公用设施安装，在温带气候（无盐，无化学品）中有20个外壳，指定了4X不锈钢。成本：32,000美元。如果他们指定3R低碳钢（足以应对仅雨水），成本将为7,600美元——节省24,400美元。.
解决方法： 询问：“腐蚀暴露是否高？” 如果没有，3R或4低碳钢即可。节省 腐蚀税 用于实际需要的环境。.
错误2：在冲洗环境中使用3R（冲洗陷阱）
发生原因： “室外等级”似乎足以应对“潮湿环境”。”
成本： 开头的4.7万美元错误——检查失败、生产损失、外壳更换、重新接线人工。.
解决方法： 询问：“这个外壳会被软管冲洗吗？” 如果是，则需要4/4X型。雨水测试≠软管冲洗测试。.
错误3：选择12而不是4（数字越大越好谎言）
发生原因： 假设更高的NEMA数字=更好的保护。.
成本： 一个室外电机控制装置指定了NEMA 12，因为“12高于4”。一场暴雨后，水进入了非防风雨密封的外壳。更换成本：8,500美元的人工+材料。.
解决方法： 了解NEMA类型是环境类别，而不是渐进等级。12用于室内灰尘。4用于室外软管冲洗。不同的危害，不同的类型。.
错误4：过度通风密封外壳
发生原因： 热管理需求与环境密封相冲突。.
成本： 一个带有VFD和PLC的NEMA 4X外壳需要冷却。工程师增加了带过滤器的风扇进气/排气。这损害了4X密封（风扇吸入灰尘和湿气）。六个月后，湿度导致VFD故障。外壳必须改装闭环空调（2,800美元）而不是300美元的风扇。.
解决方法： ຈື່ໄວ້ 专业提示——密封外壳（4X，12）不能使用交换外部空气的风扇。如果散热量很大，请从一开始就为闭环冷却做好预算。.
错误5：忽略安装方向
发生原因： 安装便利性优先于排水要求。.
成本： 一个NEMA 4外壳水平安装（门朝上）而不是垂直安装。雨水聚集在门表面，最终进入。组件的水损坏：3,200美元。.
解决方法： ປະຕິບັດຕາມ 专业提示——NEMA 3R、4和6外壳具有排水装置，需要正确的方向。检查制造商的安装说明和安装要求。.
ການພິຈາລະນາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວົງຈອນຊີວິດ
初始成本并非唯一因素。考虑15-20年的生命周期：
- 腐蚀更换： 在中等沿海环境中，低碳钢Type 4可能需要在8-12年内更换（\$650外壳 + \$1,500重新布线的人工）。Type 4X不锈钢可持续20-25年以上。在20年内，尽管4X的初始成本较高，但可能更便宜。.
- 维护通道： 密封外壳（4、4X、12）减少了组件暴露于污染物中的机会，从而降低了维护频率。开放式通风Type 1可能需要更频繁的清洁。.
- ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ: 密封外壳的闭环冷却增加了\$800-\$3,500的初始成本，以及每年\$200-\$600的能源和维护成本。在Type 4X与Type 1的决策中考虑这一点。.
针对正确环境的正确等级
还记得开头提到的\$47,000冲洗错误吗？它发生是因为有人 清洗陷阱——为需要4X的环境选择了NEMA 3R。该等级看起来足够接近。但测试方法讲述了一个不同的故事。.
以下是真正重要的：
数字越大越好 的谎言 是真实存在的。NEMA 12并不比NEMA 4更好——它们防止的是完全不同的危害。NEMA类型是环境类别，而不是渐进等级。将等级与您的特定危害相匹配：室内灰尘（12），室外雨水（3R），室外软管冲洗（4），腐蚀性暴露（4X）。.
清洗陷阱 经常有工程师认为“户外等级”可以处理所有水暴露，但事实并非如此。NEMA 3R通过了雨水测试（5英寸/小时的降水）。NEMA 4通过了软管冲洗测试（从所有角度以65 PSI的压力喷出65 GPM的水）。如果您的环境包括压力清洗，3R将会失效。预先多花\$200-\$400，避免\$47K的错误。.
腐蚀税 的成本很高——X后缀等级的成本溢价为40-150%——但当腐蚀风险较高时，这是值得的。沿海设施、化工厂、海洋环境以及使用腐蚀性清洁剂的食品加工厂都需要不锈钢4X。没有盐或化学品暴露的温带气候？低碳钢3R或4可为每个外壳节省数千美元。.
3R与4X的十字路口 是您在户外外壳中最常见的决策点。提出两个问题：（1）“是否会用软管冲洗？” 如果是，则需要4或4X。（2）“腐蚀暴露是否高？” 如果是，则需要4X。如果两个答案均为否，则3R比4X节省60-70%。.
使用5个问题的决策框架：危险场所分类、室内与室外、水暴露水平（雨水与软管冲洗）、腐蚀风险和热管理需求。根据您的实际环境条件回答这五个问题，正确的NEMA类型就会变得清晰。.
专业提示： 如有疑问，请参考标准。ANSI/NEMA 250-2020定义了测试方法。UL 50和UL 50E认证合规性。如果供应商声称具有NEMA等级，请验证外壳内部的UL认证标志。您的AHJ将在检查期间进行检查——确保它在那里。.
根据您的环境而不是假设进行选择。根据测试方法而不是营销。根据生命周期成本而不仅仅是初始价格。第一次就做对，您将永远不会为那\$47K的冲洗错误付出代价。.
ຖາມເລື້ອຍໆ
什么是外壳的NEMA等级？
NEMA等级是由ANSI/NEMA 250-2020定义的标准化分类，指示电气外壳提供的环境保护级别。等级指定外壳可以承受哪些环境危害——例如灰尘、雨水、软管喷射的水、腐蚀或浸没——基于通过特定的设计测试。NEMA类型范围从Type 1（基本室内保护）到Type 4X（具有耐腐蚀性的室外软管冲洗）到Type 7/9（用于危险场所的防爆/防尘点燃）。.
NEMA 4和NEMA 4X有什么区别？
NEMA 4 提供针对风吹灰尘、雨水、雨夹雪、雪和软管喷射的水（65 PSI下65 GPM）的保护。外壳通常是带有粉末涂层的低碳钢。.
NEMA 4X 提供所有NEMA 4保护 加上 耐腐蚀性。它需要不锈钢（304或316等级）或玻璃纤维等材料，并且必须通过600小时的盐雾测试和CO2/SO2腐蚀暴露测试。成本溢价通常比NEMA 4高40-150%。.
何时选择4X而不是4： 沿海/海洋环境、化工厂、废水处理设施、使用腐蚀性清洁剂的食品加工厂，或任何具有盐、腐蚀性化学品或腐蚀性气体的室外设施。.
NEMA 3R是否适合户外使用？
是的，NEMA 3R专为户外使用而设计，可提供针对雨水、雨夹雪、雪和落下的污垢的保护。它是最经济的户外NEMA等级，广泛用于户外公用设施外壳、计量、断路开关和一般户外电气设备。.
但是，NEMA 3R不能防止：
- 风吹灰尘（如果担心灰尘，请使用NEMA 3或4）
- 软管喷射的水或压力清洗（使用NEMA 4或4X）
- 腐蚀性环境（使用NEMA 3RX或4X）
如果您的户外环境包括软管冲洗清洁或腐蚀性暴露，NEMA 3R将会失效——这是 清洗陷阱.
NEMA 12提供哪些保护？
NEMA 12提供以下保护：
- 落下的污垢
- 循环的灰尘、棉绒和纤维
- 滴水和非腐蚀性液体的轻微飞溅
它不 ບໍ່ 提供以下保护：
- 油或冷却剂渗漏（使用NEMA 13）
- 室外雨水或软管冲洗（使用NEMA 3R或4）
- ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ກັດກ່ອນ
最佳应用： 通用室内工业环境——制造车间、仓库、装配线、非冲洗工厂。.
可以在室内使用NEMA 4外壳吗？
是的，NEMA 4可以在室内使用，并提供超过大多数室内要求的保护（防尘、防滴、防溅）。但是，对于典型的室内环境而言，它通常是过度指定的：
- NEMA 4是密封的： 没有通风口，这限制了冷却选项。如果散热量很大，您将需要闭环冷却（空调、热交换器）——这将使系统成本增加\$800-\$3,500。.
- NEMA 12通常足够 用于室内工业用途（灰尘、滴水、轻微飞溅），并且比NEMA 4便宜30-50%。.
- 在以下情况下，在室内使用NEMA 4： 您需要软管冲洗功能（食品加工、制药、冲洗室）或超出NEMA 12的防尘密封。.
NEMA等级和IP等级有什么区别？
NEMA等级（ANSI/NEMA 250）是北美标准，根据整体环境保护对机箱进行分类——包括结构要求、材料、耐腐蚀性和多种危害（灰尘、水、油）。.
IP等级（IEC 60529）是国际标准，使用两位数代码（IPXY）来指示侵入保护：第一位数字=固体颗粒保护（0-6），第二位数字=液体保护（0-9）。IP等级仅关注侵入；它们不涉及腐蚀、耐油性或结构标准。.
近似等效项 （根据NEMA BI 50014-2024）：
- NEMA 1 ≈ IP10
- NEMA 3R ≈ IP24（有时为IP54）
- NEMA 4/4X ≈ IP65或IP66
- NEMA 12 ≈ IP54
- NEMA 6/6P ≈ IP67 或 IP68
关键点： 这些是 近似的 映射。测试方法不同，并且 NEMA 包括 IP 未涉及的要求（耐腐蚀性、防油性）。对于全球项目，请指定双重额定值的机箱（例如，“NEMA 4X / IP66”），并验证是否符合两项标准。.
食品加工厂需要什么 NEMA 等级？
食品加工厂通常需要 NEMA 4X 不锈钢 出于以下几个原因：
- 清洗要求： USDA 和 FDA 法规要求定期使用热水和腐蚀性清洁化学品（氢氧化钠、磷酸）进行高压清洗。NEMA 4X 通过软管冲洗测试；3R 未通过。.
- ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ: 腐蚀性清洁剂会腐蚀低碳钢。长期耐用性需要不锈钢（304 或 316 级）。.
- 卫生设计： 与涂漆的低碳钢相比，光滑的不锈钢表面更易于清洁和消毒。.
材料选择： 304 不锈钢是标准配置。如果清洁化学品包含氯化化合物或工厂位于沿海地区，请使用 316 不锈钢。.
ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: 典型尺寸的 NEMA 4X 不锈钢的价格为 \$600-\$1,850（而 NEMA 3R 低碳钢的价格为 \$150-\$400）。法规遵从性、更长的使用寿命和避免检查失败证明了溢价的合理性。.
代码是否要求 NEMA 等级？
NEMA 等级本身不是代码要求——美国国家电气规范 (NEC) 不强制规定特定的 NEMA 类型。但是：
- NEC 110.3(B) 要求按照制造商的说明和清单安装设备，其中包括环境适用性。.
- NEC 第 500-506 条 要求在危险（分类）场所使用防爆或防尘点燃外壳（NEMA 7、9）。.
- 当地法规和 AHJ（管辖机构） 通常要求适合安装环境的外壳。如果检查员确定外壳对环境的保护不足（例如，软管冲洗区域中的 NEMA 3R），他们可能会导致安装失败。.
最佳实践： 指定与环境危害相匹配的 NEMA 等级，并确保外壳带有 UL 50/50E 认证标志。检查员会寻找 UL 标志来验证合规性。.
NEMA 外壳可以使用多久？
寿命取决于 NEMA 类型、材料、环境和维护：
- NEMA 1 室内（低碳钢，干燥环境）： 15-25 年以上，只需极少的维护。.
- NEMA 3R 室外（低碳钢，温带气候）： 10-15 年；在潮湿或沿海地区，可能在 5-10 年内出现锈蚀/退化。.
- NEMA 4 室外（低碳钢，中等暴露）： 在潮湿/沿海气候中，涂层退化和生锈之前为 8-12 年。.
- NEMA 4X 不锈钢（304 或 316）： 在大多数环境中为 20-30 年以上。沿海 316 不锈钢在腐蚀极小的情况下可以使用 30 年以上。.
- NEMA 4X 玻璃纤维： 在化学腐蚀性环境中为 20-25 年以上；耐紫外线和化学品。.
生命周期成本考虑因素： NEMA 4X 不锈钢外壳的初始成本比 NEMA 4 低碳钢高 85%，但在腐蚀性环境中可以使用 2-3 倍的时间。在 20 年的时间里，如果考虑到更换人工成本，4X 可能更经济。.
引用的技术标准
- ANSI/NEMA 250-2020 – 电气设备外壳（最大 1,000 伏）
- UL 50 – 电气设备外壳，非环境考虑因素（结构）
- UL 50E – 电气设备外壳，环境考虑因素
- IEC 60529 – 外壳提供的防护等级（IP 代码）
- NEMA BI 50014-2024 – 外壳提供的防护等级（IP 代码）：简要比较
- UL 1203 – 用于危险（分类）场所的防爆和防尘点燃电气设备
- NEC 第 500-506 条 – 危险（分类）场所
- NEC 110.3(B) – 安装和使用（制造商说明和清单合规性）
截至 2025 年 11 月, ，本指南中的所有标准和规范均反映了最新发布的版本和行业惯例。.
