NEMA 4 vs 4X vs IP66 : lequel vous faut-il ?

Deux systèmes de classification, deux types d'essais

Les types NEMA proviennent de la norme NEMA 250 (publiée actuellement sous la référence ANSI/NEMA EN 10250) et de sa norme d'homologation harmonisée UL 50E / CSA C22.2 No. 94.2, utilisées en Amérique du Nord. Les codes IP proviennent de la norme IEC 60529, utilisés dans le monde entier. Tous deux évaluent la protection contre la poussière et l'eau, mais selon des méthodes d'essais différentes, et la NEMA ajoute des essais environnementaux que la norme IEC 60529 laisse aux normes de produits.

Le champ d'application de l'IEC 60529 stipule que la protection contre les chocs mécaniques, la corrosion, les solvants corrosifs, les champignons, les vermines, le rayonnement solaire, le givre, la condensation et les atmosphères explosives relève de la norme produit pertinente. L'impact possède son propre code, IK, défini dans l'IEC 62262.

Les essais d'étanchéité à l'eau comparés

La NEMA publie une comparaison de ses essais au jet d'eau avec les essais au jet IEC. Les chiffres ci-dessous proviennent de cette comparaison et de la norme IEC 60529.

Deux différences comptent en pratique. Le jet NEMA délivre plus de deux fois plus d'eau que le jet IPX6 et est délibérément dirigé vers les points faibles : joints, garnitures et mécanismes de fonctionnement. De plus, l'essai NEMA ne tolère aucune pénétration d'eau, tandis que IP66 accepte une petite quantité qui n'interfère pas avec le fonctionnement, ne se dépose pas sur l'isolation, n'atteint pas les parties sous tension et ne s'accumule pas près des extrémités des câbles.

Poussière : « étanche à la poussière » dans les deux, essais différents

Le premier chiffre IP 6 signifie étanche à la poussière : « aucune pénétration de poussière ». Lors de l'essai IEC 60529, le coffret est placé dans une chambre de talc en circulation avec un léger vide créé à l'intérieur pour aspirer l'air poussiéreux, pendant une durée maximale de 8 heures, et aucune poussière ne doit être visible à l'intérieur par la suite. Les types NEMA 4 et 4X couvrent la poussière transportée par le vent avec leur propre essai dans la norme NEMA 250. Le tableau de correspondance de la NEMA indique que les types 4 et 4X satisfont ou dépassent le premier chiffre IP6X.

Ce que le X ajoute : l'essai de corrosion

La FAQ de la NEMA sur les coffrets (question 14) décrit les essais de corrosion de la norme NEMA 250. Chaque coffret d'extérieur est exposé à 600 heures de brouillard salin aux côtés d'un échantillon d'essai en tôle d'acier galvanisé G90, et le coffret est comparé à cet échantillon. Ensuite, conformément au tableau 5-1D, les coffrets de type 4X, ainsi que les types 3RX, 3X, 3SX et 6P, subissent « 200 heures supplémentaires de brouillard salin » aux côtés d'un échantillon d'essai en acier inoxydable AISI de type 304, et sont comparés à celui-ci.

Ainsi, le X n'ajoute pas un nouveau type de protection contre l'eau ou la poussière : un coffret 4X passe les mêmes tests de nettoyage au jet d'eau, de poussière et de givre externe que le Type 4. Ce qu'il ajoute, c'est une résistance à la corrosion démontrée par rapport à une référence, et la référence pour le X est l'acier inoxydable 304 pur. C'est pourquoi l'acier inoxydable est le matériau 4X habituel, et pourquoi le test ne peut pas vous dire si un site nécessite 316L : il s'agit d'une comparaison avec 304, et non d'un classement des nuances.

Choisissez 4X lorsque le coffret sera exposé à l'un de ces éléments :

• Lavage à haute pression avec des nettoyants et désinfectants caustiques, acides ou chlorés (agroalimentaire, boissons, produits laitiers, viande et volaille, pharmaceutique).
• Air salin sur les sites côtiers et marins, ou sel de déverglaçage routier.
• Eaux usées, traitement chimique et salles des machines de piscines.

L'acier inoxydable est le matériau 4X habituel pour le lavage à haute pression. La nuance dépend de la quantité de chlorure environnante : voir acier inoxydable 304 vs 316L pour les coffrets.

Pourquoi le brouillard salin ne couvre pas tous les produits chimiques

Le brouillard salin (salt spray) est un test comparatif : il classe un matériau ou un revêtement par rapport à une référence sous une condition agressive et contrôlée. La pratique courante du brouillard salin, ASTM B117, le précise dans son propre énoncé de signification : « La prédiction des performances dans les environnements naturels a rarement été corrélée aux résultats du brouillard salin lorsqu'ils sont utilisés comme données isolées », et la corrélation « ne devrait être envisagée que dans les cas où des expositions atmosphériques de longue durée appropriées et corroborantes ont été effectuées ».

Les descriptions des types de NEMA mentionnent les « agents corrosifs » parmi ceux contre lesquels les types 4X, 3X et 6P protègent, sans nommer aucun produit chimique. Un classement 4X indique donc que le coffret résiste à la projection de sel au moins aussi bien qu'un spécimen 304. Il ne vous indique pas comment le coffret, son joint, sa fenêtre ou ses accessoires résistent à un acide, un solvant ou un désinfectant particulier à une concentration et une température données. Les tableaux de corrosion en laboratoire montrent comment les différents produits chimiques peuvent varier : dans les données d'un producteur d'acier inoxydable, une solution de 5% d'hypochlorite de sodium à 20 °C présente un risque de pitting pour à la fois 304 et 316L, tandis qu'une solution de soude caustique à 10% est considérée comme résistante à la corrosion pour les deux jusqu'à l'ébullition. Le guide 304 vs 316L contient le tableau.

Pour une zone chimique, vérifiez trois éléments au-delà de l'indice (déclaré par le fabricant) : le matériau du coffret face au produit chimique, sa résistance et sa température ; le joint et tout joint de fenêtre ou d'afficheur face au même produit chimique ; et la routine de nettoyage, car un résidu laissé à sécher est plus agressif qu'un rinçage.

Qui teste un indice NEMA 4X ?

La NEMA elle-même ne le fait pas. Sa FAQ (question 5) est explicite : la NEMA est une organisation d'élaboration de normes, « non un laboratoire d'essai ou un organisme de certification », elle « ne teste donc pas les produits et ne certifie pas qu'un produit est conforme à une norme NEMA donnée ». Un fabricant peut choisir d'auto-certifier qu'un produit est conforme à la norme NEMA 250, ou solliciter une certification tierce indépendante. En Amérique du Nord, l'homologation par un tiers est effectuée selon la norme UL 50E / CSA C22.2 n° 94.2 par un organisme de certification ; le guide UL 50E et NEMA 250 explique la différence.

Ainsi, lorsqu'un plan indique « NEMA 4X », demandez de quoi il s'agit : un indice déclaré par le fabricant ou un coffret homologué. Si la spécification ou l'autorité compétente exige une homologation, un indice du fabricant ne peut s'y substituer, et il est préférable de le savoir avant de commander.

Glace, joints et construction

La NEMA énumère les tests qu'un indice IP n'exige pas : corrosion, vieillissement des joints, poussière (au sens NEMA) et givrage externe. Les types 4 et 4X ne doivent pas être endommagés par la formation de glace à l'extérieur, et la norme NEMA 250 définit également des exigences de construction et teste les joints. La FAQ de la NEMA résume la situation : un indice IP « ne prend en compte que la protection contre la pénétration de corps étrangers solides et la pénétration d'eau », tandis que les types NEMA « prennent également en compte d'autres caractéristiques telles que le givrage, la résistance à la corrosion et aux lubrifiants, ainsi que les détails de construction ».

Lavage à haute pression, à chaud et IP69

Ni la norme NEMA 4X ni la norme IP66 ne constituent un essai impliquant une lance thermique à haute pression maintenue près d'un joint. L'IEC 60529 a ajouté un neuvième chiffre pour l'eau dans l'amendement 2 (2013) : IPX9 utilise de l'eau à 80 °C, à un débit de 15 L/min, à une distance de 150 à 200 mm, avec une buse à jet plat. Un code similaire, IP69K, provient de la norme pour véhicules routiers ISO 20653. Si votre équipe de nettoyage utilise de l'eau chaude à haute pression à courte distance :

• Demandez un équipement classé pour cet essai, ou protégez le coffret.
• Maintenez la lance à distance et ne la dirigez pas directement vers les joints de porte, les presse-étoupes ou le joint d'étanchéité de l'écran.
• Rincez les résidus chimiques à l'eau claire et inspectez les joints selon un calendrier d'entretien.

Nos coffrets ne possèdent aucun indice IPX9 ou IP69K.

Étanche ne signifie pas submersible

Un coffret NEMA 4X ou IP66 est conçu pour l'eau provenant de l'extérieur, pas pour rester immergé. Pour une submersion temporaire occasionnelle, consultez le type NEMA 6 ou IPX7 (les essais IEC 60529 IPX7 durent 30 minutes avec le point le plus bas à 1 m sous l'eau pour les coffrets de moins de 850 mm de hauteur) ; pour une submersion prolongée, type 6P ou IPX8. L'IEC 60529 note également qu'un coffret marqué uniquement IPX7 ou IPX8 n'est pas nécessairement adapté aux jets d'eau : il doit posséder un double codage, par exemple IP66/IP67, pour revendiquer les deux. Jusqu'au deuxième chiffre 6, en revanche, un indice inclut les indices inférieurs, donc IPX6 implique IPX5.

Condensation : hors des deux indices (déclarés par le fabricant)

Un coffret étanche empêche l'eau d'entrer mais n'empêche pas l'humidité présente dans l'air intérieur de se condenser lorsque le coffret refroidit, après un lavage à chaud ou lors d'une nuit froide en extérieur. L'IEC 60529 exclut explicitement la condensation, et NEMA 250 ne couvre pas les conditions telles que la condensation se produisant à l'intérieur du coffret. Si cela représente un risque, prévoyez une solution : un petit réchauffeur de coffret, un déshydratant, ou un raccord de reniflard et de drainage possédant le même indice de protection que le coffret.

Comment choisir

Quel que soit votre choix, l'indice déclaré par le fabricant n'est valable que si la porte est fermée et verrouillée, le joint en bon état et chaque ouverture obturée par un raccord ayant au moins le même indice. La règle NEMA stipule que l'indice d'un assemblage est limité par son composant le moins bien classé. Voir comment spécifier les découpes et les presse-étoupes.

Foire aux questions

Sources

1. NEMA, « NEMA FAQs: Enclosures » (Q11 équivalences IP, Q13 tableau comparatif des essais à l'eau, Q14 brouillard salin, Q15 maillon faible, Q19 NEC 110.28)
2. NEMA, « NEMA Enclosure Types » (définitions des types 4 et 4X, tableau A-1, essais non requis par l'IEC)
3. NEMA, « NEMA FAQs: Enclosures », version actuelle (Q5 la NEMA ne teste ni ne certifie, autocertification ; Q14 600 h + 200 h de brouillard salin, échantillons G90 et AISI 304, tableau 5-1D)
4. ASTM B117, Pratique standard pour le fonctionnement de l'appareil de brouillard salin, section 3 Signification et utilisation
5. Alleima, tables de corrosion (hypochlorite de sodium, hydroxyde de sodium ; nuances 3R12 et 3R60)
6. IEC 60529 Éd. 2.2 (incl. Amendement 2:2013), Degrés de protection fournis par les coffrets (code IP) : domaine d'application, essai poussière, conditions d'essai IPX5–IPX9, codage double
7. IEC, « Indices (déclarés par le fabricant) de protection contre les intrusions (code IP) »
8. Bulletin des services techniques NEMA n° 123 (les types 4/4X satisfont et dépassent IP65 et IP66, selon le tableau A-1 de la norme NEMA 250-2020)
9. ANSI/NEMA 250-2020, contenu et portée (les conditions à l'intérieur du coffret, telles que la condensation, ne sont pas couvertes)
10. BSI, IEC 62262 / EN 62262, le code IK pour l'impact mécanique externe