Dois sistemas de classificação, dois tipos de teste
Os tipos NEMA vêm da NEMA 250 (agora publicada como ANSI/NEMA EN 10250) e seu padrão de listagem harmonizado UL 50E / CSA C22.2 No. 94.2, usado na América do Norte. Os códigos IP vêm da IEC 60529, usados mundialmente. Ambos classificam a proteção contra poeira e água, mas testam de forma diferente, e a NEMA adiciona testes ambientais que a IEC 60529 deixa para os padrões de produto.
O escopo da IEC 60529 diz que a proteção contra impacto mecânico, corrosão, solventes corrosivos, fungos, vermes, radiação solar, gelo, condensação e atmosferas explosivas são assuntos para a norma de produto relevante. O impacto tem seu próprio código, IK, definido na IEC 62262.
Os testes de água lado a lado
A NEMA publica uma comparação de seus testes de mangueira com os testes de jato da IEC. Os números abaixo vêm dessa comparação e da IEC 60529.
| Teste | Bocal | Fluxo | Distância | Duração | Passar se |
|---|---|---|---|---|---|
| Lavagem com mangueira NEMA Tipo 4 / 4X | 25.4 mm (1.0 pol) | 240 L/min (65 gal/min) | 3.0–3.7 m (10–12 ft) | Movido ao longo de cada costura, junta e mecanismo a 6.35 mm/s (0.25 pol/s) | Nenhuma água entra |
| IPX6, jatos potentes | 12.5 mm | 100 L/min | 2.5–3 m | 1 min por m² de superfície, pelo menos 3 min, de todas as direções | Alguma entrada de água permitida se não prejudicar a operação ou atingir partes energizadas |
| IPX5, jatos | 6.3 mm | 12.5 L/min | 2.5–3 m | 1 min por m², pelo menos 3 min | Como IPX6 |
Duas diferenças importam na prática. A mangueira NEMA fornece mais do que o dobro de água do jato IPX6 e é direcionada deliberadamente aos pontos fracos: costuras, vedações e mecanismos de operação. E o teste NEMA não permite entrada de água, enquanto o IP66 aceita uma pequena quantidade que não interfira na operação, não se deposite no isolamento, não alcance partes energizadas nem se acumule perto das pontas dos cabos.
Poeira: "estanque à poeira" em ambas, testado de forma diferente
O primeiro dígito IP 6 significa à prova de poeira: "sem entrada de poeira". No teste IEC 60529, o gabinete permanece em uma câmara com talco em circulação com um leve vácuo criado no interior para puxar o ar empoeirado, por até 8 horas, e nenhuma poeira deve estar visível no interior após o teste. Os tipos NEMA 4 e 4X cobrem poeira soprada pelo vento com seu próprio teste na norma NEMA 250. A tabela de conversão da NEMA mostra que os tipos 4 e 4X atendem ou excedem o primeiro dígito IP6X.
O que o X adiciona: o teste de corrosão
O FAQ da NEMA sobre gabinetes (pergunta 14) descreve os testes de corrosão na NEMA 250. Todo gabinete de uso externo é exposto a 600 horas de névoa salina junto com um espécime de teste de chapa de aço galvanizado G90, e o gabinete é comparado com esse espécime. Então, de acordo com a Tabela 5-1D, os gabinetes Tipo 4X, e também os Tipos 3RX, 3X, 3SX e 6P, recebem "mais 200 horas de névoa salina" ao lado de um espécime de teste de aço inoxidável AISI tipo 304, e são comparados com ele.
| Tipos de gabinete | Névoa salina | Comparado com |
|---|---|---|
| Tipos para uso externo, por exemplo, 3, 3R, 4 | 600 horas | Uma amostra de chapa de aço galvanizado G90 exposta ao mesmo tempo |
| Os tipos resistentes à corrosão: 3X, 3RX, 3SX, 4X, 6P | Mais 200 horas após o 600 (800 no total) | Uma amostra de aço inoxidável AISI tipo 304 |
Portanto, o X não adiciona um novo tipo de proteção contra água ou poeira: um gabinete 4X passa pelos mesmos requisitos de lavagem sob pressão, poeira e formação de gelo externo que o Tipo 4. O que ele adiciona é resistência à corrosão demonstrada contra uma referência, e a referência para o X é o aço inoxidável 304 comum. É por isso que o aço inoxidável é o material 4X usual, e por que o teste não pode dizer se um local precisa de 316L: é uma comparação com 304, não uma classificação de graus.
Escolha 4X quando o gabinete for exposto a qualquer um destes:
- Lavagem sob pressão com produtos de limpeza e sanitizantes cáusticos, ácidos ou clorados (alimentos, bebidas, laticínios, carnes e aves, farmacêutica).
- Ar salino em locais costeiros e marítimos, ou sal de degelo rodoviário.
- Águas residuais, processamento químico e casas de máquinas de piscinas.
O aço inoxidável é o material 4X usual para lavagem sob pressão. Qual grau depende da quantidade de cloreto presente: veja aço inoxidável 304 vs 316L para gabinetes.
Por que o teste de névoa salina não engloba todos os produtos químicos
A névoa salina (névoa de sal) é um teste comparativo: ele classifica um material ou revestimento em relação a uma referência sob uma condição agressiva e controlada. A prática comum de névoa salina, ASTM B117, afirma isso em sua própria declaração de significância: "A previsão de desempenho em ambientes naturais raramente foi correlacionada com resultados de névoa salina quando usados como dados isolados", e a correlação "deve ser considerada apenas em casos onde exposições atmosféricas de longo prazo apropriadas e corroborantes tenham sido conduzidas".
As descrições de tipo da NEMA listam "agentes corrosivos" entre o que os Tipos 4X, 3X e 6P protegem, sem nomear qualquer produto químico. Uma classificação 4X portanto informa que o gabinete resistiu à névoa salina pelo menos tão bem quanto um espécime 304. Ela não informa como o gabinete, sua vedação, sua janela ou seus acessórios suportam um ácido, solvente ou sanitizante específico em uma concentração e temperatura específicas. Tabelas de corrosão laboratoriais mostram como diferentes produtos químicos podem ser: nos dados de um fabricante de aço inoxidável, hipoclorito de sódio a 5% a 20 °C apresenta risco de corrosão por pite tanto para 304 quanto para 316L, enquanto soda cáustica a 10% é classificada como resistente à corrosão para ambos até a ebulição. O guia 304 vs 316L contém a tabela.
Para uma área química, verifique três coisas além da classificação: o material do gabinete em relação ao produto químico, resistência e temperatura; a vedação e qualquer vedação de janela ou display em relação ao mesmo produto químico; e a rotina de limpeza, pois o resíduo deixado para secar é mais agressivo do que qualquer enxágue.
Quem testa uma classificação NEMA 4X?
A própria NEMA não o faz. O seu FAQ (pergunta 5) é explícito: a NEMA é uma organização de desenvolvimento de normas, "não um laboratório de ensaios ou um Organismo de Certificação", portanto "não testa produtos nem certifica para homologação que um produto cumpre uma determinada norma NEMA". Um fabricante pode optar por autocertificar que um produto atende à NEMA 250, ou buscar certificação independente de terceiros. Na América do Norte, a homologação por terceiros é feita conforme UL 50E / CSA C22.2 nº 94.2 por um organismo de certificação; o guia da UL 50E e da NEMA 250 explica a diferença.
Portanto, quando um desenho diz "NEMA 4X", pergunte o que isso significa: uma classificação do fabricante ou um gabinete listado. Se a especificação ou a autoridade com jurisdição exigir uma listagem, uma classificação do fabricante não é um substituto, e o momento de descobrir é antes de você fazer o pedido.
Gelo, vedações e construção
A NEMA lista os testes que uma classificação IP não exige: corrosão, envelhecimento da vedação, poeira (no sentido NEMA) e formação de gelo externo. Os Tipos 4 e 4X não devem sofrer danos com a formação de gelo na parte externa, e a NEMA 250 também estabelece requisitos de construção e testa vedações. O FAQ da NEMA resume: uma classificação IP "considera apenas a proteção contra a entrada de corpos sólidos estranhos e a entrada de água", enquanto os tipos NEMA "também consideram outras características, tais como formação de gelo, resistência à corrosão e a lubrificantes, e detalhes de construção."
Lavagem sob pressão com água quente e IP69
Nem a NEMA 4X nem a IP66 são um teste de uma lança quente de alta pressão mantida próxima a uma vedação. A IEC 60529 adicionou um nono dígito de água na Emenda 2 (2013): IPX9 usa água a 80 °C, 15 L/min, de 150–200 mm, com um bico de jato em leque. Um código similar, IP69K, vem do padrão de veículos rodoviários ISO 20653. Se sua equipe de higienização usa água quente de alta pressão a curta distância:
- Solicite equipamentos classificados pelo fabricante para esse teste ou proteja o gabinete.
- Mantenha a lança a uma distância segura e não a aponte diretamente para as vedações da porta, prensas-cabos ou vedação do visor.
- Enxágue resíduos químicos com água limpa e inspecione as vedações periodicamente.
Nossos gabinetes não possuem classificação IPX9 ou IP69K.
À prova d'água não significa submersível
Um gabinete NEMA 4X ou IP66 é construído para água vinda de fora, não para ficar submerso. Para submersão temporária ocasional, veja o Tipo NEMA 6 ou IPX7 (os testes IEC 60529 IPX7 por 30 minutos com o ponto mais baixo 1 m abaixo da água para gabinetes com menos de 850 mm de altura); para submersão prolongada, Tipo 6P ou IPX8. A IEC 60529 também observa que um gabinete marcado apenas com IPX7 ou IPX8 não é necessariamente adequado para jatos de água: ele deve ter código duplo, por exemplo IP66/IP67, para reivindicar ambos. Até o segundo dígito 6, por outro lado, uma classificação inclui as inferiores, portanto IPX6 implica IPX5.
Condensação: fora de ambas as classificações
Um gabinete vedado mantém a água fora, mas não impede que a umidade do ar interno condense quando o gabinete esfria, após uma lavagem quente ou em uma noite fria ao ar livre. A IEC 60529 exclui explicitamente a condensação, e a NEMA 250 não cobre condições como condensação que ocorrem dentro do gabinete. Se for um risco, planeje-se: um pequeno aquecedor de gabinete, dessecante ou um respiro e dreno que possua a mesma classificação de tipo do gabinete.
Como escolher
| Localização | Mínimo a solicitar |
|---|---|
| Uso interno, empoeirado, sem mangueira | NEMA 12 (uso interno) ou IP54 |
| Uso interno ou externo, lavado com mangueira | NEMA 4 / IP66 |
| Lavagem sob pressão com produtos químicos ou sanitizantes | NEMA 4X / IP66, aço inoxidável |
| Costeiro, marítimo, sal de degelo, águas residuais | NEMA 4X / IP66, geralmente aço inoxidável 316L |
| Lavagem sob pressão com água quente a curta distância | NEMA 4X mais IPX9 / IP69K, ou blindagem |
| Possível submersão | NEMA 6 / 6P, IP67 / IP68 |
| Instalação nos EUA, a especificação exige "Tipo 4X" | Um tipo NEMA é exigido; a NEC 110.28 não aceita um código IP como substituto |
Independentemente do que você escolher, a classificação só é válida com a porta fechada e travada, a vedação em bom estado e cada abertura fechada por um conexão com pelo menos a mesma classificação. A regra da NEMA é que a classificação de um conjunto é limitada pelo seu componente de menor classificação. Veja como especificar recortes e prensa-cabos.
Nossas classificações. Gabinetes de sobrepor NEMA4 Enclosure em aço inoxidável 304 e 316L são classificados pelo fabricante como NEMA 4X / IP66; não listado pela UL. Gabinetes para IHM possuem vedação frontal IP65-type com o monitor instalado, classificado pelo fabricante; não listado pela UL. A NEMA não testa, certifica ou endossa gabinetes.
Perguntas frequentes
A IP66 é melhor que a NEMA 4X?
Não, eles classificam coisas diferentes. IP66 cobre apenas poeira e jatos de água potentes. A NEMA 4X cobre poeira, água direcionada por mangueira e gelo externo, e adiciona um teste de corrosão, e a tabela da NEMA mostra o Tipo 4X atendendo ou excedendo IP66.
Posso usar um gabinete IP66 onde o desenho exige NEMA 4X?
Não apenas pelo código IP. Em instalações nos EUA, o NEC 110.28 estabelece que as classificações IP não substituem as classificações de tipo de gabinete. Use um gabinete que possua o tipo NEMA, idealmente com o código IP também.
Um gabinete NEMA 4X é à prova d'água?
Ele é protegido contra chuva, respingos e jatos de água direcionados por mangueira, mas não é um gabinete submersível. Para imersão temporária ou prolongada, consulte o NEMA Tipo 6 ou 6P, ou IP67 ou IP68.
Qual é a diferença entre NEMA 4 e NEMA 4X?
A mesma proteção contra poeira, água e gelo; o tipo 4X adiciona resistência à corrosão, testada na norma NEMA 250 por 200 horas adicionais de névoa salina em comparação com uma amostra de aço inoxidável 304.
Quantas horas de névoa salina a NEMA 4X exige?
O FAQ da NEMA descreve 600 horas de névoa salina para todos os gabinetes de uso externo, comparado com um espécime de aço galvanizado G90, e mais 200 horas para os Tipos 4X, 3X, 3RX, 3SX e 6P, comparado com um espécime de aço inoxidável AISI 304.
A NEMA 4X significa resistência química?
Geralmente não. O X é uma comparação de névoa salina contra um espécime de aço inoxidável 304. A resistência a um ácido, solvente ou desinfetante específico depende do produto químico, sua concentração e temperatura, além da vedação, conexões e do material do gabinete.
A NEMA 4X cobre lavagem sob pressão com água quente?
Não. O teste de jato de água NEMA utiliza um fluxo grande de baixa pressão de 10 a 12 pés. Água quente sob alta pressão a curta distância é o teste IPX9 ou IP69K, que requer sua própria classificação.
Fontes
- NEMA, "FAQs NEMA: Gabinetes" (referência cruzada IP Q11, tabela de comparação de teste de água Q13, névoa salina Q14, elo mais fraco Q15, NEC Q19 110.28)
- NEMA, "Tipos de Gabinete NEMA" (definições de Tipo 4 e 4X, Tabela A-1, testes que a IEC não exige)
- NEMA, "FAQs NEMA: Gabinetes", cópia atual (NEMA Q5 não testa nem certifica, autocertificação; Q14 600 h + 200 h de névoa salina, espécimes G90 e AISI 304, Tabela 5-1D)
- ASTM B117, Prática Padrão para Operação de Aparelho de Névoa Salina (Salt Spray), seção 3 Significância e Uso
- Alleima, Tabelas de corrosão (hipoclorito de sódio, hidróxido de sódio; graus 3R12 e 3R60)
- IEC 60529 Ed. 2.2 (incl. Emenda 2:2013), Graus de proteção fornecidos por gabinetes (Código IP): escopo, teste de poeira, condições de teste IPX5–IPX9, codificação dupla
- IEC, "Classificações de Proteção de Entrada (IP)"
- Boletim de Serviços Técnicos NEMA nº 123 (Os Tipos 4/4X atendem e excedem IP65 e IP66, da Tabela A-1 da NEMA 250-2020)
- ANSI/NEMA 250-2020, conteúdo e escopo (condições dentro do gabinete, como condensação, não cobertas)
- BSI, IEC 62262 / EN 62262, o código IK para impacto mecânico externo
