IP-luokitukset: mitä ne mittaavat ja milloin
IP66 kuvaa suojaa pölyltä ja voimakkailta vesisuihkuilta määritellyissä IEC 60529 -testiolosuhteissa. Se ei takaa tiettyä käyttöikää tai todisteita höyrynpitävyydestä. Todisteiden on yksilöitävä malli, kokoonpano, ilmastointi ja sovellettavat valaisimen vaatimukset standardin IEC 60598-1 mukaisesti. (IEC 60529) (IEC 60598-1)
Pitkäaikainen tiivistys riippuu myös materiaaleista, kokoonpanosta, huollosta ja altistumisesta. Pyydä todisteita aiotuista olosuhteista ja kokoonpanosta.
Tiivistemateriaalin ikääntyminen
EPDM- ja silikoniyhdisteillä voi olla hyvä sään- ja otsoninkestävyys. Valittu laatu, lämpötila, tiivisteen geometria, kokoonpano ja puristus määräävät, sopivatko ne käyttötarkoitukseen. (Parker)
Puristuspainuma on pysyvä muodonmuutos, joka jää määrätyn puristuksen, ajan ja lämpötilan sekä niitä seuraavan vapautuksen ja palautumisen jälkeen. Kyse ei ole pelkästään lämpösyklien määrästä. Tiivistysvoima voi pienentyä myös jännitysrelaksaation, liitoksen liikkeen, asennuksen tai materiaalivaurion vuoksi. Todellinen tiiviste on arvioitava. (Parker)
Hengitysvaikutus
Käytössä oleva valaisin ei ole lämpötasapainossa. Auringonvalo päivän aikana lämmittää kotelon; LED-kuorma lisää lämpöä käytön aikana; yön yli lämpötila saa kotelon jäähtymään. Kun sisällä oleva ilma supistuu jäähtymisen aikana, sisäinen paine laskee alle ympäristön. Jos tiivisteessä on mikroskooppisia epätäydellisyyksiä, tämä paine-ero vetää ulkopuolista ilmaa koteloon - aivan kuten ruisku vetää nestettä, kun mäntä vedetään taaksepäin.
Ongelma ei ole itse ilma. Ongelmana on sen kuljettama vesihöyry. Suhteellinen kosteus kuvaa, kuinka paljon vesihöyryä ilma sisältää suhteessa sen maksimikapasiteettiin tietyssä lämpötilassa - ja maksimi laskee jyrkästi lämpötilan laskiessa. Lämpötilaa, jossa ilma kyllästyy täysin ja vesihöyry alkaa tiivistyä nesteeksi, kutsutaan kastepisteeksi. Kun valaisin jäähtyy riittävästi yön aikana, sisäilma kulkee usein kastepisteensä läpi ja vettä tiivistyy kylmimmille sisäpinnoille: tyypillisesti lasin sisäpinnalle, optisiin elementteihin tai piirilevyyn.
Kosteutta voi päästä sisään vuotojen, paineen muutosten tai diffuusion kautta tai jäädä jäljelle valmistuksen ja huollon jälkeen. Kondensaatiota syntyy, kun sisäpinta putoaa ilman kastepisteen alapuolelle. Vanhentunut tiiviste on yksi mahdollinen syy, mutta jokainen vika on tutkittava suunnittelun ja altistuksen yhteydessä.
Käytännössä
- Tyypillisiä ulkovalaisimien tiivistemateriaaleja ovat EPDM-kumi ja silikoni. Molemmat vanhenevat UV-säteilyn, otsonin, lämmön ja toistuvan puristuksen vaikutuksesta – mitattavissa ASTM D395:n mukaisena puristuspainumana – aiheuttaen tiivisteen kosketusvoiman pienenemisen ajan myötä riippumatta siitä, kuinka hyvin valaisin oli toimitettaessa tiivis.
- IP66 kuvaa suojaa pölyltä ja voimakkailta vesisuihkuilta määritellyissä IEC 60529 -testiolosuhteissa. Se ei takaa tiettyä käyttöikää tai todisteita höyrynpitävyydestä. Todisteiden on yksilöitävä malli, kokoonpano, ilmastointi ja sovellettavat valaisimen vaatimukset standardin IEC 60598-1 mukaisesti. (IEC 60529)
- Mitä suurempi lämpötilan vaihtelu päivän ja yön välillä tai vuodenaikojen välillä, sitä enemmän hengityssyklejä valaisin käy läpi. Tästä syystä ilmastot, joissa vuodenaikojen vaihtelut ovat suuret, kuten Skandinavia, ovat erityisen tärkeitä tälle vikatilalle.
Miten kondensaatio aiheuttaa vikoja
Sumu, pisarat, kerrostumat ja ajoittaiset viat voivat olla merkki kosteudesta. Likaantunut vesi voi aiheuttaa vuotovirtoja tai oikosulkuja. Vika, joka häviää valaisimen lämmetessä, ei ole ratkaiseva: komponentti- ja liitäntävirheet voivat myös riippua lämpötilasta. Tarkista muut syyt ennen diagnoosin vahvistamista.
Optinen pinnan kontaminaatio on toinen seuraus. Polykarbonaattilinssin tai karkaistu lasisuojuksen sisäpinnalla oleva kondenssivesi vähentää valon läpäisyä. Lauhteen haihtuessa jäljelle jääneet mineraaliesiintymät kerääntyvät vuodenaikojen kuluessa ja heikentävät tuotantoa entisestään.
Liitäntälaitteen komponenttien korroosio on kolmas tapa. Elektrolyyttikondensaattoreita ja muita liitäntälaitekomponentteja ei ole suunniteltu altistumaan nestemäiselle vedelle. Niiden liittimien korroosio nopeuttaa ikääntymisprosessia, joka on kuvattu liitäntälaitteiden kondensaattoreita ja käyttöikää käsittelevässä artikkelissa.
Karkaistu lasi vs. polykarbonaattilinssit
Polykarbonaatin suorituskyky riippuu laadusta, UV-stabilaatiosta, pinnoitteista ja altistumisesta. Kellastuminen vaikuttaa optiseen suorituskykyyn, kun taas halkeamien vaikutus tiivistykseen riippuu niiden syvyydestä ja sijainnista. Materiaalin nimestä ei voida päätellä kiinteää kymmenen vuoden IP-suojan menetystä; tarkasta varsinainen kansi, liitokset ja tiivisteet.
Karkaistu lasi on yleensä UV-kestävämpi kuin polymeeripäällysteet, eikä siinä ole polykarbonaatin UV-hajoamismekanismia. Sen optinen ja pinnan pitkäaikainen kunto riippuu edelleen lasin laadusta, pinnoitteista, likaantumisesta, puhdistuksesta ja mekaanisesta altistumisesta. Asennuksissa, joissa pitkäaikaisella vesitiiviydellä on merkitystä – rannikkotiet, meriympäristöt ja teollisuusalueet, joissa on kemiallinen ilmakehä – peitemateriaali on olennainen osa kosteudenhallintaspesifikaatiota, ei pelkästään esteettinen valinta.
Huolto ja tiivistys
Esteetön kotelo voi mahdollistaa tiivisteen vaihdon, jos suunnittelu ja valmistajan ohjeet niin edellyttävät. Käytä määritettyjä osia ja kokoamismenettelyä ja varmista, että vaadittu tunkeutumissuojaus on kunnossa huollon jälkeen.
Pysyvästi suljetun kokoonpanon korjausvaihtoehdot riippuvat valmistajan suunnittelu- ja huolto-ohjeista. Jos määritettyä tiivistystä ei voida palauttaa hyväksytyllä korjauksella, viallinen kokoonpano voi olla tarpeen vaihtaa. Sisällytä huoltopääsy, varaosat ja korjauspolitiikka elinkaariarviointiin.
Käytännön vaikutukset
IP-luokitus on mielekäs lähtökohta. IP66 vahvistaa, että oikein koottu uusi valaisin tarjoaa asianmukaisen perussuojan. Mutta se ei ole 20 vuoden takuu. Valaisimen todellinen vesitiiviys pitkällä aikavälillä riippuu tiivistemateriaalista ja geometriasta, linssin materiaalista, paineentasauksen laadusta, tarjoaako mukautuva pinnoite toissijaisen suojan elektroniikalle ja voidaanko kotelo tiivistää uudelleen kentällä. (Parker)
Arvioitaessa valaisimia pitkäaikaissovelluksiin, alla olevat kysymykset antavat hyödyllisempää tietoa kuin pelkkä IP-luokka:
- Mitä tiivistemateriaalia käytetään, ja mikä on sen ilmoitettu käyttöikä tai lämpötilaluokitus?
- Onko olemassa painetta tasaava kalvo vai onko kotelo riippuvainen yksinomaan tiivisteistä?
- Onko piirilevy päällystetty toissijaisena kosteussulkuna vai onko tiiviste ainoa suojakeino?
- Miten tiivisteen suorituskyky varmistetaan vanhenemisen jälkeen – ei vain uuden valaisimen IP-luokka?
Ymmärryksen seuraava taso
Kosteusvauriot ja liitäntälaitteen ikääntyminen tarvitsevat erilliset todisteet.
Kondensoituminen ja kontaminaatio voivat aiheuttaa johtimien ja liitäntöjen korroosiota, vuotovirtoja ja vaurioita elektroniikassa. Liitäntälaitteen kondensaattorien lämpövanheneminen on erillinen mekanismi, joka on myös huomioitava.
Käyttöikä ja luotettavuus
Miten liitäntälaitteen kondensaattorit vaikuttavat käyttöikään.
Elektrolyyttikondensaattorien terminen vanheneminen on yksi mekanismeista, miksi valaisimen todellinen käyttöikä voi jäädä datalehden kuvasta.
Yhteenveto
Korroosionkestävä kotelomateriaali ratkaisee yhden ongelman – hajoaako kotelo itse – mutta ei ratkaise tätä mekanismia. Sisällä oleva elektroniikka on metallia kotelon materiaalista riippumatta, ja kondenssivesi vaikuttaa niihin yhtä lailla, kun kosteus on löytänyt tien kaapeliläpivientien ja tiivisteiden läpi.
IP66 kuvaa suojaa pölyltä ja voimakkailta vesisuihkuilta määritellyissä IEC 60529 -testiolosuhteissa. Se ei takaa tiettyä käyttöikää tai todisteita höyrynpitävyydestä. Todisteiden on yksilöitävä malli, kokoonpano, ilmastointi ja sovellettavat valaisimen vaatimukset standardin IEC 60598-1 mukaisesti. (IEC 60529)