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IP68 與 IP69K 電纜密封接頭比較:清洗噴淋與浸沒應用指南

依浸沒、清洗噴淋、標準適用範圍、試驗報告、安裝配置及雙重曝露驗收,比較 IP68 與 IP69K 電纜密封接頭。

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Victor Huang,倍拓電纜接頭的品質與製程工程師

關於作者

Victor Huang

品質與製程工程師

具 9 年以上製造品質經驗,負責協調電纜密封接頭金屬與塑膠零件的檢驗、最終檢查及可追溯性。

作者文章Victor@bepto.com

IP68 浸水與 IP69K 清洗噴水,應對的是不同的水曝露條件。若電纜引入口會面臨兩者,應選擇其適用試驗結果涵蓋兩種條件的組裝配置。將各項結果所代表的接頭、電纜、密封件及安裝方式,與預定安裝的引入口比對。高壓噴水試驗結果不能證明浸水性能;型錄上的兩個標示也可能代表不同配置。

重點摘要

  • 將清洗噴水與浸水分開比對引入口處的水曝露條件。
  • 確認兩項結果都涵蓋預定的接頭、電纜、密封件及外殼安裝方式。
  • 浸水須考量深度或壓力、持續時間及試件狀態;噴水則須考量噴嘴、溫度、壓力及方向。
  • 若清洗後會接著浸水,請確認結果是否涵蓋清洗後的狀態。
  • 零件、安裝方式或水曝露條件變更時,重新確認相關性能限值。

先界定此引入口的兩種曝露

先確認到達引入口的水。清洗噴水時,噴嘴或噴灑模式、設備處的水溫與壓力、距離、角度及直接受水部位都會影響負荷。持續時間、清洗頻率及設備狀態也同樣重要。

浸水時,應比較引入口處的水位或壓力、持續時間、液體、溫度、方向及循環次數。設備運轉狀態與要求的合格條件也應符合評估情境。這些是應用條件,不是通用試驗值。

兩種曝露可能是彼此獨立的清洗與淹水事件,也可能是清洗後積水仍留在低位引入口周圍。若是後者,開始浸水時,密封件及外殼可能仍處於高溫、潮濕或已受清洗影響的狀態。這些狀態可能影響後續結果。

獨立試驗可能分別確立等效配置的不同分類,但未必能說明高溫或化學品輔助清洗是否會改變後續浸沒表現。應確認佐證是否涵蓋該狀態。

若要進一步了解防護分類及僅適用於清洗噴水的選型,請參閱「工業清洗噴淋用 IP68/IP69K 比較資料」。若引入口會同時面臨兩者,應依相同的預定接頭、電纜、密封件及安裝配置,分別核對每種水曝露條件。

逐項標明試驗來源,勿挪用其適用範圍

IEC 60529:1989+AMD1:1999+AMD2:2013 CSV,第 2.2 版,分類電氣設備外殼所提供的防護。浸沒報告必須列出 IPX8 條件。IEC 也提供不含 K 的水柱分類。

ISO 20653:2023,第 3 版適用於道路車輛電氣設備外殼。我會將帶 K 的宣稱限制於該範圍,不把它視為 IEC 結果或通用工業認證。水柱試驗應依專案採用的標準及適用設備範圍辦理。

閱讀結果時,應一併確認完整試驗代碼、標準及版次、設備適用範圍、方法與合格條件。IEC 60068-2-18:2017 區分水滴、衝擊、浸水及高壓水試驗方法,並指出這些不是腐蝕試驗。應採用適用於設備的方法;僅引用標準無法證明特定組裝配置已通過該試驗。

確認兩種防護標示涵蓋的接頭、電纜及安裝方式

安裝後的組裝配置不只有接頭本體。應確認確切型號、尺寸、材料及表面處理、電纜結構與完整外徑(OD)範圍,以及密封嵌件或膠料。兩項水試驗結果的適用範圍都必須涵蓋這些細節。

O 形環、墊圈、鎖緊螺帽、轉接頭或異徑接頭都可能改變外殼處的密封。壁面材料、孔洞或螺紋、壁厚及就位表面也很重要。應將方向、電纜支撐、準備方式及鎖緊方法與受測配置比對。

依相關圖面及說明使用確切的零件與配件組合。若試驗使用其他變體,應查明製造商是否說明可涵蓋你的型號,或提供適用理由。共用系列名稱不能證明密封配置相同。

IEC 62444:2010 涵蓋供應狀態下完整接頭的構造及性能。侵入防護結果則對應試驗組裝配置所呈現的外殼邊界。因此,變更電纜、密封件或安裝堆疊,都可能改變該結果是否適用。

各項報告不必使用同一個實體試件,但都必須涵蓋預定配置。支援文件應列明允許的變體範圍,讓你能確認所需尺寸及密封選項是否包含在內。

小型金屬外殼上安裝的電纜密封接頭,旁邊有噴嘴、壓力計、標有刻度的水柱筒、計時器、卡尺、墊圈、鎖緊螺帽及空白工作表
安裝好的接頭旁有噴水噴嘴、壓力計、水柱及計時器,呈現檢查噴水與浸水條件時所使用的不同設備。

並列比較兩種水曝露條件

下列表格說明如何針對一個預定引入口進行比較。即使兩種標示出現在同一型錄頁面,也應將噴水與浸水條件分開核對。若缺少試驗條件或未說明密封件,就必須先釐清,才能依據該結果。

選型因素 你的引入口條件 應核對的噴水結果 應核對的浸水結果 比較仍不足之處
曝露 噴嘴、溫度、壓力、距離、角度、持續時間及運轉狀態;水位或壓力、時間、液體及方向 方法、嚴酷程度、試件狀態及合格條件 明列的 IPX8 條件、試件狀態及合格條件 未說明你的使用工況所需條件。
標準與範圍 適用於噴水及浸水的設備要求 確切的 IEC IPX9、ISO IPX9K 或其他適用方法及版次 確切 IEC 60529 或其他適用的浸沒方法及版次 代碼或設備適用範圍與水作用方式或應用情境不符。
接頭與電纜 確切接頭變體、電纜結構及外徑(OD)範圍 結果所涵蓋的型號、尺寸、密封變體及電纜 結果所涵蓋的型號、尺寸、密封變體及電纜 僅列出系列名稱,或電纜、尺寸超出涵蓋範圍。

密封件、外殼安裝方式及任何指定曝露順序也必須一併比較:

選型因素 你的引入口條件 應核對的噴水結果 應核對的浸水結果 比較仍不足之處
密封件及安裝方式 膠料/嵌件、墊圈、鎖緊螺帽、轉接頭、壁面、孔洞或螺紋、就位表面及組裝方式 受測零件及面板介面 受測零件及面板介面 零件或安裝方法已變更,卻沒有支援資料或相關試驗。
試驗結果 所需觀察項目及合格條件 報告、結果、偏差及適用配置 報告、結果、深度或壓力、時間及適用配置 標示或摘要未提供結果,或未交代試件與條件。
曝露順序 獨立事件,或清洗噴水後接續浸水 適用時,噴水後的狀態 在該起始狀態下的浸水性能 以乾淨試件分別進行的試驗,未涵蓋要求的曝露順序。

依實際報告條件回答這些問題。表格不預設壓力、深度、持續時間或合格限值。若某型號提供多種密封件或電纜範圍,所選選項必須同時涵蓋在兩項結果內。

分開檢查電纜引入口的浸沒與清洗噴淋 垂直比對流程記錄已安裝的引入口,分別核對浸沒及清洗噴淋條件,再指定能符合所有適用曝露的一組配置。 分開核對每種水曝露 1. 記錄已安裝的引入口 接頭、電纜、配件、外殼及狀態 兩項比較都使用相同零件 2A. 浸沒工況 水位或壓力・時間・液體・循環次數 方向・通電狀態・驗收 符合 IEC IPX8 條件 比對浸沒深度、時間、方向、及狀態 2B. 清洗噴淋工況 噴嘴・壓力・溫度・距離 角度・作用時間・順序・直接沖擊點 符合所述水柱試驗 標明標準、版次與範圍 3. 需要時核對兩種曝露條件 比對試件與配置細節 浸沒結果與水柱結果分開記錄 配置不同時重新試驗 4. 指定完整引入口 電纜範圍・引入口幾何・配件 組裝說明・試驗報告識別資料 化學品・熱・排水・電纜負荷 一份規格涵蓋已安裝引入口
在指定同一電纜引入口同時承受兩種曝露前,分別比較已安裝零件、浸沒條件及清洗噴淋條件。

若變體範圍有明確說明,或有合理的工程評估支持,變更後的配置仍可能在涵蓋範圍內;否則,應針對尚未釐清的條件測試預定配置。評估可以說明結果是否適用,但不能補造缺少的水試驗結果,也不能證明未測試的曝露順序。

處理不相符及尚未解答的問題

以下三種結果可協助決定下一步:

  1. 適用於所述工況:兩項水試驗結果都涵蓋預定組裝配置及曝露條件,包括任何必要的曝露順序。
  2. 需要更多資料:報告、條件、試件細節或變更後的配置尚未釐清。應索取相關涵蓋資料或試驗結果;缺少資料並不代表實體試驗未通過。
  3. 選擇其他配置:文件所述電纜、介面或水曝露條件超出支援範圍。此不相符是針對目前擬議的安裝方式,不代表此接頭的所有用途都不適用。

噴水試驗採用一種密封膠料、浸水試驗採用另一種密封膠料,單憑這兩項結果不能證明同一選定膠料的性能。同樣地,裸露螺紋壁面的結果,未必涵蓋使用不同墊圈或轉接頭的間隙孔引入口。在認定兩種曝露皆適用之前,應核對允許的變體範圍,或測試預定配置。

處理清洗噴淋後再浸沒的情況

若清洗後接著積水,應考量開始浸水時外殼的狀態。此時外殼可能仍處於高溫、受壓、沾有清潔劑,或受到溫度循環或機械擾動影響。以乾淨試件分別進行試驗,可能無法回答此狀態下的性能問題。

若所需工況取決於曝露順序,應採用相關的序列試驗,或依專案要求允許的方式進行合理工程評估。僅有獨立的防護標示,無法說明清洗噴水後再浸水時的表現。

例如,清洗噴水可能濺到低位的泵浦控制引入口,之後堵塞的集水坑又可能使水位升到高於該引入口。應比較實際噴水路徑、水位及浸水時間。附近地面潮濕,並不能證明接頭所受的水負荷。

若清洗後的狀態很重要,即使零件相同,以乾淨試件取得的結果仍可能不足。應透過相關試驗或評估釐清。先確認噴水方法及浸水時間,因為比較曝露順序必須以這些基本條件為前提。

索取各項防護標示所依據的試件及曝露條件。代碼本身無法告訴你其涵蓋的浸水深度;噴水結果也不能提供浸水合格證據。

水防護結果仍無法回答其他選型問題。清潔劑種類及濃度、沖洗、腐蝕、溫度循環、衛生設計、電纜負荷及排水都須另行確認。水侵入試驗結果不能證明化學相容性或耐腐蝕性。材料選型指南說明材料選擇;潛水式引入口壓力指南則說明較深浸水時的負荷。應將這些資訊與適用於你引入口的水試驗結果一併參考。

只用靜水頭界定浸沒列

靜水表壓是引入口上方液柱相對於自由液面壓力所形成的理想靜壓。我會記錄液體密度及至接頭的垂直深度,將深度換算為理想壓力作為初步判斷。

將深度或壓力、持續時間、液體、方向、設備狀態及驗收條件,與確切的 IPX8 報告比較。此計算不代表定向水柱,也不會產生侵入防護(IP)分類。

工具壓力與環境靜水壓力計算器將指定的液體深度與密度換算為浸沒要求下的理想靜態表壓。再將換算所得條件與確切的安裝引入口報告比較;此計算不構成 IP 防護等級核准,也不是水柱試驗結果。p = ρgh液體垂直深度液體密度重力加速度開啟計算器

靜水頭是靜止液柱造成的負荷,可能未包含液面壓力、波浪及短暫的泵壓變化。加速度、溫度變化及外殼內部壓力也可能相關。我會將適用條件納入專案依據。潛水式電纜引入口壓力指南說明深水或長時間工況負荷如何經電纜護套、密封件、壁面及外殼傳遞。此計算的用途仍從屬於水柱與浸沒佐證。

安裝試驗結果涵蓋的配置

選定的接頭、電纜、密封件及配件,應與相關水試驗結果所依據的安裝方式及組裝說明相符。選擇變體時應同時考量兩種曝露條件:適用於浸水的配置,可能與僅供清洗噴水的配置不同。

組裝前,應依選定變體核對交付的接頭與密封件。IP68 安裝核對項目說明電纜量測、引入口準備、配件順序、鎖緊方式及兩處密封介面。正確安裝可維持受測配置,但不能取代噴水或浸水試驗結果。

實驗室標誌無法識別你需要的試驗結果。應核對報告的方法、試件及出處。NIST 區分認可與產品認證;兩者都不能證明未報告的結果,也不能將結果延伸至其他組裝配置。

電纜結構或外徑(OD)不同,可能改變密封涵蓋範圍。O 形環、墊圈、轉接頭、壁面或孔洞不同,也可能改變外殼介面。這類變更會影響的性能都應重新確認。

清潔劑、噴嘴、清洗順序、淹水水位或持續時間的變更,都可能改變曝露條件及順序。修訂後的報告或新變體也可能改變支援範圍。若原有條件仍涵蓋安裝情境,既有結果仍可使用。

為兩種水曝露條件選擇合適配置

IP68 浸水與 IP69K 或其他適用的噴水標示,描述的是不同水負荷。應依引入口的實際條件選擇,並確認兩項結果都涵蓋預定的接頭、電纜、密封件及安裝方式。若浸水接在清洗之後,起始狀態也可能與水位及持續時間同樣重要。

使用接頭承受兩種工況之前,應先釐清缺少的條件及已知的配置不符。完整組裝配置必須維持所需密封與支撐;化學品或腐蝕問題也須另行確認。若電纜、密封件、安裝方式或水曝露條件變更,應重新檢視相關結果,不要假設舊標示涵蓋新配置。

雙重曝露電纜引入合格驗證常見問題

水柱與浸沒報告是否必須使用同一個實體試件?

不一定。每份報告都必須各自代表預定量產配置及適用曝露。若所需工況是先清洗噴淋再浸沒,使用清潔試件分別試驗可能留下順序缺口;此時需要專案接受的理由說明或依序進行的合格驗證。

同一接頭系列的兩份報告能否使用不同密封材料配方?

各自使用的試件可能得到有效結果,但僅憑這些結果,不能支持一組使用單一選定密封材料配方的量產引入口。在文件證明佐證適用於所選密封件,或共同配置完成合格驗證之前,應暫緩此配對。

清洗噴淋後若水位淹過電纜引入口,應如何處理?

另加明確的浸沒要求,列出水位或壓力、持續時間、液體、方向、狀態及驗收規則。若清洗後狀態可能影響後續浸沒結果,就應明確處理先後順序;水柱結果不能填補浸沒欄位。

ISO IPX9K 報告能否自動證明工業引入口的水柱工況?

否。ISO 20653:2023 適用於道路車輛電氣設備。工業專案應指定適用的設備標準及水柱方法,再核實報告範圍及其所代表的組件,而不是只因名稱含有 K 類標章就套用到工業引入口。

哪些變更需要重新檢視雙重曝露?

電纜、接頭變體、密封材料配方、配件疊層、外殼引入口、組裝程序、清洗方法、浸沒工況、曝露順序或報告範圍變更後,重新檢視受影響的矩陣列。變更不會自動使所有無關的列失效,但未被佐證涵蓋的介面也不能沿用既有結果。

來源與技術參考資料

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