技术概述
IPX0 至 IPX9 是防水维度的完整序列。写法上,字母 X 位于首位,表示该位未规定、未验证,只声明水防护等级;这与 IPX0 至 IPX9 之外的写法(如 IP65)含义不同,后者两位数字均已声明。理解这一点很关键:客户说"要 IPX7",谈的是防水单项;说"要 IP67",谈的是防尘与防水两项,少做一项即不满足。
序列背后的分类逻辑是水的形态,而不是"从轻到重排队"。0 级不试验;1 与 2 级是重力滴水,差别在样品姿态;3 与 4 级是淋水与溅水,差别在覆盖角度;5 与 6 级是喷嘴喷水,差别在孔径与流量;7 与 8 级是浸水,差别在水深与时长;9 级是高温高压喷射,叠加了温度对材料的影响。因此"能否用高等级覆盖低等级"要按类判断,同一类内可以覆盖,跨类往往不能。
判定语的标准口径是"进水量不致达到有害程度",而非"内部无水"。这句话把判定从"有无水"转向"水是否造成危害",因此检查清单比测量数据更重要:水是否触及带电部件、是否积聚在绝缘件表面、是否进入电缆、是否影响操作。报告若仅写"内部有少量水,判定合格"而不列检查项,结论缺乏支撑;反之仅写"内部无水"也不足以说明进行了完整检查。
检测样品
防水序列的试验条件差异大,样品准备需按项目区分:
- 按交付状态装配,密封件、堵头、透气膜、按键、显示窗、连接器全部就位,装配扭矩按工艺文件执行;
- 浸水类项目前记录质量,用于试验后称重比对;同时记录样品温度,控制与水温差不大于 5K;
- 喷水类项目确认外壳表面积,用于计算喷射时长,表面积按可被水直接喷到的外表面计;
- 9 级项目确认样品外形尺寸,据此选择转台方案(不超过 250mm 用小件方案)与喷嘴距离;
- 需要通电监测的项目按额定电压接线,引线穿孔密封,工装不遮挡受试面,试验前记录功能与绝缘基准。
检测项目
按等级列出试验条件与判定要点:
- IPX0:不试验,判定为"未规定防护";
- IPX1:滴水 1mm/min、10min,判定为顶面滴水无有害影响;
- IPX2:滴水 3mm/min、四方向各 2.5min,判定同上,姿态为 15° 倾斜;
- IPX3:摆管 60° 或喷头 60°、0.07L/min 每孔或 10L/min,判定为各方向淋水无有害影响;
- IPX4:摆管 180° 或喷头 180°、参数同上,总时长不少于 5min,判定同上;
- IPX5:6.3mm 喷嘴、12.5L/min、2.5 至 3m、1min/m² 且不少于 3min;
- IPX6:12.5mm 喷嘴、100L/min、距离与时长同上;
- IPX7:底部 1m 或顶部 0.15m、30min、温差不超过 5K;
- IPX8:深度、压力、时间按协议,严酷程度高于 7 级;
- IPX9 与 9K:80±5℃、8 至 10MPa、14 至 16L/min,四角度各 30s 或按面积喷射;
- 统一判定项:带电件、绕组、电缆头、绝缘表面、泄水孔、功能与绝缘电阻。
检测方法
- 条件核算法:喷水类项目的时长由外壳表面积决定,1min/m² 且不少于 3min。一台 2m² 的机柜需喷 2min×2=2min?实际应按 1min/m² 计算得 2min,再与 3min 下限比较取较大值,故为 3min;一台 8m² 的机柜则为 8min。核算错误会导致大面积样品试验不足,这是审核中常见的条件性缺陷。
- 姿态控制法:滴水类要求样品按正常安装姿态放置,2 级还需四个方向各倾斜 15°。不得为便于排水而临时改变倾角,也不得在样品下方垫高使水快速流走。姿态改变会直接改变水在顶面的停留时间与渗透路径。
- 喷射覆盖法:喷水与高压喷射要求覆盖全部可及表面,包含底面、背面与接线口。实际操作可用标记法:在受试面贴可移除标记,试验后检查是否全部被水冲掉,以证明覆盖完整。仅喷正面即判合格,是容易被复核发现的问题。
- 浸水控制法:7 级按样品高度选择水深判据,水温与样品温差不大于 5K;8 级按协议执行并写明参数。浸水时间从样品完全浸入起算,取出后按规定静置再开盖,静置时间不足会使水未汇聚到低点,难以判断路径。
- 判定清单法:按六项逐一核对。一是带电部件有无水;二是绕组是否进水(不允许潮湿运行者);三是电缆头附近有无积水或水是否进入电缆;四是绝缘件表面有无水膜或水珠,是否跨接爬电距离;五是有泄水孔时能否排出且不损害设备;六是功能与绝缘电阻是否在规定范围。六项中任一不满足,即判不合格。
- 覆盖判定法:同一类内可按严酷条件覆盖,例如 6 级覆盖 5 级、4 级覆盖 3 级,但须按覆盖方的条件执行并在报告中说明;跨类不能覆盖,8 级不覆盖 7 级的具体参数,9 级不覆盖 7 级与 8 级。覆盖关系属技术评估结论,须由检测方写入报告,不能由委托方自行声明。
- 失效定位法:按等级反推路径。1 级与 2 级多为顶盖搭接与螺钉孔;3 级与 4 级多为侧壁拼缝、门缝与铰链孔;5 级与 6 级多为密封条被掀起、卡扣盖被冲开;7 级与 8 级多为穿墙件、线缆格兰头、壳体接缝的静水压渗漏;9 级多为高温下密封件软化后的喷射渗透。
检测仪器
设备按等级配置:滴水装置(含滴孔分布板与流量控制)、摆管淋水装置、淋水喷头(带平衡挡板)、标准喷嘴、浸水箱(带水深标尺、水温控制与加热)、高温高压喷射装置(含加热器、高压泵、转台)。计量器具有流量计、压力表、温度计、计时器、卷尺(测表面积与距离)、电子天平。喷嘴与滴孔长期使用会变形或堵塞,须建立校验与清理记录;高温高压装置的密封件属易损件,试验前应检查是否老化。
应用领域
IPX 序列广泛用于户外灯具、充电设施、动力电池、汽车部件、通信设备、安防产品、家用电器、医疗设备与消费电子。选型建议按现场水形态描述:仅凝结水滴落选 1 级或 2 级;雨水斜打选 3 级或 4 级;冲洗选 5 级或 6 级;短时落水选 7 级;长期浸没按协议选 8 级;高温高压清洗选 9 级或 9K 级。按形态选比按数字选更贴近实际。
常见问题(FAQ)
问题一:IPX6 能覆盖 IPX5 吗?
通常可以。两者使用同一类喷嘴,6 级的孔径与流量都高于 5 级,覆盖了 5 级的严酷度。实践中按 6 级条件试验,可同时声明 IPX5 与 IPX6,但须满足 5 级的覆盖要求(全部可及表面),并在报告中说明以 6 级条件覆盖 5 级。若客户要求分别出数据,则需分别试验。
问题二:IPX8 能覆盖 IPX7 吗?
不一定。7 级条件固定(1m 或 0.15m、30min、温差不超过 5K),8 级条件由协议规定,只要求严酷程度更高。若 8 级条件为 2m/24h,则其压力与时长均超过 7 级,通常可覆盖;若 8 级为 1.5m/1h,虽严酷但未验证 7 级的温差条件,覆盖关系需技术评估。结论应写入报告,不能默认。
问题三:IPX9 和 IPX9K 是同一个等级吗?
不是。GB/T 4208-2017 中写作 9 级与 9K 级,二者喷射参数体系相近,9K 针对车辆高压清洗工况;而市场上常见的 IP69K 来自 ISO 20653 与 DIN 40050-9 体系。三者在角度、距离、流量上存在差异,跨体系引用须核对条款,不能仅凭名称相同就互认。
问题四:判定说"无有害进水",到底怎么掌握?
按六项清单掌握:带电件、绕组、电缆头、绝缘表面、泄水孔、功能与绝缘。水若只停留在壳体低点、未接触上述部位且能排出,通常不算有害;水若在接线端子、PCB 焊盘、连接器插针附近,即使功能正常也判不合格,因为长期会引发电化学迁移。判定时应拍照记录水痕位置,作为结论依据。
问题五:只做 IPX4,能不能宣传"防雨"?
4 级是溅水,模拟各方向溅水,不包含持续降雨的累积水量。宣传"防雨"容易被理解为可在雨中长期使用,与实际验证不符。较稳妥的表述是"通过 IPX4 溅水试验",把结论限定在验证范围内。若产品定位为户外长期使用,宜按 3 级或更高做淋水试验,并在说明书中写明安装条件。
问题六:试验用水有要求吗?
有。水质会影响残留物与判定:含杂质多的水会在样品表面留下导电沉积,可能造成假性漏电或掩盖真实水痕。规范做法是使用清洁的自来水或去离子水,水温按标准控制在常温范围,浸水类还须控制与样品温差不大于 5K。报告中一般记录水温,必要时记录水质。
问题七:防水等级试验后样品能回用吗?
不建议。浸水后腔体与线束内部可能残留水分,喷水后密封件可能已产生永久变形,高压高温喷射还可能使材料局部老化。即使功能正常,回用样品在后续使用中存在隐患。若必须回用,应在报告中注明其经历过的项目与条件,并由供需双方确认。


