Gradi di protezione IP per quadri elettrici

Quando si progetta o si installa un quadro elettrico, la scelta dell’involucro non riguarda soltanto dimensioni, materiale e disposizione dei componenti. Va valutata anche la protezione contro il contatto con parti pericolose e contro la penetrazione di corpi solidi, polvere e acqua. Queste caratteristiche sono espresse dal grado di protezione IP.

Il codice IP consente di capire se un involucro è adatto a un locale tecnico asciutto, a un ambiente industriale polveroso, a un’installazione esterna o a un’area sottoposta a lavaggi. Per scegliere correttamente l’IP dei quadri elettrici, però, non basta preferire il numero più alto: occorre collegare ogni cifra alle condizioni reali di utilizzo e alle prescrizioni applicabili.

Il grado IP descrive prove specifiche sull’involucro. Non è una definizione generica di prodotto “impermeabile” e non valuta, da solo, urti, corrosione, raggi UV, condensa o resistenza chimica.

Che cosa significa grado di protezione IP

La sigla IP identifica il sistema di classificazione definito dalla norma internazionale IEC 60529 e recepito in Europa come EN 60529. In Italia il riferimento è la CEI EN 60529. La norma riguarda i gradi di protezione forniti dagli involucri delle apparecchiature elettriche e stabilisce designazioni, requisiti e metodi di prova.

Le lettere IP sono seguite normalmente da due cifre caratteristiche:

• La prima cifra indica la protezione contro l’accesso a parti pericolose e contro l’ingresso di corpi solidi estranei;
• La seconda cifra indica la protezione contro gli effetti dannosi dovuti alla penetrazione dell’acqua.
  
  

Possono comparire anche lettere addizionali o supplementari, utilizzate per comunicare informazioni ulteriori. Quando una caratteristica non è specificata, al posto della cifra viene impiegata la lettera X: IPX5, per esempio, dichiara la protezione contro i getti d’acqua senza attribuire una classe alla protezione dai solidi.

Come si legge il codice IP di un quadro elettrico

Consideriamo il codice IP65. Il numero 6 indica la massima classe prevista dalla scala relativa ai solidi: l’involucro è a tenuta di polvere. Il numero 5 indica la protezione contro i getti d’acqua nelle condizioni definite dalla prova. Le due cifre devono sempre essere lette separatamente.

ESEMPIO IP65 = prima cifra 6, protezione totale contro la polvere; seconda cifra 5, protezione contro i getti d’acqua. Il codice non dichiara l’idoneità all’immersione.

Un valore più elevato corrisponde generalmente a una prova più severa all’interno della stessa scala. Questo non significa, tuttavia, che un IP elevato sia sempre la soluzione migliore. Un involucro sovradimensionato può aumentare costi, peso e difficoltà di dissipazione termica senza offrire un vantaggio reale nell’ambiente considerato.

Prima cifra: protezione contro corpi solidi e polvere

Per i quadri elettrici installati in officine, falegnamerie, magazzini o reparti produttivi, la presenza e la natura della polvere sono elementi decisivi. La classe 5 ammette un ingresso limitato purché non interferisca con il funzionamento; la classe 6 indica invece la tenuta alla polvere nelle condizioni di prova.

Seconda cifra: protezione contro l’acqua

Le classi relative all’acqua non devono essere interpretate come una semplice scala di “impermeabilità”. Getti e immersione rappresentano sollecitazioni diverse. Per questo, IP66, che riguarda getti potenti, non equivale automaticamente a IP67 o IP68, riferiti all’immersione.

Quale grado IP scegliere per i quadri elettrici

La scelta deve partire dall’analisi dell’ambiente e non da un codice predefinito. Il progettista deve considerare la posizione del quadro, la presenza di persone, la frequenza di apertura, il tipo di polvere, l’esposizione all’acqua, le modalità di pulizia e le prescrizioni delle norme applicabili.

Quadri in ambienti interni asciutti

In uffici, abitazioni e locali tecnici puliti e asciutti può essere adeguato un grado come IP20 o IP21, purché il quadro sia installato in posizione protetta e le prescrizioni specifiche non richiedano livelli superiori. La prima cifra 2 limita l’accesso con un dito alle parti pericolose; la seconda cifra dipende dall’eventuale rischio di gocciolamento.

Quadri in ambienti umidi o polverosi

In cantine, autorimesse, magazzini, laboratori o reparti produttivi è spesso necessario aumentare la protezione. IP44 protegge da piccoli corpi solidi e spruzzi, mentre IP54 aggiunge la protezione dalla polvere in quantità dannosa. Se sono possibili getti d’acqua, può essere richiesto IP55 o un grado superiore.

In questa fascia la scelta ricade di norma su involucri in vetroresina o in poliammide rinforzato con fibra di vetro: le cassette di derivazione per impianti di distribuzione BT e industriali di DKC dichiarano gradi IP43 e IP54 con resistenza agli urti da IK08 a IK10, in versione vuota o già equipaggiata con morsettiere, e trovano impiego anche in ambienti corrosivi.

Quadri elettrici per esterno

All’esterno occorre valutare pioggia battente, polvere, insetti, vento, irraggiamento solare, sbalzi termici, condensa e possibili getti. IP55, IP65 o IP66 sono frequenti nelle applicazioni esposte, ma il grado preciso dipende dalla collocazione e dalle condizioni previste. Una tettoia o un armadio aggiuntivo può modificare il livello di esposizione, senza eliminare la necessità di una verifica tecnica.

Sulle reti di distribuzione elettrica, telecomunicazioni, gas e acqua e sugli impianti di regolazione del traffico, gli armadi stradali in vetroresina della serie DKC Conchiglia sono certificati IP44 e IP55 e affiancano al grado di protezione la resistenza ai raggi UV, mentre i rilievi frontali contribuiscono alla resistenza meccanica dell’involucro. Le versioni componibili, con vani affiancabili in altezza, larghezza e profondità e portelli di tre dimensioni, permettono di dimensionare l’involucro sull’apparecchiatura da alloggiare: una scelta che incide sull’ingombro e sulla gestione termica quanto sul grado IP.

Lavaggi e condizioni gravose

Industria alimentare, autolavaggi e reparti sottoposti a sanificazione possono richiedere protezione contro getti potenti o lavaggi ad alta pressione e temperatura. In questi casi devono essere considerati IP66, IP69 o classificazioni specifiche come IP69K quando applicabili. IP69 e IP69K non sono sinonimi: fanno riferimento a standard e procedure di prova differenti.

Tradurre le condizioni di esercizio di un impianto nel codice IP corretto non è sempre immediato, soprattutto quando polvere, lavaggi ed esposizione esterna si sommano. 

Confronto tra i gradi IP più utilizzati

Il grado IP del quadro dipende anche dall’installazione

Il valore indicato dal costruttore si riferisce all’involucro configurato e montato secondo determinate condizioni. Durante il cablaggio, lavorazioni e accessori possono ridurre la protezione effettiva. Una foratura non corretta, un pressacavo non adeguato o una guarnizione danneggiata possono trasformare un quadro IP65 in un insieme con prestazioni inferiori.

Le istruzioni di montaggio e la documentazione tecnica di prodotto vanno consultate prima delle lavorazioni: indicano quali accessori sono compatibili con il grado dichiarato e con quali modalità di installazione. Negli armadi componibili, un configuratore consente di definire già in fase di ordine vani, portelli e allestimento interno, riducendo le lavorazioni in cantiere e quindi i punti in cui la protezione può essere compromessa.

Per preservare il grado IP occorre verificare:

• compatibilità e serraggio dei pressacavi con il diametro esterno dei cavi;
• corretta posa e continuità delle guarnizioni di porte, piastre e flange;
• chiusura dei fori non utilizzati con tappi aventi grado adeguato;
• rispetto delle coppie di serraggio indicate dal fabbricante;
• idoneità di ventole, filtri, pulsanti, spie e altri accessori installati;
• assenza di deformazioni, corrosione o danneggiamenti sulle superfici di battuta.

Protezione IP e dissipazione del calore

Un involucro molto chiuso limita gli scambi d’aria e può aumentare la temperatura interna. La selezione dell’IP dei quadri elettrici deve quindi essere coordinata con il calcolo termico, la potenza dissipata dai componenti e la temperatura ambiente. Se sono necessari ventilatori o filtri, questi devono essere scelti e montati in modo da mantenere il grado richiesto.

Alcune soluzioni costruttive permettono di conciliare le due esigenze senza ricorrere ad accessori attivi: nei contenitori in vetroresina per gruppi di misura, per esempio, l’aerazione è ottenuta con un labirinto perimetrale, e il grado di protezione è dichiarato secondo la CEI EN 60529 insieme alla resistenza agli urti secondo la CEI EN 62262.

ATTENZIONE: Un grado IP superiore non sostituisce il dimensionamento termico. Protezione ambientale e gestione del calore devono essere verificate insieme.

Fattori non descritti dal codice IP

Il codice IP non copre ogni requisito ambientale o meccanico. A seconda dell’applicazione, devono essere valutati separatamente:

• resistenza agli urti, espressa mediante codice IK;
• corrosione e compatibilità con sostanze chimiche;
• raggi ultravioletti e invecchiamento dei materiali;
• condensa interna e variazioni di temperatura;
• comportamento al fuoco e caratteristiche del materiale;
• ventilazione, raffreddamento e sovratemperatura;
• requisiti ATEX o di altri ambienti speciali.

Checklist per scegliere l’IP di un quadro elettrico

1. Definire se l’installazione è interna, esterna, riparata o completamente esposta.
2. Individuare i corpi solidi presenti: oggetti, fibre, polvere grossolana o polvere fine.
3. Valutare acqua e pulizia: condensa, gocce, pioggia, spruzzi, getti o immersione.
4. Controllare le prescrizioni delle norme d’impianto e di prodotto applicabili.
5. Verificare che pressacavi, accessori e lavorazioni mantengano il grado dell’insieme.
6. Coordinare il grado IP con dissipazione termica, corrosione, raggi UV e resistenza meccanica.
7. Confermare le condizioni di prova e le istruzioni dichiarate dal costruttore.

Scegliere l’involucro giusto, con il partner giusto

Letta correttamente, la coppia di cifre separa due errori che si pagano entrambi: una protezione insufficiente, che si manifesta in esercizio, e un involucro sovradimensionato, che pesa su costi e temperatura interna.

La scelta finale deve unire condizioni ambientali, requisiti normativi, documentazione del fabbricante e qualità dell’installazione. Solo questa valutazione complessiva permette di mantenere le prestazioni dichiarate del quadro nelle condizioni in cui lavora davvero.

Prima di chiudere la specifica conviene confrontare le condizioni rilevate con le classi effettivamente dichiarate dalle serie disponibili, verificando materiale, grado IP, resistenza agli urti e accessori compatibili. Per gli involucri in vetroresina e in poliammide rinforzato destinati a distribuzione BT, illuminazione pubblica e reti tecnologiche, un confronto con l’ufficio tecnico del costruttore già in fase di progetto è la via più rapida per arrivare a una configurazione coerente con l’ambiente, senza sovradimensionare.

Domande frequenti

1. Qual è il grado IP minimo per un quadro elettrico?

Non esiste un valore unico per ogni applicazione. Negli ambienti interni asciutti è comune IP20, mentre per esterni o locali umidi e polverosi possono essere necessari IP44, IP54, IP55, IP65 o superiori. La scelta deve sempre derivare dal progetto e dalle norme applicabili.

2. IP65 è migliore di IP66?

IP66 prevede una prova più severa contro i getti d’acqua rispetto a IP65; entrambi indicano tenuta alla polvere. Tuttavia il grado corretto è quello adeguato all’ambiente, non semplicemente quello con la cifra più alta.

3. Un quadro IP67 può restare immerso?

IP67 riguarda l’immersione temporanea nelle condizioni definite dalla prova. Per l’immersione continua si utilizza IP68, con profondità e durata specificate dal costruttore.

4. Che cosa significa X nel codice IP?

La X indica che quella caratteristica non è specificata o dichiarata. IPX5 comunica la protezione contro i getti d’acqua senza attribuire una classe per i solidi.

5. IP69 e IP69K sono la stessa cosa?

No. IP69 appartiene alla classificazione IEC 60529; IP69K è associato alla norma ISO 20653. Le prove e i campi di applicazione non coincidono completamente.

6. Il grado IP resta invariato dopo il cablaggio?

Solo se tutte le lavorazioni, le guarnizioni, i pressacavi e gli accessori rispettano le istruzioni del costruttore. L’installazione può ridurre il grado dell’insieme.