Indices IP et IK : la protection des enveloppes
Guide · Indices de pénétration et de choc des enveloppes
Un indice IP vous dit ce qui peut entrer dans une enveloppe, et un indice IK vous dit ce que l'enveloppe peut encaisser de l'extérieur. Le code IP est défini par la CEI 60529 et utilise deux chiffres caractéristiques, le premier pour les corps solides et la poussière, le second pour l'eau, avec des lettres optionnelles pour les cas particuliers. Le code IK est défini par la CEI 62262 et cote la tenue aux chocs mécaniques en joules. Les deux sont des revendications du fabricant, normalement étayées par des essais accrédités, et non des marques réglementaires en soi. Ce guide explique chaque chiffre, comment chaque protection est testée, et comment spécifier et revendiquer légitimement un indice sans promettre plus que ce qui a été démontré.
Ce qu'est le code IP, et ce qu'il n'est pas
Section intitulée « Ce qu'est le code IP, et ce qu'il n'est pas »Les lettres IP signifient International Protection, souvent lues comme protection contre la pénétration. La CEI 60529 définit un code court qui classe le degré de protection qu'une enveloppe procure à l'équipement qu'elle contient, contre deux familles de dangers : les corps solides étrangers (dont la poussière) et l'eau. Le code protège aussi les personnes contre l'accès aux parties dangereuses situées à l'intérieur de l'enveloppe.
Un code complet se lit ainsi :
IP 2 3 C H│ │ │ │ └─ lettre supplémentaire (optionnelle)│ │ │ └──── lettre additionnelle (optionnelle)│ │ └──────── deuxième chiffre caractéristique (eau)│ └──────────── premier chiffre caractéristique (solides)└───────────────── les lettres du codeDeux points comptent avant tout détail. D'abord, le code IP décrit l'enveloppe telle qu'assemblée et testée, pas un seul joint ou presse-étoupe. Ensuite, un indice IP n'est pas une marque de conformité. C'est une revendication technique sur la performance de l'enveloppe, normalement justifiée par un rapport d'essai selon la CEI 60529. Une norme produit peut rendre un niveau IP minimal obligatoire pour un cas d'usage (un luminaire installé en extérieur, un appareil lavable, un automate industriel en zone humide), et l'indice IP est alors vérifié dans l'évaluation de sécurité. Pris isolément, un indice IP ne confère aucun droit de mise sur le marché et ne fait pas partie du marquage CE.
Le premier chiffre caractéristique : solides et poussière
Section intitulée « Le premier chiffre caractéristique : solides et poussière »Le premier chiffre va de 0 à 6. Il fait deux choses à la fois : il indique la taille du corps solide tenu à l'écart, et il indique dans quelle mesure une sonde d'accès normalisée est tenue éloignée des parties dangereuses internes. Les chiffres 5 et 6 décrivent aussi la poussière.
| Chiffre | Protection contre les corps solides | Protection contre l'accès aux parties dangereuses | Moyen d'essai |
|---|---|---|---|
| 0 | Aucune protection | Aucune protection | Aucun |
| 1 | Objets ≥ 50 mm | Dos de la main | Sphère de 50 mm |
| 2 | Objets ≥ 12,5 mm | Doigt | Doigt d'épreuve articulé de 12 mm, 80 mm de long |
| 3 | Objets ≥ 2,5 mm | Outil | Tige ou fil de 2,5 mm de diamètre |
| 4 | Objets ≥ 1 mm | Fil | Fil de 1 mm de diamètre |
| 5 | Protégé contre la poussière (pénétration limitée, sans dépôt nuisible) | Fil | Chambre à poussière, talc |
| 6 | Étanche à la poussière (aucune pénétration) | Fil | Chambre à poussière, talc |
La distinction entre 5 et 6 est importante et souvent mal comprise. Protégé contre la poussière (5) autorise une faible pénétration de poussière, à condition qu'elle n'entre pas en quantité gênant le fonctionnement ou compromettant la sécurité. Étanche à la poussière (6) n'autorise aucune pénétration de poussière. Beaucoup d'enveloppes industrielles n'ont besoin que d'IP5X, car une zone de circuit scellée à l'intérieur du boîtier tolère un peu de poussière dans la cavité externe.
Le deuxième chiffre caractéristique : l'eau
Section intitulée « Le deuxième chiffre caractéristique : l'eau »Le deuxième chiffre va de 0 à 9. Chaque niveau est un essai distinct, avec son propre appareil, son débit d'eau, sa pression, sa distance, son angle et sa durée. L'idée clé est que les niveaux élevés ne sont pas un simple sur-ensemble des plus bas : un produit qui réussit l'immersion ne réussit pas automatiquement le jet sous pression, car la physique diffère.
| Chiffre | Protection contre l'eau | Moyen d'essai |
|---|---|---|
| 0 | Aucune protection | Aucun |
| 1 | Gouttes d'eau tombant verticalement | Boîte à gouttes, 1 mm/min, 10 min |
| 2 | Gouttes d'eau, enveloppe inclinée jusqu'à 15 degrés | Boîte à gouttes, inclinée, 4 positions |
| 3 | Eau en pluie jusqu'à 60 degrés de la verticale | Tube oscillant ou buse de pulvérisation |
| 4 | Projections d'eau de toutes directions | Tube oscillant ou buse, arc complet |
| 5 | Jets d'eau d'une buse de 6,3 mm, toutes directions | 12,5 l/min, distance 2,5 à 3 m |
| 6 | Jets puissants d'une buse de 12,5 mm, toutes directions | 100 l/min, distance 2,5 à 3 m |
| 7 | Immersion temporaire à 1 m pendant 30 min | Bac d'immersion |
| 8 | Immersion continue, conditions convenues fabricant et utilisateur | Immersion, profondeur et durée spécifiées |
| 9 (IPX9 / IPX9K) | Jets d'eau à courte distance, haute pression et haute température | 80 à 100 bar, environ 80 C, buse et angles définis |
Quelques clarifications qui évitent la plupart des erreurs de spécification :
- IPX5 et IPX6 sont des jets, IPX7 et IPX8 sont de l'immersion. Ce sont des menaces différentes. Un appareil étanche à l'immersion (basse pression statique) peut fuir sous un jet de 6,3 mm ou 12,5 mm, et inversement. Quand les deux comptent (agroalimentaire, machines à laver sous pression, équipement de pont marin), on déclare un double indice tel que IP66/IP68, car un seul chiffre ne peut représenter deux essais non emboîtés.
- IPX8 est ouvert. La profondeur et la durée sont convenues entre le fabricant et l'utilisateur, et IPX8 est en général plus sévère qu'IPX7, mais les conditions exactes doivent être indiquées. Une revendication IPX8 sans profondeur ni durée indiquées est incomplète.
- IPX9 et IPX9K décrivent la même famille d'essai par jet à haute pression et haute température. La désignation 9K provient de l'ISO 20653 pour les véhicules routiers et a été reprise dans la CEI 60529. Elle est courante sur les véhicules lourds, les machines agricoles et les équipements nettoyés au nettoyeur haute pression industriel.
Les lettres optionnelles
Section intitulée « Les lettres optionnelles »Au-delà des deux chiffres, la CEI 60529 autorise deux types de lettre. Elles sont optionnelles, et la plupart des produits grand public ne les utilisent jamais.
Lettre additionnelle (accès aux parties dangereuses)
Section intitulée « Lettre additionnelle (accès aux parties dangereuses) »Quand la protection contre l'accès aux parties dangereuses est meilleure que ce que le premier chiffre suggérerait seul, ou quand le premier chiffre est remplacé par X mais que la protection d'accès doit tout de même être indiquée, on ajoute une lettre additionnelle A, B, C ou D.
| Lettre | Sonde | Signification |
|---|---|---|
| A | Sphère de 50 mm | Protégé contre l'accès avec le dos de la main |
| B | Doigt d'épreuve de 12 mm | Protégé contre l'accès avec un doigt |
| C | Outil de 2,5 mm | Protégé contre l'accès avec un outil |
| D | Fil de 1,0 mm | Protégé contre l'accès avec un fil |
Lettre supplémentaire (information sur l'équipement)
Section intitulée « Lettre supplémentaire (information sur l'équipement) »Une deuxième lettre optionnelle donne une information supplémentaire sur l'équipement ou les conditions d'essai.
| Lettre | Signification |
|---|---|
| H | Appareil à haute tension |
| M | Essai de pénétration d'eau réalisé avec les parties mobiles de l'équipement en mouvement |
| S | Essai de pénétration d'eau réalisé avec les parties mobiles de l'équipement à l'arrêt |
| W | Adapté à l'usage dans des conditions météorologiques spécifiées, avec protection ou traitement additionnel |
Ainsi un code tel que IP2XC signifie : protection contre les doigts (premier chiffre 2), eau non testée ou non déclarée (X), et une protection d'accès explicite contre un outil (C). Le X est un substitut utilisé dès qu'une caractéristique n'a pas été testée ou n'est pas déclarée, comme dans les revendications partielles courantes IP6X (étanche à la poussière, eau non précisée) et IPX7 (immersion, solides non précisés).
Comment l'indice IP est réellement testé
Section intitulée « Comment l'indice IP est réellement testé »La crédibilité de toute revendication IP repose sur la méthode d'essai. La CEI 60529 prescrit l'appareillage et les critères d'acceptation pour chaque chiffre, et les laboratoires accrédités travaillent exactement à ces paramètres. L'équipement sous essai est normalement vérifié dans son orientation de service, et pour les essais à l'eau il est généralement hors tension, après quoi l'intérieur est inspecté pour détecter toute pénétration nuisible.
Solides et sondes d'accès
Section intitulée « Solides et sondes d'accès »Les essais d'accès et de corps solides utilisent un jeu gradué de sondes : une sphère de 50 mm, un doigt d'épreuve articulé normalisé de 12 mm long de 80 mm, une tige de 2,5 mm et un fil de 1,0 mm. Chaque sonde est appliquée avec une force définie et ne doit pas toucher de parties dangereuses sous tension ou mobiles et, pour les chiffres concernés, ne doit pas pénétrer du tout dans l'enveloppe.
La chambre à poussière (chiffres 5 et 6)
Section intitulée « La chambre à poussière (chiffres 5 et 6) »Les chiffres 5 et 6 sont testés dans une chambre à poussière remplie de talc fin maintenu en suspension. Pour les enveloppes de catégorie 2, on applique un vide pour créer une dépression contrôlée à travers l'enveloppe, simulant la respiration que le cyclage thermique provoque en service réel. Pour IP5X, l'essai est réussi si la poussière n'entre pas en quantité gênant le fonctionnement ou la sécurité ; pour IP6X, aucune poussière ne doit entrer.
Appareils de gouttes, pluie, jet et immersion
Section intitulée « Appareils de gouttes, pluie, jet et immersion »Les essais à l'eau s'intensifient à travers des bancs distincts :
- Boîte à gouttes pour les chiffres 1 et 2 : un bac perforé laisse tomber l'eau à débit contrôlé, échantillon à plat (1) ou incliné en quatre positions (2).
- Tube oscillant ou buse manuelle pour les chiffres 3 et 4 : un tube semi-circulaire de buses pulvérise l'échantillon sur un arc défini (60 degrés pour 3, arc complet pour 4) à débit réglé.
- Buses de jet pour les chiffres 5 et 6 : une buse de 6,3 mm à 12,5 l/min (5) ou une buse de 12,5 mm à 100 l/min (6), promenée sur chaque face de 2,5 à 3 m pendant une durée proportionnée à la surface de l'enveloppe.
- Bac d'immersion pour les chiffres 7 et 8 : l'échantillon est immergé à la profondeur spécifiée (1 m pendant 30 minutes pour IPX7, conditions convenues pour IPX8) puis inspecté.
- Banc de jet haute pression pour IPX9 / IPX9K : une buse en éventail délivre environ 80 à 100 bar à environ 80 C à courte distance selon quatre angles définis pendant que l'échantillon tourne.
Après chaque essai à l'eau, l'acceptation est jugée selon que l'eau a pénétré ou non en quantité ou à un endroit susceptible de gêner le fonctionnement, de réduire les lignes de fuite et distances d'isolement sous les limites sûres, d'atteindre des parties sous tension, ou de s'accumuler de façon nuisible.
Le code IK : tenue aux chocs mécaniques
Section intitulée « Le code IK : tenue aux chocs mécaniques »La pénétration n'est que la moitié de la robustesse. Un luminaire extérieur, une caméra d'espace public, un automate de véhicule ou un panneau mural doit aussi survivre aux coups, aux chocs et aux chutes d'objets. La CEI 62262 définit le code IK, un code à deux chiffres IK00 à IK10 qui indique l'énergie de choc en joules que l'enveloppe supporte sans perte de protection.
| Code IK | Énergie de choc (joules) | Équivalent (illustratif) |
|---|---|---|
| IK00 | Aucune protection (non testée) | - |
| IK01 | 0,14 J | Masse de 200 g, chute de 7,5 cm |
| IK02 | 0,20 J | Masse de 200 g, chute de 10 cm |
| IK03 | 0,35 J | Masse de 200 g, chute de 17,5 cm |
| IK04 | 0,50 J | Masse de 200 g, chute de 25 cm |
| IK05 | 0,70 J | Masse de 200 g, chute de 35 cm |
| IK06 | 1,0 J | Masse de 500 g, chute de 20 cm |
| IK07 | 2,0 J | Masse de 500 g, chute de 40 cm |
| IK08 | 5,0 J | Masse de 1,7 kg, chute de 29,5 cm |
| IK09 | 10 J | Masse de 5 kg, chute de 20 cm |
| IK10 | 20 J | Masse de 5 kg, chute de 40 cm |
Les valeurs en joules ci-dessus sont celles fixées par la CEI 62262 ; les équivalents masse et hauteur de chute sont des façons illustratives de délivrer cette énergie. La norme spécifie l'élément de choc (un marteau à face de frappe définie, généralement en polyamide), le nombre et la répartition des coups, et le conditionnement. Après les impacts, l'enveloppe est inspectée, et tout indice IP conservé est revérifié, car une fissure ou une jointure de joint déformée peut rompre la protection contre la pénétration même si le boîtier paraît intact.
Le code IK est totalement indépendant du code IP. Une spécification les associe souvent, par exemple IP66 IK10 pour une enveloppe extérieure anti-vandalisme, mais les deux sont testés séparément et aucun n'implique l'autre.
Comment spécifier, tester et revendiquer légitimement un indice
Section intitulée « Comment spécifier, tester et revendiquer légitimement un indice »Un indice défendable se construit dans cet ordre : spécifier d'après les dangers réels, concevoir et tester le produit réel, puis revendiquer uniquement ce qui a été démontré.
Spécifier d'après l'environnement, pas le brief marketing
Section intitulée « Spécifier d'après l'environnement, pas le brief marketing »Partez de l'environnement de service et du régime de nettoyage, puis traduisez-les en chiffres :
- Armoire électronique intérieure, sol d'usine poussiéreux : IP5X suffit souvent ; IP6X complet seulement si la zone interne ne tolère aucune poussière.
- Enveloppe extérieure exposée à la pluie et au nettoyage au jet : IP65 ou IP66 (jets), plus un niveau IK pour le choc et le vandalisme.
- Équipement occasionnellement immergé ou utilisé dans une eau stagnante : IP67, ou IP68 avec profondeur et durée indiquées.
- Équipement nettoyé au nettoyeur haute pression industriel (véhicules, machines agroalimentaires) : IP69K, souvent combiné à IP67 car les menaces diffèrent.
Indiquez un double indice quand le jet et l'immersion comptent tous deux, car un chiffre unique ne peut coder deux essais non emboîtés.
Tester le produit assemblé
Section intitulée « Tester le produit assemblé »Un indice appartient au produit fini tel que construit, pas à un joint, un presse-étoupe ou un connecteur. Les indices de composants sont des entrées, pas la réponse. L'enveloppe assemblée doit être testée dans son ensemble, car le couple de serrage des fixations, les entrées de câble, les membranes de respiration, les afficheurs, les boutons et les jointures changent tous le résultat. Utilisez un laboratoire accrédité travaillant selon l'ISO/IEC 17025 pour que le rapport pèse dans un dossier technique ou un audit client.
Revendiquer uniquement ce qui a été démontré
Section intitulée « Revendiquer uniquement ce qui a été démontré »Une revendication IP ou IK légitime est étayée par un rapport d'essai pour la configuration spécifique. Enregistrez les chiffres réellement vérifiés, utilisez X pour toute caractéristique non testée, indiquez la profondeur et la durée IPX8, et conservez le rapport avec la documentation produit. Quand une norme produit rend un indice minimal obligatoire, la même preuve alimente l'évaluation de sécurité et la déclaration de conformité.
Erreurs fréquentes
Section intitulée « Erreurs fréquentes »- Revendiquer IP67 sans preuve d'immersion. Un joint "qualifié IP67" n'est pas un produit testé. Sans rapport d'immersion pour l'unité assemblée, la revendication est non étayée et tombe au premier audit sérieux.
- Confondre IP67, IP68 et IP69K. Ils testent des menaces différentes : immersion temporaire, immersion continue et jets chauds haute pression. Réussir l'un ne donne pas les autres. Les véhicules et les équipements de lavage ont fréquemment besoin d'IP67 et d'IP69K.
- Supposer qu'un numéro plus élevé est toujours meilleur. Les deux chiffres sont des échelles indépendantes. IPX7 (immersion) ne garantit pas la protection contre les jets IPX5/IPX6, d'où les spécifications de lavage en IP66/IP68 plutôt qu'un seul chiffre élevé.
- Prendre protégé contre la poussière pour étanche à la poussière. IP5X autorise une pénétration limitée ; IP6X n'en autorise aucune. Spécifier IP6X "par sécurité" peut imposer un calfeutrage, un coût et des pénalités thermiques inutiles.
- Oublier le choc. Un équipement public ou extérieur scellé (IP élevé) mais fragile (sans IK) se fissure en service, et la fissure défait alors l'IP. Associez l'IP à un niveau IK adapté.
- Ignorer la gestion des modifications. Un indice ne décrit que la configuration testée. Un nouveau connecteur, un évent déplacé ou une membrane différente invalide la preuve antérieure pour cette zone et devrait déclencher un nouvel essai.
Où l'IP et l'IK s'insèrent dans les normes produit
Section intitulée « Où l'IP et l'IK s'insèrent dans les normes produit »L'IP et l'IK sont des classifications horizontales que de nombreuses normes produit référencent plutôt que de les redéfinir. Les appareils domestiques, les luminaires, les équipements maritimes et les équipements audio/vidéo/informatiques imposent chacun un niveau IP minimal pour des conditions d'installation données, et la revendication IP est alors vérifiée à l'intérieur de cette évaluation de sécurité plutôt qu'isolément.
- Pour les appareils, les exigences en zone humide et les niveaux IP correspondants figurent dans la norme de sécurité de l'appareil : voir sécurité des appareils domestiques EN 60335.
- Pour l'éclairage, l'indice IP détermine où un luminaire peut être installé (humide, mouillé, exposé) et est central dans la norme luminaire : voir sécurité des luminaires et LED EN 60598.
- Pour l'électronique embarquée et de pont exposé des navires, les exigences d'enveloppe et d'environnement sont fixées par la norme maritime : voir équipements maritimes IEC 60945.
- Pour le cadre général de sécurité que l'IP et l'IK alimentent pour les équipements informatiques et audio, voir ingénierie de la sécurité IEC 62368-1.
Traiter l'IP et l'IK comme des entrées de la norme produit pertinente, plutôt que comme des badges autonomes, maintient la revendication alignée sur le cas de sécurité réel et sur toute norme harmonisée utilisée pour la présomption de conformité.
Un exemple traité
Section intitulée « Un exemple traité »Cas : capteur connecté extérieur sur une cour d'usine, occasionnellement nettoyé au jet.
Environnement : pluie, poussière, nettoyage périodique au jet basse pression, monté à hauteur de main où il pourrait être heurté. Traduction en chiffres :
- Solides : cour poussiéreuse, mais l'électronique sous tension est dans une cavité interne scellée, donc IP6X est choisi pour une étanchéité totale à la poussière vu le long intervalle de maintenance.
- Liquides : pluie plus nettoyage au jet oriente vers la protection au jet, donc IPX6 ; l'unité n'est pas immergée, donc IPX7/IPX8 n'est pas revendiqué.
- Choc : montage à hauteur de main dans une cour fréquentée suggère IK08 comme compromis robustesse/coût.
Résultat : un objectif d'IP66 IK08, testé sur le produit assemblé dans un laboratoire ISO/IEC 17025, avec le rapport classé avec l'évaluation de sécurité du produit. La revendication correspond exactement à ce qui a été démontré, ni plus ni moins.
Voir aussi
Section intitulée « Voir aussi »Sources & références
- CEI 60529 : Degrés de protection procurés par les enveloppes (code IP) , IEC Webstore webstore.iec.ch/publication/2452
- CEI 62262 : Degrés de protection contre les impacts mécaniques externes (code IK) , IEC Webstore webstore.iec.ch/publication/6481
- ISO 20653 : Véhicules routiers, protection contre corps étrangers, eau et contact (code IP) , ISO www.iso.org/standard/82021.html
- CEI 60529, page produit et domaine d'application , IEC Webstore webstore.iec.ch/en/publication/2452
- CEI 62262, page produit et domaine d'application , IEC Webstore webstore.iec.ch/en/publication/6481