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Índice de Proteção (IP) em Luminárias LED

Escrito por Aldoberto. Publicado em Artigos e Notícias

Importância do Índice de Proteção (IP)

Nas luminárias LED, tanto de uso externo como em uso interno instaladas em ambientes com uma atmosfera mais "agressiva", é importante considerar o Índice de Proteção (IP) contra poeira e umidade, indicado pelo fabricante, pois as partes metálicas, como os contatos elétricos e os circuitos e componentes eletrônicos, em especial o driver de alimentação e os LEDs, podem sofrer danos com a umidade ou perda de performance com a poeira ou qualquer outro resíduo sólido, que também podem causar algum dano funcional, conforme o tipo de material em suspensão no ar. Por isso, as luminárias LED necessitam de proteção, que deverá ser mais rigorosa conforme riscos de danos aos quais estarão submetidas, visando minimizar as falhas e a necessidade de manutenção.

Norma ABNT Padroniza o IP

Uma norma na ABNT padroniza o IP (Índice de Proteção), levando em conta a proteção contra resíduos sólidos, como poeira, e também contra líquidos, como: jatos de água, respingos, chuva intensa, submersão, etc. (tabela 1).

TABELA PARA GRAU DE PROTEÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS
Primeiro Dígito
Dígito Descrição Proteção
0 Não protegido Sem proteção especial
1 Protegido contra objetos sólidosmaiores que 50 mm Grande superfície do corpo humano como a mão. Nenhuma proteção contra penetração liberal no equipamento
2 Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm Dedos ou objetos de
comprimento maior do que 80
mm, cuja menor dimensão é
maior do que 12 mm
3 Protegido contra objetos sólidos maiores que 2,5 mm Ferramentas, fios de diâmetro e espessura maiores que 2,5 mm cuja menor dimensão é maior que 2,5 mm
4 Protegido contra objetos sólidos maiores que 1,0 mm Fios, fitas de largura maior do
que 1,0 mm, objetos cuja menor dimensão seja maior que 1,0 mm
5 Proteção relativa contra poeira
e contato a partes internas ao
invólucro
Não totalmente vedado contra
poeira, mas se penetrar não
prejudicará o funcionamento do equipamento
6 Totalmente protegido contra
penetração de poeira e contato a partes internas ao invólucro
Não é esperada nenhuma
penetração de poeira no
interior do invólucro
Segundo Dígito
Dígito Descrição Proteção
0 Não protegido Sem proteção especial.
Invólucro aberto
1 Protegido contra queda vertical de gotas de água Gotas de água caindo na vertical
não prejudicam o equipamento
(condensação)
2 Protegido contra queda com
inclinação de 15° com a vertical
Gotas de água não tem efeito
prejudicial para inclinações de
até 15° com a vertical
3 Protegido contra água aspergida Água aspergida de 60° com a
vertical não tem efeitos
prejudiciais ao equipamento
4 Protegido contra projeções de
água
Água projetada de qualquer
direção não tem efeito
prejudicial
5 Protegido contra jatos de água Água projetada por bico em
qualquer direção não tem
efeitos prejudiciais conta o
Equipamento
6 Protegido contra ondas do mar Água em forma de onda, ou
jatos potentes não tem efeitos
prejudiciais ao equipamento
7 Protegido contra efeitos de
Imersão
Sob certas condições de tempo
e pressão não há penetração de
água. Ex.: Inundações
8 Protegido contra submersão Adequado à submersão
contínua e sob condições
específicas. Ex.: Equipamento
submerso

Tabela 1

Além de atribuir um "grau de proteção" ao equipamento elétrico, o Índice de Proteção (IP) também evita danos físicos às pessoas, por exemplo, prevenindo e minimizando a possibilidade de choque elétrico, seja pela penetração de corpos sólidos estranhos como pela penetração de água. 

Na tabela 1, no primeiro bloco é registrada a proteção contra sólidos (faixa numérica de 0 a 6) e no segundo bloco contra líquidos (faixa numérica de 0 a 8).

Ao lado do número, é descrita a situação e uma outra coluna da tabela informa o tipo de proteção.  

A combinação de um número da proteção contra sólidos e um número da proteção contra líquidos, representa o grau de proteção da luminária, que na realidade se aplica a qualquer equipamento eletro-eletrônico ou invólucro de proteção. Exemplos: IP65, IP66, IP67, IP68.

IP67, IP66 e IP65 - Índices de Proteção mais Usados em Luminárias e Projetores LED

É sabido que os LEDs sofrem corrosão quando a umidade consegue penetrar até os pontos de conexões internas do chip.

O driver de alimentação geralmente utiliza tecnologia de fonte chaveada, funcionando em uma frequência alta de comutação do circuito que converte uma alta tensão DC (AC retificada) em uma tensão mais baixa para os LEDs, com corrente estável.

Para que esse circuito permaneça em funcionamento estável, sem ruídos elétricos e mecânicos, e/ou perda de regulagem na corrente controlada dos LEDs, é importante que fique protegido da umidade, até mesmo da umidade normalmente presente no ar ambiente, principalmente em regiões onde a Umidade Relativa do Ar (%UR) apresente níveis mais altos.

Por isso, sempre que for escolher uma luminária ou projetor LED, leve em consideração a necessidade de proteção contra poeira e umidade.

Geralmente, em uso externo uma proteção IP67 garante com excelente eficácia a integridade do circuito do driver e também dos LEDs (é usual que os LEDs fiquem em um compartimento hermético, com um fechamento frontal instalado com uma junta de vedação de silicone ou borracha). É comum um driver IP67 ficar inclusive exposto ao ar livre, apenas protegido da incidência direta do sol, facilitando assim a circulação de ar e a irradiação de calor do corpo do driver para o ambiente, ficando em uma temperatura confortável de operação.

O IP66 também é um índice muito utilizado e bem aceito nas luminárias e projetores LED de uso externo, principalmente quando o driver de alimentação não fica diretamente exposto à chuva (já considerando que a placa de LEDs também esteja instalada em um compartimento hermético).

Em iluminação pública, o IP65 também é um índice de proteção bastante utilizado, principalmente em luminárias que são grandes e dispõem de espaço suficiente para serem criados alojamentos protegidos da entrada de poeira e umidade para os drivers e LEDs. O IP65 é adequado, pois a fonte de água incidente normalmente é a chuva (equivalente a jato de água em qualquer direção, caso seja uma chuva com vento).

Normalmente, a luminária de IP (também costuma-se encontrar a sigla "IP" referindo-se a "Iluminação Pública") tem potência alta e trabalha quente, principalmente devido ao calor gerado pelos LEDs, irradiado por um elemento dissipador, que pode ser inclusive o próprio "corpo" da luminária. Esse calor também atua de forma favorável para secar o ar em torno dos dispositivos sensíveis, sempre que a iluminação é ligada.

Complementando o assunto, a proteção de Equipamentos Elétricos é definida por duas normas brasileiras (NBR - ABNT):

NBR 6146 - Invólucros de Equipamentos Elétricos - Proteção
NBR 9884 - Máquinas Elétricas Girantes - Graus de Proteção Proporcionados pelos Invólucros 

Essas duas normas foram baseadas em normas internacionais, o que significa que e o Brasil passou a adotar a terminologia internacional e não mais a terminologia de proteção de invólucros de origem americana - NEMA - para invólucros.

Assim, atualmente os invólucros (e produtos fechados) têm o grau de proteção designado por essa simbologia composta da sigla "IP" seguida por dois dígitos da tabela 1. Exemplo: IP20, IP64, IP65, IP66, IP67, IP68, etc.

Outros produtos com LEDs, e não somente as luminárias e projetores, também trazem o grau de proteção em suas especificações, como por exemplo: fitas de LEDs, módulos e painéis com LEDs para publicidade, letreiros de mensagem variável, lanternas, spots de jardim, sinalizadores rodoviários, semáforos, etc.

Fique atento, e utilize o produto com o IP mais indicado para cada ambiente de aplicação.

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