L’ingegneria dietro le classificazioni IP: cosa rende un cavo davvero resistente alle intemperie

La ricarica dei veicoli elettrici avviene spesso all’aperto. Il cavo e il caricatore possono essere esposti a pioggia, gelo, sporco stradale o persino acqua stagnante. Per questo motivo la protezione contro le intemperie non è un’opzione, ma una necessità. Il settore utilizza classificazioni IP come IP65, IP66 e IP67 per descrivere il livello di protezione contro l’ingresso di polvere e acqua. Queste classificazioni indicano se un cavo di ricarica o una wallbox è in grado di affrontare in modo sicuro e affidabile le reali condizioni climatiche europee.

Questo articolo spiega cosa significano le classificazioni IP, come vengono eseguiti i test, quali materiali rendono possibile una vera protezione dagli agenti atmosferici e perché gli ingegneri esperti insistono su un’elevata protezione contro le infiltrazioni per la ricarica EV all’esterno. L’attenzione è rivolta in particolare ai cavi di ricarica, poiché sono i componenti più esposti agli elementi, con un esempio concreto rappresentato dal cavo Voldt Type 2 certificato IP67.

Cosa significano davvero IP65, IP66 e IP67

Il sistema di classificazione IP è definito dalla norma IEC 60529. Utilizza due cifre. La prima indica la protezione contro la polvere, la seconda indica la protezione contro l’acqua.

Una prima cifra pari a 6 rappresenta il massimo livello di protezione contro la polvere. Significa completamente a tenuta di polvere. Nessuna particella può entrare nell’involucro. Questo è fondamentale perché la polvere, nel tempo, può causare abrasione, corrosione o una riduzione della conducibilità.

Il livello di protezione dall’acqua è indicato dalla seconda cifra:

IP65: protetto contro getti d’acqua provenienti da tutte le direzioni.
IP66: protetto contro potenti getti d’acqua.
IP67: protetto contro l’immersione temporanea in acqua fino a un metro per 30 minuti.

In termini semplici:

IP65 resiste a piogge intense.
IP66 resiste a tempeste estreme o alla pulizia con un tubo dell’acqua.
IP67 resiste a una completa immersione di breve durata.

Per questo motivo IP67 è considerato lo standard di riferimento per i cavi di ricarica per veicoli elettrici utilizzati all’aperto, dove pozzanghere, terreno bagnato e condizioni meteorologiche avverse sono sempre possibili.

Come vengono testate le classificazioni IP: dentro il laboratorio

I test IP non sono arbitrari. Seguono procedure rigorose e utilizzano apparecchiature calibrate.

Test di ingresso della polvere (IP6X)
Per verificare la protezione dalla polvere, il prodotto viene collocato in una camera sigillata riempita di talco molto fine. La polvere viene mantenuta in sospensione fino a 8 ore. In molti casi viene applicato un vuoto controllato per attirare attivamente la polvere verso eventuali fessure. Per superare il test IP6X, non deve entrare assolutamente alcuna polvere. Dopo il test, l’involucro viene aperto e ispezionato. Questo garantisce che il cavo o il caricatore non accumuli sabbia o sporco durante l’uso quotidiano all’esterno.

Test con getti d’acqua (IPX5 e IPX6)
I test con getti d’acqua utilizzano ugelli e portate specifiche:

IPX5 utilizza un ugello da 6,3 millimetri con una portata di circa 12,5 litri al minuto.
IPX6 utilizza un ugello da 12,5 millimetri con una portata di circa 100 litri al minuto.

Durante il test, il prodotto viene spruzzato da tutte le angolazioni per diversi minuti. Non deve verificarsi alcuna infiltrazione d’acqua. Questi test simulano piogge intense, pioggia battente e anche la pulizia occasionale con un tubo da giardino.

Test di immersione (IPX7)
Per la classificazione IP67, l’apparecchiatura viene immersa sotto un metro d’acqua per 30 minuti. Dopo l’immersione, il dispositivo viene aperto per verificare che non sia entrata acqua all’interno. Il superamento di questo test dimostra che il caricatore o il cavo può sopravvivere a situazioni di allagamento accidentale.

Poiché le apparecchiature di ricarica per veicoli elettrici possono rimanere a terra per ore durante l’uso, la resistenza all’immersione è estremamente preziosa. Una pozzanghera o un improvviso acquazzone non devono mai compromettere la sicurezza.

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    L’ingegneria dietro la protezione IP67

    Raggiungere la classificazione IP67 richiede un’ingegneria di precisione e materiali di alta qualità. La protezione dalle intemperie non è mai casuale. Viene progettata fin dal primo disegno.

    Materiali del cavo ad alta resistenza

    La maggior parte dei cavi EV di fascia alta utilizza guaine in TPU o TPE. Il TPU è particolarmente diffuso perché rimane flessibile a basse temperature, resiste al calore e ai raggi UV e non si crepa quando viene piegato ripetutamente. Protegge sia i conduttori interni sia l’area di tenuta tra il cavo e l’alloggiamento del connettore.

    Guarnizioni, O-ring e geometria di tenuta

    Tutte le aperture, le giunzioni e le connessioni sono sigillate con guarnizioni in silicone o EPDM. Questi materiali rimangono elastici dal freddo intenso dell’inverno al caldo estivo. Non diventano fragili con il gelo e non si ammorbidiscono eccessivamente con il calore. Una corretta compressione delle guarnizioni garantisce che né polvere né acqua possano entrare, anche dopo anni di utilizzo all’aperto.

    Resinatura e incapsulamento

    L’elettronica critica viene spesso resinata con composti epossidici o siliconici. La resinatura riempie tutti i vuoti interni, creando una barriera solida che l’acqua non può attraversare. Previene inoltre la condensazione e la corrosione nel tempo. Questa soluzione è comune nei caricatori portatili e nelle teste dei connettori.

    Materiali dell’alloggiamento robusti

    Gli alloggiamenti dei connettori e delle wallbox sono generalmente realizzati in miscele PC ABS o plastiche rinforzate che resistono agli urti, ai raggi UV e alle variazioni di temperatura. I materiali non devono deformarsi con il calore né creparsi con il freddo, poiché qualsiasi deformazione potrebbe compromettere la tenuta. Un alloggiamento stabile è essenziale per mantenere le prestazioni IP67 per tutta la vita del prodotto.

    Prospettiva degli esperti: perché un’elevata classificazione IP è importante

    Ingegneri e organismi di certificazione evidenziano tre motivi fondamentali per cui la protezione contro le infiltrazioni è cruciale nella ricarica dei veicoli elettrici.

    Sicurezza

    Acqua ed elettricità non devono mai entrare in contatto. Anche piccole quantità di umidità possono causare corrosione, surriscaldamento o rischio di scosse elettriche se l’apparecchiatura non è correttamente sigillata. Gli esperti raccomandano costantemente almeno IP65 per installazioni all’esterno e IP66 o IP67 per dispositivi che possono essere posizionati a terra o esposti a piogge intense.

    Affidabilità a lungo termine

    L’hardware di ricarica EV viene utilizzato settimanalmente, spesso quotidianamente, in qualsiasi condizione atmosferica. Polvere, umidità e micro-pozzanghere possono ridurre significativamente la durata dei dispositivi poco protetti. Studi di laboratori di certificazione dimostrano che i guasti dovuti a infiltrazioni possono ridurre la vita utile a pochi anni. Una corretta progettazione IP evita questi problemi e prolunga notevolmente la durata operativa.

    Prestazioni costanti

    Un’elevata protezione contro le infiltrazioni garantisce che la velocità e l’efficienza di ricarica rimangano stabili in tutte le condizioni. I dispositivi progettati per IP66 o IP67 mantengono una gestione termica costante, evitano la contaminazione dei contatti e restano affidabili sotto il sole intenso, la pioggia battente o le temperature sotto zero.

    In sintesi, senza un’adeguata protezione, l’hardware di ricarica per esterni può guastarsi prematuramente o rappresentare un rischio per la sicurezza. Con una solida ingegneria IP, diventa un compagno affidabile nel lungo periodo.

    Protezione dalle intemperie di wallbox e caricatori portatili

    Le wallbox installate all’esterno hanno spesso classificazioni comprese tra IP54 e IP66. Un livello più elevato è preferibile nelle regioni soggette a piogge intense o neve. I caricatori portatili, che possono essere appoggiati direttamente su superfici bagnate, beneficiano in modo significativo della protezione IP67 attorno all’elettronica di controllo interna. Queste unità si affidano anche a robusti sistemi di scarico della trazione, pressacavi sigillati e alloggiamenti rinforzati per mantenere la protezione nel tempo.

    Il cavo Voldt Type 2: un esempio reale di ingegneria IP67

    Il cavo di ricarica Voldt Type 2 è certificato IP67. Ciò significa che i connettori sono completamente a tenuta di polvere e pienamente protetti contro l’immersione temporanea in acqua. Il cavo utilizza connettori stampati in un unico pezzo con geometria di tenuta integrata. I contatti interni sono resistenti alla corrosione e i materiali dell’alloggiamento sono progettati per una lunga durata all’aperto.

    Il risultato è un cavo che può essere utilizzato con sicurezza sotto la pioggia, la neve o il gelo. Anche se il connettore cade in una pozzanghera, l’elettronica interna rimane asciutta e sicura. Il cavo è testato per migliaia di cicli di inserimento, temperature estreme e carichi meccanici elevati. Questo riflette la filosofia ingegneristica di Voldt: durabilità pratica, qualità di produzione europea e protezione dalle intemperie che non si degrada nel tempo.

    Conclusione

    Le classificazioni IP sono molto più di semplici termini di marketing. Sono la prova di un’ingegneria rigorosa e di test certificati. IP65 protegge dalla pioggia normale. IP66 protegge da tempeste estreme e getti d’acqua potenti. IP67 protegge dall’immersione temporanea. Per i cavi di ricarica dei veicoli elettrici, che affrontano le condizioni più difficili, IP67 rappresenta la migliore garanzia affinché sicurezza e prestazioni rimangano inalterate con qualsiasi condizione atmosferica.

    Comprendendo come queste classificazioni vengono testate e come viene progettata la protezione dalle intemperie, i conducenti di veicoli elettrici possono scegliere attrezzature pensate per condizioni reali. Con esempi di alta qualità come il cavo Voldt Type 2, non è necessario scendere a compromessi tra durata, sicurezza e usabilità quotidiana.

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