一、两根轴的矩阵
故障轴（与气体侧 ia/ib/ic、ma/mb/mc 同构）：
- ta：施加两个计数故障仍保持防爆性能——对应 EPL Da，20 区可用；
- tb：施加一个计数故障——对应 EPL Db，21 区（22 区亦可）；
- tc：正常运行保持防爆性能——对应 EPL Dc，22 区。
结构轴（粉尘独有的分类）：
- 尘密外壳（dust-tight）：粉尘不可进入（对应 IP6X 的防尘能力）；
- 防尘外壳（dust-protected）：不能完全阻止粉尘进入，但进入量不足以影响设备安全运行（对应 IP5X）——进入的粉尘不得堆积到影响安全的程度。
交叉关系（核心设计约束）：
- ta 必须尘密——两故障的最坏组合下粉尘也不能进入（标准对 ta 的结构从严）；
- tb、tc 可以尘密也可以防尘——按设备实际散热与结构权衡。
二、为什么"尘密"是 ta 的硬门槛
故障考核的思路：ta 要在两个独立故障叠加时仍然安全。设想一组组合——密封件老化（故障一）+ 内部发热异常（故障二）：
- 防尘外壳：少量粉尘持续进入 + 内部温度升高 → 粉尘在壳内堆积受热——壳内出现粉尘层，温度判据从"外部层"变成"内部层"，评估复杂度爆炸且不可控；
- 尘密外壳：进不来，故障只剩温度维度，评估收敛。
设计思维：结构等级决定了安全分析的边界——尘密把问题关在门外，防尘则要把"进门的那点粉尘"也纳入分析。选择防尘外壳的 tb/tc 设备，说明书与结构评审要能回答"进来的粉尘去哪了、会不会堆积、堆在热源附近吗"。
三、等级选择：三步法
- 看区域：安装位置的区域划分（20/21/22 区）决定 EPL 下限——20 区只认 Da（ta 或其他 Da 型式）；
- 看结构可行性：设备是否天然能做到尘密？大型控制柜门缝、电缆进口处做 IP6X 的成本；散热需求（完全尘密 + 大功率 = 热设计难题）；
- 看经济性：tc（Dc）只能进 22 区，但结构与试验成本最低——22 区设备一律按 tb 做"以防万一"是常见的过度设计（除非客户要求通用性）。
算例：饲料厂打包机旁的称重控制箱（21 区），功率 50 W，无大发热件：
- EPL 下限 Db → tb；
- 结构选择：门缝加密封条 + 电缆进口密封接头 → 尘密可行 → tD IP66（尘密 + 防水，室外加护）；
- 若箱内有 10 W 以上的持续发热模块且无散热路径 → 评估防尘 + 壳内粉尘管理方案 → tD IP65/A21（防尘型），需在文件中说明壳内粉尘控制措施。
四、常见选择错误
- tc 进 21 区：证书 Dc，安装位置 21 区——EPL 不匹配，验收过不了；
- 防尘外壳不管"进门的粉尘"：IP65 防尘型 tb 设备，壳内粉尘堆积在电源模块上无人评估——选防尘就要做"进门粉尘"分析，这页纸不能省；
- 密封件不管寿命：尘密靠的是密封条，三年老化后 IP6X 变 IP5X——密封件材质与更换周期进说明书（第 5 篇展开）；
- 为通用性一律上 ta：成本翻倍只为"哪儿都能装"——用区域划分文件说话，别用保护等级堆冗余。
五、客户落地清单（本篇相关）
- 保护等级决策表：每台设备的区域 → EPL → 等级（ta/tb/tc）→ 结构（尘密/防尘），附理由；
- 防尘型（IP5X 路线）的壳内粉尘分析：进门粉尘的沉降路径、堆积位置与热源的距离评估；
- IP 等级试验报告：外壳防护等级的第三方试验数据（与 GB/T 4208 联动）；
- 密封件清单：材质、寿命、更换周期（进说明书与维护手册）。
本篇小结
- 等级两根轴：故障轴（ta/tb/tc）× 结构轴（尘密/防尘），ta 必须尘密；
- 尘密把问题关在门外，防尘要管住进门的粉尘——选防尘就多一页分析；
- 等级跟着区域划分走，别用保护等级堆冗余；
- 尘密的本质是密封件的可靠性——寿命与更换周期是设计的一部分。
下期预告：第 3 篇《外壳防护：IP 与尘密防尘结构》——IP6X 怎么做到？门缝、转轴、观察窗、电缆进口四大泄漏点怎么封？下一篇见。
参考资料 1. GB/T 3836.31-2021 第 4 章 2. GB/T 4208（外壳防护 IP 代码）
免责声明：本文为科普介绍，保护等级与结构的对应关系、标志形式以标准原文及认证机构审定为准。
