Галоген фри что это

Отсутствие галогенов в кабеле — что это

Электрический кабель сегодня является основным компонентом многих устройств и систем. Основным элементом этого изделия является изоляция, которая предотвращает возникновение коротких замыканий.

На рынке представлено несколько видов кабеля, подходящего для эксплуатации только в конкретных условиях. Чтобы ознакомиться с их техническими параметрами, следует перейти на сайт поставщика.

Основные понятия

Проводные жилы покрывают полимерами, которые предотвращают возгорание. Изготавливают изоляцию из различных видов продуктов, способных воспламеняться. До сегодняшнего дня в состав добавляли галогены, представляющих собой группу химических элементов. К ним можно отнести такие вещества:

Кабели без галогенов в своем составе не содержат подобных элементов. Связано это с тем, что при возгорании подобные продукты очень быстро выделяются и поступают в воздух. При этом может образовываться различные соединения, которые очень вредные для здоровья человека. Поэтому современные кабели изготавливают из полимеров без галогенов. Такой вид изоляции постепенно вытесняет оболочки ПВХ.

Конструкционные особенности

Технически кабель без галогенов это тот же провод, который используется для подачи тока от источника к потребителю. Данные изделия могут иметь различную структуру. Но можно выделить несколько основных элементов в их строении:

Некоторые виды кабеля могут дополняться различными компонентами, которые увеличивают прочность и продлевают срок службы. Но объединяет их отсутствие галогенов в структуре вещества. Подобная продукция является относительно новой. Поэтому при ее выборе следует отдавать предпочтение только проверенным изготовителям, гарантирующих качество изделий.

Источник

Halogen free, или Что несет в себе кабель, не содержащий галогены

Кабель с полимерными композициями, которые не содержат галогены. Почему он? Кабель с момента своего появления претерпел несколько метаморфоз. Из бумажного и резинового он превратился в пластмассовый и приобрёл множество новых свойств. Не секрет, что особенности кабеля зависят от его компонентов. То есть от составляющих элементов. Оболочка и изоляция кабеля играют немаловажную роль. Поговорим сегодня о композициях, не содержащих галогенов.

Длительное время кабель с изоляцией и оболочкой из ПВХ-пластиката считался лучшим.

Его свойства нераспространения горения и самозатухания при устранении источника огня по праву позволяли называть такой кабель чемпионом в своей категории.

Однако остро встал вопрос, касающийся безопасности человека, в частности, токсичности кабеля при горении. Тогда-то и были разработаны те самые безгалогенные композиции. Скорее всего, вам часто попадаются на глаза такие аббревиатуры кабеля, как ППГнг(А)-HF, ПБПнг(А)-FRHF, ПвПГнг(А)-HF и похожие другие. Что это за кабель?

Для начала определимся, что такое галогены, вспомнив таблицу Менделеева.

Среди галогенов, интересных нам, можно выделить фтор, бром и хлор. Эти газообразные элементы таблицы вступают в соединение почти со всеми веществами, так как в результате слияния могут образовываться кислоты различного типа.

Поэтому эти вещества считаются ядовитыми, и при отравлении такими парами у человека появляется признаки удушья, возможно поражение тканей при контактном взаимодействии. Именно поэтому горение силового кабеля с ПВХ-изоляцией так опасно для человеческой жизни.

Переломным был тот момент, когда разработчики получили новый материал, который называется «полимерные композиции, не содержащие галогенов».

Halogen free (HF) — это те самые заветные слова, которые позволяют прокладывать кабель там, где есть люди. Социальные учреждения — школы, больницы, торговые и развлекательные центры, жилые дома, а также такие важные объекты как метрополитен и атомные станции — это объекты, где безгалогенные композиции востребованы больше всего. В случае возгорания такой кабель позволит провести полную эвакуацию помещения и избежать человеческих жертв.

Однако силовой кабель с изоляцией, оболочкой из композиций без галогенов имеет некоторые особенности. Он не обладает такими свойствами устойчивости к возгоранию, как ПВХ. И стоимость такого проводника ощутимая. Однако со своими задачами кабель справляется, обеспечивая должную защиту.

А с марками безгалогенного кабеля можно ознакомиться на сайте поставщика.

Источник: Компания «Энергостор»

Источник

Галоген фри что это

Так, согласно ГОСТ IEC 60754-1-2011 «Испытания материалов конструкции кабелей при горении. Определение количества выделяемых газов галогенных кислот» кабели с содержанием галогенных кислот 5мг и более на 1г образца считаются галогенсодержащими, с содержанием менее 5мг – безгалогенными.

Как известно из курса общей химии галогенами называются химические элементы, самые распространенные из которых фтор, бром, йод, хлор.

Ионы галогенов являются активными стимуляторами коррозии. На поверхности металла в обычных атмосферных условиях имеется оксидная пленка, которая может обладать защитными свойствами. Ионы галогенов, содержащиеся в дыме при горении, адсорбируются на оксидной пленке и вытесняют кислород. В пленке возникают поры, облегчающие коррозию. В результате, при пожаре, дымовые газы с содержанием галогенов способны подвергнуть коррозии и повредить электротехнические изделия, составляющие системы пожарной безопасности объекта, микропроцессорную технику в их составе, металлические материалы и детали оборудования непосредственно не затронутые огнем.

Также приоритетно важно, что продукты горения с содержанием галогенов отрицательно влияют на здоровье людей находящихся в зоне возгорания.

Кабели с маркировкой HF используются при прокладке в системах электроснабжения линий метрополитена, в системах пожарной сигнализации, оповещения о чрезвычайных ситуациях, в помещениях с большим количеством электрооборудования и компьютерной техники.

Что же представляют из себя испытания кабеля марки HF.

Методы испытаний:

Оборудование:

ГОСТ 31565-2012 определяет следующий перечень показателей для оценки коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении:

Из предыдущих обзоров мы уже знаем, что значительная часть работ по испытаниям кабельной продукции отводится пробоподготовке. Образец материала (неметаллическая часть кабеля) нарезается небольшими кусочками, и, как и другие марки кабеля кондиционируется 16 ч при температуре (23±2) °С и относительной влажности воздуха (50±5)%.

Определение количества выделяемых газов галогенных кислот.

Весь процесс проведения испытаний достаточно сложный и трудоемкий, поэтому в данной статье мы не будем вдаваться в нюансы и детали, расскажем в общих чертах ход испытаний.

Образец материала помещается в печь испытательной установки и выдерживается там определенное время при очень высокой (до 800°С) температуре. Продукты дымогазовыделения на выходе из установки по трубке собираются в промывочные сосуды наполненные раствором щелочи. Полученная вытяжка растворенных в щелочи газов проходит химический анализ для окончательного определения количества галогенных кислот.

Определение степени кислотности выделяемых газов измерением pH

Испытания образца проводятся в условиях, схожих с предыдущим испытанием. В полученной вытяжке продуктов дымогазовыделения с помощью рН-метра определяется степень кислотности выделяемых газов.

Измерение удельной проводимости

Измерение также проводится после получения продуктов дымогазовыделения на установке. Удельная проводимость, она же электропроводность, по-простому – способность раствора проводить электрический ток при воздействии электрического поля. Кондуктометрический анализ основан на изменении концентрации вещества или химического состава среды в межэлектродном пространстве.

Согласно ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности» количество галогенных кислот не более 5 мг/г, значение pH не менее 4,3, значение удельной проводимости не более 10 мкСм/мм. Тогда кабель марки HF по показателю «коррозионная активность продуктов газовыделения» считается прошедшим испытания.

Встретимся снова в наших следующих обзорах. Надеемся, что данный раздел дает исчерпывающие ответы на интересующие вас вопросы. Напоминаем, что вы всегда можете воспользоваться формой обратной связи на нашем сайте для уточнения деталей, формирования запроса на испытания.

Общество с ограниченной ответственностью «Инновационные решения».

Аттестат аккредитации Испытательной лаборатории РОСС RU.0001.21АВ90.

Источник

Разъяснение индекса безгалогенного кабеля

Безгалогенный кабель типа витая пара пришел в Россию из Европы и маркировался как LSZH, где LS – Low Smoke (низкое дымо- и газовыделение), а HF – Halogen Free (не содержит галогенов). Некоторые производители пишут на своем кабеле LSOH или LS0H, но сути это не меняет.

В России LAN кабели регулируются ГОСТ Р 54429-2011 «Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи». В этом документе написано, что марки кабелей без галогенов должны содержать запись ZH (Zero Halogen). Однако никто не отменял ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности», а в нем прописано, что малодымные кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке по категории А и не содержащие галогенов, должны в обязательном порядке иметь обозначение нг(А)-HF. Из-за наличия этих двух документов на безгалогенном кабеле Паритета указывается ZH нг(А)-HF, что по своей сути равноценно и LSZH, и LSOH. (Также обосновывается написание индекса PVCLS нг(А)-LSLTx, который применяется для низкотоксичных кабелей, оболочка которых выполнена из ПВХ пластиката с низким дымо- и газовыделением и низкой токсичностью продуктов горения.)

Так как в кабеле отсутствуют галогены, некоторые производители порой пишут на кабеле NC (non-сorrosive), эта же характеристика применима и к кабелю с индексом ZH нг(А)-HF. Иными словами, при горении и тлении кабеля ZHнг(А)-HF не выделяется коррозионно активных веществ, которые могут вывести из строя микропроцессорную технику.

Источник

Курс на «зеленую» электронику. Halogen-free паяльные пасты и их влияние на отмывку электронных сборок

С тех пор как галогены, содержащиеся в паяльных пастах, особенно бромиды и хлориды, стали рассматриваться как опасные для здоровья и окружающей среды, многие компании, в частности крупные производители электроники, видоизменили свои продукты, чтобы вывести на рынок более экологически чистую продукцию.

Что же означает термин halogen-free?

Галогены играют важную роль как активаторы в паяльных пастах и флюсах, так как они имеют большое влияние на смачивающие свойства припоя и паяльной пасты. В связи с этим возникают вопросы: что же означает полный отказ от галогенов для паяльных паст и флюсов и как это повлияет на процесс пайки и последующий процесс отмывки? С точки зрения химика halogen-free означает, что никаких соединений фтора, хлора, брома и йода в продуктах быть не может. В электронной промышленности хлор и бром главным образом используются в виде активаторов для флюсов и органических антипиренов. Различные стандарты устанавливают пределы содержания галогенов или галогенидов. В стандартах JPCA-ES-01-2003, IEC 614249-2-21 и IPC 4101B определен предел содержания галогенов в сборках в 900 миллионных долей для каждого из галогенов — хлора и брома (табл. 1). Последние два стандарта (IEC и IPC) предусматривают предел общего содержания галогенов (хлора и брома вместе) JPCA-ES-01-2003IEC 614249-2-21IPC 4101BJ-STD 004Область примененияСборкиСборкиСборкиФлюсОбозначениеhalogen-freehalogen-freehalogen-freehalide-freeПредельное содержаниеВходящие в состав флюса вещества Уровень активности флюса (% галогенидов) / тип флюсаОбозначение флюсаКанифоль (RO)Низкий (0%) / L0ROL0Низкий ( 2%) / H1ROH1Синтетическая смола (RE)Низкий (0%) / L0REL0Низкий ( 2%) / H1REH1

Halogen-free (не содержащий галогенов) = halide-free (не содержащий галогенидов)?

В этом контексте важно отметить, что понятие halogen-free (не содержащий галогенов) не является синонимом термину halide-free (не содержащий галогенидов). Флюс, который классифицируется как L0 по J-STD 004, содержит меньше чем 0,05% ионных галогенсодержащих соединений (= галогенидов).

Тем не менее этот флюс может содержать соединения галогенов, например, органические кислоты, являющиеся активаторами, могут содержать хлор или бром. Следовательно, они не обязательно являются не содержащими галоген в соответствии с IEC 614249-2-21.

Согласно J-STD 004 метод, используемый для определения типа флюса, — ионная хроматография. Однако этот тестовый метод позволяет определять только галогениды, а не органические соединения галогенов. (Галогениды — это ионы, которые имеют заряд, в растворах существуют отдельно от остальной молекулы и проявляют собственную химическую активность, а галогены как заместители в органических соединениях прочно связаны с молекулой-основой и в химические реакции самостоятельно, как правило, не вступают. То есть с точки зрения коррозионной активности они значения не имеют. Их регламентируют только из экологических соображений. — Прим. переводчика.)

Таким образом, для проверки наличия галогенов в соответствии с IEC 614249-2-21 с помощью ионной хроматографии необходимо провести предварительную пробоподготовку, руководствуясь EN 14582. При этом органические соединения галогенов восстанавливаются в галогениды, которые после этого могут быть определены хроматографически.

Итак, перечисленные выше стандарты могут приводить к путанице в терминах: halogen-free (не содержащий галогенов) и halide-free (не содержащий галогенидов).

Halogen-free — влияние на процесс сборки

Использование halogen-free флюсов и паяльных паст сильно влияет на производство сборок. Галогены в паяльных пастах способствуют раскислению контактных площадок и припоя, улучшают смачивающие свойства и характеристики процесса оплавления. Как правило, галогены положительно влияют на время жизни пасты на трафарете, термическую стабильность, технологическое окно процесса и срок годности изделия.

Halogen-free, безотмывочные паяльные пасты потенциально могут вызвать проблемы в процессе смачивания и оплавления припоя, особенно в случаях, требующих длительного профиля пайки, и преимущественно на небольших компонентах, таких как 0201. Чем меньше размер контактной площадки, тем больше она подвержена окислению. Это соотношение основано на общем содержании флюса. (На маленькие площадки попадают совсем ничтожные количества флюса, и если в каком-то месте он не очень эффективно отработает, то на маленькой площадке это будет значительная часть общей площади контакта. — Прим. переводчика.) Следовательно, для раскисления маленьких контактных площадок необходимы сравнительно большие количества флюсов или активаторов. Таким образом, существует опасность недостаточного смачивания паяных соединений при использовании halogen-free паяльных паст. Более того, исключение галогенов как активаторов из состава флюса может способствовать появлению дефекта «голова на подушке» из-за недостаточного оплавления припоя.

Производители паяльных паст обычно используют смесь различных органических кислот в качестве активаторов для компенсации недостатка галогенов. Проблемой в этом случае является то, что пока еще неизвестно, как эти активаторы влияют на последующие процессы, например отмывку сборок. Следовательно, в первую очередь необходимо изучить возможность удаления флюса, остающегося после оплавления популярных halogen-free паяльных паст.

Цель исследования и его структура

Цель исследования: изучить возможное влияние замененных активаторов на процесс отмывки и установить, что при использовании подходящих очистителей это не вызывает проблем, ожидаемых при переходе к halogen-free, безотмывочным паяльным пастам. Такое исследование было проведено в полном объеме в техническом центре компании ZESTRON (Ингольштадт, Германия).

В первую очередь была сделана выборка безотмывочных паяльных паст, доступных на рынке и имеющих специальную halogen-free маркировку. Причем основное преимущество при этом выборе имели производители паяльных паст, с которыми существует долгосрочное сотрудничество и которые предоставляют образцы вновь разработанных паст и флюсов для регулярного тестирования в различных отмывочных процессах. Результаты всех испытаний добавлены в общую базу данных, которая сейчас включает свыше 600 протестированных паяльных паст. (Имеются в виду все пасты, протестированные в техническом центре, включая и галогенсодержащие. На российском рынке количество доступных паст в десятки раз меньше, и выбор пасты для конечного потребителя существенно более сложен. — Прим. переводчика.)

Для исследования было выбрано 16 распространенных, не содержащих галоген паяльных паст следующих производителей: AIM, Almit, Alpha, Heraeus, Indium, Koki, Multicore, Srannol (указаны в алфавитном порядке). Затем на образцы печатных плат, изготовленных из стеклотекстолита FR4, методом трафаретной печати были нанесены выбранные halogen-free паяльные пасты и оплавлены в соответствии со спецификацией производителя. Важно отметить, что профиль оплавления не был изменен по сравнению с профилем, используемым для традиционных галогенсодержащих безотмывочных паяльных паст. Для получения повторяемых результатов было сделано по четыре образца с каждой паяльной пастой.

Испытание отмывки в техническом центре

После процесса пайки тестовые платы были вымыты с помощью различных процессов в техническом центре в соответствии с предписанной процедурой испытаний. В процессе менялись несколько критериев.

Первый: для каждой пасты были испытаны различные отмывочные среды. А именно, это были жидкости на водной основе, использующие MPC-технологию, жидкости на основе ПАВ и жидкости на основе растворителей. (То есть жидкости типа VIGON N600, VIGON А250 и VIGON A300; жидкости типа ATRON и жидкость ZESTRON FA. — Прим. переводчика.)

Второй: были протестированы отмывка распылением (как в ванновом, так и в конвейерном оборудовании) и все популярные виды отмывки погружением с типичными параметрами для каждого процесса (параметры приведены в таблице 3).

Таблица 3. Параметры очистки остатков halogen-free паяльных паст в различных очистителях и оборудовании

Примечания. 1 В скобках — примечания переводчика. 2 В России ни оборудование этого типа, ни такие жидкости, насколько нам известно, не используются (прим. переводчика).

После завершения операций отмывки все тестовые платы были проверены на чистоту в аналитическом центре. Проверка качества отмывки была выполнена путем визуального контроля с помощью микроскопа с 20–200-кратным увеличением. Результаты оценены в соответствии с IPC-A-610E. Достигаемый уровень чистоты и количество обнаруженных остатков были классифицированы как полностью удаленные, частично удаленные и неудаленные.

Результаты тестов для halogen-free паяльных паст

Оценка серии испытаний с halogen-free паяльными пастами показывает, что хорошие результаты могут быть достигнуты со всеми протестированными отмывочными процессами. MPC-технология и растворы ПАВ наилучшим образом удаляют остатки halogen-free паяльных паст. Подробное изучение результатов отмывки показывает, что при стандартных параметрах процесса полностью или частично удаляются остатки 97% изученных не содержащих галогены паяльных паст. В частности, pH нейтральная отмывочная жидкость демонстрирует полное удаление остатков вплоть до 75% изученных образцов. (Видимо, речь идет об одной из последних разработок компании ZESTRON — продукте VIGON N600. — Прим. переводчика.) Только в 3% из общего объема выборки невозможно удалить остатки в достаточной степени. Однако важно отметить, что в каждом из этих случаев были использованы разные halogen-free паяльные пасты.

Ультразвуковой процесс с использованием растворителей (ZESTRON FA) тоже показывает отличные результаты: полностью удаляется 81% остатков паяльных паст. В жидкостях на водной основе (например, VIGON А250. — Прим. переводчика) в процессах отмывки струями в жидкости оптимальный результат отмывки был получен для 38% halogen-free паяльных паст. Для всех случаев, кроме одного, было показано, что незначительная корректировка параметров процесса позволяет получить необходимую степень очистки.

Сравнение результатов теста для безотмывочных паяльных паст

Разумно систематизировать полученные результаты тестов с halogen-free безотмывочными паяльными пастами, проведя прямое сравнение с доступными на рынке безотмывочными пастами. В этом исследовании изучали все безотмывочные паяльные пасты, не содержащие специальной маркировки halogen-free, которые имели превышение предельного значения по галогенам. Для этого авторы обратились к базе данных компании (имеется в виду уже полученная база данных компании ZESTRON, в которую включены результаты всех тестов, проведенных в техническом центре компании за много лет работы. — Прим. переводчика). В нее включено огромное количество результатов всех экспериментов по отмывке различных паяльных паст, флюсов и адгезивов, и эта база данных является основой для разработки процессов, их изменения и оптимизации.

Для получения данных сравнивали идентичные процессы с одинаковыми параметрами. Прямое сравнение показывает, что когда используются halogen-free паяльные пасты, требуется несколько большая оптимизация процесса. Несмотря на то, что полностью удаляется до 69% остатков традиционных безотмывочных паяльных паст, только 52% остатков halogen-free паяльных паст может быть полностью удалено. Количество процессов, которые требуют оптимизации, пропорционально больше: 45% для halogen-free паяльных паст по сравнению с 28% для обычных безотмывочных паст. В обоих случаях только 3% от общего количества результатов — неудовлетворительны. В таких редких случаях можно подобрать альтернативные отмывочные среды, которые обеспечат необходимую степень очистки.

Главное — нужно понимать, что каждый очиститель для сборок позволяет очищать разные типы паст. Может получиться, что очиститель B полностью удалит все остатки, а очиститель А фактически ничего не вымоет. Следовательно, можно утверждать, что независимо от природы чистящего процесса переход к halogen-free паяльным пастам не является большой проблемой (рис. 1). Из-за того что увеличивается количество процессов, которые требуют оптимизации при использовании не содержащих галоген паяльных паст, по сравнению с традиционными безотмывочными пастами в представленной серии испытаний, мы рекомендуем пользователям заниматься изменением процесса, тщательно обдумывая последствия. Желание применять halogen-free паяльные пасты (рис. 2), совместимые с используемыми в настоящее время отмывочными жидкостями и оборудованием, вполне осуществимо, но необходимо заниматься процессом в тесном сотрудничестве со специалистами в области очистки.

Рис. 1. Результаты очистки флюсовых остатков halogen-free паяльных паст различными очистителями без изменения параметров процесса (классификация результатов по трем типам)

Источник