CN107272131A - 一种全介质柔性耐火光缆 - Google Patents

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    • G02B6/4401—Optical cables
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Abstract

本发明公开了一种全介质柔性耐火光缆，包括外耐火层，外耐火层内设置有一组光纤和抗张元件，外耐火层外设有外护套，外耐火层采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。本发明在发生火灾时能够形成一层坚硬致密的保护层，可耐火、耐喷淋、耐振动，保护层不开裂、不滴落，具有优异的隔氧隔热性能，能够有效隔离高温火焰对光缆内部的侵害，保证光缆在火灾或高温条件下通信畅通，为救援工作提供通讯保障。

Description

一种全介质柔性耐火光缆
技术领域
本发明涉及通信光缆技术领域，具体说是一种全介质柔性耐火光缆。
背景技术
在重点通信局站、通信机房、数据中心、舰船、航空航天设施、矿井、核设施、高层楼宇、机场、地铁及大型公共场所的应用的光缆，主要指标是产品的阻燃性能，强调的是产品在遭受火灾环境时，一是火源扑灭后不能持续燃烧，二是在燃烧过程中产生的有害物(如有毒气体)及对火灾现场的影响(如烟雾)须满足相关的要求，以避免或减轻对火灾现场人群的伤害。现有耐火光缆的耐火性能尚未达到耐火材料相关标准要求，且不具有相当的柔韧性，限制了使用范围。现代社会对耐火光缆阻燃性以及高温条件下确保通信仍然畅通提出更高的要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种全介质柔性耐火光缆。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种全介质柔性耐火光缆，包括外耐火层，所述外耐火层内设置有一组光纤和抗张元件，外耐火层外设有外护套，所述外耐火层采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。
本发明进一步的设计方案中，上述外耐火层内的一组光纤每根都包覆有内耐火层，所述内耐火层采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。
本发明进一步的设计方案中，上述陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料由28%～36%乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、15%～26%SiO2、42%～53% Mg(OH)2或Al(OH)3或Mg(OH)2与Al(OH)3混合物、1.5%～1.8%流变剂、1.2%～1.5%抗氧剂、0.8%～2.7%炭黑，在120℃～220℃的温度下进行混炼、粘合后经过挤塑造粒制得。
本发明进一步的设计方案中，上述外耐火层内的一组光纤为耐高温通信光纤。
本发明进一步的设计方案中，上述抗张元件为柔性阻水耐火抗张元件，所述外护套为阻燃外护套。
本发明具有以下突出的有益效果：
本发明的全介质柔性耐火光缆在遭受火灾或450℃及以上的高温环境时，光缆外侧耐火层能够形成一层坚硬致密的保护层，可耐火、耐喷淋、耐振动，保护层不开裂、不滴落，具有优异的隔氧隔热性能，能够有效隔离高温火焰对光缆内部的侵害，保证光缆在火灾或高温条件下通信畅通，为救援工作提供通讯保障。
附图说明
图1是实施例中全介质柔性耐火光缆结构示意图；
图中，1-光纤，2-内耐火层，3-外耐火层，4-外护套，5-抗张元件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例 1
参见附图1，一种全介质柔性耐火光缆，包括外耐火层3，所述外耐火层3内设置有一组耐高温通信光纤1和抗张元件5，耐高温通信光纤1可以是通信用单模光纤例如如G.652或G.657，也可以是通信用多模光纤例如G.651；抗张元件5采用了600dtex以下的阻水玻璃纤维，外耐火层3外设有LSZH低烟无卤型阻燃外护套4，所述外耐火层3采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。所述外耐火层3内的一组光纤1每根都包覆有内耐火层2，所述内耐火层2采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。所述陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料由28%乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、15.5%SiO2、51.2%Mg(OH)2、1.5%PEF型线性流变剂、1.2%抗氧剂I1010、2.6%炭黑，在120℃～220℃的温度下进行混炼、粘合后经过挤塑造粒制得。其中炭黑起到抗紫外线防止老化的作用。每种材料组份可以依据所要求的阻燃耐火特性进行适当调整。
本实施例中的全介质柔性耐火光缆可以采用紧套光纤生产线、光缆综合生产线及保护层包覆设备进行生产制造，在进行外耐火层3和内耐火层2包覆时，按照包覆耐火层的光纤1或光缆的直径尺寸准备相应的包覆模具，陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料包覆工艺的温度控制在195℃±10℃；注意确保生产线的动力设备与陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料包覆设备具有相同的线性关系，保证产品外表平整美观。
耐火性能检测：
，不同的阻燃耐火特性是指分别符合GB/T19216.11、GB/T19216.21标准、BS6387的CWZ最高耐火等级、IEC60331 标准、GA306.2标准的要求
1、BS6387 :2013《电缆在火焰条件下保持线路 完整性的耐火试验方法》
将本实施例得到的全介质柔性耐火光缆分别按照标准的三个协议试验进行测试：仅耐火-协议C（第6条款）、耐火与水-协议W（第7条款）、耐火与机械震动-协议Z（第8条款），在光缆测试过程中，没有光纤断裂，且在测试过程中光纤衰减的变化值没有超过1dB，这根光缆通过测试。
2、其他标准
将本实施例得到的全介质柔性耐火光缆分别进行以下标准的测试，结果均通过测试，
其他标准包括： GB/T 19216.11-2003 GB/T、19216.21-2003《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验》、IEC 60331-1999 《控制电缆的耐火时间及标准》、GA 306.2-2007《阻燃及耐火电缆塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第2部分：耐火电缆》。
实施例 2
参见附图1，一种全介质柔性耐火光缆，包括外耐火层3，所述外耐火层3内设置有一组耐高温通信光纤1和抗张元件5，耐高温通信光纤1可以是通信用单模光纤例如如G.652或G.657，也可以是通信用多模光纤例如G.651；抗张元件5采用了600dtex以下的阻水玻璃纤维，外耐火层3外设有LSZH低烟无卤型阻燃外护套4，所述外耐火层3采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。所述外耐火层3内的一组光纤1每根都包覆有内耐火层2，所述内耐火层2采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。所述陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料由36%乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、26%SiO2、32%Mg(OH)2、1.8%流变剂、1.5%抗氧剂、2.7%炭黑，在120℃～220℃的温度下进行混炼、粘合后经过挤塑造粒制得。每种材料组份可以依据所要求的阻燃耐火特性进行适当调整。随着SiO2及Mg(OH)2或Al(OH)3的含量升高，产品的阻燃耐火等级性能也得到提高。
本实施例中的全介质柔性耐火光缆可以采用紧套光纤生产线、光缆综合生产线及保护层包覆设备进行生产制造，在进行外耐火层3和内耐火层2包覆时，按照包覆耐火层的光纤1或光缆的直径尺寸准备相应的包覆模具，陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料包覆工艺的温度控制在195℃±10℃；注意确保生产线的动力设备与陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料包覆设备具有相同的线性关系，保证产品外表平整美观。
对本实施例中的全介质柔性耐火光缆进行耐火性能检测，分别通过GB/T19216.11、GB/T19216.21标准、BS6387的CWZ最高耐火等级、IEC60331 标准、GA306.2标准。
本实施例中的全介质柔性耐火光缆的主要特性如下:
1、结壳隔离性能:在450℃以上的温度或火焰灼烧的条件下，能迅速生成坚砸致密完整的陶瓷状壳体，可耐喷淋、耐震动，成瓷后介电强度大于20KV/mm ，体积电阻率高于5 X 1013Ω•cm。
2、耐火隔热性:生成的陶瓷状壳体不开裂、不滴落，具有优异的电隔离性能和优异的隔氧隔热效果，能够有效隔离高温火焰对线路内部的侵害， 延缓内部材料的熔化、分解，避兔光纤1在火焰中断裂，保证线路在火灾情况下超过60分钟的畅通。耐火等级达到以下标准的要求：GB/T19216.11、GB/T19216.21标准、BS6387的CWZ最高耐火等级、IEC60331 标准、GA306.2标准。
3、机械性能及电气性能:常温下介电强度～25KV/mm ，体积电阻率～5.0 x 1013Ω•cm，具有与低烟无卤电缆料同等级的硬度、耐磨、抗撕裂性。
4、安全性及环保性:低烟无卤、无重金属、无毒元味，符合ROHS标准要求。
5、本实施例中抗张元件5采用了600dtex以下的阻水玻璃纤维，不但保证了产品的阻水性能、强度及柔软性，最重要的是它在火灾或高温下的物理性能稳定，保证产品在灾害环境中正常工作，而避免了芳纶在高温或火灾环境中收缩导致产品的失效。
6、本实施例全介质柔性耐火光缆所用的抗张元件5在保证光缆的强度要求的同时，无需再通过加强件或加强带来加强强度，从而使得光缆具有很好的柔韧性。一般此类耐火光缆承受的抗拉力不超过120kg，抗张元件5采用了600dtex以下的阻水玻璃纤维的强度可以满足使用的要求，需要特别指出的是，耐火光缆中不含有如玻璃纤维圆杆类刚性加强元件，使耐火光缆具有良好的柔软性。
本实施例通过把新型的柔性耐火材料应用于耐高温通信光纤的保护，得到柔性耐火光缆这一类产品，在使用过程中遭受火灾时，不但能不产生有害物质，而且能在火灾环境中保持较长时间的通信畅通，为救灾、减灾提供保障。耐高温通信光纤与柔性耐火材料的结合，本发明的产品可广泛应用于学校、医院、地铁、隧道、机场、车站、大型超市、宾馆酒店、体育馆、电影院等人流密集的公共场所，电视台、军事设施、核电站等通讯设施要求严格的领域，以及煤炭、化工、医药、钢铁、冶金、船舶等外部环境恶劣的地方。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种全介质柔性耐火光缆，其特征在于，包括外耐火层（3），所述外耐火层（3）内设置有一组光纤（1）和抗张元件（5），外耐火层（3）外设有外护套（4），所述外耐火层（3）采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。
2.根据权利要求1所述的全介质柔性耐火光缆，其特征在于，所述外耐火层（3）内的一组光纤（1）每根都包覆有内耐火层（2），所述内耐火层（2）采用陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的全介质柔性耐火光缆，其特征在于，所述陶瓷化低烟无卤阻燃聚烯烃材料由28%～36%乙烯-醋酸乙烯共聚物、15%～26%SiO2、42%～53% Mg(OH)2或Al(OH)3或Mg(OH)2与Al(OH)3混合物、1.5%～1.8%流变剂、1.2%～1.5%抗氧剂、0.8%～2.7%炭黑，在120℃～220℃的温度下进行混炼、粘合后经过挤塑造粒制得。
4.根据权利要求3所述的全介质柔性耐火光缆，其特征在于，所述外耐火层（3）内的一组光纤（1）为耐高温通信光纤（1）。
5.根据权利要求3所述的全介质柔性耐火光缆，其特征在于，所述抗张元件（5）为柔性阻水耐火抗张元件，所述外护套为阻燃外护套（4）。
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