CN108594382A - 一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆 - Google Patents

一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，包括设于内部的两根光缆芯、两根碳纤维复合芯棒，设于外部的外屏蔽层、外绝缘层，光缆芯与碳纤维复合芯棒的内部设有中心加强钢丝，外屏蔽层与外绝缘层之间设有阻水层、散热内管、散热外管，外绝缘层包括由内向外依次设置的聚四氟乙烯层、陶瓷化硅橡胶层、高阻燃无卤聚乙烯层，散热内管、散热外管均由高分子柔性材料制成；光缆芯的外层依次设有复合无纺布层、内绝缘层、第一纤维编织加强层；碳纤维复合芯棒的外层依次设有纤维套、耐高温滑移带、第二纤维编织加强层。本发明在保证柔性光缆散热性能、屏蔽性能的前提下，承受多次卷曲和较大压力后，不易开裂破损，防火耐高温。

Description

一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆
技术领域
本发明涉及柔性光缆技术领域，具体涉及一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆。
背景技术
光纤是一种导致光在玻璃或塑料制成的纤维中，以全反射原理传输的光传导工具，包含光纤的线缆称为光缆。光缆在敷设和使用过程中，需要符合一定的要求和标准，通常要求电缆具有抗拉、抗压、抗腐蚀、耐老化、耐油性、防火阻燃等性质。随着科技的进步和社会的发展，对光缆提出了更高的要求，很多领域需要光缆具有更好的柔性耐折特征，扩大电缆的应用范围。
申请号201510401113.7的专利公开了一种高功率柔性光缆以及制造方法，包括纤芯以及包裹于所述纤芯外侧的内包层，还包括散热外管以及位于散热外管内的散热内管，散热外管与所述散热内管均由高分子柔性材料制成，所述内包层以及所述纤芯均设置于所述散热内管内且两者贴合，所述散热外管与所述散热内管之间具有间隙，且间隙内填充有相变材料。该柔性光缆大大提高了散热功能，但是结构相对简单，经过多次卷曲或承受较大压力时，容易发生开裂破损，遭受高温火灾时防火性能较差，影响光缆的使用寿命。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，通过在光缆芯、碳纤维复合芯棒外层设置屏蔽层、绝缘层、阻水层、散热管等多层功能性结构，在保证柔性光缆散热性能的前提下，承受多次卷曲和较大压力后，不易开裂破损，防火耐高温，延长了柔性光缆的使用寿命。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，包括设于内部的两根光缆芯、两根碳纤维复合芯棒，设于外部的外屏蔽层、外绝缘层，光缆芯与碳纤维复合芯棒的内部设有中心加强钢丝，所述外屏蔽层与外绝缘层之间设有阻水层、散热内管、散热外管，所述外绝缘层包括由内向外依次设置的聚四氟乙烯层、陶瓷化硅橡胶层、高阻燃无卤聚乙烯层，散热内管、散热外管均由高分子柔性材料制成；
所述光缆芯的外层依次设有复合无纺布层、内绝缘层、第一纤维编织加强层；
所述碳纤维复合芯棒的外层依次设有纤维套、耐高温滑移带、第二纤维编织加强层。
作为本发明进一步的方案，所述散热内管与散热外管的截面均呈环形波浪状，散热内管与散热外管的间隙内填充有相变储能材料，相变储能材料选自十水硫酸钠或三水醋酸钠。
作为本发明进一步的方案，所述第一纤维编织加强层的外层设有第一磷氮阻燃涂层，所述第二纤维编织加强层的外层设有第二磷氮阻燃涂层。
作为本发明进一步的方案，所述光缆芯、碳纤维复合芯棒与中心加强钢丝的间隙内设有若干根柔性钢丝。
作为本发明进一步的方案，所述纤维套由多个芳纶纤维细丝绞合成一股芳纶线，再由多股芳纶线平行环绕或者交叉编织而成。
作为本发明进一步的方案，所述高分子柔性材料由低密度聚乙烯掺杂石墨烯或氮化硼制备而成。
作为本发明进一步的方案，所述复合无纺布层由3-6层的无纺布层叠缠绕而成。
本发明的有益效果：
1、本发明的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，通过在光缆芯的外层设置防水耐弯曲的复合无纺布层、内绝缘层、纤维编织加强层、磷氮阻燃涂层，提高了光缆芯的防水绝缘、抗弯曲强度、阻燃性能；通过在碳纤维复合芯棒外层设置纤维套、耐高温滑移带、纤维编织加强层、氮磷阻燃涂层，提高了碳纤维复合芯棒的耐高温、抗电磁、阻燃性能；外部设置的屏蔽层、绝缘层、阻水层、散热内管、散热外管等多层功能性结构，在保证柔性光缆散热性能的前提下，承受多次卷曲和较大压力后，不易开裂破损，防火耐高温，延长了柔性光缆的使用寿命。
2、截面呈环形波浪状的散热内管与散热外管，增大了与外部和内部热量的接触面积，填充的相变储能材料，其中十水硫酸钠的熔点为32.4℃，三水醋酸钠的熔点为58.2℃，可以根据该柔性光缆的使用环境温度进行选择，在光缆环境温度较高时，可以吸热熔化，环境温度较低时，可以放热凝固，提高了光缆的散热和耐寒能力。
3、柔性钢丝和高分子柔性材料的设置，使得柔性光缆的整体柔韧性提高，弯曲和压力作用下容易回复，且不会明显损坏。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆的结构示意图。
图中：1、光缆芯，2、碳纤维复合芯棒，3、外屏蔽层，4、外绝缘层，5、阻水层，6、散热内管，7、散热外管，8、中心加强钢丝，9、复合无纺布层，10、内绝缘层，11、第一纤维编织加强层，12、纤维套，13、耐高温滑移带、14、第二纤维编织加强层，15、第一磷氮阻燃涂层，16、第二磷氮阻燃涂层，17、柔性钢丝，41、聚四氟乙烯层，42、陶瓷化硅橡胶层，43、高阻燃无卤聚乙烯层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本实施例提供了一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，包括设于内部的两根光缆芯1、两根碳纤维复合芯棒2，设于外部的外屏蔽层3、外绝缘层4，光缆芯1与碳纤维复合芯棒2的内部设有中心加强钢丝8。外屏蔽层3与外绝缘层4之间设有阻水层5、散热内管6、散热外管7，外绝缘层4包括由内向外依次设置的聚四氟乙烯层41、陶瓷化硅橡胶层42、高阻燃无卤聚乙烯层43，散热内管6、散热外管7均由高分子柔性材料制成。高分子柔性材料由低密度聚乙烯掺杂石墨烯或氮化硼制备而成。光缆芯1、碳纤维复合芯棒2与中心加强钢丝8的间隙内设有若干根柔性钢丝17。
光缆芯1的外层依次设有复合无纺布层9、内绝缘层10、第一纤维编织加强层11。复合无纺布层9由3-6层的无纺布层叠缠绕而成。光缆芯1的外层设置防水耐弯曲的复合无纺布层、内绝缘层、纤维编织加强层、磷氮阻燃涂层，提高了光缆芯的防水绝缘、抗弯曲强度、阻燃性能。碳纤维复合芯棒2的外层依次设有纤维套12、耐高温滑移带13、第二纤维编织加强层14。纤维套12由多个芳纶纤维细丝绞合成一股芳纶线，再由多股芳纶线平行环绕或者交叉编织而成。碳纤维复合芯棒外层设置纤维套、耐高温滑移带、纤维编织加强层、氮磷阻燃涂层，提高了碳纤维复合芯棒的耐高温、抗电磁、阻燃性能散热内管6与散热外管7的截面均呈环形波浪状，散热内管6与散热外管7的间隙内填充有相变储能材料，相变储能材料选自十水硫酸钠或三水醋酸钠。相变储能材料在光缆环境温度较高时，可以吸热熔化，环境温度较低时，可以放热凝固，提高了光缆的散热和耐寒能力。第一纤维编织加强层11的外层设有第一磷氮阻燃涂层15，第二纤维编织加强层14的外层设有第二磷氮阻燃涂层16。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，包括设于内部的两根光缆芯(1)、两根碳纤维复合芯棒(2)，设于外部的外屏蔽层(3)、外绝缘层(4)，光缆芯(1)与碳纤维复合芯棒(2)的内部设有中心加强钢丝(8)，其特征在于，所述外屏蔽层(3)与外绝缘层(4)之间设有阻水层(5)、散热内管(6)、散热外管(7)，所述外绝缘层(4)包括由内向外依次设置的聚四氟乙烯层(41)、陶瓷化硅橡胶层(42)、高阻燃无卤聚乙烯层(43)，散热内管(6)、散热外管(7)均由高分子柔性材料制成；
所述光缆芯(1)的外层依次设有复合无纺布层(9)、内绝缘层(10)、第一纤维编织加强层(11)；
所述碳纤维复合芯棒(2)的外层依次设有纤维套(12)、耐高温滑移带(13)、第二纤维编织加强层(14)。
2.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述散热内管(6)与散热外管(7)的截面均呈环形波浪状，散热内管(6)与散热外管(7)的间隙内填充有相变储能材料，相变储能材料选自十水硫酸钠或三水醋酸钠。
3.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述第一纤维编织加强层(11)的外层设有第一磷氮阻燃涂层(15)，所述第二纤维编织加强层(14)的外层设有第二磷氮阻燃涂层(16)。
4.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述光缆芯(1)、碳纤维复合芯棒(2)与中心加强钢丝(8)的间隙内设有若干根柔性钢丝(17)。
5.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述纤维套(12)由多个芳纶纤维细丝绞合成一股芳纶线，再由多股芳纶线平行环绕或者交叉编织而成。
6.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述高分子柔性材料由低密度聚乙烯掺杂石墨烯或氮化硼制备而成。
7.根据权利要求1所述的防火耐弯曲的屏蔽型柔性光缆，其特征在于，所述复合无纺布层(9)由3-6层的无纺布层叠缠绕而成。
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