CN108732701A - 一种防火耐紫外线的多芯光缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防火耐紫外线的多芯光缆，涉及光纤光缆技术领域。所述多芯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，所述外绝缘层与外屏蔽层之间设有金属管、纤维套、金属编织网，所述外绝缘层包括由内向外依次设置的第一聚四氟乙烯层、陶瓷化硅橡胶层、高阻燃无卤聚乙烯层；光缆芯、碳纤维复合芯棒的外侧设有内保护层，内保护层包括由内向外依次设置的第二聚四氟乙烯层、氮化硅陶瓷层、内屏蔽层、低阻燃无卤聚乙烯层，所述低阻燃无卤聚乙烯层与外屏蔽层之间设有光缆填充物。本发明的多芯光缆耐热防火、阻燃、耐紫外线性能优异，整体结构稳定，延长了使用寿命。

Description

一种防火耐紫外线的多芯光缆
技术领域
本发明涉及光纤光缆技术领域，具体涉及一种防火耐紫外线的多芯光缆。
背景技术
光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。多芯光缆的外护套一般为聚氯乙烯等塑料材料，在室外环境中的紫外线作用下，随着时间加快老化，甚至开裂而失去原有的物理特性，导致光缆受损或光纤损耗增大。
传统的多芯光缆用于室外环境中时，其使用寿命一般不超过5年，而在山区或城市人口密集区等场所，光缆的更换和维护费用较大，一旦出现光缆外护套老化开裂后，无法及时进行处理，而且处理费用较大；而且室外光缆在高温或雷击后有发生火灾的风险，传统的多芯光缆仅仅依靠外层的聚氯乙烯塑料来耐火阻燃，效果不够理想，燃烧后会产生大量的有毒气体，危害环境和人体健康。
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紫外线的多芯光缆，通过在光缆芯、碳纤维复合芯棒的外侧设置内保护层、外屏蔽层、外绝缘层等多层保护层结构，提高了多芯光缆的耐热防火、阻燃、耐紫外线性能，同时金属管、纤维套和金属编织网包裹住外绝缘层、内绝缘层、内保护层，使该多芯光缆的整体结构稳定，延长了使用寿命。
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紫外线的多芯光缆，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，所述外绝缘层与外屏蔽层之间设有金属管、纤维套、金属编织网，所述外绝缘层包括由内向外依次设置的第一聚四氟乙烯层、陶瓷化硅橡胶层、高阻燃无卤聚乙烯层；
所述光缆芯、碳纤维复合芯棒的外侧设有内保护层，内保护层包括由内向外依次设置的第二聚四氟乙烯层、氮化硅陶瓷层、内屏蔽层、低阻燃无卤聚乙烯层，所述低阻燃无卤聚乙烯层与外屏蔽层之间设有光缆填充物。
作为本发明进一步的方案，所述金属管为金属螺旋管、金属无缝管或金属节状管。
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，所述外屏蔽层和内屏蔽层由镀锡铜丝绞合缠绕而成。
作为本发明进一步的方案，所述光缆填充物为纳米级中空玻璃纤维、纳米碳酸钙粉末、纳米二氧化硅粉末中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案，所述低阻燃无卤聚乙烯层中添加有10-20wt％的磷系阻燃剂，磷系阻燃剂为次磷酸酯、次磷酸钙或磷酸三苯酯。
作为本发明进一步的方案，所述高阻燃无卤聚乙烯层中添加有20-30wt％的有机硅阻燃剂，有机硅阻燃剂为硅树脂阻燃剂或聚硅硼氧烷阻燃剂。
本发明的有益效果：
1、本发明的防火耐紫外线的多芯光缆，通过在光缆芯、碳纤维复合芯棒的外侧设置内保护层、外屏蔽层、外绝缘层等多层保护层结构，提高了多芯光缆的耐热防火、阻燃、耐紫外线性能，同时金属管、纤维套和金属编织网包裹住外绝缘层、内绝缘层、内保护层，使该多芯光缆的整体结构稳定，对外界信号的抗干扰能力强，延长了使用寿命。
2、外绝缘层包括由内向外依次设置的第一聚四氟乙烯层、陶瓷化硅橡胶层、高阻燃无卤聚乙烯层，聚四氟乙烯层具有良好的耐温性、耐腐蚀、耐候性和无毒害性，陶瓷化硅橡胶层具有极佳的防火、阻燃、低烟、易加工的特性，高阻燃无卤聚乙烯层中由于添加了有机硅阻燃剂，大大提高了聚乙烯的防火阻燃性能；复合而成的外绝缘层对内部的内保护层和光缆芯起到良好的绝热防火措施。
3、由第二聚四氟乙烯层、氮化硅陶瓷层、内屏蔽层、低阻燃无卤聚乙烯层组成的内保护层中，氮化硅陶瓷层具有良好的阻燃性、电绝缘性，低阻燃无卤聚乙烯层由于添加了无毒的磷系阻燃剂，使得内保护层对光缆芯、碳纤维复合芯棒起到良好的隔绝热量和阻燃作用。
4、光缆填充物选用纳米级的致密耐热材料，保证了光缆芯之间信号传递的独立性，确保了光缆信号传输质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明防火耐紫外线的多芯光缆的结构示意图。
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、金属管，6、纤维套，7、金属编织网，8、内保护层，9、光缆填充物，41、第一聚四氟乙烯层，42、陶瓷化硅橡胶层，43、高阻燃无卤聚乙烯层，81、第二聚四氟乙烯层，82、氮化硅陶瓷层，83、内屏蔽层，84、低阻燃无卤聚乙烯层。
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。
实施例1
请参阅图1所示，本实施例提供了一种防火耐紫外线的多芯光缆，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。外绝缘层4与外屏蔽层3之间设有金属管5、纤维套6、金属编织网7，外绝缘层4包括由内向外依次设置的第一聚四氟乙烯层41、陶瓷化硅橡胶层42、高阻燃无卤聚乙烯层43。金属管5为金属螺旋管、金属无缝管或金属节状管。
光缆芯1、碳纤维复合芯棒2的外侧设有内保护层8，内保护层8包括由内向外依次设置的第二聚四氟乙烯层81、氮化硅陶瓷层82、内屏蔽层83、低阻燃无卤聚乙烯层84，低阻燃无卤聚乙烯层84与外屏蔽层3之间设有光缆填充物9。纤维套6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。外屏蔽层3和内屏蔽层83由镀锡铜丝绞合缠绕而成。光缆填充物9为纳米级中空玻璃纤维、纳米碳酸钙粉末、纳米二氧化硅粉末中的一种或多种。
其中，低阻燃无卤聚乙烯层84中添加有12wt％的磷酸三苯酯。高阻燃无卤聚乙烯层43中添加有25wt％的硅树脂阻燃剂。
本实施例的防火耐紫外线的多芯光缆，经检测耐紫外线牢度为856小时，导热系数为0.086W/Mk，耐火等级达到了GB12666.6的A级标准，可在950-1000℃的火焰中燃烧超过90min。
实施例2
本实施例的防火耐紫外线的多芯光缆，与实施例1的区别在于，低阻燃无卤聚乙烯层84中添加有16wt％的次磷酸钙。高阻燃无卤聚乙烯层43中添加有22wt％的聚硅硼氧烷阻燃剂。
本实施例的防火耐紫外线的多芯光缆，经检测耐紫外线牢度为850小时，导热系数为0.092W/Mk，耐火等级达到了GB12666.6的A级标准，可在950-1000℃的火焰中燃烧超过90min。
实施例3
本实施例的防火耐紫外线的多芯光缆，与实施例1的区别在于，低阻燃无卤聚乙烯层84中添加有18wt％的次磷酸酯。高阻燃无卤聚乙烯层43中添加有26wt％的聚硅硼氧烷阻燃剂。
本实施例的防火耐紫外线的多芯光缆，经检测耐紫外线牢度为847小时，导热系数为0.088W/Mk，耐火等级达到了GB12666.6的A级标准，可在950-1000℃的火焰中燃烧超过90min。
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)

1.一种防火耐紫外线的多芯光缆，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)，其特征在于，所述外绝缘层(4)与外屏蔽层(3)之间设有金属管(5)、纤维套(6)、金属编织网(7)，所述外绝缘层(4)包括由内向外依次设置的第一聚四氟乙烯层(41)、陶瓷化硅橡胶层(42)、高阻燃无卤聚乙烯层(43)；
所述光缆芯(1)、碳纤维复合芯棒(2)的外侧设有内保护层(8)，内保护层(8)包括由内向外依次设置的第二聚四氟乙烯层(81)、氮化硅陶瓷层(82)、内屏蔽层(83)、低阻燃无卤聚乙烯层(84)，所述低阻燃无卤聚乙烯层(84)与外屏蔽层(3)之间设有光缆填充物(9)。
2.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述金属管(5)为金属螺旋管、金属无缝管或金属节状管。
3.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述纤维套(6)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。
4.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述外屏蔽层(3)和内屏蔽层(83)由镀锡铜丝绞合缠绕而成。
5.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述光缆填充物(9)为纳米级中空玻璃纤维、纳米碳酸钙粉末、纳米二氧化硅粉末中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述低阻燃无卤聚乙烯层(84)中添加有10-20wt％的磷系阻燃剂，磷系阻燃剂为次磷酸酯、次磷酸钙或磷酸三苯酯。
7.根据权利要求1所述的防火耐紫外线的多芯光缆，其特征在于，所述高阻燃无卤聚乙烯层(43)中添加有20-30wt％的有机硅阻燃剂，有机硅阻燃剂为硅树脂阻燃剂或聚硅硼氧烷阻燃剂。
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