CN217467290U - 抗开裂阻燃光缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种抗开裂阻燃光缆，该抗开裂阻燃光缆包括缆芯单元和防护单元，缆芯单元包括相互绞合的松套管、填充件和加强杆，该松套管的内部填充有光纤和阻水件，松套管、填充件以及加强杆之间的空隙填充有阻水纱；防护单元套设于缆芯单元的外侧，且防护单元包括从内至外依次设置的阻水层、金属加强层、内护套、防火层和外护套，金属加强层和内护套之间设置有非金属缓冲层。应用本实用新型的技术方案，本申请提供的抗开裂阻燃光缆通过缆芯单元采用三根绞结构，减少缆芯单元内绞合单元的数量，以及在金属加强层与内护套之间设置非金属缓冲层，减少缆芯单元与金属加强层之间的应力释放，进而提高了光缆的抗开裂性能。

Description

抗开裂阻燃光缆

技术领域

本实用新型涉及光缆技术领域，具体而言，涉及一种抗开裂阻燃光缆。

背景技术

随着基础设施建设规模逐渐增大，尤其是5G光通信时代的到来，阻燃光缆的需求量也在日益提升，常见的应用场景主要包括地铁、城市有轨电车、桥梁、隧道等特殊场合。但近年来全球范围内因电力系统故障而发生的火灾事故增多，而且由于电缆着火从而导致电力系统供电中断的比例也再逐年增加。因此在发电厂以及变电站等拥有大量电气设备及大量电缆铺设的场所往往采用阻燃光缆阻止火势蔓延，以防止因电力问题而发生的火灾对对光缆以及设备造成重大损害。可是普通阻燃光缆而且容易出现护套开裂的问题，影响光缆的正常使用，造成不可挽回的损失。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种抗开裂阻燃光缆，以解决现有技术中普通阻燃光缆容易出现护套开裂，影响光缆正常使用的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种抗开裂阻燃光缆，该抗开裂阻燃光缆包括：缆芯单元和套设于缆芯单元外侧的防护单元，该缆芯单元包括相互绞合的松套管、填充件和加强杆，该松套管的内部填充有光纤和阻水件，松套管、填充件以及加强杆之间的空隙填充有阻水纱；该防护单元包括从内至外依次设置的阻水层、金属加强层、内护套、防火层和外护套，金属加强层与内护套之间设置有非金属缓冲层。

进一步地，防护单元还包括阻燃尼龙护套，该阻燃尼龙护套套设于外护套的外侧。

进一步地，加强杆的外侧套设有保护层。

进一步地，缆芯单元还包括扎纱，扎纱缠绕于相互绞合的松套管、填充件和加强杆的外表面。

进一步地，抗开裂阻燃光缆还包括撕裂绳，撕裂绳设置于阻水层与所述金属加强层之间；和/或，撕裂绳设置于外护套与防火层之间。

进一步地，非金属缓冲层为芳纶纤维纱层或玻纤纱层。

进一步地，防火层为云母带层、聚酰亚胺膜层、玻纤编织带层、芳纶编织带层或非金属纱层。

进一步地，填充件为阻燃填充绳、松套管或加强杆。

进一步地，阻水件为阻水纱、阻燃纤膏或阻水粉。

进一步地，光纤的数量为多根，光纤的外径为180~300μm。

应用本实用新型的技术方案，本申请提供的抗开裂阻燃光缆通过缆芯单元采用三根绞结构，减少缆芯单元内绞合单元的数量，以及在金属加强层与内护套之间设置非金属缓冲层，减少缆芯单元与金属加强层之间的应力释放，进而提高了光缆的抗开裂性能。此外，本申请提供的抗开裂阻燃光缆在内护套与外护套之间设置有防火层，进一步提高了光缆的阻燃性能，使得本申请提供的抗开裂阻燃光缆兼具优异的抗开裂性能和阻燃性能，极大的扩展了阻燃光缆的应用范围。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例1提供的抗开裂阻燃光缆的横截面示意图；以及

图2示出了根据本实用新型实施例2提供的抗开裂阻燃光缆的横截面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

110、松套管；111、光纤；112、阻水件；120、填充件；130、加强杆；140、阻水纱；210、阻水层；220、金属加强层；230、非金属缓冲层；240、内护套；250、防火层；260、外护套；270、阻燃尼龙护套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如本申请背景技术所分析的，现有技术中的普通阻燃光缆存在容易出现护套开裂的，影响光缆的正常使用，造成不可挽回的损失的技术问题。为了解决该问题，本实用新型提供了一种抗开裂阻燃光缆。

在本申请的一种典型实施方式中，提供了一种抗开裂阻燃光缆，如图1和图2所示，该抗开裂阻燃光缆包括缆芯单元和套设于缆芯单元外侧的防护单元，缆芯单元包括相互绞合的松套管110、填充件120和加强杆130，该松套管110的内部填充有光纤111和阻水件112，松套管110、填充件120以及加强杆130任意两者之间的空隙填充有阻水纱140；防护单元包括从内至外依次设置的阻水层210、金属加强层220、内护套240、防火层250和外护套260，金属加强层220和内护套240之间设置有非金属缓冲层230。

应用本实用新型的技术方案，本申请提供的抗开裂阻燃光缆，通过缆芯单元采用三根绞结构，减少缆芯单元内绞合单元的数量，以及在金属加强层220与内护套240之间设置非金属缓冲层230，减少缆芯单元与金属加强层220之间的应力释放，进而提高了光缆的抗开裂性能。此外，本申请提供的抗开裂阻燃光缆在内护套240与外护套260之间设置有防火层250，进一步提高了光缆的阻燃性能，使得本申请提供的抗开裂阻燃光缆兼具优异的抗开裂性能和阻燃性能，极大的扩展了阻燃光缆的应用范围。

上述松套管110内部的阻水件112用于阻水，阻水件112的具体类型不作限制，任何能够阻水的物质均可。从降低成本以及提高阻水效率的角度出发，优选阻水件112为阻水纱、阻水纤膏或阻水粉。为了进一步提高阻水效率，进一步优选阻水件112为阻水纱，以利于避免纤膏在着火情况下阻燃释放大量热量和烟雾，也更有利于光纤111接续时无需清理油膏，清洁环保，熔接效率高，降低光缆安装成本。

上述松套管110内的光纤111的数量为单根或多根。从提高传输效率的角度出发，优选为多根，多根光纤111间隔设置于松套管110的内部。为了进一步减小松套管110尺寸以及进一步提高光缆的抗开裂性能，优选光纤111的外径在180~300μm，光纤111的类型如为G652、G654E、G655、G657，每根松套管110内填充的光纤111的根数可为2~144。

为了进一步提高光缆的阻燃性以及进一步降低工艺难度，优选上述松套管110的材质为PBT（对苯二甲酸丁二酯）材料或阻燃PP（聚丙烯）材料，通过挤塑的方式制备得到该松套管110。

上述加强杆130用于增强光缆的机械性能。为了进一步提高光缆的机械性能，优选加强杆130为非金属增强塑料杆，拉伸强度不小于1100MPa，弹性模量不小于55GPa，断裂伸长率不大于4%，吸水率不大于0.1%，具有优异的耐酸碱以及化学稳定性。

为了进一步提高缆芯单元内部的绞合单元的对称性，优选加强杆130的外侧还套设有保护层，该保护层的材料优选为低烟无卤阻燃聚烯烃，该保护层通过挤塑的方式套设在加强杆130的外侧。该保护层优选厚度为0.2mm~0.25mm。

上述填充件120用于与松套管110以及加强杆130共同绞合形成三根绞结构，为了进一步提高上述光缆的阻燃性能，上述填充件120为阻燃填充绳，该阻燃填充绳采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤塑而成。优选上述低烟无卤阻燃聚系统材料的氧指数不低于32%，有焰燃烧时最大比光密度不大于60，其规格和尺寸与松套管110一致。为了进一步提高上述抗开裂阻燃光缆的传输性能，上述填充件120可替换为松套管110，该松套管110具有如上所述的相同含义。为了进一步提高上述光缆的力学强度，上述填充件120可替换为加强杆130，该加强杆130具有如上所述的相同含义。

在上述松套管110、填充件120以及加强杆130之间的空隙填充有阻水纱140以进一步提高缆芯单元的防水性能，且能够避免纤膏在着火情况下助燃释放大量热量和烟雾，也有利于光纤111接续时无需清洗油膏，清洁环保，熔接效率高，降低光缆安装成本。

为了进一步提高缆芯单元的结构稳定性，优选上述缆芯单元还包括扎纱，扎纱缠绕于相互绞合的松套管110、填充件120以及加强杆130的外侧，以进一步保证缆芯单元的结构稳定性，提高光缆的机械性能。为了进一步提高光缆的阻燃性能，优选扎纱材料为芳纶，进一步优选为低密度芳纶。

上述阻水层210用于保护缆芯单元，提高光缆的防水性能。为了进一步提高上述光缆的制备效率，优选采用阻水带采用纵包或绕包的方式放置形成阻水层210，阻水带的厚度为0.2mm。

上述金属加强层220用于提高光缆的机械性能和介电性能，上述金属加强层220的材料不作限制，包括但不限于钢塑复合带、镀铬钢塑复合带、不锈钢复合带等其他符合使用要求的高性能金属复合带。从进一步提高光缆的机械性能以及降低成本的角度出发，优选为钢塑复合带，且钢塑复合带厚度不低于0.2mm，抗张强度为310~390MPa，断裂伸长率不小于15，热合强度不低于17.5N/cm，介电强度（单面1Kv.dc.1min；双面2Kv.dc.1min）不击穿。在本申请的一些实施例中，上述制备金属加强层220的方式采用金属复合带纵包或绕包的方式包覆于阻水层210的外侧，包覆的层数可为单层或者多层。

上述金属加强层220存在一定的应力释放，为了进一步减少金属加强层220的应力释放，本申请在金属加强层220与内护套240之间设置有非金属缓冲层230，进而提高光缆的抗开裂性能。为了进一步提高光缆的阻燃性能，该非金属缓冲层230的材料优选为具备高阻燃性能的纤维纱。从进一步提高阻燃性能的角度出发，优选非金属缓冲层230为芳纶纤维纱形成的芳纶纤维纱层或玻纤纱形成的玻纤纱层。当非金属缓冲层230的材料为芳纶纤维纱时，为了进一步提高非金属缓冲层230的机械性能，优选采用10根芳纶纤维纱2840D，芳纶纤维纱的断裂韧性不低于1400mN/tex，断裂伸长率1.8~4.0%，拉伸模量不低于45N/tex。

为了进一步提高光缆的阻燃性能，上述内护套240的材料优选为高性能低烟无卤阻燃聚烯烃材料，该材料的氧指数不低于36%，有焰燃烧时最大比光比密度不大于60。为了进一步提高防护性能，优选内护套240的壁厚为1.0~1.1mm。

上述防火层250具有优异的阻燃性能，能够有效提高光缆的阻燃性能。上述防火层250的材料不作限制，从简化工艺的角度出发，优选防火层250为双面合成云母带形成的云母带层、聚酰亚胺膜形成的聚酰亚胺膜层、玻纤编织带形成的玻纤编织带层或非金属纱形成的非金属纱层。通过将相应的防火层材料包覆于内护套240的外侧得到防火层250，包覆方式可采用绕包，包覆厚度可为单层或多层。为了进一步提高防火层250的阻燃性能，优选防火层250由双面煅烧云母带绕包而成。为了进一步提高光缆的阻燃性能，优选双面煅烧云母带的厚度为0.15~0.2mm，宽度为40mm，搭接宽度在50%。

上述外护套260用于进一步提高对缆芯单元的防护，外护套260的材料优选具有优异阻燃性能的材料，如低摩擦低烟无卤阻燃聚烯烃材料如低摩擦LSZH或低摩擦阻燃PE，降低光缆在着火条件下火焰的蔓延速率、燃烧热释放量以及发烟量。

为了进一步提高上述外护套260的机械性能，优选外护套260采用高性能低烟无卤阻燃烯烃材料与阻燃尼龙双层共挤而成，该高性能低烟无卤阻燃烯烃材料的氧指数不低于36%，有焰燃烧时最大比光密度不大于60。为了进一步提高光缆的阻燃性能和抗开裂性能，优选外护套260的壁厚为2.0~2.2mm。

当上述外护套260的材料由阻燃聚烯烃材料挤出而成时，为了进一步提高外护套260抗张强度以及断裂伸长率，优选外护套260外侧设有阻燃尼龙护套270，该阻燃尼龙护套270优选采用阻燃尼龙挤出而成。以在保证优异阻燃性能的同时，提高光缆的抗开裂性能。为了进一步提高光缆的抗开裂性能，优选阻燃尼龙护套270的厚度为0.5~0.6mm。

为了进一步便于开剥金属加强层220、内护套240以及外护套260，优选上述抗开裂阻燃光缆还包括撕裂绳，撕裂绳既可以设置于阻水层210与金属加强层220之间，同时也可以设置于外护套260与防火层250之间。撕裂绳设置于外护套260与防火层250之间有利于外护套260的开剥，撕裂绳设置于阻水层210与金属加强层220之间，有利于金属加强层220以及内护套240的开剥。

为了进一步简化光缆安装工艺，优选上述抗开裂阻燃光缆的外径为13~14mm，进一步优选为13.5~13.6mm。

下面将结合实施例，进一步说明本申请的有益效果。

实施例1

本实施例提供了一种抗开裂阻燃光缆，如图1所示，本实施例提供的抗开裂阻燃光缆包括缆芯单元和防护单元，其中，缆芯单元包括相互绞合的松套管110、填充件120和加强杆130，松套管110的内部填充有光纤111和阻水件112，松套管110、填充件120以及加强杆130任意两者之间或者三者之间的空隙填充有阻水纱140。

防护单元套设于缆芯单元的外侧，用于为缆芯单元提供防护，以避免由于外部环境变化（浸水、强力冲击或燃烧）等情况影响光缆的正常使用。如图1所示，防护单元包括从内至外依次设置的阻水层210、金属加强层220、非金属缓冲层230、内护套240、防火层250和外护套260。

上述松套管110采用低烟无卤聚烯烃材料挤塑而成，氧指数不小于32%，有焰燃烧时最大比光密度不大于80，以进一步提高光缆的阻燃性能。

上述光纤111的类型为G652D光纤，松套管内光纤的根数为6根，光纤的外径为245~255μm。

上述阻水件112用于松套管110内阻水，选自阻水纱、阻水纤膏或阻水粉中的任意一种，优选为阻水纱，以避免在着火情况下阻燃释放大量热量和烟雾，同时还能够提高熔接效率。

上述加强杆130用于增强光缆的强度，优选为非金属增强塑料杆，拉伸强度不小于1100MPa，弹性模量不小于55GPa，断裂伸长率不大于4%，吸水率不大于0.1%，具有优异的耐酸碱以及化学稳定性。

为了进一步增强缆芯单元内部绞合单元的对称性，还可以在加强杆130的外侧套设有保护层（未图示）。该保护层由低烟无卤阻燃聚烯烃在加强杆130的外表面挤塑而成。

上述填充件120用于与松套管110以及加强杆130共同绞合形成三根绞结构，上述填充件120可以为阻燃填充绳，该阻燃填充绳采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤塑而成，该低烟无卤阻燃聚系统材料的氧指数不低于32%，有焰燃烧时最大比光密度不大于60，该阻燃填充绳的规格和尺寸与松套管一致。当光缆对于光传输效率要求提高时，可以采用松套管110替换阻燃填充绳。当光缆对于机械性能要求提高时，还可以采用加强杆130替换阻燃填充绳。

在松套管110、填充件120以及加强杆130之间空隙填充有阻水纱140，一方面有利于缆芯单元内部的阻水，另外一方面也能够避免在燃烧的情况下释放大量热量和烟雾，更有利于光纤接续时提高熔接效率，降低光缆安装成本。

为了进一步提高缆芯单元的结构稳定性，缆芯单元还包括扎纱（未图示），该扎纱用于缠绕相互绞合的松套管110、填充件120和加强杆130。

上述防护单元中，阻水层210由阻水带采用纵包或绕包的方式形成，阻水带的厚度为0.2mm。

上述金属加强层220用于提高光缆的机械性能和介电性能，金属加强层220由钢塑复合带采用纵包或绕包的方式包覆于阻水层210的外侧形成，包覆的层数可为单层或多层。其中，该钢塑复合带厚度不低于0.2mm，抗张强度为310~390MPa，断裂伸长率不小于15，热合强度不低于17.5N/cm，介电强度（单面1Kv.dc.1min；双面2Kv.dc.1min）不击穿。

在金属加强层220的外侧设置有非金属缓冲层230，以减少金属加强层的应力释放，提高光缆的抗开裂性能。非金属缓冲层230为芳纶纤维纱层，其由10根芳纶纤维纱2840D制成，该芳纶纤维纱的断裂韧性不低于1400mN/tex，断裂伸长率1.8~4.0%，拉伸模量不低于45N/tex。

上述内护套240采用高性能低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成，该材料的氧指数不低于36%，有焰燃烧时最大比光比密度不大于60。该内护套240的壁厚为1.0~1.1mm。

在上述内护套240和外护套260之间设置有防火层250，以进一步提高光缆的阻燃性能。上述防火层250为云母带层，其由双面煅烧云母带绕包而成，该双面煅烧云母带的厚度为0.15~0.2mm，宽度为40mm，搭接宽度为50%。

上述外护套260用于进一步提高对缆芯单元的防护，该外护套260由高性能低烟无卤阻燃烯烃材料与阻燃尼龙双层共挤而成，其中，该高性能低烟无卤阻燃烯烃材料的氧指数不低于36%，有焰燃烧时最大比光密度不大于60，该外护套的壁厚为2.0~2.1mm。

为了进一步便于开剥金属加强层220、内护套240以及外护套260，优选上述抗开裂阻燃光缆还包括第一撕裂绳和第二撕裂绳(未图示)，第一撕裂绳设置于阻水层210与金属加强层220之间，有利于金属加强层220和内护套240的开剥，第二撕裂绳设置于外护套260与防火层250之间，有利于外护套260的开剥。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：本实施例提供的抗开裂阻燃光缆，通过缆芯单元采用三根绞结构，减少缆芯单元内绞合单元的数量，以及在金属加强层220与内护套240之间设置非金属缓冲层230，减少缆芯单元与金属加强层220之间的应力释放，进而提高了光缆的抗开裂性能。此外，本实施例提供的抗开裂阻燃光缆在内护套240与外护套260之间设置有防火层250，进一步提高了光缆的阻燃性能，使得本实施例提供的抗开裂阻燃光缆兼具优异的抗开裂性能和阻燃性能，极大的扩展了阻燃光缆的应用范围。

实施例2

本实施例提供了一种抗开裂阻燃光缆，如图2所示，其与实施例1的不同之处在于，外护套260采用高性能低烟无卤阻燃烯烃材料挤塑而成，该高性能低烟无卤阻燃烯烃材料的氧指数不低于36%，有焰燃烧时最大比光密度不大于60。

为了进一步提高外护套的抗开裂性能以及断裂伸长率，防护单元还包括阻燃尼龙护套270，该阻燃尼龙护套270套设于外护套260的外侧。该阻燃尼龙护套270通过阻燃尼龙挤塑而成。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述抗开裂阻燃光缆包括：

缆芯单元，所述缆芯单元包括相互绞合的松套管（110）、填充件（120）和加强杆（130），所述松套管（110）的内部填充有光纤（111）和阻水件（112），所述松套管（110）、所述填充件（120）以及所述加强杆（130）之间的空隙填充有阻水纱（140）；

防护单元，所述防护单元套设于所述缆芯单元的外侧，且所述防护单元包括从内至外依次设置的阻水层（210）、金属加强层（220）、内护套（240）、防火层（250）和外护套（260），所述金属加强层（220）与所述内护套（240）之间设置有非金属缓冲层（230）。

2.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述防护单元还包括阻燃尼龙护套（270），所述阻燃尼龙护套（270）套设于所述外护套（260）的外侧。

3.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述加强杆（130）的外侧套设有保护层。

4.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述缆芯单元还包括扎纱，所述扎纱缠绕于相互绞合的所述松套管（110）、所述填充件（120）和所述加强杆（130）的外表面。

5.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述抗开裂阻燃光缆还包括撕裂绳，所述撕裂绳设置于所述阻水层（210）与所述金属加强层（220）之间；

和/或，所述撕裂绳设置于所述外护套（260）与所述防火层（250）之间。

6.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述非金属缓冲层（230）为芳纶纤维纱层或玻纤纱层。

7.根据权利要求1所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述防火层（250）为云母带层、聚酰亚胺膜层、玻纤编织带层、芳纶编织带层或非金属纱层。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述填充件（120）为阻燃填充绳、松套管（110）或加强杆（130）。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述阻水件（112）为阻水纱、阻燃纤膏或阻水粉。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的抗开裂阻燃光缆，其特征在于，所述光纤（111）的数量为多根，所述光纤（111）的外径为180~300μm。

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