CN217468035U - 耐火光电混合缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种耐火光电混合缆，该耐火光电混合缆包括缆芯单元和套设于缆芯单元外侧的防护单元，缆芯单元包括松套管，松套管的内部填充有光纤和阻水纱；防护单元包括从内至外依次设置的阻水层、内护套和外护套，内部套中嵌设有导体，外护套中嵌设有加强筋，且内护套和外护套之间设置有防火层。本申请提供的耐火光电混合缆采用中心管式结构，减少缆芯填充料的使用，且在内护套和外护套之间设置防火层，降低燃烧时火焰对内护套的影响，同时在松套管内采用阻水纱进行填充，使得本申请提供的耐火光电混合缆具有优异的阻燃性能，在着火条件下火焰蔓延速率低，燃烧热释放量低，发烟量小，能够满足EN13501‑6标准Dca类要求。

Description

耐火光电混合缆

技术领域

本实用新型涉及光缆技术领域，具体而言，涉及一种耐火光电混合缆。

背景技术

随着科技的进步以及光电通信的大范围应用，光电混合缆能同时实现电能和通信信号的传输，可以一次性同步解决设备供电以及信号接入问题，大大减少了制造和敷设成本，且在设计和制造中无需考虑光电隔离的问题，故此很受用户的推崇。根据实际用途，光电混合缆可以应用到管道、架空、直埋以及室内等多种场合，使用范围非常广泛。随着“信息高速公路”和“智能电网”的建设发展，光电复合缆也在不断发展，亟需研制一种能够适应火灾场景下的光电复合缆，来满足光缆在高温期间保证正常通信和通电能力。

现有的光电混合缆一般采用松套管层绞式结构，光纤填充于松套管的内部，并在松套管中填充有纤膏进行阻水，同时缆芯根据使用要求绞合相应的导线，以此实现光电同时传输。但该种结构的光电混合缆在着火情况下很容易助燃，促进火灾迅速扩大蔓延，且纤膏会进一步燃烧释放大量热量和烟雾，破坏通信线路，威胁人身安全。

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光电混合缆，以解决现有技术中采用松套管层绞式结构的光电混合缆在着火情况下容易助燃，促进火灾扩大蔓延，且纤膏会进一步燃烧释放大量热量和烟雾，破坏通信线路，威胁人身安全的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种耐火光电混合缆，该耐火光电混合缆包括缆芯单元和套设于缆芯单元外侧的防护单元，缆芯单元包括松套管，松套管的内部填充有光纤和阻水纱；防护单元包括从内至外依次设置的阻水层、内护套和外护套，内护套中嵌设有导体，外护套中嵌设有加强筋，且内护套和外护套之间设置有防火层。

进一步地，防火层包括从内至外依次设置的云母带层和玻纤编织带层，云母带层包覆于内护套的外侧，玻纤编织带层包覆于所述云母带层的外侧。

进一步地，防火层包括从内至外依次设置的聚酰亚胺膜层和玻纤编织带层，聚酰亚胺膜层包覆于内护套的外侧，玻纤编织带层包覆于聚酰亚胺膜层的外侧；

进一步地，防火层包括从内至外依次设置的非金属纱层和玻纤编织带层，所述非金属纱层包覆于内护套的外侧，玻纤编织带层包覆于非金属纱层的外侧。

进一步地，导体的数量为多个，多个导体沿内护套的周向对称设置。

进一步地，加强筋的数量为多个，多个加强筋沿外护套的周向间隔设置。

进一步地，耐火光电混合缆还包括撕裂绳，撕裂绳设置于内护套与阻水层之间；

和/或，撕裂绳设置于外护套与防火层之间。

进一步地，阻水层为阻水带层；

或，阻水层包括从内至外依次设置的阻水纱层和聚酰亚胺膜层，阻水纱层包覆于松套管的外侧，聚酰亚胺膜层包覆于阻水纱层的外侧；

或，阻水层包括从内至外依次设置的阻水纱层和云母带层，阻水纱层包覆于所述松套管的外侧，云母带层包覆于阻水纱层的外侧。

进一步地，光纤的数量为多根，光纤的直径为180~300μm。

进一步地，内护套为陶瓷层或阻燃尼龙层，内护套的壁厚为2~3mm。

应用本实用新型的技术方案，本申请提供的耐火光电混合缆采用中心管式结构，减少缆芯填充料的使用，且在内护套和外护套之间设置防火层，降低燃烧时火焰对内护套的影响，同时在松套管的内部采用阻水纱进行填充，使得本申请提供的耐火光电混合缆具有优异的阻燃性能，在着火条件下火焰蔓延速率低，燃烧热释放量低，发烟量小，能够满足EN13501-6标准Dca类要求。

此外，本申请将导体嵌设于内护套中，减少混合缆拉伸对松套管内光纤的影响，将加强筋嵌设于外护套中提高了混合缆的机械性能，使得本申请提供的耐火光电混合缆兼具优异的机械性能和阻燃性能，能够满足直埋、管道和架空等使用场景，有效扩大了光电混合缆的应用范围。

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的实施例1提供的耐火光电混合缆的横截面示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例2提供的耐火光电混合缆的横截面示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的实施例3提供的耐火光电混合缆的横截面示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

110、松套管；111、光纤；112、阻水纱；210、阻水层；220、内护套；221、导体；231、云母带层；232、玻纤编织带层；233、聚酰亚胺膜层；234、非金属纱层；240、外护套；241、加强筋。

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，现有采用松套管层绞式结构的光电混合存在着火情况下很容易助燃，释放大量热量和烟雾，破坏通信线路，威胁人身安全的技术问题。为了解决该问题，本申请提供一种耐火光电混合缆。

在本申请的一种典型实施方式中，提供了一种耐火光电混合缆，该耐火光电混合缆包括缆芯单元和防护单元，缆芯单元包括松套管110，松管套的内部填充有光纤111和阻水纱112；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210、内护套220和外护套240，内护套220中嵌设有导体221，外护套240中嵌设有加强筋241，且内护套220和外护套240之间设置有防火层。

应用本申请的技术方案，本申请提供的耐火光电混合缆采用中心管式结构，减少缆芯填充料的使用，且在内护套220和外护套240之间设置防火层，降低燃烧时火焰对内护套220的影响，同时在松套管110的内部采用阻水纱112进行填充，使得本申请提供的耐火光电混合缆具有优异的阻燃性能，在着火条件下火焰蔓延速率低，燃烧热释放量低，发烟量小，能够满足EN13501-6标准Dca类要求。此外，本申请将导体221嵌设于内护套220中，减少混合缆拉伸对松套管110内光纤111的影响，将加强筋241嵌设于外护套240中提高了混合缆的机械性能，使得本申请提供的耐火光电混合缆兼具优异的机械性能和阻燃性能，能够满足直埋、管道和架空等使用场景，有效扩大了光电混合缆的应用范围。

为了进一步提高混合缆的阻燃性以及进一步降低工艺难度，优选上述松套管110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80。

上述松套管110的内部填充的阻水纱112用于阻水，不仅能够避免纤膏在着火情况下阻燃释放大量热量和烟雾，而且在光纤111接续时无需清理油膏，清洁环保，熔接效率高，能够降低混合缆安装成本。

上述松套管110的内部填充的光纤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混合缆的机械性能，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。

上述阻水层210用于提高混合缆的防水性能，任何具有防水性能的物质均可用于制备阻水层210，从进一步简化混合缆制备工艺以及进一步提高防水性能的角度出发，上述阻水层210具备三种不同的设置方式。第一种设置方式，阻水层210为阻水带层，其由阻水带包绕于松套管110上形成。包绕的层数可以为单层或多层。第二种设置方式，阻水层210包括从内至外依次设置的阻水纱层和聚酰亚胺膜层，阻水纱层包覆于松套管110的外侧，聚酰亚胺膜层包覆于阻水纱层的外侧。第三种设置方式，阻水层210包括从内至外依次设置的阻水纱层和云母带层，阻水纱层包覆于松套管110的外侧，云母带层包覆于阻水纱层的外侧。

上述阻水纱层由阻水纱纵包或绕包而成，包覆的层数均可以为单层或多层，上述聚酰亚胺膜层233由聚酰亚胺膜纵包或绕包而成，包覆的层数可以为单层或多层，上述云母带层231由云母带纵包或绕包而成，包覆的层数可以为单层或多层。

上述内护套220的材料不作限制，任何具备阻燃功能的物质均可用于制备内护套220。为了进一步提高混合缆的阻燃性能，优选上述内护套220的材料选自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）、阻燃尼龙材料或陶瓷材料。尤其是当内护套220为陶瓷层或阻燃尼龙层时，其阻燃性能更为优异。上述陶瓷层由陶瓷制备得到，上述阻燃尼龙层由阻燃尼龙制备得到。在选用陶瓷作为内护套220的材料时，优选选用耐火性能优异的高性能陶瓷料Ceramicized polyolefin。为了进一步提高防护性能，优选内护套220的壁厚为2.5mm。

上述内护套220中嵌设有导体221以利于实现光电混合缆中的电信号传输。上述导体221的数量可以为单个也可以为多个。为了进一步提高电信号的传输效率，优选导体221的数量为多个。优选多个导体221沿内护套220的周向对称设置，以利于在传输电信号的过程中，保证混合缆的机械性能。上述导体221可以采用RYJ软导体、RY导体或者RV导体，外径以及使用根数可根据实际使用情况进行调整，并对称嵌入到内护套220中。为了在保证混合缆机械性能的基础上进一步提高电信号传输效率，优选上述导体221的数量为4个，导体221的外径为2.2mm。

上述防火层的材质不作限制，任何能够具有阻燃性能的物质均可用于制备防火层。从进一步提高混合缆的阻燃性能的角度出发，上述防火层具备三种不同的设置方式。第一种设置方式，防火层包括从内至外依次设置的云母带层231和玻纤编织带层232，云母带层231包覆于内护套220的外侧，玻纤编织带包覆于云母带层231的外侧；第二种设置方式，防火层包括从内至外依次设置的聚酰亚胺膜层233和玻纤编织带层232，聚酰亚胺膜层233包覆于内护层的外层，玻纤编织带层232包覆于聚酰亚胺层的外侧；第三种设置方式，防火层包括从内至外依次设置的非金属纱层234和玻纤编织带层232，非金属纱层234包覆于内护套220的外侧，玻纤编织带层232包覆于非金属纱层234的外侧。

上述云母带层231由云母带绕包而成，包覆厚度的层数均可以为单层或多层，为了进一步提高防火性能，优选云母带为双层煅烧云母带，优选该云母带层231的厚度为0.15~0.20mm，宽度为40mm，搭接宽度为50%。

上述玻纤编织带层232由玻纤编织带纵包而成，优选玻纤编织带的厚度为0.2mm，宽度为30mm，搭接宽度在2~4mm之间。

上述聚酰亚胺膜层233由聚酰亚胺膜绕包而成，包覆的层数可以为单层或多层，上述非金属纱层234由非金属纱绕包而成，包覆的层数可以为单层或多层。

上述外护套240用于进一步提高对缆芯单元的防护，优选上述外护套240的材料选自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）或阻燃尼龙材料，以保证混合缆在着火条件下火焰的蔓延速率低、燃烧热释放量低以及发烟量小。尤其是当外护套240的材料为高性能低烟无卤阻燃聚烯烃材料时其阻燃性能更为优异，其中该高性能低烟无卤阻燃聚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。为了进一步提高混合缆的机械性能，优选外护套240的壁厚为2.0~2.2mm。

上述外护套240中嵌设的加强筋241用于提高混合缆的机械性能。该加强筋241既可以为非金属增强塑料杆也可以为磷化钢丝。上述加强筋241为非金属增强塑料杆时，其密度在2.05-2.15g/cm³，拉伸及弯曲强度≥1100MPa，拉伸及弯曲弹性模量≥50GPa，断裂伸长率≤4%，吸水率≤0.1%，同时具有较低的热膨胀系数5×10^-5~6×10^-5K^-1，耐酸碱及化学性能稳定以利于保证混合缆足够的机械性能。上述加强筋241为磷化钢丝时，其直径为1.0mm，拉伸强度不小于1770MPa，弹性模量不小于190GPa，以利于保证混合缆足够的机械性能。

上述加强筋241的数量不作限制，既可以为单根也可以为多根，数量及外径可根据使用场景进行选择。从进一步提高混合缆的机械性能的角度出发，优选加强筋241的数量为多根，多根加强筋241间隔嵌设于外护套240中。

为了进一步便于开剥内护套220和/或外护套240，优选上述抗耐火光电混合缆还包括撕裂绳，撕裂绳既可以设置于内护套220与阻水层210之间，也可以设置于外护套240与防火层之间。撕裂绳设置于外护套240与防火层之间有利于外护套240的开剥，撕裂绳设置于内护套220与阻水层210之间，有利于内护套220的开剥。

为了进一步简化混合缆安装工艺，优选上述耐火混合缆的外径为13~14mm，进一步优选为13.4~13.6mm。

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耐火光电混合缆，如图1所示，本申请提供的耐火光电混合缆包括包括缆芯单元和防护单元，缆芯单元包括松套管110，松管套110的内部填充有光纤111和阻水纱112；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210、内护套220和外护套240，内护套220中嵌设有导体221，外护套240中嵌设有加强筋241，且内护套220和外护套240之间设置有防火层。

上述松套管110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80。

上述阻水纱112用于阻水，不仅能够避免纤膏在着火情况下阻燃释放大量热量和烟雾，而且在光纤111接续时无需清理油膏，清洁环保，熔接效率高，能够降低混合缆安装成本。

上述光纤111的类型为G652D光纤111，松套管110内光纤111的根数为12根，光纤111的外径为245~255μm。

上述阻水层210为阻水带层，其由阻水带包绕于松套管110上形成。

上述内护套220为陶瓷层，其采用耐火性能优异的高性能陶瓷料Ceramicizedpolyolefin制成，该内护套220的壁厚为2.5mm。

上述导体221的数量为4根，4根导体221沿内护套220的周向对称设置，该导体221的外径为2.2mm。

上述防火层包括从内至外依次设置的云母带层231和玻纤编织带层232，云母带层231包覆于内护套220的外侧，玻纤编织带层232包覆于云母带层231的外侧。上述云母带层231由双层煅烧云母带绕包而成，该双层煅烧云母带的厚度为0.15~0.20mm，宽度为40mm，搭接宽度为50%。上述玻纤编织带层232由玻纤编织带纵包而成，该玻纤编织带的厚度为0.2mm，宽度为30mm，搭接宽度在2~4mm之间。

上述外护套240采用高性能低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤塑而成，该高性能低烟无卤阻燃聚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240的壁厚为2.1~2.2mm。

上述加强筋241为磷化钢丝，该磷化钢丝的直径为1.0mm，拉伸强度不小于1770MPa，弹性模量不小于190GPa。该加强筋241的数量为4根，4根加强筋241沿外护套240的周向间隔设置。

为了进一步便于开剥内护套220和外护套240，上述耐火光电混合缆还包括第一撕裂绳和第二撕裂绳(未图示)。第一撕裂绳设置于内护套220与阻水层210之间，有利于内护套220的开剥。第二撕裂绳设置于外护套240与防火层之间，有利于外护套240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：本实施例提供的耐火光电混合缆采用中心管式结构，减少缆芯填充料的使用，且在内护套220和外护套240之间设置防火层，降低燃烧时火焰对内护套220的影响，同时在松套管110的内部采用阻水纱112进行填充，使得本申请提供的耐火光电混合缆具有优异的阻燃性能，在着火条件下火焰蔓延速率低，燃烧热释放量低，发烟量小，能够满足EN13501-6标准Dca类要求。此外，本实施例将导体221嵌设于内护套220中，减少混合缆拉伸对松套管110内光纤111的影响，将加强筋241嵌设于外护套240中提高了混合缆的机械性能，使得本实施例提供的耐火光电混合缆兼具优异的机械性能和阻燃性能，能够满足直埋、管道和架空等使用场景，有效扩大了光电混合缆的应用范围。

实施例2

本实施例提供了一种耐火光电混合缆，如图2所示，其与实施例1的不同之处在于，采用聚酰亚胺膜层233替换云母带层231。

上述聚酰亚胺膜层233由聚酰亚胺膜绕包而成。

实施例3

本实施例提供了一种耐火光电混合缆，如图3所示，其与实施例1的不同之处在于，采用非金属纱层234替换云母带层231。

上述非金属纱层234由非金属纱绕包而成。

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)

1.一种耐火光电混合缆，其特征在于，所述耐火光电混合缆包括：

缆芯单元，所述缆芯单元包括松套管（110），所述松套管（110）的内部填充有光纤（111）和阻水纱（112）；

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）、内护套（220）和外护套（240），所述内护套（220）中嵌设有导体（221），所述外护套（240）中嵌设有加强筋（241），且所述内护套（220）和所述外护套（240）之间设置有防火层。

2.根据权利要求1所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述防火层包括从内至外依次设置的云母带层（231）和玻纤编织带层（232），所述云母带层（231）包覆于所述内护套（220）的外侧，所述玻纤编织带层（232）包覆于所述云母带层（231）的外侧。

3.根据权利要求1所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述防火层包括从内至外依次设置的聚酰亚胺膜层（233）和玻纤编织带层（232），所述聚酰亚胺膜层（233）包覆于所述内护套（220）的外侧，所述玻纤编织带层（232）包覆于所述聚酰亚胺膜层（233）的外侧。

4.根据权利要求1所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述防火层包括从内至外依次设置的非金属纱层（234）和玻纤编织带层（232），所述非金属纱层（234）包覆于所述内护套（220）的外侧，所述玻纤编织带层（232）包覆于非金属纱层（234）的外侧。

5.根据权利要求1所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述导体（221）的数量为多个，多个所述导体（221）沿所述内护套（220）的周向对称设置。

6.根据权利要求1所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述加强筋（241）的数量为多个，多个所述加强筋（241）沿所述外护套（240）的周向间隔设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述耐火光电混合缆还包括撕裂绳，所述撕裂绳设置于所述内护套（220）与所述阻水层（210）之间；

和/或，所述撕裂绳设置于所述外护套（240）与所述防火层之间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述阻水层（210）为阻水带层；

或，所述阻水层（210）包括从内至外依次设置的阻水纱层和聚酰亚胺膜层（233），所述阻水纱层包覆于所述松套管（110）的外侧，所述聚酰亚胺膜层（233）包覆于所述阻水纱层的外侧；

或，所述阻水层（210）包括从内至外依次设置的阻水纱层和云母带层，所述阻水纱层包覆于所述松套管（110）的外侧，所述云母带层包覆于所述阻水纱层的外侧。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述光纤（111）的数量为多根，所述光纤（111）的直径为180~300μm。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的耐火光电混合缆，其特征在于，所述内护套（220）为陶瓷层或阻燃尼龙层，所述内护套（220）的壁厚为2~3mm。

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