CN219832260U - 一种光纤复合耐火中压电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电缆技术领域，具体为一种光纤复合耐火中压电缆，包括光传输单元和缆芯，所述光传输单元置于缆芯中间，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成；所述绝缘线芯包括导电芯和挤包于所述导电芯外的导体屏蔽层，所述导体屏蔽层之外由内而外依次包裹有绝缘层、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层；多根所述绝缘线芯的绞合间隙设置有填充层，所述缆芯和填充层外部设置有玻璃纤维带，所述玻璃纤维带的外部设置有耐火层，所述耐火层之外由内而外依次包裹有隔氧层、铠装层和保护层。其有益效果是：本实用新型中的一种光纤复合耐火中压电缆的设计，可满足用户对光纤耐火复合中压电缆在各种复杂环境和日常使用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆技术领域，具体为一种光纤复合耐火中压电缆。
背景技术
耐火电缆的必要性随着电缆需求量的大幅上升,电缆使用时的安全性受到人们的广泛关注。由于电缆结构中的护套和绝缘部分一般由塑料及橡胶材料制成,所以在电缆密集敷设的场所,极易引起火灾。电缆密集敷设的场所主要包括高层建筑,轨道交通线路和站点,大型娱乐场所,核电站,石油化工场所,隧道,机场,邮电通信场所,大型工矿企业及重要地下工程等,这些场所都对电缆的阻燃耐火性能提出了较高的要求。而国家相关的技术标准较少。同时在传输电能的同时要求保证光信号的传输。为了解决这一难题，本实用专利提出了一种光纤耐火复合中压环保型电缆。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光纤复合耐火中压电缆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：包括光传输单元9和缆芯，所述光传输单元9置于缆芯中间，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成；
所述绝缘线芯包括导电芯1和挤包于所述导电芯1外的导体屏蔽层2，所述导体屏蔽层2之外由内而外依次包裹有绝缘层3、绝缘屏蔽层4和金属屏蔽层5；
多根所述绝缘线芯的绞合间隙设置有填充层6，所述缆芯和填充层6外部设置有玻璃纤维带7，所述玻璃纤维带7的外部设置有耐火层8，所述耐火层8之外由内而外依次包裹有隔氧层10、铠装层11和保护层12。
所述填充层6为玻璃纤维绳。
所述光传输单元9应符合GB/T9771规定的B1.1、B1.3、B4类单模光纤；层绞式绞合方式为SZ螺旋绞或螺旋绞。
所述导电芯1采用符合GB/T3956要求的第2种退火绞合紧压圆形铜导体，紧压系数不小于0.9，导体也可采用纵向阻水结构，同时增加紧压除平衡导体周围电场外，还可防止尖锐放电。
所述导体屏蔽层2为挤包的半导电层，电阻率不大于1000Ω·cm；半导电层应均匀地包覆在导体上，并与绝缘层紧密结合，表面光滑，无明显绞线凸纹，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
所述绝缘层3的绝缘标称厚度符合GB/T12706.2标准要求，绝缘厚度平均值应不小于标称值，任一点最小测量厚度应不小于标称厚度的90％；任一断面的偏心率[(最大测量厚度－最小测量厚度)/最大测量厚度]应不大于10％。
所述绝缘屏蔽层4为可剥离或不可剥离挤包半导电层，电阻率不大于800Ω·cm，半导电层应均匀地包覆在绝缘表面，表面应光滑，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
所述金属屏蔽层5中铜丝的电阻应符合GB/T3956的要求，铜丝屏蔽的标称截面积应根据故障电流容量确定；铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
所述耐火层8为陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料。
所述隔氧层10是高氧指数低烟无卤聚烯烃隔氧层。
所述铠装层11采用双层镀锌钢带或涂漆钢带。
所述保护层12选用高氧指数的无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型中的一种光纤复合耐火中压电缆的设计，可满足用户对光纤耐火复合中压电缆在各种复杂环境和日常使用要求。
由于中压电缆由于其电压等级较高，依靠云母的电气绝缘性能无法满足中压电缆绝缘要求，无法在导体外直接设置耐火层，所以考虑在成缆缆芯外设置耐火层。
本实用新型中的耐火层为玻璃纤维带、陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料和高氧指数低烟无卤聚烯烃隔氧层料组成的复合结构，此结构中陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料作为隔离层的同时也作为耐火层,简化了中压电缆的结构,使得电缆的外径更小,重量更轻,制造成本更低。
本实用新型的保护层选择高氧指数的无卤低烟阻燃聚烯烃材料，使电缆耐火时间更长,耐火温度更高,不延燃性(阻燃)更好,同时基本不产生有毒物质，很好得解决了现有技术中中压电缆不能耐火或耐火性能不好以及不环保的缺点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：导电芯1，导体屏蔽层2，绝缘层3，绝缘屏蔽层4，金属屏蔽层5，填充层6，玻璃纤维带7，耐火层8，光传输单元9，隔氧层10，铠装层11，和保护层12。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。
实施例一
一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：包括光传输单元9和缆芯，所述光传输单元9置于缆芯中间，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成；
所述绝缘线芯包括导电芯1和挤包于所述导电芯1外的导体屏蔽层2，所述导体屏蔽层2之外由内而外依次包裹有绝缘层3、绝缘屏蔽层4和金属屏蔽层5；
多根所述绝缘线芯的绞合间隙设置有填充层6，所述缆芯和填充层6外部设置有玻璃纤维带7，所述玻璃纤维带7的外部设置有耐火层8，所述耐火层8之外由内而外依次包裹有隔氧层10、铠装层11和保护层12。
所述填充层6为玻璃纤维绳。
实施例二
所述光传输单元9应符合GB/T9771规定的B1.1、B1.3、B4类单模光纤；层绞式绞合方式为SZ螺旋绞或螺旋绞。
涂覆光纤应放置在松套管中，光纤在松套管中分余长应均匀稳定；如有阻水要求，光传输单元可采用合适的阻水材料填充，阻水材料应与其相邻的其他光传输单元相容，应不损害光纤传输特性和使用寿命。
加强构件可为中心加强件，也可分为四周加强件。在制造长度范围内，GFRP和KFRP不允许接头；芳纶丝每束允许有1个接头，但在任意200m光传输单元长度内只允许1个丝束接头。
所述导电芯1采用符合GB/T3956要求的第2种退火绞合紧压圆形铜导体，紧压系数不小于0.9，导体也可采用纵向阻水结构，同时增加紧压除平衡导体周围电场外，还可防止尖锐放电。
所述导体屏蔽层2为挤包的半导电层，电阻率不大于1000Ω·cm；半导电层应均匀地包覆在导体上，并与绝缘层紧密结合，表面光滑，无明显绞线凸纹，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
所述绝缘层3的绝缘标称厚度符合GB/T12706.2标准要求，绝缘厚度平均值应不小于标称值，任一点最小测量厚度应不小于标称厚度的90％；任一断面的偏心率[(最大测量厚度－最小测量厚度)/最大测量厚度]应不大于10％。
所述绝缘屏蔽层4为可剥离或不可剥离挤包半导电层，电阻率不大于800Ω·cm，半导电层应均匀地包覆在绝缘表面，表面应光滑，不应有尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹。
所述绝缘屏蔽层4采用可剥离的挤包半导电屏蔽，从老化前后的试样绝缘上剥下挤包半导电屏蔽的剥离力应不小于8N和不大于45N，绝缘表面应无损伤及残留的半导电屏蔽痕迹。所述绝缘屏蔽层4和金属屏蔽层5之间应有沿缆芯纵向的相色(黄绿红)标志带，其宽度不小于2mm。
所述金属屏蔽层5中铜丝的电阻应符合GB/T3956的要求，铜丝屏蔽的标称截面积应根据故障电流容量确定；铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
所述铜带屏蔽由一层重叠绕包的软铜带组成，绕包连续均匀、平整光滑、没有断裂，铜带间的平均搭盖率应不小于15％(标称值)，其最小搭盖率应不小于5％；铜带应采用缠绕或焊接方式；软铜带应符合GB/T11091，铜带标称厚度≥0.10mm，铜带的最小厚度应不小于标称值的90％。
所述耐火层8为陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料，其是在陶瓷化防火耐火硅橡胶的基础上开发的一款高性能耐火材料，加工低烟无卤材料的普通挤出机即可使用，在火焰灼烧或者高温条件下可生成坚硬的陶瓷状硬壳，硬壳不熔融、不滴落，可抗水喷淋和机械震动，且具有非常好的隔热隔火效果，可以保证火灾情况下电力和信息控制的畅通，为人员逃生和消防救援争取宝贵的时间。陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料是在陶瓷化防火耐火硅橡胶的基础上研发而来，材料的加工性能和低烟无卤聚烯烃护套料比较接近，虽然可以用一般加工低烟无卤材料的挤出机进行生产，但材料中毕竟添加了大量的助剂进行改性，加工性能会稍差，所以对螺杆的结构尺寸、挤出方式和温度控制等都有较高要求。
所述隔氧层10是高氧指数低烟无卤聚烯烃隔氧层料中含有大量的无机添加剂，造成其工艺加工性能较差。温度过低塑料不能完全塑化，挤出压力大，材料表面粗糙有颗粒。温度过高易造成材料发泡，产生大量气孔。而且材料中的无机添加剂挤出过程中摩擦生热影响挤出温度的控制。综上所述，控制材料加工温度是重中之重。
所述铠装层11采用双层镀锌钢带或涂漆钢带，螺旋绕包两层，外层钢带的中间大致在内层钢带间隙上方，包带间隙应不大于钢带宽度的50％，绕包应平整光滑，金属丝铠装应紧密，钢丝直径应符合GB/T12706.2的要求。
所述保护层12选用高氧指数的无卤低烟阻燃聚烯烃材料。由于以上几种阻燃耐火材料都添加了各种大量的助剂，所以挤出工艺性能比较差，建议选用低压缩比螺杆进行加工，建议压缩比为1.15～1.30:1。模具建议选用挤管式模具，若拉伸比过大，会导致护套表面质量下降，严重时甚至会造成护套脱胶，但拉伸比也不应太小，太小会影响生产效率，综合考虑建议拉伸比为2.5～3。以上材料均采用无卤低压材料，不产生浓烟，不释放含卤素的有毒气体，达到既环保又健康的目的。
实施例三
三根金属屏蔽后的绝缘线芯+光传输单元(置于中间)一起成缆，外围间隙采用玻璃纤维绳或采用与电缆运行温度相适应的非吸湿性材料填充，应密实、圆整，并保证在成品电缆段附加老化试验后不粉化，三芯成缆后外形应圆整。绕包采用阻燃玻璃丝带或其他相当的非吸湿阻燃材料，在常态下具有良好的柔性和弹性，性能好，不易拉断，在成缆设备上绕包时应注意材料材质的特点，适当调整包带张力和绕包角度，使包带平整且服帖的包覆在缆芯上。
上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种优选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (10)
1.一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：包括光传输单元(9)和缆芯，所述光传输单元(9)置于缆芯中间，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成；
所述绝缘线芯包括导电芯(1)和挤包于所述导电芯(1)外的导体屏蔽层(2)，所述导体屏蔽层(2)之外由内而外依次包裹有绝缘层(3)、绝缘屏蔽层(4)和金属屏蔽层(5)；
多根所述绝缘线芯的绞合间隙设置有填充层(6)，所述缆芯和填充层(6)外部设置有玻璃纤维带(7)，所述玻璃纤维带(7)的外部设置有耐火层(8)，所述耐火层(8)之外由内而外依次包裹有隔氧层(10)、铠装层(11)和保护层(12)。
2.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述填充层(6)为玻璃纤维绳。
3.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述光传输单元(9)为单模光纤，其层绞式绞合方式为SZ螺旋绞或螺旋绞。
4.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述导电芯(1)采用符合GB/T3956要求的第2种退火绞合紧压圆形铜导体，紧压系数不小于0.9，导体也可采用纵向阻水结构，同时增加紧压除平衡导体周围电场外，还可防止尖锐放电。
5.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层(2)为挤包的半导电层，电阻率不大于1000Ω·cm。
6.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述绝缘层(3)的绝缘厚度平均值应不小于标称值，任一点最小测量厚度应不小于标称厚度的90％；任一断面的偏心率应不大于10％。
7.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述绝缘屏蔽层(4)为可剥离或不可剥离挤包半导电层，电阻率不大于800Ω·cm。
8.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层(5)中铜丝屏蔽的标称截面积应根据故障电流容量确定；铜丝屏蔽由疏绕的软铜线组成，其表面应用反向绕包的铜丝或铜带扎紧，相邻铜丝的平均间隙应不大于4mm。
9.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述耐火层(8)为陶瓷化低烟无卤聚烯烃耐火料。
10.根据权利要求1所述的一种光纤复合耐火中压电缆，其特征在于：所述隔氧层(10)是高氧指数低烟无卤聚烯烃隔氧层。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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