CN107688219A - 一种防火光缆 - Google Patents

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王浩淼
王成忠
刘源
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Abstract

本发明涉及一种防火光缆，其特征为：防火光缆分为内层、中间层和外层，内层为加强件和垫层，中间层由环绕在内层外的一圈束管构成，所述的束管层外包覆有阻水带和隔热层，外层包覆在中间层外，所述的外层由阻水层、隔离层、防火层和外护套依次挤包形成。本发明的产品具有卓越的耐高、低温性能，可以长期处于温度‑40～200℃的环境下进行工作,使用年限可达70年；同时，优异的防火性能，耐火等级可达到GB12666.6的A级标准，即在950~1000℃火焰中燃烧90min,能够保持光纤通信正常进行，为逃生和救灾提供超长的时间保障。

Description

一种防火光缆
技术领域
本发明涉及电缆的技术领域，具体地说是一种防火光缆，尤其涉及该光缆的结构。
背景技术
随着我国社会经济的高速发展，大型建筑、地铁、隧道、核电站等重要工程设施及大型超市、会展中心等人员密集的地方越来越多，对火灾情况下的安全性能提出了要求。光缆在这些设施中起着重要作用，是网络各种信息处理的通道，在火灾情况下，光缆是否能够在一定时间内正常运行，对逃生和救灾起到重要作用。因此，光缆的防火性能得到了极大的重视。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的防火光缆，它可克服现有技术中光缆防火性能差、在遇到火情时有效运行时间短的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种防火光缆，其特征在于：所述的防火光缆分为内层、中间层和外层，内层为加强件和垫层，中间层由环绕在内层外的一圈束管构成，所述的束管层外包覆有阻水带和隔热层，外层包覆在中间层外，所述的外层由阻水层、隔离层、防火层和外护套依次挤包形成。
优选的，所述的束管层由10-16个束管组成，每个束管由多根光纤和套设在光纤外的松套管构成，每个束管的光纤数量为2-16根；光纤与光纤之间、光纤与松套管之间填充束管纤膏，每根光纤上标有色标。
优选的，所述的阻水层采用铝管连续挤包在中间层外形成，所述的隔离套采用PE隔离套，隔离套厚度为1mm，隔离套挤包在阻水层外部。
进一步，所述的防火层氢氧化物和硅酸钠混合而成，防火层的表面挤包缠绕有两层高阻燃包带，外护套采用挤包方式挤包在防火层表面，外护套层的厚度为2-5mm。
进一步，所述的氢氧化物采用氢氧化铝水合物或者氢氧化镁水合物，氢氧化物与硅酸钠之间的混合比例为2:1—1.89；所述的外护套采用阻燃聚乙烯或低烟无卤护套料制成。
进一步，所述的加强件采用树脂纤维增强塑料,加强件为包裹有一层垫层，所述的垫层采用PE垫层。
更进一步，铝管的铝材选用A2铝杆，铝管的厚度范围为1.0—1.5mm。
使用时本发明的防火光缆分成三个部分，分别是内层、中间层和外层，内层起到很好的加强强度和韧性的性能，包裹在内层外部的中间层是电缆的核心部分，这部分设有光纤，并采用束管和填充材料进行有效保护。
外层则对内层和中间层起到更好的防护、防火和绝缘的作用，外层依次包裹阻水层、隔离层、防火层和外护套，对光纤进行层层保护，同时外层各包裹层之间也是互相作用联系，相互依存，共同配合的。最终使得本发明的产品具有卓越的耐高、低温性能，可以长期处于温度-40～200℃的环境下进行工作,使用年限可达70年；同时，优异的防火性能，耐火等级可达到GB12666.6的A级标准，即在950~1000℃火焰中燃烧90min,能够保持光纤通信正常进行，为逃生和救灾提供超长的时间保障。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
附图标记：
1加强件、2垫层、3束管、4光纤、5阻水带、6隔热层、7阻水层、8隔离层、9防火层、10外护套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明所述的是一种防火光缆，具体参见图1中的结构，所述的防火光缆分为内层、中间层和外层，内层为加强件和垫层，中间层由环绕在内层外的一圈束管构成，所述的束管层外包覆有阻水带和隔热层，外层包覆在中间层外，所述的外层由阻水层、隔离层、防火层和外护套依次挤包形成。具体来说，所述的束管层由10-16个束管组成，优选的，可以选择10-12个束管，每个束管由多根光纤和套设在光纤外的松套管构成，每个束管的光纤数量为2-16根；光纤与光纤之间、光纤与松套管之间填充束管纤膏，每根光纤上标有色标。
进一步，松套管中的光纤，采用全色谱来识别，其标志颜色符合GB/T6995.2-2008规定，并且不褪色、不迁移。当单套管中光纤芯数超过12芯时，用环状色标识别。
在一个实施例中，中间层选用12根束管组成，12根束管围绕内层依次排列形成一个圆环，每个束管内设有12根光纤，光纤与光纤之间、光纤与松套管之间填充有束管纤膏，所述的束管纤膏内填充有不定向硅钢粒，增强光纤的通讯效果。
具体来说，光纤采用B1类光纤，束管外径φ2.0-φ2.5mm，壁厚≥0.35mm，每管12芯光纤，同心度符合标准要求。光纤余长：2‰-3‰，束管纤膏填充应满足滴流试验要求。松套管中的光纤，采用全色谱来识别，其标志颜色符合GB/T6995.2-2008规定，并且不褪色、不迁移。
阻水层采用铝管连续挤包在中间层外形成，所述的隔离套采用PE隔离套，隔离套厚度为1mm，隔离套挤包在阻水层外部。
防火层氢氧化物和硅酸钠混合而成，防火层的表面挤包缠绕有两层高阻燃包带，外护套采用挤包方式挤包在防火层表面，外护套层的厚度为2-5mm。本发明光缆的导热系数0.09W/Mk,具有更好的耐火性和隔热性。
在一个实施例中，内层采用为非金属加强件和绕包在加强件外部的垫层构成，这里的加强件采用树脂纤维增强塑料,加强件为包裹有一层垫层，所述的垫层采用PE垫层。为了进一步增加磁通量和光纤的传导效果，圆柱状的加强件外圆周上沿着圆柱的轴向开设凹槽，所述的凹槽内嵌设有定向硅钢片，这里的凹槽为了更好的固定采用燕尾槽结构。然后在内层表面进行成缆工艺，成缆采用层绞式结构，中间层选用14根束管组成，14根束管围绕内层依次排列形成一个圆环，每个束管内设有16根光纤，然后缆芯填充阻水缆膏且包覆一层0.2mm阻水带；阻水带外面绕包两层0.2mm厚无碱玻纤带，起到隔热的作用。制成后的产品具有卓越的耐高、低温性能，可以长期在温度-40～200℃的环境下使用,使用年限更可达70年。同时，光缆的通信信号非常好，传输性能强，并且是环境友好型的产品，无重金属、无毒、无味，对人体、环境不产生影响，更做到了防蚁、防鼠咬，防水、抗油。
在另一个实施例中，内层采用为非金属加强件和绕包在加强件外部的垫层构成，非金属加强件的中心处设有沿轴向设置的中心孔，所述的中心孔中可以设置不定向硅钢粒，提高光缆的性能。中间层选用10根束管组成，10根束管围绕内层依次排列形成一个圆环，每个束管内设有10根光纤，然后缆芯填充阻水缆膏且包覆一层0.15mm阻水带；铝管的铝材选用A2铝杆，铝管的厚度范围为1.25mm。
同时，在光纤与光纤之间、光纤与松套管之间填充有束管纤膏，所述的束管纤膏内填充有水滑石材料，水滑石材料可以采用水滑石层板的形式进行填充，增强光纤的防火效果。这里的水滑石材料可以选择镁铝碳酸根型水滑石：Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O[4]。LDHs的结构非常类似于水镁石[Mg(OH)2]，由MgO6八面体共用棱形成单元层，位于层上的Mg2+可在一定的范围内被Al3+同晶取代，使得层板带正电荷，层间有可交换的CO3 2-与层板上的正电荷平衡，使得LDHs的整体结构呈电中性。由于层板和层间阴离子通过氢键连接，使得LDHs层间阴离子具有可交换性。此外，在LDHs中存在层间水这些水分子可以在不破坏层状结构条件下除去。在受热时，其结构水合层板羟基及层间离子以水和CO2的形式脱出，起到降低燃烧气体浓度，阻隔O2的阻燃作用；LDHs的结构水，层板羟基以及层间离子在不同的温度内脱离层板，从而可在较低的范围内（200~800℃）释放阻燃物质。在阻燃过程中，吸热量大，有利于降低燃烧时产生的高温。
阻水带外面绕包两层0.18mm厚无碱玻纤带，起到隔热的作用。防火层材料采用氢氧化铝水合物（或氢氧化镁水合物）与硅酸钠按一定比例混合而成的混合物，氢氧化物与硅酸钠之间的混合比例为2:1.58；由于混合物含有大量氢氧化铝水合物（或氢氧化镁水合物），高温时分解产生大量水分形成水务，从而起到降温和防火的作用。挤包防火层的同时，出模口后同时重叠绕包两层高阻燃包带，以防防火泥滴落溢出。
本发明在实验中检测后得出如下效果：
1.卓越的耐高、低温性：长期工作温度-40～200℃,使用年限可达70年；
2.环境友好型：无重金属、无毒、无味，对人体、环境不产生影响；防蚁、防鼠咬，防水、抗油。
3.良好的隔热性，导热系数0.09W/Mk,具有更好的耐火性和隔热性；
4.优异的防火性能，耐火等级可达到GB12666.6的A级标准，即在950~1000℃火焰中燃烧90min,能够保持光纤通信正常进行。为逃生和救灾提供时间保障。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防火光缆，其特征在于：所述的防火光缆分为内层、中间层和外层，内层为加强件和垫层，中间层由环绕在内层外的一圈束管构成，所述的束管层外包覆有阻水带和隔热层，外层包覆在中间层外，所述的外层由阻水层、隔离层、防火层和外护套依次挤包形成。
2.根据权利要求1所述的一种防火光缆，其特征在于：所述的束管层由10-16个束管组成，每个束管由多根光纤和套设在光纤外的松套管构成，每个束管的光纤数量为2-16根；光纤与光纤之间、光纤与松套管之间填充束管纤膏，每根光纤上标有色标。
3.根据权利要求1所述的一种防火光缆，其特征在于：所述的阻水层采用铝管连续挤包在中间层外形成，所述的隔离套采用PE隔离套，隔离套厚度为1mm，隔离套挤包在阻水层外部。
4.根据权利要求1所述的一种防火光缆，其特征在于：所述的防火层氢氧化物和硅酸钠混合而成，防火层的表面挤包缠绕有两层高阻燃包带，外护套采用挤包方式挤包在防火层表面，外护套层的厚度为2-5mm。
5.根据权利要求4所述的一种防火光缆，其特征在于：所述的氢氧化物采用氢氧化铝水合物或者氢氧化镁水合物，氢氧化物与硅酸钠之间的混合比例为2:1—1.89；所述的外护套采用阻燃聚乙烯或低烟无卤护套料制成。
6.根据权利要求1所述的一种防火光缆，其特征在于：所述的加强件采用树脂纤维增强塑料,加强件为包裹有一层垫层，所述的垫层采用PE垫层。
7.根据权利要求3所述的一种防火光缆，其特征在于：铝管的铝材选用A2铝杆，铝管的厚度范围为1.0—1.5mm。
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