一种核电站用光缆及其制备方法与流程

本发明属于光缆制造技术领域，具体地，涉及一种核电站用光缆及其制备方法。

背景技术

光纤作为一种传输介质与传统的铜缆相比具有超轻、带宽宽、抗电磁干扰、保密性好等优点；随着航空业的发展，近年来，光纤光缆在航空航天领域的应用研究日趋广泛。航空航天用光缆区别于普通用光纤光缆，充分考虑其适用性和安全性，要求重量轻，线径细，耐高温，并在长期高温度范围内具有机械和光学稳定性，高强度、耐弯曲、抗冲击、耐老化、耐酸碱、耐多种燃料和油类、阻燃、低烟低毒等特殊要求。

在众多新能源发电的发展前景中，核电作为一种不排放污染气体且可以低成本、大规模开发的电力资源，越来越受到世界各国的重视。积极推进核电建设，对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求、保障能源供应与安全、环境保护、实现电力工业结构优化和可持续发展，都具有不可替代的意义。对于核电站来说，安全问题尤为重要，世界各国都对核电站采取严格的安全措施。作为核电“血管"和“神经”的光缆线路系统，也是安全的关键要素，光缆线路系统在核电站的正常运行及安全停堆方面起着非常重要的作用。核电光缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房，光缆敷设方式一般采用管道或线槽，要求光缆具有可靠的使用寿命、热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性。但是，传统的光缆一般由光纤、缆芯和外护套层组成，其使用温度在-40℃～+70℃之间，热稳定性、防潮性、化学稳定性和抗辐射性远远不能满足核电站用的需要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种核电站用光缆及其制备方法，制备得到的光缆具有使用寿命长、优异的耐热、耐辐照老化和阻燃性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种核电站用光缆，其特征在于，包括芳纶纤维增强光缆加强芯、缆芯、内防火层、玻璃纤维带和外护套，所述芳纶纤维增强光缆加强芯位于光缆的中心位置，所述芳纶纤维增强光缆加强芯的外周设有缆芯，在所述缆芯外包覆有内防火层，所述内防火层外包覆有玻璃纤维带，所述玻璃纤维带外设置有外护套；

所述核电站用光缆由如下步骤制备而成：

步骤s1、先采用sz绞合的方式，将88-95芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.2mm-0.3mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯；

步骤s2、以芳纶纤维增强光缆加强芯为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布6-8根缆芯；

步骤s3、采用挤塑机在排布预处理的缆芯的外周绕包裹一层厚度为0.2-0.4mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，形成内防火层；

步骤s4、在内防火层的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.5-0.7mm的玻璃纤维带，最后在玻璃纤维带外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为0.8-1.2mm，形成外护套，得到核电站用光缆。

进一步地，所述缆芯包括线芯和包覆于线芯外周的耐辐射层，线芯为多芯松套光纤绞合的光缆元件，松套光纤的芯数为88-95芯，光纤种类选自单模光纤或多模光纤，耐辐射层为聚四氟乙烯材料层，且耐辐射层的厚度为0.2-0.3mm。

进一步地，所述内防火层由云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带绕包而成，所述内防火层厚度为0.2-0.4mm。

进一步地，所述玻璃纤维带为玻璃纤维材料层，所述玻璃纤维带的厚度为0.5-0.7mm。

进一步地，所述外护套由聚全氟乙丙烯材料构成，厚度0.8-1.2mm。

一种核电站用光缆的制备方法，包括如下步骤：

步骤s1、先采用sz绞合的方式，将88-95芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.2mm-0.3mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯；

步骤s2、以芳纶纤维增强光缆加强芯为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布6-8根缆芯；

步骤s3、采用挤塑机在排布预处理的缆芯的外周绕包裹一层厚度为0.2-0.4mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，形成内防火层；

步骤s4、在内防火层的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.5-0.7mm的玻璃纤维带，最后在玻璃纤维带外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为0.8-1.2mm，形成外护套，得到核电站用光缆。

进一步地，步骤s3中所述绕包裹角度为45°，搭接20％。

本发明的有益效果：

(1)本发明的光缆采用耐弯曲单模或多模光纤，可以在复杂、狭小空间进行敷设；

(2)在缆芯的表面设有内防火层，内防火层采用云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带绕包而成，能够在提高光缆的耐高温性能的基础上，提高光缆强度；

(3)本发明以芳纶纤维增强光缆加强芯(kfrp)为中心，除具有抗拉伸、抗压性能，并具有很好的抗辐射性能；

(4)采用聚全氟乙丙烯材料作为外护套材料，可以提高光缆的耐辐射、耐高温，低卤、低毒、低发烟的特性。

(5)本发明光缆具有使用寿命长、优异的耐热、耐辐照老化和阻燃性能。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种核电站用光缆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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。

一种核电站用光缆，如图1所示，包括芳纶纤维增强光缆加强芯1、缆芯2、内防火层3、玻璃纤维带4和外护套5，芳纶纤维增强光缆加强芯1位于光缆的中心位置，芳纶纤维增强光缆加强芯1的外周设有缆芯2，在缆芯2外包覆有内防火层3，内防火层3外包覆有玻璃纤维带4，玻璃纤维带4外设置有外护套5，其中，缆芯2包括线芯和包覆于线芯外周的耐辐射层，线芯为多芯松套光纤绞合的光缆元件，松套光纤的芯数为88-95芯，光纤种类选自单模光纤或多模光纤，耐辐射层为聚四氟乙烯材料层，且耐辐射层的厚度为0.2-0.3mm；内防火层3由云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带绕包而成，内防火层3厚度为0.2-0.4mm；玻璃纤维带4为玻璃纤维材料层，玻璃纤维带4的厚度为0.5-0.7mm；外护套5由聚全氟乙丙烯材料构成，厚度0.8-1.2mm；

所述核电站用光缆的制备方法，包括如下步骤：

步骤s1、先采用sz绞合的方式，将88-95芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.2mm-0.3mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯2；

步骤s2、以芳纶纤维增强光缆加强芯(kfpr)1为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布6-8根缆芯2；

步骤s3、采用挤塑机在排布预处理的缆芯2的外周绕包裹一层厚度为0.2-0.4mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，绕包角度45°，搭接20％，形成内防火层3；

步骤s4、在内防火层3的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.5-0.7mm的玻璃纤维带4，最后在玻璃纤维带4外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为0.8-1.2mm，形成外护套5，得到核电站用光缆。

实施例1

一种核电站用光缆，先采用sz绞合的方式，将88芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.2mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯2；以芳纶纤维增强光缆加强芯(kfpr)1为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布6根缆芯2；采用挤塑机在排布预处理的缆芯2的外周绕包裹一层厚度为0.2mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，绕包角度45°，搭接20％，形成内防火层3；在内防火层3的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.5mm的玻璃纤维带4，最后在玻璃纤维带4外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为0.8mm，形成外护套5，得到核电站用光缆。

实施例2

一种核电站用光缆，先采用sz绞合的方式，将92芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.25mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯2；以芳纶纤维增强光缆加强芯(kfpr)1为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布7根缆芯2；采用挤塑机在排布预处理的缆芯2的外周绕包裹一层厚度为0.3mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，绕包角度45°，搭接20％，形成内防火层3；在内防火层3的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.6mm的玻璃纤维带4，最后在玻璃纤维带4外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为1.0mm，形成外护套5，得到核电站用光缆。

实施例3

一种核电站用光缆，先采用sz绞合的方式，将95芯的松套光纤绞合形成线芯，再在线芯外表面采用挤塑机在线芯外表面包覆一层厚度为0.3mm的聚四氟乙烯材料层，形成缆芯2；以芳纶纤维增强光缆加强芯(kfpr)1为中心，在芳纶纤维增强光缆加强芯的外周排布8根缆芯2；采用挤塑机在排布预处理的缆芯2的外周绕包裹一层厚度为0.4mm的云母带或耐辐射低烟无卤陶瓷化聚烯烃带，绕包角度45°，搭接20％，形成内防火层3；在内防火层3的外周缠绕包裹16根600tex玻璃纤维纱，绕包节距100mm，形成厚度为0.7mm的玻璃纤维带4，最后在玻璃纤维带4外包裹一层聚全氟乙丙烯材料层，厚度为1.2mm，形成外护套5，得到核电站用光缆。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。