一种具有小弯曲半径的耐火光缆的制作方法

1.本实用新型涉及光缆技术领域，特别涉及一种具有小弯曲半径的耐火光缆。


背景技术：

2.光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。
3.现有技术中，耐火光缆大体上可以分为两种：一种是采用不锈钢管松套光纤，另一种是采用pbt松套光纤。而这两种耐火光缆使用时均存在一定的缺陷，例如：
4.第一种耐火光缆虽然耐火性能比较好，但其弯曲性能比较差，其使用时一般要求10d(d为光缆的外径)以上的弯曲半径，但在敷设场合狭小的空间中，其较大的弯曲半径会导致该类型耐火光缆的适用性不强，强行弯曲则容易影响光纤的传输性能。
5.第二种耐火光缆由于采用了高分子材料作为松套光纤，使得其弯曲性能相较第一种耐火光缆性能更为优异，但在火灾等燃烧环境下，当光纤保护结构pbt管被燃烧殆尽时，光纤会直面火焰燃烧以及燃烧残留物的影响，从而容易出现通信中断的情况。
6.基于以上现有技术情况，本实用新型旨在提供一种具有小弯曲半径的耐火光缆，确保该光缆能够在燃烧时保证通信性能，并且在常规使用时具有较好的弯曲性能，从而确保光缆在狭小布线空间内的弯曲使用。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的耐火光缆无法在弯曲性能和耐火性能间实现平衡的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有小弯曲半径的耐火光缆。
8.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
9.第一方面，本实用新型提供一种具有小弯曲半径的耐火光缆，包括缆芯，所述缆芯外依次包覆有铠管层、内护套层、防火层、增强层、外护套层和外编织层；其中，所述铠管层为金属螺旋铠管，所述内护套层及所述外护套层均为阻燃聚烯烃材料挤塑护套，所述防火层包括依次绕包的内云母带层、中间金属带层和外云母带层。
10.优选的，所述缆芯包括4-16根光纤，所述缆芯松套在所述铠管层内。
11.优选的，所述金属螺旋铠管为不锈钢带螺旋铠装管。
12.优选的，所述阻燃聚烯烃材料为低烟无卤阻燃聚烯烃，低烟无卤阻燃聚烯烃的透光率≥70、不含卤素、氧指数≥35。
13.优选的，所述内云母带层、所述中间金属带层和所述外云母带层的绕包节距各不相同。
14.优选的，所述内云母带层、所述中间金属带层、所述外云母带层绕包后每一层的搭盖率在20％
±
5％。
15.优选的，所述中间金属带层的材料为不锈钢带。
16.优选的，所述增强层为抗拉增强层，所述增强层为绕包在所述防火层外的芳纶纤维层。
17.优选的，所述外编织层为金属丝编织层。
18.优选的，所述光纤为b6单模光纤，所述金属螺旋铠管的外径为1.0～4.0mm，所述外护套层的外径为7～9mm，所述外编织层的外径为8～12mm。
19.采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：
20.1、通过不锈钢带制作而成的金属螺旋铠管，使得光缆在具有足够抗压性能的同时，还具有优良的弯曲性能，能够布放在狭小的空间如管道、舱内、通风处、机房内，也能在战时、灾时、矿井等地进行布放安装，确保传输性能；
21.2、通过内云母带层、中间金属带层、外云母带层此三层绕包结构组成的防火层的设置，使得光缆能够有效抵御火焰或外界压力的冲击、降低温度传输速率、避免陶瓷化过程中的压应力、均化光缆温度，从而确保燃烧性能，使光缆的常规耐燃烧性能达到750℃燃烧90min，在某些特殊场合的耐燃烧性能能到950℃情况下保持实时传输；
22.3、通过低烟无卤阻燃聚烯烃材料的内护套层及外护套层的设置，使得光缆在具有耐盐雾、温度性能佳、机械性能优异等优点的同时，还能够在燃烧时做到低烟、无卤和阻燃效果，能够保证小火自熄、大火传输的功效。
附图说明
23.图1为本实用新型中一种具有小弯曲半径的耐火光缆的结构示意图。
24.图中:1-光纤、2-铠管层、3-内护套层、4-内云母带层、5-中间金属带层、6-外云母带层、7-增强层、8-外护套层、9-外编织层。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
26.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本实用新型结构的说明，仅是为了便于描述本实用新型的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
28.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本实用新型的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.一种具有小弯曲半径的耐火光缆，如图1所示，包括缆芯，该缆芯外依次包覆有铠管层2、内护套层3、防火层、增强层7、外护套层8和外编织层9。
30.其中，铠管层2为金属螺旋铠管，例如不锈钢带螺旋铠装管，其围绕缆芯绕包成型，或者待其成型后将缆芯松套于其中。本实施例中，缆芯包括4-16根光纤1，当然也可以是其他数量，并优选光纤1为弯曲性能比较良好b6单模光纤。其中，不锈钢带螺旋铠装管其具有比较良好的柔软性以及抗侧压性能，并且能够在燃烧环境下保持其基本结构，从而确保在燃烧环境中依然能够对光纤1进行保护，抵御外界冲击，确保传输性能。
31.其中，内护套层3为阻燃聚烯烃材料挤塑护套，该阻燃聚烯烃材料优选为低烟无卤阻燃聚烯烃，低烟无卤阻燃聚烯烃的透光率≥70、不含卤素、氧指数≥35，该材料可以有效的减少光缆在燃烧过程中的有毒有害气体的释放，并且具有耐盐雾、温度性能佳、机械性能优异等特点。
32.其中，防火层包括绕包在内护套3外的内云母带层4，绕包在内云母带层4外的中间金属带层5以及绕包在中间金属带层5外的外云母带层6。其中，内云母带层4、外云母带层6均为云母带材料的绕包结构，中间金属带层5为不锈钢带材料的绕包结构；并且配置内云母带层4、中间金属带层5和外云母带层6的绕包节距各不相同，以确保光缆的整体性能以及耐燃烧性能，并实际使用时根据光缆的外径变化，使内云母带层4、中间金属带层5、外云母带层6绕包后每一层的搭盖率在20％
±
5％。其中，云母带材料采用陶瓷化云母带，该材料能在高温下结成硬块，从而使内云母带层4和外云母带层6能够有效抵御火焰或是外界压力的冲击，降低温度传输速率，均化线缆温度，确保燃烧性能。而两层云母带绕包结构中间穿插一根不锈钢带材料绕包而成的中间金属带层5，则能够隔离内云母带层4和外云母带层6，从而在光缆燃烧过程中避免两层云母带绕包结构相互粘连在一起，避免两层云母带陶瓷化过程中的压应力出现，同时，中间金属带层5还起到均化火焰温度的作用。
33.其中，增强层7配置为用于增加光缆的抗拉强度的抗拉增强层，例如增强层7配置为绕包在防火层外的芳纶纤维层，其由芳纶纤维材料经绕包获得。芳纶纤维层主要保证光缆的抗拉性能，通常，光缆的抗拉性保持在2000～5000n即能保证光缆的生产、运输、敷设、使用、维修、检查及更换需求。
34.其中，外护套层8的材料与内护套层3相同，外护套层8配置为低烟无卤阻燃聚烯烃材料通过挤塑的方式成型在增强层7外。
35.其中，外编织层9则配置为由单股或多股金属丝编织而成的金属编织层，其呈网状编织构造。其中金属丝优选316不锈钢丝，以便于编织而成的外编织层9能够保护光缆常规使用中的耐磨、防鼠性能，以及在燃烧过程中保证光缆的整体性能。
36.本实施例所公开的具有上述结构的光缆，通过不锈钢带制作而成的金属螺旋铠管(铠管层2)，使得光缆在具有足够抗压性能的同时，还具有优良的弯曲性能(弯曲半径在5d以内)，从而能够布放在狭小的空间如管道、舱内、通风处、机房内，也能在战时、灾时、矿井等地进行布放安装，并确保传输性能。
37.通过内云母带层4、中间金属带层5、外云母带层6此三层绕包结构组成的防火层的设置，使得光缆能够有效抵御火焰或外界压力的冲击、降低温度传输速率、避免陶瓷化过程中的压应力、均化光缆温度，从而确保燃烧性能，使光缆的常规耐燃烧性能达到750℃燃烧90min，在某些特殊场合的耐燃烧性能能到950℃情况下保持实时传输。
38.而通过低烟无卤阻燃聚烯烃材料的内护套层3及外护套层8的设置，使得光缆在具有耐盐雾、温度性能佳、机械性能优异等优点的同时，还能够在燃烧时做到低烟、无卤和阻燃效果，能够保证小火自熄、大火传输的功效。
39.本实施例同时还公开上述具有小弯曲半径的耐火光缆的制备步骤：
40.制备金属螺旋铠管，通过特种金属成型设备，以精密而均匀的方式将金属带铠装在光纤周围，给光纤提供足够的压力、应力等机械性能保护。并通过对金属张力及间隙的调控，使松套在金属螺旋铠管中的若干根光纤的光纤余长处于2
‰
～5
‰
的范围内。从而在金属螺旋铠管中松套若干根光纤，例如4根，其中，配置金属螺旋铠管的外径配置为1.0～4.0mm，光纤配置为b6单模光纤；
41.在金属螺旋铠管外挤塑成型阻燃聚烯烃材料的内护套层；
42.在内护套层外绕包防火层，防火层包括绕包在内护套外的内云母带层，绕包在内云母带层外的中间金属带层以及绕包在中间金属带层外的外云母带层。实际应用时根据光缆的外径调节内云母带层、中间金属带层、外云母带层的绕包节距应，以确保在绕包后每一层的搭盖率在20％
±
5％范围内；
43.在防火层外绕包芳纶纤维材料的增强层；
44.在增强层外挤塑成型阻燃聚烯烃材料的外护套层，外护套层的外径配置为7～9mm；
45.在外护套层外编织金属丝材料的外编织层，外编织层的外径配置为8～12mm，从而获得如图1所示的具有小弯曲半径的耐火光缆。
46.实际应用时，本领域技术人员可根据需求调整构成光缆的各层结构的外径。
47.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。