Кабель оптический, не распространяющий горение, огнестойкий

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических кабелей, предназначенных для внутриобъектовой и наружной прокладки на стационарных объектах с повышенными требованиями к безопасности, в частности на АЭС. Кабель оптический огнестойкий пожаробезопасный, содержит многомодовые или одномодовые оптические волокна 1, размещенные в трубках 2 из полимерного материала вокруг центрального силового элемента 3, внутреннюю оболочку 4, броню 5, и наружную оболочку 6. Внутренняя оболочка 4 выполнена из кремнийорганического материала, частично заполняющего пространство между трубками 2, выполненными из поликарбоната, а наружная оболочка 6 выполнена из пожаробезопасного безгалогенового материала с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 16,5 МДж/кг. Технический результат заключается в повышении пожаробезопасности и надежности оптического кабеля за счет нераспространения горения при групповой прокладке по категории А (по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22), повышения огнестойкости, низкого дымогазовыделения при горении и тлении, исключения (отсутствия в составе кабеля) коррозионно-активных материалов, повышении стойкости к воздействию пониженной температуры до минус 60°C, сейсмостойкости, стойкости к воздействию плесневых грибов и дезактивирующих растворов (в том числе, при температуре 60°C).

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических кабелей, предназначенных для внутриобъектовой и наружной прокладки на стационарных объектах с повышенными требованиями к безопасности, в частности на АЭС.

Известен кабель оптический огнестойкий пожаробезопасный (патент РФ на полезную модель RU 106763 U1, опубл. в бюл. 20 20.07.2011 г.), содержащий многомодовые или одномодовые оптические волокна, размещенные в трубках из полимерного материала, уложенных в сердечник вокруг центрального силового элемента, выполненного из стеклопластикового прутка, арамидные нити, проложенные поверх сердечника под внутренней оболочкой, броню из гофрированной стальной ленты, водоблокирующие элементы, расположенные между арамидными нитями и внутренней оболочкой и между внутренней оболочкой и броней, и наружную оболочку из безгалогеновой композиции на основе полиолефинов.

Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков.

Недостатком известного кабеля является применение материалов, не в полной мере соответствующих требованиям норм пожарной безопасности, а также невыполнение норм по коррозионной активности материалов кабельной конструкции при его горении и тлении, отсутствие стойкости к воздействию пониженной температуры до минус 60°C.

Технический результат заключается в повышении пожаробезопасности и надежности оптического кабеля за счет нераспространения горения при групповой прокладке по категории А (по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22), повышения огнестойкости, низкого дымогазовыделения при горении и тлении, исключения (отсутствия в составе кабеля) коррозионно-активных материалов, повышения стойкости к воздействию пониженной температуры до минус 60°С, сейсмостойкости, стойкости к воздействию плесневых грибов и дезактивирующих растворов (в том числе при температуре 60°С).

Технический результат достигается тем, что в кабеле, содержащем многомодовые или одномодовые оптические волокна, размещенные в трубках из полимерного материала вокруг центрального силового элемента, внутреннюю оболочку, броню, и наружную оболочку, внутренняя оболочка выполнена из кремнийорганического материала, частично заполняющего пространство между выполненными из поликарбоната трубками и выполняющего функции барьера для влаги и термобарьера взамен более дорогих арамидных нитей, а наружная оболочка выполнена из пожаробезопасного безгалогенового материала с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 16,5 МДж/кг.

Для работы в зонах с повышенным радиационным фоном в кабеле может использоваться радиационностойкое оптическое волокно.

Кабель может быть снабжен водонабухающими нитями, расположенными в трубках и/или между трубками.

Центральный силовой элемент может быть выполнен в виде стальной проволоки, покрытой полимерным безгалогенным материалом или в виде троса из стальных проволок, покрытого полимерным материалом, не содержащим галогенов или из стеклопластикового прутка.

Центральный силовой элемент может быть обмотан водоблокирующим элементом в виде ленты или нити.

Броня может быть выполнена из стальной гофрированной ленты или стальных проволок.

Под броней и/или наружной оболочкой может быть намотан или проложен продольно водоблокирующий элемент в виде ленты или нитей.

Кабель может быть снабжен расположенными в контакте с трубками корделями заполнения, выполненными из безгалогенового материала с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17 МДж/кг, или выполненными из упрочняющих нитей, покрытых безгалогеновым материалом с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17 МДж/кг, или выполненными из стальной или медной проволоки, покрытой безгалогеновым материалом с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17 МДж/кг.

Для повышения механической прочности кабеля кордели заполнения могут быть выполнены из упрочняющих (стеклянных, базальтовых или арамидных) нитей или проволок (стальных или медных), покрытых полимерным пожаробезопасным безгалогеновым материалом.

В качестве материала для наружной оболочки могут быть использованы: полимерные безгалогеновые композиции пониженной пожароопасности, например, марок Винтес 2010, Винтес 3010 (фирмы «Проминвест Пластик, Украина), Megolon S500, S642 (фирмы AlphaGary Corporation, США), CONGuard S 7840, DA-989R (фирмы Condor Compounds, Германия), FR 4810 (Borealis A.G., Австрия), KBX HM4 301 (Kabelovna Kabex, Чехия), а также кремнийорганическая резина, полиэфиримид, полиэфирэфиркетон или другие материалы с аналогичными характеристиками.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показаны модификации кабеля в разрезе (фиг. 1 и 2).

Кабель оптический, не распространяющий горение, огнестойкий содержит оптические волокна 1 в трубках 2 из поликарбоната, скрученных в сердечник вокруг центрального силового элемента 3, внутреннюю оболочку из кремнийорганического материала 4, броню 5 и наружную оболочку 6 (фиг. 1).

При необходимости в пространстве между элементами 2 и 3, 4 и 5, 5 и 6, а также внутри элемента 2 могут быть размещены водоблокирующие элементы 7, а в состав сердечника могут быть добавлены кордели заполнения 8.

При изготовлении кабеля используют известные материалы, выпускаемые в промышленном масштабе. Технология изготовления кабеля включает операции: по изготовлению трубки из полимерного материала 2 со свободным размещением в ней оптических волокон 1 (и при необходимости водоблокирующего элемента), обмотку центрального силового элемента 3 водоблокирующим элементом 7 (при необходимости), скрутку трубок 2 с оптическими волокнами 1 в сердечник вокруг центрального силового элемента 3, наложение кремнийорганической внутренней заполняющей оболочки 4, обмотку или обертывание водоблокирующим элементом 7 (при необходимости), наложение брони 5 из гофрированной стальной ленты или стальных проволок, обмотку или обертывание водоблокирующим элементом 7 (при необходимости), наложение наружной оболочки из полимерной пожаробезопасной безгалогеновой композиции 6.

Все операции выполняются на стандартном оборудовании, применяемом для изготовления кабелей: экструзионные линии, например, RLE-30, RAL-67, RMO-100 (фирмы Rosendahl Maschinen GmbH), или OEL 40 (фирмы Maillefer Extrusion OY); линии скрутки, к примеру, RLV-12/500 (фирмы Rosendahl Maschinen GmbH), TEL-70(фирмы NEXTROM); линии бронирования, например, МКРД (фирмы SKET Verseilmaschinenbau GmbH). Наложение внутренней оболочки из кремнийорганического материала осуществляют на специальном экструзионном оборудовании с последующей вулканизацией в туннельной печи (например, с помощью линий ПМЛ-4 или SIL63/63). Обмотка водоблокирующим элементом может производиться, к примеру, на планетарной линии скрутки СРТ/Е-24500 (фирмы Maillefer).

Характеристики кабеля оптического, не распространяющего горение, огнестойкого:

- работоспособность в условиях воздействия пламени - не менее 60 мин;

- прочность к воздействию растягивающей нагрузки - не менее 1,5 кН;

- диапазон рабочих температур - от минус 60° до 70°C;

- наружный диаметр кабеля не более 15 мм;

- коэффициент затухания одномодовых ОВ в кабеле на рабочих длинах волн 1,31 и 1,55 мкм (при приемке и поставке) не более 0,35 и 0,24 дБ/км соответственно;

- коэффициент затухания многомодовых ОВ в кабеле на рабочей длине волны 1,3 мкм (при приемке и поставке) не более 0,7 дБ/км;

- не распространяет горение при групповой прокладке (категория А);

- не токсичен, не выделяет коррозионно-активных веществ;

- низкая оптическая плотность дыма при тлении (горении) - не более 30%;

- сейсмостойкость;

- стойкость к ударам;

- стойкость к воздействию дезактивирующих растворов при 60°C;

- стойкость к воздействию плесневых грибов и грызунов.

1. Кабель оптический, не распространяющий горение, огнестойкий, содержащий многомодовые или одномодовые оптические волокна, размещенные в трубках из полимерного материала вокруг центрального силового элемента, внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена из кремнийорганического материала, частично заполняющего пространство между трубками, выполненными из поликарбоната, а наружная оболочка выполнена из пожаробезопасного безгалогенового материала с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 16,5 МДж/кг.

2. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что оптические волокна выполнены радиационно-стойкими.

3. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что снабжен водонабухающими нитями, расположенными в трубках и/или между трубками.

4. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что центральный силовой элемент выполнен в виде стальной проволоки, покрытой полимерным безгалогенным материалом.

5. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что центральный силовой элемент выполнен в виде троса из стальных проволок, покрытого полимерным материалом, не содержащим галогенов.

6. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что центральный силовой элемент выполнен из стеклопластикового прутка.

7. Кабель по любому из пп. 1 - 6, отличающийся тем, что центральный силовой элемент обмотан водоблокирующим элементом в виде ленты или нити.

8. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что броня выполнена из стальной гофрированной ленты.

9. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что броня выполнена из стальных проволок.

10. Кабель по любому из пп. 1, 8 и 9, отличающийся тем, что под броней намотан или проложен продольно водоблокирующий элемент в виде ленты или нитей.

11. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что под наружной оболочкой намотан или проложен продольно водоблокирующий элемент в виде ленты или нитей.

12. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что снабжен расположенными в контакте с трубками корделями заполнения, выполненными из безгалогенового материала с кислородным индексом не менее 27 % и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17 МДж/кг.

13. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что снабжен расположенными в контакте с трубками корделями заполнения, выполненными из упрочняющих нитей, покрытых безгалогеновым материалом с кислородным индексом не менее 27 % и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17МДж/кг.

14. Кабель по п. 1, отличающийся тем, что снабжен расположенными в контакте с трубками корделями заполнения, выполненными из стальной или медной проволоки, покрытой безгалогеновым материалом с кислородным индексом не менее 27 % и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 17 МДж/кг.