КАБЕЛЬ ОПТИЧЕСКИЙ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫЙ ОГНЕСТОЙКИЙ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических кабелей, предназначенных для внутриобъектовой и наружной прокладки на стационарных и подвижных объектах с повышенными требованиями к безопасности.
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 (водонабухающие) 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 и токсичности материалов кабельной конструкции при его горении и тлении.
x
3
Технический результат заключается в повышении безопасности оптического кабеля за счет нераспространения горения при групповой прокладке по категории А (по ГОСТ Р МЭК 60332-3-22), увеличения времени работоспособности в условиях воздействия пламени, снижения дымогазовыделения при горении и тлении, исключения в составе кабеля коррозионно-активных материалов, обеспечении эквивалентного показателя токсичности T (по ГОСТ 31565-2012) при горении и тлении материалов кабеля не менее 40 г/м.
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, трубки выполнены из материала, не содержащего галогенов (pH≥4,3, проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, содержание газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г), например, поликарбоната, полисульфона, полиэфиримида, внутренняя и наружная оболочки выполнены из пожаробезопасного безгалогенового материала (pH≥4,3, проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, содержание газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г) с кислородным индексом не менее 27% и удельной теплотой сгорания, определяемой по ISO 5660, не более 16,5 МДж/кг, под внутренней оболочкой расположена обмотка водонабухающими элементами для предотвращения распространения влаги, дополнительно может располагаться обмотка слюдяной лентой для повышения огнезащиты, а поверх внутренней оболочки могут дополнительно располагаться повивы из упрочняющих нитей, в частности арамидных, базальтовых или стеклонитей, которые также могут служить дополнительным огнезащитным барьером. Возможно расположение обмотки слюдяной лентой поверх внутренней оболочки, а упрочняющие нити могут располагаться под ней.
3
При этом, нераспространение горения достигается за счет применения материалов с высоким кислородным индексом, и низкой теплотой сгорания; отсутствие коррозионной активности - за счет применения безгалогеновых материалов с pH≥4,3 и содержанием газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г; снижение дыма достигается применением полимерных материалов, выделяющих небольшое количество дыма, что подтверждается испытаниями на оптическую плотность дыма при горении и проводимостью водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, а также заменой легко воспламеняющегося и дымящего гидрофобного заполнения на водонабухающий материал; огнестойкость (работоспособность в пламени) достигается комбинацией применяемых материалов и брони, а может быть увеличена путем использования теплоизолирующих барьеров из слюдяной ленты и/или нитей; требование по токсичности выполняется выбором определенной комбинации материалов кабельной конструкции, при которой соотношение массы каждого материала и его показателя токсичности суммарно позволяет обеспечить значение эквивалентного показателя токсичности (рассчитываемого по ГОСТ 31565-2012) не менее 40 г/м.
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 (рН≥4,3, проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, содержание газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г) 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 (pH≥4,3, проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, содержание газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г) 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 или другие материалы с аналогичными характеристиками.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показаны модификации кабеля в разрезе (фиг. 1 и 2).
Кабель оптический пожаробезопасный, огнестойкий содержит оптические волокна 1 в трубках 2 из полимера, не содержащего галогенов, скрученных в сердечник вокруг центрального силового элемента 3, водонабухающие элементы 4, внутреннюю оболочку 5 из пожаробезопасного материала, броню 6 и наружную оболочку 7 (фиг. 1).
При необходимости в пространстве между элементами 2 и 3, 5 и 6, 6 и 7, а также внутри трубок 2 могут быть размещены водонабухающие элементы 4, а в состав сердечника могут быть добавлены кордели 8 заполнения, а также обмотка слюдяной лентой 9, а поверх внутренней оболочки 5 повивы из упрочняющих нитей 10 (фиг. 2). Возможно расположение обмотки слюдяной лентой поверх внутренней оболочки, а упрочняющие нити могут располагаться под ней.
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 водонабухающими элементами 4, скрутку трубок 2 с оптическими волокнами 1 в сердечник вокруг центрального силового элемента 3, обмотку сердечника водонабухающими элементами 4, обмотку (при необходимости) слюдяной лентой 9, наложение внутренней оболочки 5, обмотку или обертывание водонабухающими элементами 4 (при необходимости), наложение брони 6 из гофрированной стальной ленты или стальных проволок, обмотку или обертывание водонабухающими элементами 4 (при необходимости), наложение наружной оболочки из полимерной пожаробезопасной безгалогеновой композиции 7.
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).
Обмотка водонабухающим элементом может производиться, к примеру, на планетарной линии скрутки СРТ/Е-24*500 (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;
- 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 содержит галогенов (проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10 мкСм/мм, содержание газов галогенных кислот в пересчете на HCl не более 5,0 мг/г);
- не выделяет коррозионно-активных веществ (pH≥4,3);
3
- эквивалентный показатель токсичности не менее 40 г/м;
- низкая оптическая плотность дыма при тлении (горении) - снижение светопроницаемости не более 30%;
- сейсмостойкость, стойкость к ударам;
- стойкость к воздействию дезактивирующих растворов при 60°C;
- стойкость к воздействию плесневых грибов и грызунов.