ОГНЕСТОЙКИЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ КАБЕЛЬ

Полезная модель относится к кабельной технике, а именно к конструкциям оптических кабелей, предназначенных для внутриобъектовой и наружной прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, в системах противопожарной защиты, а также в других системах, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара, например, электростанции всех типов, в том числе атомные, нефтеперерабатывающие предприятия, предприятия химической отрасли, промышленные и горнодобывающие предприятия, нефтегазодобыча и транспортировка, метрополитены и тоннели.
Известен кабель, содержащий наружную полимерную оболочку и стальной оптический модуль, внутри которого размещено, по меньшей мере, одно оптическое волокно и гидрофобный заполнитель (Оптический кабель со стальным оптическим модулем «СаранскКабель-Оптика». Ссылка на электронный каталог http://sarko.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=63&Itemid=47).
Известен «КАБЕЛЬ ОПТИЧЕСКИЙ, НЕ РАСПРОСТРАНЯЮЩИЙ ГОРЕНИЕ, ОГНЕСТОЙКИЙ» по патенту на ПМ №153285 (опубл. 26.01.2015), содержащий многомодовые или одномодовые оптические волокна, размещенные в трубках из полимерного материала вокруг центрального силового элемента, внутреннюю оболочку, броню и наружную оболочку, причем 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.
Недостатком известного кабеля является отсутствие стойкости к длительному воздействию повышенной температуры, т.е. невозможность обеспечения надежной связи в условиях чрезвычайных ситуаций ввиду большого процента горючих материалов, отсутствие стойкости к УФ-излучению.
Предлагаемой полезной моделью решаются следующие задачи:
1. Создание огнестойкого волоконно-оптического кабеля способного передавать сигнал в условиях воздействия пламени.
2. Существенное расширение диапазона рабочих температур.
3. Повышения стойкости к механическим нагрузкам.
4. Повышение стойкости к механическому воздействию.
5. Уменьшение количества горючих материалов в конструкции.
6. Увеличение времени сохранения огнестойкости.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом огнестойком волоконно-оптическом кабеле, для огнезащиты используется стальной оптический модуль, который препятствует прямому проникновению пламени и обеспечивает защиту от возможных механических воздействий во время пожара, что позволяет сохранять работоспособность находящемуся внутри модуля оптическому волокну. Также технический результат достигается тем, что свободное пространство между проволоками брони заполнено гидрофобным гелем, а оболочка выполнена из безгалогенной, малодымной полимерной композиции нг(A)-FRHFLTx с характеристиками по ГОСТ 31565:
1. Предел распространения горения (ПРГП1б): измеренное среднее значение длины обугленной части образца от нижнего края горелки - не более 2,5 м.
2. Показатель дымообразования при горении и тлении кабельного изделия (ПД1): снижение светопроницаемости - не более 40%.
3
3. Эквивалентный показатель токсичности продуктов горения кабельного изделия (ПТПМ1): отношение количества полимерного материала кабеля к единице объема замкнутого пространства, в котором образующиеся при горении материала газообразные продукты вызывают гибель 50% подопытных животных (при времени экспозиции 1,5 часа) - более 120 г/м.
4. Показатель коррозионной активности продуктов дымогазовыделения при горении и тлении полимерных материалов кабельного изделия (ПКА1):
- содержание газов галогенных кислот в пересчете на HLC - не более 5 мг/г;
- проводимость водного раствора абсорбированными продуктами дымо- и газовыделения - не более 10 мкСм/мм;
- кислотное число (рН) - не менее 4,3.
5. Показатель огнестойкости кабельного изделия (ПО1): время, в течение которого кабель сохраняет работоспособность в условиях воздействия пламени, - не менее 180 мин.
Огнестойкий волоконно-оптический кабель предназначен для передачи информационного сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, систем управления и контроля, а также систем мониторинга и применяется в условиях, где важно гарантировать работоспособность оборудования, систем жизнеобеспечения и эвакуации в условия возникновения пожара. Огнестойкий волоконно-оптический кабель прокладывают в грунт, включая болота и неглубокие несудоходные реки, в кабельной канализации, трубах, лотках, блоках, тоннелях, коллекторах, по мостам и эстакадам, между зданиями и сооружениям, внутри зданий. Огнестойкий волоконно-оптический кабель сохраняет работоспособность при воздействии пламени температурой не менее 750°С в течение 180 минут.
Огнестойкий волоконно-оптический кабель содержит центральный стальной оптический модуль 1 со свободно уложенными волокнами 2. Свободное пространство в оптическом модуле заполнено гидрофобным гелем. 3. Оптические волокна 2 в модуле 1 сгруппированы в пучки (при количестве волокон более 12). Каждый пучок волокон имеет обмотку цветной синтетической нитью. На центральный оптический модуль 1 спирально накладывается броня 4 из стальных проволок. Свободное пространство между проволоками заполнено гидрофобным гелем 3. На броню накладывается оболочка 5 из полимерной композиции, не распространяющей горение, не выделяющей корозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении, с низкой токсичностью продуктов горения. В качестве материала для наружной оболочки могут быть использованы: полимерные безгалогеновые композиции пониженной пожароопасности, например, нг(A)-FRHFLTx. Полезная модель иллюстрируется чертежом.
При изготовлении кабеля используют известные материалы, выпускаемые в промышленном масштабе. Технология изготовления кабеля включает операции: по изготовлению стального оптического модуля 1 со свободным размещением в нем оптических волокон 2 Свободное пространство в оптическом модуле 1 заполняется гидрофобным гелем. 3. На центральный оптический модуль 1 спирально накладывается броня 4 из стальных проволок. Свободное пространство между проволоками заполняется гидрофобным гелем. На броню 4 накладывается оболочка 5 из полимерной композиции
Все операции выполняются на стандартном оборудовании, применяемом для изготовления кабелей: линия продольной лазерной сварки UniWEMA U5L (фирмы Nexans Deutschland GmbH), линия наложения брони CTRL 32×500 (фирмы Construcciones Mecanicas Caballe s.a.), экструзионная линия OEL 60 (фирмы Maillefer Extrusion OY).
Параметры эксплуатации огнестойкого волоконно-оптического кабеля, не распространяющего горение (Таблица №1).
Детали конструкции представлены в таблице №2.
Характеристики огнестойкого волоконно-оптического кабеля:
- сохраняет работоспособность при воздействии пламени температурой не менее 750°С в течение 180 минут;
- прочность к воздействию раздавливающим нагрузкам (более 1 кН/см);
- стойкость к УФ - излучению;
- нг(A)-FRHFLTx - материал наружной оболочки (полимерная композиция, не распространяющая горение, не выделяющая корозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении, с низкой токсичностью продуктов горения);
- не распространяет горение при групповой прокладке (категория А);
- низкая токсичность, продуктов горения;
- низкая оптическая плотность дыма при тлении (горении) - не более 30%;
- минимальное количество горючих материалов в конструкции;
- полностью диэлектрический;
- стойкость к ударным воздействиям не менее 20 Дж;
- стойкость к воздействию плесневых грибов и грызунов.