多场合阻燃光缆的设计探讨

人类社会的发展和科学技术的进步，使人类从自然界中获得了巨大的利益，同时各种事故和灾害也频频发生。而在众多灾害中，光缆、线缆等常常扮演火源和导火线的角色，使火灾迅速扩大蔓延，而产生大量烟雾和毒气，并损坏了贵重的电子仪器和设备，严重影响消防救援和现场人员的撤离，从而扩大了灾害。为此，无卤、低烟、低毒阻燃光缆需求旺盛。

现今，FTTH得到快速发展，光缆越来越多地进入用户室内，于是光缆的阻燃问题普遍受到关注。同时一些电力、矿用、船用等特殊场合使用的光缆也对阻燃性能提出了较高的要求。本文就多种场合使用的阻燃光缆的设计进行了解析探讨。

室内用阻燃光缆

室内光缆结构相对简单，光缆的的阻燃性能主要取决于护套材料的阻燃性，同时对环保性能提出了很高的要求。

以前，室内光缆较多采用PVC护套，这是因为PVC价格低廉，加工简单，而且它在本质上是阻燃的，但是PVC燃烧会产生大量烟雾，妨碍人们的视线而严重影响人员撤离，PVC产生的烟雾含有一氧化碳和二氧化碳，会使人们窒息而亡，同时烟雾还带有腐蚀性，会损坏室内的电器设备。

PVC材料很多含有欧盟环保法规RoHS指令中的限用物质，可见环保性能差强人意。

随着阻燃护套料的不断开发，以聚烯烃为基本材料的低烟无卤阻燃护套料（LSOH）已成为室内光缆的主要材料。

电力用全介质阻燃光缆

由于电力传输线在运行过程中会发热，这对同路由铺设的光缆的阻燃性能势必提出要求，同时光缆在电场中必须采用全介质才可防止电腐蚀及保障终端安全。

护套材料选用

作为电力用阻燃光缆，外护材料必须不延燃，国内基本采用阻燃聚乙烯作为基本材料，主要厂家有上海斯瑞和普立万，材料技术参数见下表1和表2。

表1：Polyone ECCOH 5924c和表2：SURREY SR-3210

从上面两表可以看出，国内阻燃PE的性能都能满足行业标准YD/T1113—2001《光缆护套用低烟无卤阻燃材料特性》。

缆芯设计

缆芯可采用填充式或干式设计，但为了达到更好的阻燃效果，缆芯也应该进行阻燃设计，方案一般有三种：阻水纱+阻水带，干式阻水设计，缆芯无阻燃效果，成本最低；阻水油膏+阻燃玻璃带，填充式阻水及缆芯包覆式阻燃设计，成本较高；阻燃油膏+阻燃玻璃带，填充式阻水及缆芯填充式+包覆式阻燃设计，成本最高。

目前，一般用户都会采用第三种方案，毕竟安全系数最高，上海电缆所对该方案光缆进行了试验，试验结果燃烧等级通过C类，且该方案成本相对增加不是太大。电力缆与光缆同路由铺设尽可能采用相对远端铺设。

船用、矿用阻燃光缆

船用、矿用光缆是特种光缆的两大分支，也是结构最复杂、要求最高的光缆品种之一，随着船载监视、控制及通信系统的大量增加，使用光缆替代铜缆作为信息传输手段已逐渐显示出巨大的技术潜力。由于船用光缆的特殊性，要求光缆具有低毒性、低卤或无卤、低发烟、低酸气、阻燃、极端的工作温度和储存温度、严格的机械物理性能要求等。船用、矿用光缆的开发和研制已日益受到各方高度重视。

由于船用、矿用的特殊性，光缆设计宜采用成本最高的阻燃设计，建议光缆缆芯可采用阻燃油膏+阻燃玻璃带，护套材料应采用低烟无卤阻燃材料，甚至可采用多层低烟无卤阻燃护套层的设计。船用、矿用光缆应完全体现光缆的无卤、低烟、阻燃以及耐火性。

阻燃光缆的应用领域还远不止这些，其他如地铁、高层建筑、计算机中心、油井平台等都会涉及到阻燃光缆的使用，同时因使用场合的不同相应要求也会不同，在此不一一罗列，总体来说，阻燃光缆被誉为清洁光缆，有以下几个优点：

●阻滞火焰延燃的高阻燃性，能在燃烧的情况下阻止光缆的燃烧趋势；

●低发烟量燃烧时，传统PVC护套光缆或其他阻燃光缆，发出大量的浓烟，阻碍火灾救援和人员疏散。使用特殊聚烯烃聚合物的阻燃型清洁光缆，可以将燃烧时的发烟量减少到最低程度，避免了二次灾害的产生。

●蚀性卤素气体等有毒气体逸出燃烧时，传统的PVC护套阻燃电缆发烟的同时伴随着大量有毒的卤化氢气体产生。阻燃型清洁光缆不产生任何有毒气体，因为该光缆无卤素成分。

●无腐蚀性气体产生，金属未被腐蚀燃烧时，传统的PVC护套光缆产生大量的卤化氢等腐蚀性气体，将腐蚀电子设备如计算机等。

我国在阻燃光缆的研发、使用中，基本做到材料自主化、工艺设计自主化、生产设备自主化，但在某些方面尚需进一步提高，如聚烯烃低烟无卤材料的阻燃性能还需改进，相应的环保性能也应再提高，还需加大阻燃纤用油膏、阻燃松套材料原研发力度，争取产品完全自主化，产品质量不落后国际先进水平。