一种高强度安全通信线缆及其制备方法与流程

本发明涉及电缆，具体是一种抗拉、抗压、可弯曲、防破坏的高强度安全通信线缆，以及该通信线缆的制备方法。

背景技术：

1、在通信连线的网络结构中，所用的通信线缆有传输电信号的线缆和传输光信号的线缆之分。其中，传输光信号的线缆称之为光缆，其以传输速度高、损耗低、保真度高的光纤作为信息传输导体。从防窃听角度而言，以光纤为导体的通信线缆相较于以金属为导体的通信电缆更难窃听，其根本原因在于光纤通信的载体光波是在光纤这种密闭介质内部传输的，很难从光纤中扩散出来。

2、即便以光纤为载体的通信线缆存在窃听技术难度大的技术优势，但是，这并不代表不能实现窃听，若在通信线缆的光纤中接入分路器而将光信号引出，从技术层面是能够实现窃听的。分路器的接入，可以是在直接开剥的明显破坏状态下之下实现的，亦可以是在非开剥的隐形破坏状态之下穿针实现的。

3、当前，对通信线缆的防窃听技术路线主要有两种。一种是在通信线缆的防护结构环周排布多根监测导线，在使用中这些监测导线与中继站连接，在遭遇窃听时因监测线缆的被破坏而发出报警信号，例如中国专利文献公开的名称为“一种防窃听光纤光缆、防窃听方法及光缆制造方法”、公开号cn 105068203 a、公开日2015年11月18日等技术。另一种是在通信线缆的成型结构中增设多层次排布的铠装防破坏结构，提高通信线缆的防护结构破坏技术难度，使得通信线缆不易被轻松破坏，为破坏发觉过程争取时间，例如中国专利文献公开的名称为“一种高性能防窃听阻燃光缆及其制造方法”、公开号cn112904516 a、公开日2021年06月04日等技术。

4、然而，公开号cn 112904516 a技术所披露的通信线缆铠装防破坏结构，是在缆芯外部包裹不锈钢套管，这虽然增强了通信线缆防破坏的技术效果，但其对通信线缆的柔软弯曲性能造成了直接阻碍，不利于施工敷设。

技术实现思路

1、本发明的技术目的在于：针对于上述以光纤为载体的通信线缆特殊性，以及现有技术的不足，提供一种抗拉、抗压、可弯曲、防破坏的高强度安全通信线缆，以及该通信线缆的制备方法。

2、本发明的技术目的通过下述技术方案实现，一种高强度安全通信线缆，包括缆芯，所述缆芯具有至少一根光纤线芯；

3、所述光纤线芯的外部具有金属带螺旋绕包结构的螺旋铠装层；

4、所述缆芯的外部由内而外依次包覆有钢塑复合带纵包层、内护套层、钢丝铠装层、钢带绕包层和外护套层；

5、所述钢塑复合带纵包层为钢塑复合带的纵包结构；

6、所述钢丝铠装层为若干根高碳钢丝的绞合包覆结构；

7、所述钢带绕包层为钢带的至少一层重叠绕包结构。

8、上述技术措施针对于上述以光纤为载体的通信线缆特殊性，在光纤线芯的外部形成了既起铠装保护作用、又能实现柔软弯曲性能的螺旋铠装层，在缆芯的外部以钢塑复合带纵包层、内护套层、钢丝铠装层、钢带绕包层、外护套层等形成了多层次物理防护结构，所获得的通信线缆具有优异的抗拉、抗压、防破坏等机械性能，不易被开剥破坏，亦不易被穿针破坏，通信安全性好，便于施工敷设。

9、作为优选方案之一，所述缆芯具有一根加强芯和多根光纤线芯；

10、所述加强芯为磷化钢丝结构，所述加强芯的外部以mdpe材料包覆有垫层；

11、多根光纤线芯以加强芯为中心，以10倍～15倍的节径比绞合成缆芯。

12、上述技术措施一方面有利于缆芯规则整圆，使缆芯结构紧凑化；二方面通过加强芯能够进一步提高所成型通信线缆的抗拉性能和可弯曲性能；三方面带有垫层的加强芯与光纤线芯的相容性好，且有利于提高缆芯的防水性能。

13、作为优选方案之一，所述光纤线芯主要由光纤、束管和螺旋铠装层组成；

14、所述光纤为多芯结构的g657a2单模光纤；

15、所述束管为pbt材料在所述光纤外部的挤包结构，所述束管内填充有缆膏；

16、所述螺旋铠装层为横截面带状的扁钢丝在所述束管外部的螺旋绕包结构。

17、上述技术措施通过材质温度特性好、杨氏模量高的束管对光纤进行隔离保护，并辅以防潮缆膏填充，能够有效确保光纤的传输特性长期稳定。同时，螺旋铠装层在有效抵御外力冲击和破坏的前提之下，有利于提高光纤线芯柔软弯曲性能，减少对光纤线芯的弯曲阻碍。

18、作为优选方案之一，所述内护套层为聚乙烯共聚物材料在所述钢塑复合带纵包层外部的挤包结构；

19、所述钢塑复合带纵包层的塑层朝外。

20、上述技术措施的内护套层配合钢塑复合带纵包层，具备良好的阻燃特性，可有效提升对缆芯的保护效果。

21、作为优选方案之一，所述钢带绕包层为不锈钢钢带/镀锌钢带的至少一层重叠绕包结构；

22、且所述钢带绕包层的绕包方向与所述钢丝铠装层的绞合方向相反。

23、上述技术措施可有效地抵御外力冲击和破坏，在满足高强度防护的前提之下，有利于增强所成型通信线缆的结构紧凑化。

24、作为优选方案之一，所述钢丝铠装层的外部具有隔离缓冲层，所述隔离缓冲层处在所述钢带绕包层的内侧；

25、所述隔离缓冲层为无纺布的至少一层重叠绕包结构。

26、上述技术措施一方面能够有效束紧钢丝铠装层，使其规则、紧凑化定位，防止松散；二方面将钢丝铠装层和钢带绕包层进行隔离缓冲，有利于钢带绕包层稳定地绕包成型；三方面将钢丝铠装层和钢带绕包层进行隔离缓冲，增强所成型通信线缆的柔软可弯曲性能。

27、作为优选方案之一，所述外护套层是由内侧的聚乙烯外护套层和外侧的尼龙外护套层以双层共挤结构成型；

28、所述聚乙烯外护套层的厚度大于所述尼龙外护套层。

29、上述技术措施的外护套层，既匹配于其它防护结构具备高强度机械性能，又具备优异的耐环境性能，即耐高温、防火、防松鼠及白蚁破坏。

30、一种上述高强度安全通信线缆的制备方法，所述制备方法包括下列步骤：

31、步骤1. 按照光纤线芯的设计芯数，将光纤从放线盘中放出；

32、通过挤塑机将pbt材料挤包在光纤的外部形成束管，束管内的冗余度≤8‰；

33、在束管内填充缆膏；

34、步骤2. 将钢丝压扁后形成横截面为带状结构；

35、将横截面为带状的扁钢丝螺旋绕包在束管外部，形成外部具有螺旋铠装层的光纤线芯；

36、步骤3. 以一根磷化钢丝作为加强芯，以步骤2所制成的多根光纤线芯围绕加强芯，并以10倍～15倍的节径比绞合形成缆芯；

37、步骤4. 将厚度为0.10mm～0.30mm、宽度为30mm～40mm的钢塑复合带纵包在步骤3的缆芯外部，塑层朝外，形成钢塑复合带纵包层；

38、在钢塑复合带的纵包过程中，将聚乙烯共聚物材料挤包在钢塑复合带纵包层的外部，形成内护套层；

39、步骤5. 将若干根单丝直径1.0mm～1.5mm的高碳钢丝并排在内护套层的外壁，并以10倍～15倍的节径比绞合在内护套层的外部形成钢丝铠装层；

40、在钢丝铠装层的绞合过程中，将无纺布以至少一层重叠绕包在钢丝铠装层的外部，无纺布的重叠绕包搭盖率为10%～15%，形成隔离缓冲层；

41、步骤6. 将厚度为0.10mm～0.30mm、宽度为15mm～25mm的不锈钢钢带/镀锌钢带，以至少一层重叠绕包在隔离缓冲层的外部，钢带的重叠绕包搭盖率为45%～50%，钢带的绕包方向与步骤5中钢丝的绞合方向相反，形成钢带绕包层；

42、步骤7. 将聚乙烯共聚物材料和尼龙材料以双层共挤的方式挤包在步骤6的钢带绕包层外部，聚乙烯共聚物材料的结构层厚度为1.8mm～2.3mm，尼龙材料的结构层厚度为0.4mm～0.6mm，聚乙烯共聚物材料的结构层处在尼龙材料的结构层内侧，形成外护套层。

43、上述制备方法针对于上述通信线缆的设计结构，以其所获得的通信线缆既能够使光纤传输特性长期保持稳定，又能够具备优异的抗拉、抗压、防破坏等机械性能，还具备柔软可弯曲性能，在达到防破坏技术效果的同时有利于施工敷设。

44、本发明的有益技术效果是：上述技术措施针对于上述以光纤为载体的通信线缆特殊性，所获得的通信线缆既能够使光纤传输特性长期保持稳定，又能够具备优异的抗拉、抗压、防破坏等机械性能，还具备柔软可弯曲性能，在达到防破坏技术效果的同时有利于施工敷设。

45、上述技术措施相较于公开号cn 112904516 a技术而言，具有如下技术优势：

46、1. 光纤线芯能够使光纤传输特性长期保持稳定；

47、2. 光纤线芯在抵御外力冲击、破坏的同时，具备良好的柔软弯曲性能，有利于施工敷设；

48、3. 各防护结构相互协同之下的抗外力冲击、破坏的强度更高，柔软弯曲性好。

49、上述技术措施所制得的通信线缆，进行了抗拉及抗压性能测试，拉伸性能可达8000n（常规室外光缆的拉伸性能约为1000n），抗压性能可达10000n/100mm（常规室外光缆的抗压性能约为3000n/100mm），可见其机械性能优异。