本實用新型涉及電力設備技術領域，尤其是涉及一種高耐寒高彈性的電力電纜。

背景技術：

電纜有電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、礦用電纜、鋁合金電纜等等。

電力電纜是用于傳輸和分配電能的電纜，電力電纜常用于城市地下電網、發(fā)電站引出線路、工礦企業(yè)內部供電及過江海水下輸電線。在電力線路中，電纜所占比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統(tǒng)的主干線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產品，包括1-500KV以及以上各種電壓等級，各種絕緣的電力電纜。

電力電纜按電壓等級可分為中、低壓電力電纜(35千伏及以下)、高壓電纜(110千伏及以上)、超高壓電纜(275～800千伏)以及特高壓電纜(1000千伏及以上)。此外，還可按電流分為交流電纜和直流電纜。

目前電力電纜多采用塑料絕緣層以及塑料外護套，當環(huán)境溫度為-50℃～0℃時，隨著環(huán)境溫度的降低，塑料絕緣層以及塑料外護套會變得越來越硬且越來越脆，此時如果電纜彎曲速度過快、彎曲角度較大或受到猛烈外界沖擊等等，塑料絕緣層和/或塑料外護套會因脆硬而破裂，因此，在嚴寒季節(jié)以及地區(qū)(例如我國冬季的北方地區(qū))使用電力電纜需要考慮電力電纜的耐低溫性能。目前，現(xiàn)有的電力電纜的耐低溫性能還不能滿足市場對電力電纜的耐低溫性能的要求。

因此，如何提高電力電纜的耐低溫性能，滿足市場需求是本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種高耐寒高彈性的電力電纜，該電力電纜具有較好的耐低溫性能，能在-50℃～0℃環(huán)境溫度下正常工作以及正常鋪設，能夠滿足市場需求。

為解決上述的技術問題，本實用新型提供的技術方案為：

一種高耐寒高彈性的電力電纜，包括導體、內絕緣層以及外護套，所述內絕緣層擠包所述導體，所述外護套設置于所述電力電纜的最外側，還包括電加熱組件以及外絕緣層；

所述電加熱組件包括左導電絲、右導電絲、中導電絲、若干根左合金電阻絲以及若干根右合金電阻絲；

所述左導電絲、右導電絲以及中導電絲相互平行且均平行于所述電力電纜的長度方向；

所述左合金電阻絲以及右合金電阻絲的長度方向平行于所述電力電纜的徑向方向；

所述左導電絲與中導電絲之上固定連接有若干根左合金電阻絲，且所述左合金電阻絲的一端與所述左導電絲固定連接，所述左合金電阻絲的另一端與所述中導電絲固定連接；

所述右導電絲與中導電絲之上固定連接有若干根右合金電阻絲，且所述右合金電阻絲的一端與所述右導電絲固定連接，所述右合金電阻絲的另一端與所述中導電絲固定連接；

所述右合金電阻絲與所述中導電絲的連接點和所述左合金電阻絲與所述中導電絲的連接點在所述中導電絲上交錯布置；

所述左導電絲與右導電絲沿其長度方向焊接連接以使得所述電加熱組件縱包在所述內絕緣層上；

所述外絕緣層擠包在所述電加熱組件的外圍。

優(yōu)選的，還包括繞包的鋼帶鎧裝層，所述鋼帶上鍍有若干條呈條紋狀間隔布置的鏡面銀膜，每條所述鏡面銀膜的長度方向與所述鋼帶的長度方向平行。

優(yōu)選的，所述外護套為包括內壁與外壁的雙層結構，所述內壁為平直套管結構，所述外壁為凹槽與凸臺組成的環(huán)形波紋套管結構，所述外壁的凹槽與凸臺的徑向中心面均垂直于所述電力電纜的軸向中心線，所述凹槽的內壁面與所述內壁的外壁面密封粘合連接。

優(yōu)選的，所述左合金電阻絲為銅鎳鉻合金，所述右合金電阻絲為銅鎳鉻合金。

優(yōu)選的，所述左導電絲、右導電絲以及中導電絲為銅絲。

本申請?zhí)峁┝艘环N高耐寒高彈性的電力電纜，包括導體、內絕緣層以及外護套，還包括電加熱組件以及外絕緣層；所述電加熱組件包括左導電絲、右導電絲、中導電絲、若干根左合金電阻絲以及若干根右合金電阻絲；本申請通過在電力電纜中設置電加熱組件，當電力電纜面對-50℃～0℃環(huán)境溫度時，將電力電纜中的中導電絲與電源的一極電連接，將電力電纜中的左導電絲和右導電絲一起與電源的另一極電連接，利用左合金電阻絲與右合金電阻絲的通電發(fā)熱對整個電力電纜進行加熱保溫；該左合金電阻絲與右合金電阻絲的加熱作用主要包括熱傳導以及熱輻射，熱傳導以及熱輻射差不多各占左合金電阻絲與右合金電阻絲的總通電發(fā)熱量的50％，與電加熱組件緊密接觸的內絕緣層主要靠熱傳導加熱，與電加熱組件間隔設置的外絕緣層以及外護套主要靠熱輻射加熱。綜上，本實用新型提供了一種高耐寒高彈性的電力電纜，通過電加熱組件通電發(fā)熱，為電力電纜提供外界補充熱量，加熱升溫抵抗嚴寒，使得該電力電纜具有較好的耐低溫性能，能在-50℃～0℃環(huán)境溫度下正常工作以及正常鋪設，能夠滿足市場需求。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的高耐寒高彈性的電力電纜的橫向剖視結構示意圖；

圖2為圖1中的外護套的縱向剖視結構示意圖；

圖3為圖1中的鋼帶的俯視圖；

圖4為圖1中的電加熱組件的主視圖：

圖5為圖4中的電加熱組件的俯視圖。

圖中：1導體，2內絕緣層，3電加熱組件，301左導電絲，302右導電絲，303中導電絲，304左合金電阻絲，305右合金電阻絲，4外絕緣層，5鋼帶鎧裝層，6外護套，601內壁，602外壁，603凹槽，604凸臺，7鏡面銀膜，8鋼帶。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“軸向”、“徑向”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

參照圖1～5，圖1為本實用新型實施例提供的高耐寒高彈性的電力電纜的橫向剖視結構示意圖；圖2為圖1中的外護套的縱向剖視結構示意圖；圖3為圖1中的鋼帶的俯視圖；圖4為圖1中的電加熱組件的主視圖：圖5為圖4中的電加熱組件的俯視圖。

本申請?zhí)峁┝艘环N高耐寒高彈性的電力電纜，包括導體1、內絕緣層2以及外護套6，所述內絕緣層2擠包所述導體1，所述外護套6設置于所述電力電纜的最外側，還包括電加熱組件3以及外絕緣層4；

所述電加熱組件3包括左導電絲301、右導電絲302、中導電絲303、若干根左合金電阻絲304以及若干根右合金電阻絲305；

所述左導電絲301、右導電絲302以及中導電絲303相互平行且均平行于所述電力電纜的長度方向；

所述左合金電阻絲304以及右合金電阻絲305的長度方向平行于所述電力電纜的徑向方向；

所述左導電絲301與中導電絲303之上固定連接有若干根左合金電阻絲304，且所述左合金電阻絲304的一端與所述左導電絲301固定連接，所述左合金電阻絲304的另一端與所述中導電絲303固定連接；

所述右導電絲302與中導電絲303之上固定連接有若干根右合金電阻絲305，且所述右合金電阻絲305的一端與所述右導電絲302固定連接，所述右合金電阻絲305的另一端與所述中導電絲303固定連接；

所述右合金電阻絲305與所述中導電絲303的連接點和所述左合金電阻絲304與所述中導電絲303的連接點在所述中導電絲303上交錯布置；

所述左導電絲301與右導電絲302沿其長度方向焊接連接以使得所述電加熱組件3縱包在所述內絕緣層2上；

所述外絕緣層4擠包在所述電加熱組件3的外圍。

本申請設置外絕緣層4主要是為了為電加熱組件3提供絕緣保護，避免電加熱組件3通電后漏電。

本申請想要解決的技術問題主要是提高電力電纜的耐低溫性能，提供的電力電纜主要是適用于低溫環(huán)境，屬于一種適用于特種環(huán)境的專用電纜，并不是一種適用于各種環(huán)境的通用電纜，因此，本申請對電力電纜的結構設計不可避免地會對電力電纜的除耐低溫性能之外的其它性能產生一定的影響，甚至會削弱其它的某個或某些性能，這都屬于工業(yè)產品的正常設計現(xiàn)象。

本申請?zhí)峁┝艘环N高耐寒高彈性的電力電纜，包括導體1、內絕緣層2以及外護套6，還包括電加熱組件3以及外絕緣層4；所述電加熱組件3包括左導電絲301、右導電絲302、中導電絲303、若干根左合金電阻絲304以及若干根右合金電阻絲305；本申請通過在電力電纜中設置電加熱組件3，當電力電纜面對-50℃～0℃環(huán)境溫度時，將電力電纜中的中導電絲303與電源的一極電連接，將電力電纜中的左導電絲301和右導電絲302一起與電源的另一極電連接，利用左合金電阻絲304與右合金電阻絲305的通電發(fā)熱對整個電力電纜進行加熱保溫；該左合金電阻絲304與右合金電阻絲305的加熱作用主要包括熱傳導以及熱輻射，熱傳導以及熱輻射差不多各占左合金電阻絲304與右合金電阻絲305的總通電發(fā)熱量的50％，與電加熱組件3緊密接觸的內絕緣層2主要靠熱傳導加熱，與電加熱組件3間隔設置的外絕緣層4以及外護套6主要靠熱輻射加熱；該電力電纜可以在敷設施工時，先將電加熱組件3接通電源，加熱升溫抵抗嚴寒，使得電力電纜的塑料絕緣層以及塑料外護套6在面對輻射施工過程中的彎曲、移動、重物沖擊等情況時不會脆裂；該電力電纜還可以在正常使用時，在正常輸電電源之外，將電加熱組件3另接通一路電源，加熱升溫抵抗嚴寒，使得電力電纜的塑料絕緣層以及塑料外護套6在面對正常使用過程中的彎曲、移動、重物沖擊等情況時不會脆裂。綜上，本實用新型提供了一種高耐寒高彈性的電力電纜，通過電加熱組件3通電發(fā)熱，為電力電纜提供外界補充熱量，加熱升溫抵抗嚴寒，使得該電力電纜具有較好的耐低溫性能，能在-50℃～0℃環(huán)境溫度下正常工作以及正常鋪設，能夠滿足市場需求。

本申請對電加熱組件3的結構進行了特殊設置，使得假設在該電力電纜的長度方向上的任一點進行切斷，切斷后得到的兩截電力電纜中的電加熱組件3仍然可以通電發(fā)熱，仍然可以加熱升溫抵抗嚴寒，切斷操作并沒有破壞兩截電力電纜的通電加熱功能，從而使得可以在該電力電纜的長度方向上的任一點進行切斷，適應現(xiàn)場的敷設施工要求，提高了電力電纜的實用性。

在本申請的一個實施例中，上述電力電纜還包括繞包的鋼帶鎧裝層5，所述鋼帶8上鍍有若干條呈條紋狀間隔布置的鏡面銀膜7，每條所述鏡面銀膜7的長度方向與所述鋼帶8的長度方向平行；上述提及，電加熱組件3產生的熱量主要以熱傳導與熱輻射進行傳遞，且熱輻射的熱量占電加熱組件3總產熱量的50％左右，所占比重很大，如果不采取措施，有很大比例的熱量會以熱輻射的方式傳遞到電力電纜之外的環(huán)境中，不能對電力電纜進行加熱，得來不易的熱量就會輕易地浪費掉，為此，此處設置了帶有鏡面銀膜7的鋼帶8，利用鏡面銀膜7的鏡面反射功能將熱輻射熱量反射回去，阻擋熱量輻射到電力電纜之外的環(huán)境中，將以熱輻射傳遞的熱量始終保存在電力電纜的內部；再者，該鏡面銀膜7位于內絕緣層2與外護套6之間，電加熱組件3的外面還有外絕緣層4與外護套6，上述提及，與電加熱組件3間隔布置的外絕緣層4以及外護套6主要靠熱輻射加熱，如果鋼帶8上的鏡面銀膜7將大部分的熱量都反射回去了，那就無法對外絕緣層4以及外護套6進行有效加熱了，造成電力電纜內熱外冷，依然無法承受嚴寒，為此，本申請將鏡面銀膜7設置成若干條呈條紋狀間隔布置，相鄰兩條鏡面銀膜7之間為鋼帶8表面，不設置涂層，使得熱輻射可以從中穿過，從而使得上述鋼帶8部分反射熱輻射，部分透射熱輻射，合理控制鏡面銀膜7的面積占鋼帶8內長寬面的面積的比例，使得熱量既可以盡量多地保存在電力電纜的內部，又可以對外絕緣層4以及外護套6進行充分足夠的加熱。

在本申請的一個實施例中，上述外護套6為包括內壁601與外壁602的雙層結構，所述內壁601為平直套管結構，所述外壁602為凹槽603與凸臺604組成的環(huán)形波紋套管結構，所述外壁602的凹槽603與凸臺604的徑向中心面均垂直于所述電力電纜的軸向中心線，所述凹槽603的內壁面與所述內壁601的外壁面密封粘合連接；保溫隔熱有材料保溫，選用導熱系數(shù)本身很小的材料，例如聚苯乙烯或聚氨酯，保溫隔熱還有結構保溫，通過在物件中設置保溫結構來達到保溫隔熱效果，例如發(fā)泡結構，所以現(xiàn)有技術中的多數(shù)有機保溫材料都是發(fā)泡結構，例如聚苯乙烯模塑發(fā)泡保溫板(EPS保溫板)，聚苯乙烯擠塑發(fā)泡保溫板(XPS保溫板)，因此此處的外護套6最好也采用一些保溫結構，例如發(fā)泡外護套，但是發(fā)泡外護套將使外護套6過于松軟，失去外護套6應有的抵抗外界壓力、拉力、沖擊力、耐酸耐堿、蟲咬等功能，為此，本申請設計了一種發(fā)泡結構的變形結構，可以理解為將現(xiàn)有發(fā)泡保溫板中的眾多微小的小空氣泡整合成一個且唯一一個大空氣泡，該大空氣泡中充滿空氣，由于空氣的導熱系數(shù)為0.023W/(m·K)，而電纜外護套經常使用的聚乙烯的導熱系數(shù)為0.33～0.50W/(m·K)，電纜外護套經常使用的聚氯乙烯的導熱系數(shù)為0.16W/(m·K)，經對比，顯然空氣的導熱系數(shù)要遠小于現(xiàn)有聚乙烯外護套與聚氯乙烯外護套的導熱系數(shù)，在外護套6中夾心一層空氣肯定比實心的聚乙烯外護套或聚氯乙烯外護套的保溫隔熱效果要好，從而阻擋電加熱組件3產生的熱量散失到電力電纜之外的環(huán)境中，阻擋了外界環(huán)境中的低溫侵入進電力電纜的內部，形成保內抗外的保溫模式，提高了電力電纜耐受嚴寒低溫的能力；外護套6采用如此結構的雙壁結構，由于外護套6為內壁601與外壁602組成的雙層結構，且所述外壁602的凹槽603與凸臺604的徑向中心面均垂直于所述電力電纜的軸向中心線，外壁602為環(huán)形波紋狀管結構，而不是日常所見的螺旋形波紋狀管結構，大大增強了外護套6的環(huán)剛度，雖有空腔，但該帶有空腔的外護套6的抗外壓能力、抗拉等力學強度性能反而比日常所見的實心外護套6的相應的力學強度性能要強，即在達到同等力學強度的情況下，單位體積下所消耗的聚乙烯外護套6料或聚氯乙烯外護套6料可以更少，降低了原材料消耗；此處的外護套6的外壁602為環(huán)形波紋狀管結構，而不是日常所見的螺旋形波紋狀管結構，使得假設在該電力電纜的長度方向上的任一點進行切斷，切斷后得到的兩截電力電纜中的外護套6仍然是由內壁601與外壁602構成的完整的雙層結構，外壁602仍然是完整的環(huán)形波紋狀管結構，仍然具有較高的保溫隔熱性能以及較高的抗外壓能力等力學強度性能，切斷操作并沒有降低兩截電力電纜的保溫隔熱性能以及力學強度性能，從而使得可以在該電力電纜的長度方向上的任一點進行切斷，適應現(xiàn)場的敷設施工要求，提高了電力電纜的實用性。綜上，本實施例中，為了使電力電纜的外護套6具有保溫隔熱功能，同時不降低其作為外護結構所理應具的力學性能、耐酸堿性能等等性能，本實施例將外護套6設計成由內壁601以及外壁602構成的雙層結構，內夾心空氣層，使得電力電纜具有了較高的保溫隔熱性能，滿足實用所需。

在本申請的一個實施例中，所述左合金電阻絲304為銅鎳鉻合金，所述右合金電阻絲305為銅鎳鉻合金。

在本申請的一個實施例中，所述左導電絲301、右導電絲302以及中導電絲303為銅絲。

本申請還提供了一種上述的高耐寒高彈性的電力電纜的制備方法，包括以下步驟：

1)取左導電絲301、右導電絲302、中導電絲303、若干根左合金電阻絲304以及若干根右合金電阻絲305，然后將左導電絲301、右導電絲302以及中導電絲303沿其長度方向平行布置，然后將所述左合金電阻絲304的一端與所述左導電絲301焊接，將所述左合金電阻絲304的另一端與所述中導電絲303焊接，將所述右合金電阻絲305的一端與所述右導電絲302焊接，將所述右合金電阻絲305的另一端與所述中導電絲303焊接，且焊接過程中控制所述左合金電阻絲304以及右合金電阻絲305的長度方向垂直于所述左導電絲301、右導電絲302或中導電絲303的長度方向，且焊接過程中控制所述右合金電阻絲305與所述中導電絲303的連接點和所述左合金電阻絲304與所述中導電絲303的連接點在所述中導電絲303上交錯布置，制得電加熱組件3，備用；

焊接電加熱組件3的過程中，優(yōu)選的，控制電加熱組件3的寬度等于內絕緣層2的外圓周的周長，以使得后續(xù)電加熱組件3縱包在內絕緣層2上后，可以與內絕緣層2緊緊接觸，沒有空隙，避免電力電纜松散；

2)取導體1，然后在導體1上擠包內絕緣層2；

3)將步驟1)制得的電加熱組件3縱包在步驟2)中的內絕緣層2上，然后將所述左導電絲301與右導電絲302沿其長度方向焊接連接以使得所述電加熱組件3縱包在所述內絕緣層2上；

4)在步驟3)縱包焊接后的電加熱組件3上擠包外絕緣層4；

5)在步驟4)擠包后的外絕緣層4上擠包外護套6，制得電力電纜。

在本申請的一個實施例中，在步驟4)與步驟5)之間還包括在步驟4)擠包后的外絕緣層4上繞包鋼帶8形成鋼帶鎧裝層5。

在本申請的一個實施例中，所述鋼帶8的制備方法為：將一定數(shù)量銀氨絡合物溶液和作為還原劑的醛類溶液呈條紋狀間隔布置地倒在鋼帶8的內長寬面上進行銀鏡反應，銀離子被還原沉積在鋼帶8的內長寬面上形成多條呈條紋狀間隔布置的鏡面銀膜7。

在本申請的一個實施例中，所述步驟5)具體為：所述外護套6為包括內壁601與外壁602的雙層結構，所述內壁601為平直套管結構，所述外壁602為凹槽603與凸臺604組成的環(huán)形波紋套管結構，所述外壁602的凹槽603與凸臺604的徑向中心面均垂直于所述電力電纜的軸向中心線，所述凹槽603的內壁601面與所述內壁601的外壁602面密封粘合連接；

所述內壁601與外壁602同時擠包成型。

在本申請的一個實施例中，所述外護套6的內壁601與外壁602均使用聚氯乙烯外護套6料制作。

本實用新型未詳盡描述的方法和裝置均為現(xiàn)有技術，不再贅述。

本文中應用了具體實施例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。