陳志雄,宋 健
1.中國鐵路設計集團有限公司,天津 300000
2.中鐵電氣化局集團有限公司上海電氣化工程分公司,上海 200072
電纜作為傳輸電流和信號的載體,對發揮供電系統功能具有重要作用。如果供電系統是鐵路的“心臟”,電力電纜則是供電系統中的“血管”,電力電纜的質量對鐵路供電系統及鐵路安全穩定運行具有重大影響。鐵路信號電纜、通信電纜及牽引供電27.5kV電纜均為鐵路專用產品,實行CRCC認證準入制度,經嚴格審核準入的生產企業有十多家,保障了產品的質量。但是,電力電纜作為通用產品,市場供應企業較多,質量參差不齊。鐵路傳統DBB建設模式下,電纜進場檢驗由施工承包方按照驗標要求開展相關規定指標性能的檢測;在EPC建設模式下,施工分包方對電纜進場檢驗仍執行驗標要求,作為EPC總包方,基于對其承包的建設工程質量負有的責任,需要深入研究有效、經濟的電纜質量抽檢方法,以保障產品的質量。
據統計,截至2018年底我國線纜制造企業總數達上萬家,規模以上企業數量為3817家,占總述的比例不到30%,大部分為規模相對較小的中小企業。
2020年國家市場監督管理總局共2次發布了關于電線電纜產品質量監督抽查的通報,共檢測2528批次產品,平均合格率約為93.77%。其中,流通領域檢驗393批次產品中,有42批次產品不合格,不合格發現率為10.7%;生產領域檢驗的2135批次產品中,有84批次產品不合格,不合格發現率為4%。具體不合格項目涉及導體電阻、外觀及結構尺寸、絕緣機械性能、絕緣熱延伸、阻燃耐火性能、絕緣平均厚度、絕緣最薄處厚度、護套最薄處厚度等;其中,A類不合格指標13.64%,B類不合格指標80.52%。由此可見,電纜市場質量問題需要引起足夠的重視。
鐵路電力電纜質量指標較多,包括電氣參數、機械參數、化學參數等。根據鐵路電力電纜使用特點,參照《電力電纜》(CCGF 708.1—2015)中電纜指標的分類標準、國家電網有關電纜質量缺陷分類,以及電纜質量問題市場統計情況,建議鐵路電力電纜檢驗項目重要程度分類如表1所示。

表1 鐵路電力電纜檢驗項目重要程度分類表
鐵路施工質量驗收標準中,對電力電纜進場驗收進行了明確規定:施工單位對所有進場電纜進行絕緣測試;高壓電纜施工單位按同一供貨單位、同一時間到貨、同一規格、同一型號抽取1個樣品進行試驗;低壓電纜按同一供貨單位、同一時間到貨的線纜,按照規格型號種類,抽取20%的樣品且不少于1個進行試驗。
抽樣檢驗項目:20℃導體直流電阻試驗、主絕緣耐壓試驗、絕緣層平均厚度試驗、無鹵低煙類電纜進行絕緣燃燒腐蝕性及透光率試驗、阻燃類電纜進行成束燃燒試驗、耐火類電纜進行火焰條件下線纜完整性試驗。可見,鐵路驗標中對電力電纜極其重要的A類檢測項目并未全部覆蓋;同時,受電纜配盤影響,部分進場檢驗指標受取樣長度限制,不能做到隨機抽取。
按照《中華人民共和國建筑法》《建設工程質量管理條例》等規定,總承包單位和分包單位就分包工程對建設單位承擔連帶責任,總承包單位應對全部建設工程質量負責。無論電力電纜是EPC總包方采購還是施工分包單位采購,EPC總包方均需對電纜質量負責。因此,EPC總包方有必要對電力電纜質量進行抽樣檢測,不僅需對施工分包單位的檢測進行監督驗證,同時需對質量進一步加強管控。
鐵路驗標中并未包括電力電纜涉及人體健康、使用安全、反應問題等項目;而電纜全檢指標多,全檢周期長、費用高,不符合鐵路建設施工形勢。因此,EPC總包電纜抽檢方案應遵循科學性、經濟性、必要性的原則,兼具驗收抽樣與監督抽樣作用。
(1)抽檢范圍。由于不同類型電纜,生產原材料和工藝存在差別,EPC抽檢樣品應覆蓋所有供應商和所有類型;同一供應商、同類型、不同規格電纜可隨機抽取一種。
(2)檢測項目。鑒于施工單位進場驗收對部分A類項目均委外第三方檢測單位檢測,EPC抽檢應重點對驗收標準外的A類項目進行檢測,即局部放電試驗、介質損耗角正切、沖擊電壓試驗、工頻耐壓試驗、絕緣熱延伸試驗等,確保對所有電纜A類項目檢測全覆蓋;B類檢測項目可酌情抽檢。對驗標規定的進場檢驗項目,可實施1~2項抽檢,監督驗證進場檢驗的真實性。
(3)取樣長度。取樣長度一般包括檢驗長度和備用長度。非阻燃電線電纜檢驗長度一般不超過30m,具體根據檢測項目依據試驗要求確定。阻燃電線電纜其成束燃燒試驗需抽取長度L,根據《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第33部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗 A類》(GB/T 18380.33—2008)、《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第34部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗 B類》(GB/T 18380.34—2008)、《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第35部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗 C類》(GB/T 18380.35—2008)和《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第36部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗 D類》(GB/T 18380.36—2008)標準中的簡易計算方法進行計算,計算公式如下:

式中:X為阻燃類型,A類阻燃取值7000,B類阻燃取值3500,C類阻燃取值1500,D類阻燃取值500;D為電纜成品外徑,mm;s為所有金屬材料的截面積,mm2。
(4)取樣地點。電纜一般按定尺配盤進場,當檢測項目取樣長度較短時一般在現場料庫抽檢;部分檢驗項目(如阻燃試驗)或當抽檢項目累計試件長度較長,現場抽檢長度難以滿足要求時,可在生產廠抽檢,同時要求生產商在電纜上對項目信息進行標識。
電力電纜是電力傳輸的重要載體,在鐵路系統中具有重要作用,因此在工程建設階段應高度重視質量問題。文章參照國網電纜質量缺陷重要程度,并結合鐵路電力電纜的特點,對鐵路電力電纜質量指標重要程度進行分類,進一步明確電纜檢測的重點。在傳統DB建設模式下,電纜進場按驗標要求檢驗的項目難以反映電纜重要指標質量;在EPC建設模式下,通過研究工程總包方開展電力電纜抽檢的方案,探討EPC管理策略,有助于保障、提高工程質量,發揮EPC模式的先進性。