國家特種電線電纜產品質量檢驗中心(安徽) 張建國 卞曉剛 范一龍 安徽華能電纜集團有限公司 王潔然
各種類型電線電纜的長期使用安全質量如何,同其實際的在應用環境中的工作效果如何之間有著非常密切的相互作用聯系,需要定期地進行抽樣試驗檢測,從而確定能夠如何確保其長期使用能夠正常工作于穩定、可靠的應用環境當中。但是,在對各種類型電線電纜的使用質量進行定期抽樣檢測試驗運行檢測中,還經常地發現可能會同時遇到一些專業技術上的問題,所以必須對此問題高度重視并研究處理,從而為能夠確保當前階段我國無線電力電纜行業的健康穩定發展順利運行奠定良好的專業技術理論基礎。
檢測電線電纜的結構設計導體尺寸主要檢測內容一般包括:有線電纜鋼帶導體絕緣外形鋼帶結構、絕緣外形鋼帶結構厚度、絕緣件和焊接保護材料套件的結構標識、外形尺寸、鋼帶導體絕緣結構厚度等。而電纜導體鋼帶絕緣的外形鋼帶結構厚度以及電纜導體絕緣外形尺寸等,是檢測有線電纜的基本技術質量指標。這兩個基本質量指標對于有線電纜連接產品的長期使用安全質量,以及有線電纜產品使用的連續性和壽命均沒有存在直接的實質影響或者關系。如果一些電線電纜絕緣厚度不均勻,或者同時存在電纜厚度不達標的各種情況,當我們使用電纜時間不斷延長以及在各種環境的因素影響下,其中的絕緣體就可能會直接產生脆性破裂,從而直接造成導線停電或者導線短路[1]。
通過對本次質量抽檢產品檢查綜合結果,產品整體情況進行產品質量統計分析后從調查結果可知,在各種類型導體直流電源驅動高壓電阻中,如果一種產品全部出現質量合格系數超標或者質量檢出問題,其主要質量原因一般是為了有效率地降低生產線的技術使用成本,生產廠家沒有規定能夠完全嚴格執行相關國家標準相應的各種導體材料生產使用技術標準,且其所選用的屬于銅質各種導體連接材料可能含有較多的有機金屬化學雜質、銅質各種導體連接材料不合理、直徑不合理以及其所選用屬于銅質的各種導體材料連接線的導體使用技術規格沒有完全能夠達到相關國家標準等。一般使用情況下,電纜的使用電流量和荷載大小是由電纜導體塑料材質以及電纜直徑線的大小直接電阻決定的,由于電纜應用的工業時間較長,如果導體材質電阻過大就可能會直接產生電纜發熱慢的問題。
在實際衡量電纜絕緣材料層電纜機械傳動性能的應用過程中,一個重要的衡量指標之一就是電纜絕緣熱帶的延伸性,利用該項衡量指標,對于不完全符合標準技術要求的電纜產品,如果在其實際應用的生產過程中突然出現了一定的外來的電力抑制作用,特別是在較高的絕緣負荷作用狀態下,就可能會直接導致外部絕緣材料層外部斷裂或者內部絕緣層被擊穿等漏電現象同時發生,從而容易發生短路、漏電等問題。通過數據分析電纜抽檢試驗結果可以看出,采用較低生產成本的非線性交聯絕緣材料,或者這些絕緣材料缺乏保持足夠的絕緣交聯度,容易導致出現電纜絕緣熱阻和延伸電纜性能不能完全達到國家標準的問題,且其在通過電纜試驗結果檢測之后,其不良表現可分為電纜試驗荷載以及試驗冷卻后永久最大絕緣伸長率等,均不能滿足國家標準設計要求。
通過對電纜檢測試驗結果數據進行大量數據采集分析,在進行導體直流線纜電阻檢測方面中所存在的不良問題比較嚴重,出現這一現象的主要形成原因可能是在一些電線電纜制造生產廠家為有效降低生產制造成本,違背我們國家現行相關的電纜質量標準,在生產制造電纜過程中大量摻入廉價金屬材料,出現大量銅線連接材質不完全合格,雜質元素含量嚴重超標、銅線與導線連接直徑不均勻等不良現象,進而導致出現大量導體直流線纜電阻質量超標。銅直流合金導線導體電阻質量指標不能在合格的正常使用情況下,直流的銅導線導體電阻過大,在整個電線導體中會直接作用產生大量的熱,嚴重時就很有可能會直接產生出現熱在導體內的燃燒甚至還有可能直接發生爆炸或者火災。
這種類型電線電纜的各種線緣層和絕熱層結構性質主要由于交聯復合聚乙烯無線電纜中的絕緣材料在經過各種化學物理或其他機械化學上的加熱處理方法,使其中的絕緣材料結構性能不會因此發生很大程度改變(這種絕緣材料由于非線性的采用小分子絕緣方式重復排列而轉變成三維狀的絕緣網狀),其絕緣熱力是由增塑絕緣性能轉變成熱力的固化絕緣特性,從而直接使得這種絕緣材料不僅保持了其本身原有的在傳統電氣電纜絕緣材料性能的基本穩定性和基礎上,抗老化性、機械化學穩定力等性能和絕緣材料本身抗惡劣環境化學破壞力等絕緣性能因素都會隨之得到很大程度提高[2]。絕熱層的性能延伸性主要直接反映的因素就是其絕緣機械層的性能,若該項性能指標不完全合格,電線電纜在正常工作時的狀態特別是滿負荷正常工作時的狀態下,很容易就會出現電線絕緣絕熱層受到斷裂、絕緣絕熱層受到擊穿,出現電線漏電、短路等現象,導致電線安全事故的頻繁發生。所以出現電線絕緣絕熱層性能指標不完全合格的主要構成原因是由于原材料不完全達標,生產廠家在分叉交聯度的材料中大量摻雜一些交叉互聯度低或非常高交聯度的材料已不能達到企業降低生產成本的主要目的。
整條電線電纜的導體結構外形尺寸主要指標包括絕緣外形尺寸、絕緣外形保護膜涂層的最薄處理厚度、絕緣保護層最后噴薄或熱處理的涂層厚度、保護層內部襯套的最薄處理厚度、鎧裝電纜導體內部鋼帶的最薄處理厚度、屏蔽帶和鎧裝銅帶的最薄處理厚度、絕緣偏心度變化系數等。這些重要質量指標中,絕緣外形保護層最薄處理厚度和用于鎧裝電纜導體的內部絕緣結構外形尺寸兩個重要質量指標在于它是整條動力電線電纜的最基本技術質量指標,其基本質量指標合格與否直接與其存在質量關系,其影響涉及到整條動力電線電纜的正常生產使用壽命,同樣優質塑料纖維材質的大型動力電線電纜在于它是大型化的動力電源導線連接電纜,因為大型動力供電導線的內部絕緣外形直徑越小,導體內部絕緣外形周邊的場就越強,因此其鎧裝導體內部絕緣外形保護膜涂層的最薄處理厚度就越大,同為優質塑料交聯復合鋼和優質聚乙烯鋼的塑料纖維材質的大型電線電纜絕緣外形保護膜涂層,若是其導體絕緣外形厚度和鎧裝導體內部絕緣均勻地振動強度明顯存在不足,長期在室內或者外界日曬雨淋,很可能直接出現整條電線發生漏電、短路的不良現象,造成整條電線直接觸電等重大電線安全事故。
在該次產品抽樣質量檢測工作過程中,各個行業電線電纜產品生產廠家在產品技術裝備設計和產品要求質量指標上普遍存在較大差異,出廠的電線產品質量普遍表現較差,分析其中的主要原因總結起來主要有以下幾點。
技術設計和質量指標要求參數質量標準不統一,企業內部的產品質量標準控制管理工作實施不到位,造成即使按照統一的企業質量管理控制體系標準嚴格進行質量要求,也往往不能得到生產和輸出規格統一的高質量的專用電線電纜生產成品。
在電纜產品正式出廠之前未嚴格要求進行統一的產品質量檢測驗收監督管理工作過程,導致不嚴格保證產品合格的民用相關電線電纜直接安裝無法正常流入電纜生產經營市場甚至直接安裝入網之后無法正常使用[3]。
電纜生產經營企業在嚴格進行民用電線電纜民用相關產品原材料的采購質量以及采購監督管理工作過程中,為有效率地降低采購質量以及采購管理過程中的成本,私自規定要求廠商降低無線電纜相關原材料的采購質量以及采購過程合格率和標準,導致不嚴格保證產品合格的民用電纜相關原材料廠商無法直接進場甚至直接參與民用相關電纜產品的技術研發設計生產及制造。
由于企業自身的生產技術水平、設備以及生產工藝水平明顯不足,在許多設備生產工藝上不能充分滿足企業生產的實際需求。
綜上所述,目前國內的前期電線電纜自原材料的批量采購至后期電線電纜的生產安裝制造,再到末期的工藝質量管理控制過程檢測,主要在兩三個方面可以著手繼續進行:首先,就是從電線企業質量管理方面角度入手,加強對于電線企業前期生產工藝質量的過程控制檢測管理工作;其次,就是繼續加強企業生產工藝技術和配套設備制造水平的創新研究驗證工作。從這兩三個方面角度著手可以促進我國電線電纜設備生產制造行業產品整體質量水平的不斷提高。