方振邦,秦曉佳,程海飛,3,程 翔,3,李雪琪,3
(1.國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院,安徽 合肥 230601;2.國網(wǎng)安徽省電力有限公司培訓(xùn)中心,安徽 合肥 230022:3.安徽新力電業(yè)科技咨詢有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230601)
電力電纜作為電力系統(tǒng)的傳輸媒體,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個方面,被譽為現(xiàn)代工業(yè)體系的“血管”與“神經(jīng)”,是社會和經(jīng)濟正常運作的基本保障。當(dāng)前階段,我國電力電纜總體產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,尤其是中低壓電力電纜,產(chǎn)品入門門檻低,企業(yè)水平參差不齊,某些企業(yè)甚至通過偷工減料、以次充好等手段來換取低價中標(biāo),造成行業(yè)內(nèi)大打價格戰(zhàn),破壞了市場的正常秩序,也給電力電纜的使用埋下了較大隱患[1,2]。
為保障入網(wǎng)電力電纜的質(zhì)量,篩選優(yōu)良的電纜供應(yīng)商,某省電力公司自2012年成立電力物資質(zhì)量檢測中心,通過核實、巡檢、飛檢、抽檢等手段,不斷加強入網(wǎng)電力電纜質(zhì)量管控。文章將近年來檢測中發(fā)現(xiàn)的問題及提升措施進行述評。
2016~2019年期間,某省電力物資質(zhì)量檢測中心共完成1 603件電力電纜樣品的抽檢工作。其中合格樣品1 478件,合格率為92.20%,具體抽檢情況如圖1所示。
圖1 2016~2019年某省電力公司電力電纜抽檢情況
結(jié)合2016~2019年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出,隨著物資抽檢工作的不斷深入開展,電力電纜的抽檢業(yè)務(wù)量越來越大,抽檢合格率呈逐年上升趨勢。從電壓等級上看,抽檢樣品主要集中于10 kV電力電纜。從型號規(guī)格上看,YJV22-8.7/10 kV、3×400,YJY22-8.7/10 kV、3×300和YJV22-8.7/10 kV、3×300的不合格根數(shù)較多,從檢測項目上看,不合格項目集中在結(jié)構(gòu)尺寸檢查、導(dǎo)體直流電阻和絕緣熱延伸項目,分別占全部不合格品的46.24%、35.47%、7.53%,如圖2所示。
圖2 電力電纜抽檢不合格項目分布
針對電力電纜易產(chǎn)生不合格的試驗項目,從原材料、生產(chǎn)工藝、儲存運輸和試驗檢測等方面展開分析,原因如下。
導(dǎo)體直流電阻不合格原因:制造廠銅桿、鋁桿進廠缺失電阻率和成分檢測,導(dǎo)致使用含雜質(zhì)的銅、鋁;制造廠蓄意減少導(dǎo)體根數(shù)或減小單絲直徑;拉絲退火過程中退火不均勻,未測量單絲抗拉強度和電阻率等關(guān)鍵指標(biāo);絞制過程中放線盤的張力控制不當(dāng),導(dǎo)致絞合導(dǎo)體緊壓系數(shù)不足,導(dǎo)體內(nèi)外層存在較大空隙;導(dǎo)體存放時未用薄膜覆蓋,絕緣線芯在放置和交聯(lián)過程中,兩端未密封,致使導(dǎo)體發(fā)生氧化。
結(jié)構(gòu)尺寸不合格原因:主要是絕緣層厚度及偏心度、金屬屏蔽厚度及搭蓋率、鎧裝層厚度及包帶間隙、外護套厚度等項目不合格。制造廠為控制成本,擠出厚度控制在標(biāo)準(zhǔn)限,未考慮不同設(shè)備的擠出差異和不同材料膨脹和收縮的不同,擠出厚度稍有偏差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸不合格;制造廠在生產(chǎn)時將銅帶搭蓋率調(diào)小、鋼帶間隙調(diào)大,減少用料[3];擠出機的控溫不精確,擠出量時大時小,出現(xiàn)偏心;部分制造廠生產(chǎn)設(shè)備老舊或缺少關(guān)鍵設(shè)備,擠出工序推薦使用納米模具,10 kV電纜三層共擠工序應(yīng)配備在線測量裝置。
絕緣和護套機械和物理性能不合格原因:主要是絕緣和護套老化前機械性能,絕緣熱延伸、絕緣熱收縮、聚氯乙烯護套高溫壓力和抗開裂等項目不合格。制造廠使用再生材料或沒有經(jīng)凈化處理的回收材料等劣質(zhì)原材料替代正常絕緣、護套料;制造廠硫化壓力、擠塑溫度、收線速度等關(guān)鍵參數(shù)未嚴(yán)格控制,造成絕緣和護套料塑化不良;絕緣和護套料冷卻方式不當(dāng),部分制造廠使用便宜的急冷設(shè)施,但這種冷卻方式使絕緣或護套料在高溫條件下急速冷卻,易在材質(zhì)內(nèi)部形成較大的殘余應(yīng)力,導(dǎo)致材料塑韌性下降;原材料沒有妥善保存,受潮或者混入雜質(zhì),致使材料加工過程中產(chǎn)生氣化,橫斷面產(chǎn)生細(xì)微氣孔。
2018年,某省電力公司通過開展電力電纜制造企業(yè)巡檢工作,實地摸排了80余家國內(nèi)大、中、小型電纜企業(yè),結(jié)合電纜抽檢發(fā)現(xiàn)的問題及原因分析,對電纜制造企業(yè)如何提高產(chǎn)品質(zhì)量提出以下措施,形成從原材料、生產(chǎn)制造、試驗檢測和存儲運輸環(huán)節(jié)的質(zhì)量提升。
加強進廠原材料方面的管理,優(yōu)先選擇行業(yè)有規(guī)模、出廠檢驗齊全、實力強企業(yè)作為合格供方,制造廠采購時針對關(guān)鍵性能指標(biāo)進行入廠檢測,確保原材料的質(zhì)量;原材料進廠階段,制造廠質(zhì)檢部門以批次為單位對原料進行檢驗,出具檢驗報告,產(chǎn)品合格后方能進入生產(chǎn)流程;原材料使用階段,進行全程追蹤,若發(fā)現(xiàn)原材料的質(zhì)量波動導(dǎo)致制成產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定,及時制止,并將不合格產(chǎn)品隔離[4]。
深化生產(chǎn)工藝控制,制造企業(yè)應(yīng)制備完整的工藝卡片,完善質(zhì)量文件,并設(shè)立專職質(zhì)量管理人員,保證工藝過程可控性;制造廠需加大生產(chǎn)過程中關(guān)鍵設(shè)備的投入,如在線測偏儀、無極調(diào)速鎧裝機等,保障產(chǎn)品質(zhì)量。
加大成品電纜質(zhì)量檢測,制造廠應(yīng)重視例行試驗的覆蓋率,條件允許下開展某些型式試驗,如絕緣熱收縮試驗。試驗室應(yīng)具備原材料進廠和成品電纜試驗的能力,配備關(guān)鍵試驗設(shè)備如結(jié)構(gòu)尺寸自動測試儀、熱老化試驗箱和光譜儀等。
重視成品和原材料的存儲運輸,制造廠應(yīng)嚴(yán)格按照GB/T 12706包裝、運輸和貯存的要求,把好產(chǎn)品出廠前的最后質(zhì)量關(guān),如在貯存和運輸中電纜避免露天存放,電纜盤伸出端頭應(yīng)可靠密封[4],電纜盤不允許平放。
制造廠產(chǎn)品質(zhì)量的提升離不開監(jiān)督工作,在做好電力電纜入網(wǎng)抽檢工作的同時,電網(wǎng)企業(yè)可以從以下幾個方面補充,進一步加強入網(wǎng)電力電纜質(zhì)量監(jiān)督。
根據(jù)抽檢發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題,歸納總結(jié)產(chǎn)生問題的根本原因,在資質(zhì)核實、現(xiàn)場監(jiān)造和巡檢過程中重點關(guān)注此類問題,形成抽檢與其他質(zhì)量監(jiān)督工作的聯(lián)動。并通過抽檢工作培養(yǎng)一批具有專業(yè)優(yōu)勢的電力電纜專家隊伍,發(fā)揮專業(yè)化優(yōu)勢,提高技術(shù)部門在質(zhì)量監(jiān)督體系的支撐作用。
當(dāng)前銅、鋁價格仍呈持續(xù)上升趨勢,采購中應(yīng)用的平均下浮雙邊曲線法的基準(zhǔn)價計算方法,難以反映電力電纜真實的成本,建議采購前,組織計算所招標(biāo)產(chǎn)品的最低實際成本價,消除一些不良企業(yè)相對低價中標(biāo),還原電纜真實價格。
進一步加強抽檢和不良行為處理。特別是對絕緣厚度和電直流電阻測量等關(guān)鍵指標(biāo)的抽檢,需要長期堅持,徹底消除制造企業(yè)的僥幸心理,淘汰一批質(zhì)量差、信譽低的不良企業(yè),促進優(yōu)質(zhì)企業(yè)的發(fā)展。
加強對發(fā)現(xiàn)問題的處理,責(zé)令供應(yīng)商及時整改,整改內(nèi)容包括人員培訓(xùn)、管理措施制定、相應(yīng)檢測設(shè)備配備、原材料質(zhì)量管理措施和執(zhí)行記錄、完善工藝文件等,強化問題閉環(huán)管理。
綜上所述,在當(dāng)前電力電纜使用量高速發(fā)展的背景下,質(zhì)量問題的原因分析和研究尤為重要。制造廠和電網(wǎng)企業(yè)分別通過4條質(zhì)量提升措施和入網(wǎng)質(zhì)量監(jiān)督,不斷提升電力電纜的產(chǎn)品質(zhì)量,保障人民生命安全和電網(wǎng)穩(wěn)定運行。