國家特種電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗中心(安徽) 張建國 卞曉剛 范一龍 安徽華能電纜集團(tuán)有限公司 王潔然
各種類型電線電纜的長期使用安全質(zhì)量如何,同其實際的在應(yīng)用環(huán)境中的工作效果如何之間有著非常密切的相互作用聯(lián)系,需要定期地進(jìn)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(wěn)定、可靠的應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中。但是,在對各種類型電線電纜的使用質(zhì)量進(jìn)行定期抽樣檢測試驗運行檢測中,還經(jīng)常地發(fā)現(xiàn)可能會同時遇到一些專業(yè)技術(shù)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(dāng)前階段我國無線電力電纜行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展順利運行奠定良好的專業(yè)技術(shù)理論基礎(chǔ)。
檢測電線電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)體尺寸主要檢測內(nèi)容一般包括:有線電纜鋼帶導(dǎo)體絕緣外形鋼帶結(jié)構(gòu)、絕緣外形鋼帶結(jié)構(gòu)厚度、絕緣件和焊接保護(hù)材料套件的結(jié)構(gòu)標(biāo)識、外形尺寸、鋼帶導(dǎo)體絕緣結(jié)構(gòu)厚度等。而電纜導(dǎo)體鋼帶絕緣的外形鋼帶結(jié)構(gòu)厚度以及電纜導(dǎo)體絕緣外形尺寸等,是檢測有線電纜的基本技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)。這兩個基本質(zhì)量指標(biāo)對于有線電纜連接產(chǎn)品的長期使用安全質(zhì)量,以及有線電纜產(chǎn)品使用的連續(xù)性和壽命均沒有存在直接的實質(zhì)影響或者關(guān)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(dá)標(biāo)的各種情況,當(dāng)我們使用電纜時間不斷延長以及在各種環(huán)境的因素影響下,其中的絕緣體就可能會直接產(chǎn)生脆性破裂,從而直接造成導(dǎo)線停電或者導(dǎo)線短路[1]。
通過對本次質(zhì)量抽檢產(chǎn)品檢查綜合結(jié)果,產(chǎn)品整體情況進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計分析后從調(diào)查結(jié)果可知,在各種類型導(dǎo)體直流電源驅(qū)動高壓電阻中,如果一種產(chǎn)品全部出現(xiàn)質(zhì)量合格系數(shù)超標(biāo)或者質(zhì)量檢出問題,其主要質(zhì)量原因一般是為了有效率地降低生產(chǎn)線的技術(shù)使用成本,生產(chǎn)廠家沒有規(guī)定能夠完全嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的各種導(dǎo)體材料生產(chǎn)使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),且其所選用的屬于銅質(zhì)各種導(dǎo)體連接材料可能含有較多的有機(jī)金屬化學(xué)雜質(zhì)、銅質(zhì)各種導(dǎo)體連接材料不合理、直徑不合理以及其所選用屬于銅質(zhì)的各種導(dǎo)體材料連接線的導(dǎo)體使用技術(shù)規(guī)格沒有完全能夠達(dá)到相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)體塑料材質(zhì)以及電纜直徑線的大小直接電阻決定的,由于電纜應(yīng)用的工業(yè)時間較長,如果導(dǎo)體材質(zhì)電阻過大就可能會直接產(chǎn)生電纜發(fā)熱慢的問題。
在實際衡量電纜絕緣材料層電纜機(jī)械傳動性能的應(yīng)用過程中,一個重要的衡量指標(biāo)之一就是電纜絕緣熱帶的延伸性,利用該項衡量指標(biāo),對于不完全符合標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求的電纜產(chǎn)品,如果在其實際應(yīng)用的生產(chǎn)過程中突然出現(xiàn)了一定的外來的電力抑制作用,特別是在較高的絕緣負(fù)荷作用狀態(tài)下,就可能會直接導(dǎo)致外部絕緣材料層外部斷裂或者內(nèi)部絕緣層被擊穿等漏電現(xiàn)象同時發(fā)生,從而容易發(fā)生短路、漏電等問題。通過數(shù)據(jù)分析電纜抽檢試驗結(jié)果可以看出,采用較低生產(chǎn)成本的非線性交聯(lián)絕緣材料,或者這些絕緣材料缺乏保持足夠的絕緣交聯(lián)度,容易導(dǎo)致出現(xiàn)電纜絕緣熱阻和延伸電纜性能不能完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的問題,且其在通過電纜試驗結(jié)果檢測之后,其不良表現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求。
通過對電纜檢測試驗結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)采集分析,在進(jìn)行導(dǎo)體直流線纜電阻檢測方面中所存在的不良問題比較嚴(yán)重,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要形成原因可能是在一些電線電纜制造生產(chǎn)廠家為有效降低生產(chǎn)制造成本,違背我們國家現(xiàn)行相關(guān)的電纜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在生產(chǎn)制造電纜過程中大量摻入廉價金屬材料,出現(xiàn)大量銅線連接材質(zhì)不完全合格,雜質(zhì)元素含量嚴(yán)重超標(biāo)、銅線與導(dǎo)線連接直徑不均勻等不良現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)大量導(dǎo)體直流線纜電阻質(zhì)量超標(biāo)。銅直流合金導(dǎo)線導(dǎo)體電阻質(zhì)量指標(biāo)不能在合格的正常使用情況下,直流的銅導(dǎo)線導(dǎo)體電阻過大,在整個電線導(dǎo)體中會直接作用產(chǎn)生大量的熱,嚴(yán)重時就很有可能會直接產(chǎn)生出現(xiàn)熱在導(dǎo)體內(nèi)的燃燒甚至還有可能直接發(fā)生爆炸或者火災(zāi)。
這種類型電線電纜的各種線緣層和絕熱層結(jié)構(gòu)性質(zhì)主要由于交聯(lián)復(fù)合聚乙烯無線電纜中的絕緣材料在經(jīng)過各種化學(xué)物理或其他機(jī)械化學(xué)上的加熱處理方法,使其中的絕緣材料結(jié)構(gòu)性能不會因此發(fā)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(fù)排列而轉(zhuǎn)變成三維狀的絕緣網(wǎng)狀),其絕緣熱力是由增塑絕緣性能轉(zhuǎn)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(tǒng)電氣電纜絕緣材料性能的基本穩(wěn)定性和基礎(chǔ)上,抗老化性、機(jī)械化學(xué)穩(wěn)定力等性能和絕緣材料本身抗惡劣環(huán)境化學(xué)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(jī)械層的性能,若該項性能指標(biāo)不完全合格,電線電纜在正常工作時的狀態(tài)特別是滿負(fù)荷正常工作時的狀態(tài)下,很容易就會出現(xiàn)電線絕緣絕熱層受到斷裂、絕緣絕熱層受到擊穿,出現(xiàn)電線漏電、短路等現(xiàn)象,導(dǎo)致電線安全事故的頻繁發(fā)生。所以出現(xiàn)電線絕緣絕熱層性能指標(biāo)不完全合格的主要構(gòu)成原因是由于原材料不完全達(dá)標(biāo),生產(chǎn)廠家在分叉交聯(lián)度的材料中大量摻雜一些交叉互聯(lián)度低或非常高交聯(lián)度的材料已不能達(dá)到企業(yè)降低生產(chǎn)成本的主要目的。
整條電線電纜的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)外形尺寸主要指標(biāo)包括絕緣外形尺寸、絕緣外形保護(hù)膜涂層的最薄處理厚度、絕緣保護(hù)層最后噴薄或熱處理的涂層厚度、保護(hù)層內(nèi)部襯套的最薄處理厚度、鎧裝電纜導(dǎo)體內(nèi)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(shù)等。這些重要質(zhì)量指標(biāo)中,絕緣外形保護(hù)層最薄處理厚度和用于鎧裝電纜導(dǎo)體的內(nèi)部絕緣結(jié)構(gòu)外形尺寸兩個重要質(zhì)量指標(biāo)在于它是整條動力電線電纜的最基本技術(shù)質(zhì)量指標(biāo),其基本質(zhì)量指標(biāo)合格與否直接與其存在質(zhì)量關(guān)系,其影響涉及到整條動力電線電纜的正常生產(chǎn)使用壽命,同樣優(yōu)質(zhì)塑料纖維材質(zhì)的大型動力電線電纜在于它是大型化的動力電源導(dǎo)線連接電纜,因為大型動力供電導(dǎo)線的內(nèi)部絕緣外形直徑越小,導(dǎo)體內(nèi)部絕緣外形周邊的場就越強,因此其鎧裝導(dǎo)體內(nèi)部絕緣外形保護(hù)膜涂層的最薄處理厚度就越大,同為優(yōu)質(zhì)塑料交聯(lián)復(fù)合鋼和優(yōu)質(zhì)聚乙烯鋼的塑料纖維材質(zhì)的大型電線電纜絕緣外形保護(hù)膜涂層,若是其導(dǎo)體絕緣外形厚度和鎧裝導(dǎo)體內(nèi)部絕緣均勻地振動強度明顯存在不足,長期在室內(nèi)或者外界日曬雨淋,很可能直接出現(xiàn)整條電線發(fā)生漏電、短路的不良現(xiàn)象,造成整條電線直接觸電等重大電線安全事故。
在該次產(chǎn)品抽樣質(zhì)量檢測工作過程中,各個行業(yè)電線電纜產(chǎn)品生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品技術(shù)裝備設(shè)計和產(chǎn)品要求質(zhì)量指標(biāo)上普遍存在較大差異,出廠的電線產(chǎn)品質(zhì)量普遍表現(xiàn)較差,分析其中的主要原因總結(jié)起來主要有以下幾點。
技術(shù)設(shè)計和質(zhì)量指標(biāo)要求參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制管理工作實施不到位,造成即使按照統(tǒng)一的企業(yè)質(zhì)量管理控制體系標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量要求,也往往不能得到生產(chǎn)和輸出規(guī)格統(tǒng)一的高質(zhì)量的專用電線電纜生產(chǎn)成品。
在電纜產(chǎn)品正式出廠之前未嚴(yán)格要求進(jìn)行統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量檢測驗收監(jiān)督管理工作過程,導(dǎo)致不嚴(yán)格保證產(chǎn)品合格的民用相關(guān)電線電纜直接安裝無法正常流入電纜生產(chǎn)經(jīng)營市場甚至直接安裝入網(wǎng)之后無法正常使用[3]。
電纜生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)在嚴(yán)格進(jìn)行民用電線電纜民用相關(guān)產(chǎn)品原材料的采購質(zhì)量以及采購監(jiān)督管理工作過程中,為有效率地降低采購質(zhì)量以及采購管理過程中的成本,私自規(guī)定要求廠商降低無線電纜相關(guān)原材料的采購質(zhì)量以及采購過程合格率和標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致不嚴(yán)格保證產(chǎn)品合格的民用電纜相關(guān)原材料廠商無法直接進(jìn)場甚至直接參與民用相關(guān)電纜產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)設(shè)計生產(chǎn)及制造。
由于企業(yè)自身的生產(chǎn)技術(shù)水平、設(shè)備以及生產(chǎn)工藝水平明顯不足,在許多設(shè)備生產(chǎn)工藝上不能充分滿足企業(yè)生產(chǎn)的實際需求。
綜上所述,目前國內(nèi)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(chǎn)安裝制造,再到末期的工藝質(zhì)量管理控制過程檢測,主要在兩三個方面可以著手繼續(xù)進(jìn)行:首先,就是從電線企業(yè)質(zhì)量管理方面角度入手,加強對于電線企業(yè)前期生產(chǎn)工藝質(zhì)量的過程控制檢測管理工作;其次,就是繼續(xù)加強企業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)和配套設(shè)備制造水平的創(chuàng)新研究驗證工作。從這兩三個方面角度著手可以促進(jìn)我國電線電纜設(shè)備生產(chǎn)制造行業(yè)產(chǎn)品整體質(zhì)量水平的不斷提高。