Esquema de control de calidad e proba de cables eléctricos

I. Antecedentes do problema
Os cabos eléctricos son a principal via de transmisión dos sistemas de enerxía. A súa calidade e rendemento determinan directamente a estabilidade do suministro de enerxía, a seguridade operativa, a duración dos equipos e a capacidade de prevenir accidentes de seguridade como incendios. Os cabos non conformes poden provocar unha serie de problemas graves, incluíndo un aumento da resistencia, xeración excesiva de calor, rotura da aislación, maior risco de incendio e interferencia de sinais agravada. Polo tanto, establecer un sistema científico, rigoroso e comprehensivo de control de calidade e probas que abranxa desde materias primas a produtos finais é crucial.

II. Obxectivos do esquema

Garantía da orixe: Asegurar que todas as materias primas utilizadas na produción de cabos cumpran os máis altos estándares nacionais e industriais (por exemplo, GB/T 3956, GB/T 12706, GB/T 19666, etc.).
Control de proceso: Monitorizar eficazmente os parámetros clave do proceso e a calidade das etapas intermedias durante a produción.
Fiabilidade do produto: Asegurar que todos os indicadores clave de rendemento dos cabos finais - incluíndo eléctrico, físico & mecánico, e desempeño contra o fogo - cumpran ou superen os requisitos de deseño e contrato.
Xestión de riscos: Identificar defectos potenciais mediante probas sistemáticas para evitar que produtos non conformes entren no mercado e mitigar os riscos de uso.
Rastreabilidade: Estabelecer un sistema completo de rexistros de probas de calidade para lograr a rastreabilidade de lotes de materias primas clave e resultados de probas de produtos.

III. Solucións nucleares: Control de calidade e probas de cabos eléctricos

(A) Control de calidade e probas de materias primas (control de orixe)

1. Calificación e avaliación de fornecedores:

Seleccionar fornecedores cualificados con un Sistema de Xestión de Calidade sólido (por exemplo, certificación ISO 9001), capacidade de suministro estable e boa reputación na industria.
Realizar inspeccións de muestreo periódicas sen previo aviso ou verificación por terceiros dos materiais dos fornecedores.

2. Probas de materias primas clave:

Material condutor (barra/fío de cobre/aluminio):

Ítems de proba: Análise da composición química (contido de cobre, elementos impuros), propiedades mecánicas (resistencia á tracción, alargamento, flexión repetida), medida da resistividade (a 20°C).
Referencia de estándar: GB/T 3953 (Fío de cobre redondo para usos eléctricos), GB/T 3954 (Barras de aluminio para usos eléctricos), GB/T 3956 (Conductores de cabos aislados), etc.
Métodos de proba: Analizadores químicos (por exemplo, espectrómetro), máquina de ensayo de tracción, ponte de Wheatstone, ou medidor de resistencia de precisión.

Materiais de aislamento y cubierta (PVC, XLPE, PE, LSZH, etc.):

Ítems de proba:

Propiedades físicas: Apariencia, densidade, uniformidade de espesor, resistencia á tracción & alargamento na ruptura, comparación de rendemento antes/despois do envellecemento.
Propiedades eléctricas: Resistividade de volume/superficie.
Propiedades térmicas: Deformación térmica, proba de conxelación (para XLPE), proba de impacto/dobrado a baixa temperatura.
Rendemento ao fogo (para LSZH/materiais retardantes de flama): Índice de oxíxeno, densidade de humo, contido de gases ácidos, contido de halóxenos (para requisito de libre de halóxenos).

Referencia de estándar: GB/T 8815 (Compuestos de policloruro de vinilo non plastificado), GB/T 15065 (Compuestos de aislante de polietileno reticulado), GB/T 18380 (Probas en cables eléctricos en condicións de fogo - proba de llama única), GB/T 17651 (Medida da densidade de humo), GB/T 17650 (Materiais e produtos libres de halóxenos, de baixo humo), e outros estándares aplicables.
Métodos de proba: Máquina de ensayo de material universal, horno de envellecemento, probador de resistividade, dispositivo de proba de conxelación, analizador de índice de oxíxeno, cámara de densidade de humo, analizadores químicos.

Material de blindaxe (cinta/fío de cobre): Espesor, resistencia, taxa de cobertura.
Materiais de recheo/camada: Resistencia á auga (se aplicable), resistencia mecánica, compatibilidade.

3. Requisitos de proba:

Todas as materias primas entrantes deben ir acompañadas do Certificado de Análisis (COA)/Certificado de Conformidade (COC) do fornecedor.
Realizar inspección de muestreo por lote na recepción baseado en planos de muestreo definidos (por exemplo, GB/T 2828.1). A frecuencia de muestreo pode aumentarse ou implementarse unha inspección completa do lote para materias primas críticas (por exemplo, conductor, material de aislante principal).
As materias primas que non pasen a inspección están estritamente prohibidas de ser utilizadas na produción.

(B) Control de calidade do proceso de produción (monitorización do proceso)

1. Monitorización de parámetros clave do proceso:

Enmallado do conductor: Razón de layado, diámetro exterior, compactación (conductor).
Proceso de extrusión: Configuración e control de temperaturas por zona, presión de extrusión, velocidade da liña, proceso de refrigeración (impacta significativamente na cristalinidade).
Proceso de reticulación (para XLPE): Dose de irradiación/temperatura & tempo de vulcanización (crítico para o grao de reticulación), condicións de refrigeración.
Proceso de blindaxe: Taxa de cobertura, calidade de solape.
Cablando: Longitude de layado, estabilidade do núcleo.
Extrusión de cubierta: Uniformidade de espesor, calidade da superficie, legibilidade da impresión.

2. Muestreo de proceso:

Estabelecer puntos de inspección en liña ou off-line en etapas clave (por exemplo, despois da extrusión, reticulación, cablando, cubierta).
Ítems de muestreo comúns: Espesor y excentricidad de aislante/cubierta, diámetro exterior, dimensiones estructurais, apariencia (defectos de superficie), proba de chispa / proba de resistencia a tensión (en liña/off-line), muestreo de propiedades físicas parciais (por exemplo, tracción).

(C) Control de calidade e probas de cabos finais (verificación final)

1. Probas de tipo (para novos produtos ou primeiro lote de contratos importantes): Realizar todas as probas especificadas nos estándares relevantes (por exemplo, GB/T 12706.1/2) para verificar comprehensivamente a conformidade do deseño.
2. Probas de rutina (Por lote / Por tambor / Por carrete):

Ítems principais:

Prueba de resistencia DC del conductor: Medir la resistencia de cada conductor para verificar el cumplimiento de los requisitos de sección nominal (GB/T 3956). Esto es fundamental para los cálculos de capacidad y calentamiento.
Prueba de descarga parcial (Esencial para cables de media y alta tensión): Detectar defectos minúsculos dentro del aislamiento que puedan llevar a fallas a largo plazo (GB/T 3048.8, GB/T 12706). ¡Extremadamente importante!
Prueba de tensión (Prueba de resistencia a tensión):

Tensión alterna de frecuencia de red: La más común. Aplicar múltiples voltajes nominales (por ejemplo, 2.5U₀) durante un período específico (por ejemplo, 5 minutos). El aislamiento no debe romperse.
Tensión continua (Aplicaciones específicas): Utilizada para ciertos tipos de cable o como complemento a las pruebas de CA.

Medición de resistencia de aislamiento: Medir la resistencia entre el conductor y la pantalla/cubierta metálica/tierra, reflejando las propiedades básicas de aislamiento del material (GB/T 3048.5/6).

3. Pruebas de muestra (Muestreo por lote o pruebas periódicas):

Rendimiento eléctrico:

Medición de capacitancia (si aplica).
Medición de la tangente delta (tan δ) (especialmente para cables de alta tensión).

Dimensiones estructurales y propiedades físicas:

Medición de espesor de aislamiento y cubierta: Asegurar el cumplimiento con los requisitos mínimos de diseño.
Medición de diámetro exterior: Controlar tolerancias.
Pruebas de rendimiento físico y mecánico:

Resistencia a la tracción y alargamiento en rotura (aislamiento/cubierta) antes/después del envejecimiento: Indicadores clave, reflejando la capacidad anti-envejecimiento y dureza del material (GB/T 2951.1).
Prueba de conjuntura (Esencial para aislamiento XLPE): Verificar el cumplimiento del grado de reticulación (GB/T 2951.21).
Prueba de impacto/doblado a baja temperatura: Evaluar la fragilidad del material a bajas temperaturas.
Prueba de flexión/doblado: Simular condiciones de instalación y operación para probar la flexibilidad del cable (GB/T 12527).

Prueba de doblado: Verificar el radio de doblado mínimo permitido (generalmente realizada en el cable acabado).
Pruebas de rendimiento contra el fuego (Según los requisitos de diseño):

Prueba de llama vertical simple (GB/T 18380.1 series).
Prueba de llama en haz (GB/T 18380.3 series).
Prueba de densidad de humo (GB/T 17651).
Pruebas de rendimiento sin halógenos, de bajo humo (Contenido de gas ácido, valor pH, conductividad, transmisión de luz, contenido de halógenos - GB/T 17650).

Examen estructural: Estructura del conductor, tasa de cobertura de la pantalla, disposición del núcleo, densidad de relleno, capa de armadura metálica (dimensiones, longitud de layado, espacio de solape), etc.

4. Proceso de prueba:

Asignar una identificación única por lote/tambor/carrete de cable acabado.
Seleccionar muestras representativas según planes de muestreo definidos (según GB/T 2828.1 o requisitos contractuales).
Realizar pruebas en laboratorios acreditados, siguiendo estándares nacionales, industriales, empresariales actuales y válidos, o acuerdos técnicos contractuales.
Todos los ítems de prueba deben tener criterios de aprobación/rechazo claramente definidos.
Registrar los resultados de las pruebas en el informe de prueba del producto acabado.

(D) Verificación e inspección de terceiros (opcional pero recomendado)

Para proyectos importantes, cables de alto valor utilizados en ubicaciones críticas, o a petición específica del usuario:

Contratar instituciones de prueba independientes acreditadas (por ejemplo, con acreditación CNAS/CMA) para realizar muestreo/vuelta a probar materiales entrantes o productos acabados.
Comisionar agencias de inspección profesionales para presenciar y realizar observación en el sitio (auditoría/vigilancia) durante la producción de cables (especialmente procesos clave) y pruebas finales.

IV. Agencia de pruebas de calidad y garantía de equipos

Acreditación: Los laboratorios que realizan tareas de prueba deben poseer la acreditación correspondiente (por ejemplo, CNAS, CMA).
Requisitos de equipos: Equipados con equipos de prueba completos y totalmente funcionales de la precisión requerida, calibrados y verificados regularmente (según procedimientos JJG):

Equipos de prueba de alta tensión (CA de frecuencia de red, CC, impulsos, sistemas de descarga parcial).
Puentes de precisión, medidores de resistencia.
Máquinas de prueba de material universal (con cámaras de alta/baja temperatura y hornos de envejecimiento).
Equipo de prueba de conjuntura.
Equipos de prueba de fuego.
Herramientas de medición de precisión (calibradores, proyectores).
Instrumentos de análisis químico (espectrómetro, titulador, cromatógrafo de iones, etc.).
Gauges de espesor (láser, ultrasónico).

Requisitos de personal: El personal de pruebas debe estar formado profesionalmente, ser competente en estándares y procedimientos de operación, y poseer certificaciones válidas.

V. Manejo de productos no conformes

Identificar e isolar cualquier producto encontrado no conforme en cualquier etapa (materias primas, proceso, productos terminados).
Realizar una revisión de no conformidad para analizar la causa raíz.
Basándose en la conclusión de la revisión, implementar una de las siguientes acciones: Re-trabajo/Reparación (si es factible tras evaluación y el rendimiento central no se ve afectado), Degradación/Uso como concesión (solo para escenarios no críticos con aprobación del usuario), o Scrap.
Prohibir estrictamente que los productos no conformes lleguen al sitio del proyecto de ninguna forma.

VI. Registros y rastreabilidad

Establecer registros electrónicos y físicos de respaldo completos de todas las inspecciones, incluyendo al menos:

Información del proveedor de materias primas, número de lote, número de pedido de compra, informes de prueba de materias primas.
Número de lote de producción, registros de operaciones (parámetros clave), registros de inspección de proceso.
Identificación del producto acabado (tipo, especificación, longitud, fecha de fabricación, número de lote/tambor/carrete), informe de prueba de producto acabado completo (que abarca todos los resultados de prueba obligatorios y opcionales), copia del informe de prueba de tipo (si aplica).
Informes de prueba/inspección de terceros.

Mantener archivos durante el período definido (generalmente no menos que el ciclo de vida esperado del producto) para asegurar la rastreabilidad de la calidad del producto. En caso de problemas de calidad, permitir un rastreo rápido hacia atrás a lotes de materias primas, condiciones de producción y datos de prueba.

07/31/2025

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