Kvalitets kontrola i testiranje električnih kabela

​

​I. Pozadina problema​
Električni kabeli su ključni nosači prenosa u sistemima snabdijevanja električnom energijom. Njihove performanse direktno određuju stabilnost snabdijevanja, sigurnost rada, vreme trajanja opreme i sposobnost sprečavanja sigurnosnih incidenta, poput požara. Kablovi koji ne ispunjavaju standardizovane zahteve dovode do niza ozbiljnih problema, uključujući povećanu otpornost, previše toplote, propadanje izolacije, povećani rizik od požara i otežanu interferenciju signala. Stoga je od ključne važnosti postavljanje znanstvenog, rigoroznog i kompleksnog sistema kontrole kvaliteta i testiranja, koji obuhvata sve od sirovina do gotovih proizvoda.

​II. Ciljevi sheme​

1. ​Garantija izvora:​​ Osigurati da sva sirovina korštena u proizvodnji kabla ispunjava najviše nacionalne i industrijske standarde (na primer, GB/T 3956, GB/T 12706, GB/T 19666 itd.).
2. ​Kontrola procesa:​​ Efikasno nadgledanje ključnih parametara procesa i kvaliteta međuprodukata tokom proizvodnje.
3. ​Pouzdanost proizvoda:​​ Osigurati da svi ključni pokazatelji performansi gotovih kabla - uključujući električne, fizičke i mehaničke, kao i performanse vezane za požar - ispunjavaju ili premašavaju zahteve dizajna i ugovora.
4. ​Upravljanje rizicima:​​ Preko sistematskog testiranja identifikovati potencijalne defekte kako bi se sprecilo da neispravni proizvodi stignu na tržište i smanjili rizici u upotrebi.
5. ​Sledljivost:​​ Postaviti kompletni sistem zapisa o testiranju kvaliteta kako bi se osigurala sledljivost ključnih partija sirovina i rezultata testiranja proizvoda.

​III. Ključna rešenja: Kontrola kvaliteta i testiranje električnih kabla​

​​(A) Kontrola i testiranje kvaliteta sirovina (kontrola izvora)​​

• ​1. Kvalifikacija i ocenjivanje dobavljača:​​
• Izabrati kvalifikovane dobavljače sa uspostavljenim sistemom upravljanja kvalitetom (na primer, sertifikat ISO 9001), stabilnom sposobnošću snabdevanja i dobrim ugledom u industriji.
• Periodički provoditi neplanirana uzimanja uzoraka i proveru materijala ili treće strane verifikaciju materijala dobavljača.
• ​2. Testiranje ključnih sirovina:​​
• ​Materijal vodilca (milenac bakra/aluminijuma):​​
• ​Testirani elementi:​​ Hemijska analiza sastava (sadržaj bakra, štetne elemente), mehanička svojstva (čvrstoća na razdiranje, produljivanje, ponovljeno savijanje), merenje specifične otpornosti (na 20°C).
• ​Referentni standardi:​​ GB/T 3953 (Okružni bakreni žice za električne svrhe), GB/T 3954 (Aluminijumski milenci za električne svrhe), GB/T 3956 (Vodilci za izolovane kablove) itd.
• ​Metode testiranja:​​ Hemijski analizatori (na primer, spektrometri), strojevi za testiranje čvrstoće, Most Vitstona ili precizni omernik otpornosti.
• ​Materijali za izolaciju i omot (PVC, XLPE, PE, LSZH itd.):​​
• ​Testirani elementi:​​
• Fizička svojstva: Izgled, gustina, ravnomerna debljina, čvrstoća na razdiranje i produljivanje pri loma, poređenje performansi pre i posle starenja.
• Električna svojstva: Volumenska/površinska otpornost.
• Točna svojstva: Točna deformacija, test točne postavke (za XLPE), test udara/bijanja na niskim temperaturama.
• Performanse vezane za požar (za LSZH/materijale protiv požara): Indeks kiseonika, gustoća dima, sadržaj kiselih plinova, halogeni sadržaj (za bezhalogenski zahtev).
• ​Referentni standardi:​​ GB/T 8815 (Neplastificirani polivenil hloridni spojevi), GB/T 15065 (Spojevi za izolaciju sa križnim povezivanjem), GB/T 18380 (Testovi električnih kabla pod uslovima požara - test jednosmerne flame), GB/T 17651 (Merenje gustoće dima), GB/T 17650 (Bezhalogenski, niskodimni materijali i proizvodi) i drugi primenjivi standardi.
• ​Metode testiranja:​​ Univerzalni strojevi za testiranje materijala, peć za starenje, omernik otpornosti, uređaj za test točne postavke, analizator indeksa kiseonika, komora za gustoću dima, hemijski analizatori.
• ​Materijal za ekran (bakreni trak/žica):​​ Debljina, otpornost, stopa pokrivača.
• ​Materijali za punjenje/spremanje:​​ Odoljivost na vodu (ako je primenjivo), mehanička čvrstoća, kompatibilnost.
• ​3. Zahtevi za testiranje:​​
• Svi dolazni materijali moraju biti prateni sertifikatom analize (COA)/sertifikatom o skladnosti (COC) dobavljača.
• Obaviti uzimanje uzoraka po definisanim planovima uzimanja uzoraka (na primer, GB/T 2828.1). Frekvencija uzimanja uzoraka može biti povećana ili implementirano testiranje cele partije za kritične materijale (na primer, vodilac, glavni materijal za izolaciju).
• Materijali koji ne prođu testiranje su striktno zabranjeni za upotrebu u proizvodnji.

​​(B) Kontrola kvaliteta proizvodnog procesa (nadzor procesa)​​

• ​1. Nadzor ključnih parametara procesa:​​
• Izrada vodilaca: Omjer složenja, vanjski promjer, kompaktnost (vodilac).
• Ekstruderski proces: Postavke temperature i kontrola po zoni, pritisak ekstrudiranja, brzina linije, proces hlađenja (znatno utiče na kristalinost).
• Križno povezivanje (za XLPE): Dosega zračenja/tempere vulkanizacije i vreme (ključno za stepen križnog povezivanja), uslovi hlađenja.
• Proces ekraniranja: Stopa pokrivača, kvalitet preklapanja.
• Štivanje: Dužina složenja, stabilnost jezgra.
• Ekstrudiranje omota: Ravnomeran debljina, kvalitet površine, čitljivost štampe.
• ​2. Uzimanje uzoraka iz procesa:​​
• Postaviti tačke inspekcije online ili offline na ključnim etapama (na primer, nakon ekstrudiranja, križnog povezivanja, štivanja, omotavanja).
• ​Uobičajeni elementi uzimanja uzoraka:​​ Debljina izolacije/omota i ekscentricitet, vanjski promjer, strukturni dimenzioni, izgled (defekti površine), ispit na iskre/test na otpornost napona (online/offline), uzimanje uzoraka fizičkih svojstava (na primer, čvrstoća na razdiranje).

​​(C) Kontrola i testiranje kvaliteta gotovih kabla (finalna verifikacija)​​

• ​1. Tip testiranja (za nove proizvode ili prvu partiju važnih ugovora):​​ Obaviti sve teste predviđene relevantnim standardima (na primer, GB/T 12706.1/2) kako bi se kompletirala verifikacija skladnosti dizajna.
• ​2. Redovni testovi (po partiji / po buri / po rolji):​​
• ​Ključni elementi:​​
• Test direktnog otpora vodilaca: Merenje otpornosti svakog vodilca kako bi se verifikovalo ispunjavanje nominalnih zahteva za presjek (GB/T 3956). Ovo je fundamentalno za izračunavanje strujne kapaciteta i zagrijavanja.
• Test delimične rasprostranjenosti (za MV/HV kable): Detektovanje sitnih defekata unutar izolacije koji mogu dovesti do dugoročnog propadanja (GB/T 3048.8, GB/T 12706). Ekstremno važno!
• Test napona (test na otpornost napona):
• Napon na strujni frekvenciji AC: Najčešći. Primena višestruke imenovane napona (na primer, 2.5U₀) za određeno vreme (na primer, 5 min). Izolacija ne smije propasti.
• Napon DC (specifične primene): Koristi se za određene vrste kabla ili kao dopuna AC testovima.
• Merenje izolacijske otpornosti: Merenje otpornosti između vodilca i ekrana/metaličkog omota/zemlje, što odražava osnovna izolacijska svojstva materijala (GB/T 3048.5/6).
• ​3. Testiranje uzoraka (uzimanje uzoraka po partiji ili periodično):​​
• ​Električka performansa:​​
• Merenje kapaciteta (ako je primenjivo).
• Merenje tangensa dielektrične gubitka (tan δ) (posebno za HV kablove).
• ​Strukturni dimenzioni i fizička svojstva:​​
• Merenje debljine izolacije i omota: Osigurati ispunjavanje minimalnih zahteva dizajna.
• Merenje vanjskog promjera: Kontrola tolerancija.
• Testovi fizičkih i mehaničkih svojstava:
• Čvrstoća na razdiranje i produljivanje pri lomu (izolacija/omot) pre i posle starenja: Ključni pokazatelji, koji odražavaju sposobnost materijala da odoljeva starenju i tvrdost (GB/T 2951.1).
• Test točne postavke (za XLPE izolaciju): Verifikacija skladnosti stepena križnog povezivanja (GB/T 2951.21).
• Test udara/bijanja na niskim temperaturama: Procena hrskavosti materijala na niskim temperaturama.
• Test savijanja/gibanja: Simulacija uslova montaže i rada kako bi se testirala fleksibilnost kabla (GB/T 12527).
• Test savijanja: Verifikacija minimalnog dopuštenog radijusa savijanja (obično se obavlja na gotovom kabelu).
• Testovi performansi vezane za požar (prema zahtevima dizajna):
• Test jednosmerne flame (GB/T 18380.1 serija).
• Test grupe flama (GB/T 18380.3 serija).
• Test gustoće dima (GB/T 17651).
• Testovi bezhalogenskih, niskodimnih performansi (sadržaj kiselih plinova, pH vrednost, konduktivnost, prozirnost svjetlosti, sadržaj halogena - GB/T 17650).
• ​Strukturna ispitivanja:​​ Struktura vodilaca, stopa pokrivača ekrana, raspored jezgra, gustoća punjenja, metalna oklopna sloj (dimenzije, dužina složenja, rastojanje preklapanja), itd.
• ​4. Proces testiranja:​​
• Dodeliti jedinstvenu identifikaciju svakoj partiji/duri/rolji gotovog kabela.
• Izabrati reprezentativne uzorke prema definisanim planovima uzimanja uzoraka (prema GB/T 2828.1 ili zahtevima ugovora).
• Obaviti teste u akreditovanim laboratorijama, pridržavajući trenutne i važeće nacionalne, industrijske, preduzeća ili tehničke ugovore o standardima.
• Svi elementi testiranja moraju imati jasno definisane kriterijume prolaska/neuspeha.
• Zabeležiti rezultate testiranja u izveštaju o testiranju gotovog proizvoda.

​​(D) Treće-strane verifikacija i inspekcija (opcionalno ali preporučljivo)​​

• Za velike projekte, visokovrijedne kablove koristene na ključnim lokacijama, ili na zahtev određenih korisnika:
• Angažovati akreditovane nezavisne treće-strane institucije za testiranje (na primer, sa akreditacijom CNAS/CMA) da obave uzimanje uzoraka/re-testiranje dolaznih materijala ili gotovih proizvoda.
• Zakazati profesionalne inspekcijske agencije da svjedoče i obave terensku observaciju (audit/nadzor) tokom proizvodnje kabla (posebno ključnih procesa) i finalnog testiranja.

​IV. Agencija za testiranje kvaliteta i osiguranje opreme​

• ​Akreditacija:​​ Laboratorije koje obavljaju zadatke testiranja moraju posedovati relevantnu akreditaciju (na primer, CNAS, CMA).
• ​Zahtevi za opremu:​​ Opsežno opremljene, funkcionalne testne opreme potrebne tačnosti, redovno kalibrirane i verifikovane (prema procedurama JJG):
• Visokonaponska testna oprema (napon na strujni frekvenciji AC, DC, impuls, sistemi za delimičnu rasprostranjenost).
• Precizni mostovi, omernici otpornosti.
• Univerzalni strojevi za testiranje materijala (sa komorama za visoku/nisku temperaturu i pećima za starenje).
• Uređaji za test točne postavke.
• Testna oprema za požar.
• Precizni mjerni alati (kaliper, projektori).
• Hemijski analizerski instrumenti (spektrometri, titratori, jonni kromatografi, itd.).
• Debljinomeri (laser, ultrazvučni).
• ​Zahtevi za osoblje:​​ Osoblje za testiranje mora biti profesionalno obučeno, stručno upoznato sa standardima i operativnim procedurama, te posedovati važeće sertifikate.

​V. Rukovanje neispravnim proizvodom​

• Identifikovati i izolovati bilo koji proizvod koji se ne ispunjava tijekom bilo koje faze (sirovina, proces, gotovi proizvodi).
• Obaviti pregled neispravnosti kako bi se analizirao uzrok.
• Na osnovu zaključka pregleda, implementirati jednu od sledećih akcija: Ponovna obrada/popravka (ako je moguće procenom i osnovna performansa nije utičena), smanjenje/raspolaženje kao pristanak (samo za nekritične scenarije sa odobrenjem korisnika) ili otpada.
• Striktno zabraniti neispravne proizvode da stignu na lokaciju projekta u bilo kojoj formi.

​VI. Zapisi i sledljivost​

• Postaviti kompletnu elektronsku i fizičku arhivsku evidenciju svih inspekcija, uključujući bar:
• Informacije o dobavljaču sirovina, broj partije, broj narudžbenice, izveštaje o testiranju sirovina.
• Broj proizvodne partije, dnevnici radnji (ključni parametri), zapisi o procesu inspekcije.
• Identifikacija gotovog proizvoda (vrsta, specifikacija, dužina, datum proizvodnje, broj partije/dure/rolje), kompletni izveštaj o testiranju gotovog proizvoda (koji obuhvata sve obavezne i opcione rezultate testiranja), kopiju izveštaja o tip testiranja (ako je primenjivo).
• Izveštaji o treće-strane testiranju/inspekciji.
• Održavati arhive za definisanu periodu (obično ne manje od očekivane vremenske trajanja proizvoda) kako bi se osigurala sledljivost kvaliteta proizvoda. U slučaju problema sa kvalitetom, omogućiti brzo praćenje do partija sirovina, uslova proizvodnje i podataka o testiranju.