Kvalitetskontroll och testning av elektriska kabler

​

​I. Problem Bakgrund​
Elkablar är det centrala överföringsmediumet i elkraftsystem. Deras kvalitetsprestanda bestämmer direkt hela systemets elavförsäkring, driftsäkerhet, utrustningslivslängd och förmåga att förhindra säkerhetsolyckor som brand. Undermåliga kablar leder till en serie allvarliga problem, inklusive ökad resistans, överdriven värmeutveckling, isoleringsbrott, höjd brandrisk och förvärrad signalstörning. Därför är det viktigt att etablera ett vetenskapligt, strikt och omfattande kvalitetskontroll- och testsystem som täcker råmaterial till färdig produkt.

​II. Mål för Lösningsförslag​

1. ​Råmaterialgaranti:​​ Se till att alla råmaterial som används i kabillverksamheten uppfyller de högsta nationella och branschstandarderna (t.ex. GB/T 3956, GB/T 12706, GB/T 19666, etc.).
2. ​Processkontroll:​​ Effektivt övervaka viktiga processparametrar och kvaliteten på mellanprodukter under produktionen.
3. ​Produktreliabilitet:​​ Se till att alla viktiga prestandaindikatorer för färdiga kablar - inklusive elektriska, fysiska & mekaniska, och brandsäkerhet - uppfyller eller överträffar design- och kontraktstillstånd.
4. ​Riskhantering:​​ Identifiera potentiella defekter genom systematiska tester för att förhindra att icke-konforma produkter når marknaden och minska bruksrisker.
5. ​Sporbarhet:​​ Etablera ett komplett kvalitetstestregister för att uppnå sporbarhet av viktiga materialbatcher och produkttestresultat.

​III. Kärnlösningar: Kvalitetskontroll och Test av Elkablar​

​​(A) Kvalitetskontroll och Test av Råmaterial (Källkontroll)​​

• ​1. Leverantörsbevis och Utvärdering:​​
• Välj kvalificerade leverantörer med ett väl fungerande kvalitetsledningssystem (t.ex. ISO 9001-certifiering), stabil leveransförmåga och god industrirykte.
• Genomför periodiska oannonserade provtagningar eller tredjepartsverifiering av leverantörsmaterial.
• ​2. Test av Viktiga Råmaterial:​​
• ​Ledarmaterial (Koppar/Aluminium Stänger/Trådar):​​
• ​Testobjekt:​​ Kemisk sammansättning (kopparinnehåll, renhetsämnen), mekaniska egenskaper (dragmotstånd, sträckning, upprepade böjningar), resistivitetsmätning (vid 20°C).
• ​Standardreferens:​​ GB/T 3953 (Rund koppartråd för elektriska ändamål), GB/T 3954 (Aluminiumstänger för elektriska ändamål), GB/T 3956 (Ledare för isolerade kablar), etc.
• ​Testmetoder:​​ Kemiska analyser (t.ex. spektrometer), dragprovsmaskin, Wheatstonebridge eller precisionsspridningsmätare.
• ​Isolerings- och Skalmaterial (PVC, XLPE, PE, LSZH, etc.):​​
• ​Testobjekt:​​
• Fysiska Egenskaper: Utsseende, densitet, jämnhet i tjocklek, dragmotstånd & sträckning vid brytning, prestandajämförelse före/efter åldring.
• Elektriska Egenskaper: Volym/yta-resistivitet.
• Termiska Egenskaper: Heta deformering, hettaställningstest (för XLPE), lågtemperaturpåverkan/böjningstest.
• Brandegenskaper (för LSZH/Brandlindrande Material): Syreindex, rökdensitet, surgasinnehåll, halogenthalt (för halogenfri krav).
• ​Standardreferens:​​ GB/T 8815 (Uosmostrad polyvinylklorid), GB/T 15065 (Korslänkade polyetylenisoleringssammansättningar), GB/T 18380 (Tester på elektriska kablar under brandförhållanden - Enkelflammatest), GB/T 17651 (Mätning av rökdensitet), GB/T 17650 (Halogenfria, lågrökiga material och produkter), och andra tillämpliga standarder.
• ​Testmetoder:​​ Allmänna materialtester, åldringsovn, resistivitetsmätare, hettaställningstestapparat, syreindexanalysator, rökdensitetskammare, kemiska analyser.
• ​Skalning Material (Kopparband/tråd):​​ Tjocklek, resistans, täckningsgrad.
• ​Fyllnings/Underlägg Material:​​ Vattenresistens (om tillämpligt), mekanisk styrka, kompatibilitet.
• ​3. Testkrav:​​
• Alla inkommande råmaterial måste följas av leverantörens analysintyg (COA)/konformitetsintyg (COC).
• Genomför batchprovtagning vid mottagning baserat på definierade provtagningsplaner (t.ex. GB/T 2828.1). Provtagningsfrekvens kan ökas eller fullständig batchinspektion implementeras för kritiska material (t.ex. ledare, huvudisoleringmaterial).
• Råmaterial som inte klarar inspektion är strikt förbjudna från användning i produktion.

​​(B) Produktionsprocessens Kvalitetskontroll (Processövervakning)​​

• ​1. Övervakning av Viktiga Processparametrar:​​
• Ledarslinga: Liggande proportion, yttre diameter, komprimering (ledare).
• Extrusionsprocess: Temperaturinställningar och kontroll per zon, extrusionstryck, linje hastighet, kylprocess (påverkar signifikant kristallinitet).
• Korslänkning (för XLPE): Strålning dos/vulkaniserings temperatur & tid (kritisk för grad av korslänkning), kylningsvillkor.
• Skalningsprocess: Täckningsgrad, överlappningskvalitet.
• Kablings: Liggande längd, kärnstabilitet.
• Skalextrusion: Jämnhet i tjocklek, ytkvalitet, läsbart tryck.
• ​2. Processprovsampling:​​
• Etablera online eller offline inspektionspunkter vid kritiska steg (t.ex. efter extrusion, korslänkning, kablings, skalning).
• ​Vanliga Provsampling Objekt:​​ Isolering/skal tjocklek och excentricitet, yttre diameter, strukturella dimensioner, utseende (ytdefekter), gnisttest/ståndmålet mot spänningsfall (online/offline), delvis fysiska egenskapsprovsampling (t.ex. drag).

​​(C) Kvalitetskontroll och Test av Färdiga Kablar (Slutlig Verifiering)​​

• ​1. Typprovning (för nya produkter eller första partiet av viktiga kontrakt):​​ Utför alla tester som anges i relevanta standarder (t.ex. GB/T 12706.1/2) för att helt verifiera designsamsvar.
• ​2. Routinetester (Per Parti / Per Fat / Per Trumma):​​
• ​Kärnobjekt:​​
• DC-motståndstest av ledare: Mät motståndet för varje ledare för att verifiera överensstämmelse med nominell tvärsnittskrav (GB/T 3956). Detta är grundläggande för strömbärarförmåga och värmeberäkningar.
• Partiella utlösningstester (Viktigt för MV/HV-kablar): Upptäck små defekter inuti isoleringen som kan leda till långsiktig misslyckande (GB/T 3048.8, GB/T 12706). Extremt viktigt!
• Spänningsfallstest (Ståndmålet mot spänningsfall):
• Nätspänning AC-ståndmålet: Vanligaste. Tillämpa flera nominella spänningar (t.ex. 2.5U₀) under en angiven tid (t.ex. 5 min). Isoleringen får inte kollapsa.
• DC-ståndmålet (Specifika tillämpningar): Används för vissa kablar eller som ett tillägg till AC-tester.
• Mätning av isoleringsmotstånd: Mät motståndet mellan ledare och skärm/metalldel/ jord, som återspeglar isoleringsmaterialets grundläggande isolerande egenskaper (GB/T 3048.5/6).
• ​3. Provtester (Batchsampling eller Periodiska Tester):​​
• ​Elektriska Prestanda:​​
• Kapacitansmätning (om tillämpligt).
• Dielektisk förlusttangent (tan δ) mätning (särskilt för HV-kablar).
• ​Strukturella Dimensioner och Fysiska Egenskaper:​​
• Isolering och skal tjockleksmätning: Säkerställ överensstämmelse med minimidesignkrav.
• Yttre diametern mätning: Kontrollera toleranser.
• Fysiska & Mekaniska Prestandatester:
• Dragmotstånd och sträckning vid brytning (isolering/skal) före/efter åldring: Nyckelindikatorer, som återspeglar materialets anti-åldringsegenskaper och hållfasthet (GB/T 2951.1).
• Hettaställningstest (Viktigt för XLPE-isolering): Verifiera graden av korslänkningssamsvar (GB/T 2951.21).
• Lågtemperaturpåverkan/böjningstest: Bedöm materialbrittlighet vid låga temperaturer.
• Böjningstest: Simulera installations- och driftsvillkor för att testa kabelflexibilitet (GB/T 12527).
• Böjningstest: Verifiera kablens minimala tillåtna böjningsradie (vanligtvis utförs på färdig kabel).
• Brandegenskapstester (Enligt designkrav):
• Enkel vertikal flammatest (GB/T 18380.1-serien).
• Paketflammatest (GB/T 18380.3-serien).
• Rökdensitetstest (GB/T 17651).
• Halogenfria, lågrökiga prestandatester (Surgasinnehåll, pH-värde, ledningsförmåga, ljusgenomblick, halogenthalt - GB/T 17650).
• ​Strukturell Undersökning:​​ Ledarstruktur, skärm täckningsgrad, kärnarrangemang, fyllningsdensitet, metallisk rustningslager (dimensioner, liggande längd, överlappningsgap), etc.
• ​4. Testprocess:​​
• Tilldela unik identifiering per färdig kabel parti/fat/trumma.
• Välj representativa prov enligt definierade provtagningsplaner (enligt GB/T 2828.1 eller kontraktskrav).
• Utför tester i akkrediterade laboratorier, i enlighet med gällande och giltiga nationella standarder, branschstandarder, företagsstandarder eller tekniska kontraktstillstånd.
• Alla testobjekt måste ha tydligt definierade godkända/klandervärda kriterier.
• Registrera testresultat i färdig produkttestrapport.

​​(D) Tredjepartsverifiering och Inspektion (Valfritt men rekommenderat)​​

• För stora projekt, högvärdeskablar som används i kritiska platser, eller vid specifikt användarbegäran:
• Anlita akkrediterade oberoende tredjepartstestinstitut (t.ex. med CNAS/CMA-akkreditering) för provtagning/retester av inkommande material eller färdiga produkter.
• Utse professionella inspektionsorgan för att bevittna och utföra platsbesiktning (granskning/övervakning) under kabellverksamhet (särskilt viktiga processer) och slutlig testning.

​IV. Kvalitetstestning och Utrustningssäkerhet​

• ​Akkreditering:​​ Laboratorier som utför testuppgifter måste ha relevanta akkrediteringar (t.ex. CNAS, CMA).
• ​Utrustningskrav:​​ Utrustade med fullständig, fullt fungerande testutrustning med nödvändig noggrannhet, regelbundet kalibrerade och verifierade (enligt JJG-procedurer):
• Högspänningstestutrustning (Nätspänning AC, DC, Impuls, Partiella utlösningssystem).
• Precision Bridge, Motståndsmedlemmar.
• Allmänna materialtestmaskiner (med hög/låg temperaturkammare och åldringsovn).
• Hettaställningstestapparat.
• Brandtestutrustning.
• Precisionsmätinstrument (Kaliper, Projektörer).
• Kemiska analyseinstrument (Spektrometer, Titration, Jonkromatografi, etc.).
• Tjockleksmätare (Laser, Ultrasång).
• ​Personalkrav:​​ Testpersonal måste vara yrkesutbildad, duktig i standarder och driftsprocedurer, och ha giltig certifiering.

​V. Hantering av Icke-Konformerande Produkter​

• Identifiera och isolera eventuella icke-konformerande produkter under någon fas (råmaterial, process, färdig produkt).
• Genomför granskning av icke-konformitet för att analysera den underliggande orsaken.
• Basera på gransknings slutsats, genomför en av följande åtgärder: Åtgärdsåtgärder/Reparation (om möjligt efter bedömning och kärnprestanda är oförändrad), Nedsättning/Använd som Koncession (endast för icke-kritiska scenarier med användargodkännande), eller Skrotning.
• Strängt förbjuda icke-konformerande produkter från att nå projektplatsen i någon form.

​VI. Register och Spårbarhet​

• Etablera fullständiga elektroniska och fysiska säkerhetskopior av alla inspektioner, inklusive minst:
• Råmaterialleverantörsinformation, Batchnummer, Inköpsordernummer, Råmaterialtestrapporter.
• Produktionsbatchnummer, Driftloggar (Viktiga parametrar), Processinspektionsposter.
• Färdig produktidentifiering (Typ, Specifikation, Längd, Tillverkningsdatum, Batch/Fat/Trummanummer), Fullständig färdig produkttestrapport (som täcker alla obligatoriska och valfria testresultat), Kopiering av typetestrapport (om tillämpligt).
• Tredjepartstest/Inspektionsrapporter.
• Bevara arkiv för den definierade perioden (typiskt inte mindre än produkten's förväntade livscykel) för att säkerställa produktens kvalitetspålitlighet. Vid kvalitetsproblem, möjliggör snabb spårning tillbaka till råmaterialbatcher, produktionsvillkor och testdata.