Chương trình Kiểm soát Chất lượng và Thử nghiệm Dây Điện

​

​I. Bối cảnh vấn đề​
Dây điện là phương tiện truyền tải chính của hệ thống điện. Hiệu suất chất lượng của chúng trực tiếp quyết định sự ổn định cung cấp điện, an toàn vận hành, tuổi thọ thiết bị và khả năng ngăn ngừa tai nạn an toàn như cháy nổ. Dây cáp không đạt chuẩn dẫn đến một loạt các vấn đề nghiêm trọng, bao gồm tăng trở kháng, sinh nhiệt quá mức, hỏng hóc cách điện, nguy cơ cháy nổ cao hơn và nhiễu tín hiệu gia tăng. Do đó, việc thiết lập một hệ thống kiểm soát và thử nghiệm chất lượng khoa học, nghiêm ngặt và toàn diện, bao gồm từ nguyên liệu đến sản phẩm thành phẩm, là rất quan trọng.

​II. Mục tiêu của giải pháp​

1. ​Đảm bảo nguồn gốc:​​ Đảm bảo tất cả nguyên liệu sử dụng trong sản xuất dây cáp tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia và ngành công nghiệp cao nhất (ví dụ: GB/T 3956, GB/T 12706, GB/T 19666, v.v.).
2. ​Kiểm soát quy trình:​​ Giám sát hiệu quả các thông số quy trình chính và chất lượng của các giai đoạn trung gian trong quá trình sản xuất.
3. ​Khả năng tin cậy của sản phẩm:​​ Đảm bảo tất cả các chỉ số hiệu suất chính của dây cáp thành phẩm - bao gồm điện, vật lý & cơ khí, và hiệu suất chống cháy - đáp ứng hoặc vượt yêu cầu thiết kế và hợp đồng.
4. ​Quản lý rủi ro:​​ Xác định các khuyết tật tiềm ẩn thông qua các bài kiểm tra hệ thống để ngăn chặn các sản phẩm không đạt chuẩn vào thị trường và giảm thiểu rủi ro sử dụng.
5. ​Theo dõi nguồn gốc:​​ Thiết lập hệ thống ghi chép kiểm tra chất lượng hoàn chỉnh để theo dõi nguồn gốc của các lô nguyên liệu chính và kết quả kiểm tra sản phẩm.

​III. Giải pháp cốt lõi: Kiểm soát và thử nghiệm chất lượng dây điện​

​​(A) Kiểm soát và thử nghiệm chất lượng nguyên liệu (Kiểm soát nguồn)​​

• ​1. Đánh giá và xác nhận nhà cung cấp:​​
• Chọn nhà cung cấp có Hệ thống quản lý chất lượng tốt (ví dụ: chứng nhận ISO 9001), khả năng cung cấp ổn định và danh tiếng tốt trong ngành.
• Tiến hành kiểm tra mẫu đột xuất hoặc xác minh của bên thứ ba cho nguyên liệu của nhà cung cấp theo định kỳ.
• ​2. Thử nghiệm nguyên liệu chính:​​
• ​Nguyên liệu dẫn điện (Thanh/đồng/nhôm):​​
• ​Các hạng mục thử nghiệm:​​ Phân tích thành phần hóa học (nội dung đồng, các yếu tố tạp chất), tính chất cơ học (độ bền kéo, độ giãn, uốn lặp đi lặp lại), đo điện trở suất (ở 20°C).
• ​Tiêu chuẩn tham chiếu:​​ GB/T 3953 (Dây đồng tròn cho mục đích điện), GB/T 3954 (Thanh nhôm cho mục đích điện), GB/T 3956 (Dây dẫn của dây cáp cách điện), v.v.
• ​Phương pháp thử nghiệm:​​ Máy phân tích hóa học (ví dụ: quang phổ kế), máy thử kéo, cây cầu Wheatstone, hoặc mét điện trở chính xác.
• ​Nguyên liệu cách điện và vỏ (PVC, XLPE, PE, LSZH, v.v.):​​
• ​Các hạng mục thử nghiệm:​​
• Tính chất vật lý: Ngoại hình, mật độ, độ đồng đều chiều dày, độ bền kéo & độ giãn khi đứt, so sánh hiệu suất trước/sau quá trình lão hóa.
• Tính chất điện: Điện trở thể tích/mặt.
• Tính chất nhiệt: Biến dạng nhiệt, thử nghiệm cố định nóng (cho XLPE), thử nghiệm va đập/gập ở nhiệt độ thấp.
• Hiệu suất chống cháy (cho LSZH/vật liệu chống cháy): Chỉ số oxy, mật độ khói, hàm lượng khí axit, hàm lượng halogen (cho yêu cầu không chứa halogen).
• ​Tiêu chuẩn tham chiếu:​​ GB/T 8815 (Hợp chất polyvinyl clorua không làm mềm), GB/T 15065 (Hợp chất cách điện polyethylene liên kết chéo), GB/T 18380 (Thử nghiệm dây điện dưới điều kiện hỏa hoạn - Thử nghiệm ngọn lửa đơn), GB/T 17651 (Đo mật độ khói), GB/T 17650 (Vật liệu và sản phẩm không chứa halogen, ít khói), và các tiêu chuẩn áp dụng khác.
• ​Phương pháp thử nghiệm:​​ Máy thử vật liệu đa năng, lò lão hóa, máy đo điện trở, thiết bị thử nghiệm cố định nóng, máy phân tích chỉ số oxy, buồng đo mật độ khói, máy phân tích hóa học.
• ​Nguyên liệu chắn (dải/dây đồng):​​ Độ dày, điện trở, tỷ lệ che phủ.
• ​Nguyên liệu lấp đầy/đệm:​​ Kháng nước (nếu áp dụng), sức mạnh cơ học, tương thích.
• ​3. Yêu cầu thử nghiệm:​​
• Tất cả nguyên liệu nhập phải được kèm theo Chứng chỉ Phân tích (COA)/Chứng chỉ Tuân thủ (COC) của nhà cung cấp.
• Thực hiện kiểm tra mẫu theo lô dựa trên các kế hoạch lấy mẫu đã định (ví dụ: GB/T 2828.1). Tần suất lấy mẫu có thể được tăng lên hoặc thực hiện kiểm tra toàn bộ lô cho các nguyên liệu quan trọng (ví dụ: dây dẫn, vật liệu cách điện chính).
• Nguyên liệu không đạt yêu cầu kiểm tra tuyệt đối không được sử dụng trong sản xuất.

​​(B) Kiểm soát chất lượng quy trình sản xuất (Theo dõi quy trình)​​

• ​1. Theo dõi thông số quy trình chính:​​
• Đan dây dẫn: Tỷ lệ cuộn, đường kính ngoài, độ chặt (dây dẫn).
• Quá trình ép phun: Cài đặt và kiểm soát nhiệt độ theo từng khu vực, áp suất ép phun, tốc độ dòng, quá trình làm mát (ảnh hưởng đáng kể đến độ tinh thể).
• Quá trình liên kết chéo (cho XLPE): Liều bức xạ/nhiệt độ & thời gian lưu hóa (quan trọng cho độ liên kết chéo), điều kiện làm mát.
• Quá trình chắn: Tỷ lệ che phủ, chất lượng chồng chéo.
• Quá trình tạo cáp: Chiều dài cuộn, độ ổn định lõi.
• Ép phun vỏ: Độ đồng đều chiều dày, chất lượng bề mặt, độ rõ ràng của in.
• ​2. Lấy mẫu quy trình:​​
• Thiết lập các điểm kiểm tra trực tuyến hoặc ngoại tuyến tại các giai đoạn quan trọng (ví dụ: sau quá trình ép phun, liên kết chéo, tạo cáp, ép phun vỏ).
• ​Các hạng mục lấy mẫu thông thường:​​ Độ dày và độ lệch tâm của lớp cách điện/vỏ, đường kính ngoài, kích thước cấu trúc, bề ngoài (khuyết tật bề mặt), thử nghiệm tia lửa/thử nghiệm chịu điện áp (trực tuyến/ngoài tuyến), lấy mẫu các tính chất vật lý một phần (ví dụ: kéo).

​​(C) Kiểm soát và thử nghiệm chất lượng dây cáp thành phẩm (Xác minh cuối cùng)​​

• ​1. Thử nghiệm loại (đối với sản phẩm mới hoặc lô đầu tiên của hợp đồng quan trọng):​​ Thực hiện tất cả các thử nghiệm được chỉ định trong các tiêu chuẩn liên quan (ví dụ: GB/T 12706.1/2) để xác minh toàn diện sự phù hợp của thiết kế.
• ​2. Thử nghiệm thường xuyên (Mỗi lô / Mỗi thùng / Mỗi cuộn):​​
• ​Các hạng mục chính:​​
• Thử nghiệm điện trở DC của dây dẫn: Đo điện trở của mỗi dây dẫn để xác minh sự tuân thủ yêu cầu về tiết diện danh định (GB/T 3956). Đây là cơ bản cho việc tính toán cường độ dòng điện và nhiệt.
• Thử nghiệm phóng điện cục bộ (Quan trọng cho dây cáp MV/HV): Phát hiện các khuyết tật nhỏ trong lớp cách điện có thể dẫn đến hỏng hóc lâu dài (GB/T 3048.8, GB/T 12706). Rất quan trọng!
• Thử nghiệm điện áp (Thử nghiệm chịu điện áp):
• Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp: Thông dụng nhất. Áp dụng nhiều lần điện áp định mức (ví dụ: 2.5U₀) trong thời gian quy định (ví dụ: 5 phút). Cách điện không được bị hỏng.
• Điện áp một chiều (Ứng dụng cụ thể): Được sử dụng cho các loại dây cáp cụ thể hoặc bổ sung cho các thử nghiệm AC.
• Đo điện trở cách điện: Đo điện trở giữa dây dẫn và lớp chắn/khung kim loại/đất, phản ánh các tính chất cách điện cơ bản của vật liệu cách điện (GB/T 3048.5/6).
• ​3. Thử nghiệm mẫu (Lấy mẫu lô hoặc thử nghiệm định kỳ):​​
• ​Hiệu suất điện:​​
• Đo điện dung (nếu áp dụng).
• Đo tan delta (tan δ) (đặc biệt cho dây cáp HV).
• ​Kích thước cấu trúc và tính chất vật lý:​​
• Đo độ dày của lớp cách điện và vỏ: Đảm bảo tuân thủ yêu cầu thiết kế tối thiểu.
• Đo đường kính ngoài: Kiểm soát sai số.
• Thử nghiệm tính chất vật lý & cơ khí:
• Độ bền kéo và độ giãn khi đứt (lớp cách điện/vỏ) trước/sau quá trình lão hóa: Các chỉ số quan trọng, phản ánh khả năng chống lão hóa và độ dẻo dai của vật liệu (GB/T 2951.1).
• Thử nghiệm cố định nóng (Quan trọng cho cách điện XLPE): Xác minh độ liên kết chéo (GB/T 2951.21).
• Thử nghiệm va đập/gập ở nhiệt độ thấp: Đánh giá độ giòn của vật liệu ở nhiệt độ thấp.
• Thử nghiệm uốn/gập: Mô phỏng điều kiện lắp đặt và hoạt động để kiểm tra tính linh hoạt của dây cáp (GB/T 12527).
• Thử nghiệm uốn: Xác minh bán kính uốn tối thiểu cho phép của dây cáp (thường được thực hiện trên dây cáp thành phẩm).
• Thử nghiệm hiệu suất chống cháy (Theo yêu cầu thiết kế):
• Thử nghiệm ngọn lửa thẳng đứng đơn (GB/T 18380.1 series).
• Thử nghiệm ngọn lửa tập hợp (GB/T 18380.3 series).
• Thử nghiệm mật độ khói (GB/T 17651).
• Thử nghiệm hiệu suất không chứa halogen, ít khói (Nội dung khí axit, giá trị pH, độ dẫn, độ truyền sáng, nội dung halogen - GB/T 17650).
• ​Kiểm tra cấu trúc:​​ Cấu trúc dây dẫn, tỷ lệ che phủ của lớp chắn, sắp xếp lõi, mật độ lấp đầy, lớp giáp kim loại (kích thước, chiều dài cuộn, khe chồng chéo), v.v.
• ​4. Quy trình thử nghiệm:​​
• Gán định danh duy nhất cho mỗi lô/thùng/cuộn dây cáp thành phẩm.
• Chọn mẫu đại diện theo các kế hoạch lấy mẫu đã định (theo GB/T 2828.1 hoặc yêu cầu hợp đồng).
• Thực hiện các thử nghiệm trong các phòng thí nghiệm được công nhận, tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia, ngành công nghiệp, doanh nghiệp hoặc thỏa thuận kỹ thuật hợp đồng hiện hành và có hiệu lực.
• Tất cả các hạng mục thử nghiệm phải có tiêu chí pass/fail được xác định rõ ràng.
• Ghi chép kết quả thử nghiệm trong báo cáo thử nghiệm sản phẩm thành phẩm.

​​(D) Xác minh và kiểm tra của bên thứ ba (Tùy chọn nhưng được khuyến nghị)​​

• Đối với các dự án lớn, dây cáp giá trị cao được sử dụng ở các vị trí quan trọng, hoặc theo yêu cầu cụ thể của người dùng:
• Thuê các tổ chức kiểm tra độc lập được công nhận (ví dụ: có chứng nhận CNAS/CMA) để thực hiện lấy mẫu/thử nghiệm lại nguyên liệu nhập hoặc sản phẩm thành phẩm.
• Thuê các cơ quan kiểm tra chuyên nghiệp để giám sát và thực hiện quan sát trực tiếp (kiểm toán/quan sát) trong quá trình sản xuất dây cáp (đặc biệt là các quy trình chính) và thử nghiệm cuối cùng.

​IV. Cơ quan và thiết bị kiểm tra chất lượng​

• ​Chứng nhận:​​ Các phòng thí nghiệm thực hiện các nhiệm vụ kiểm tra phải có các chứng nhận liên quan (ví dụ: CNAS, CMA).
• ​Yêu cầu thiết bị:​​ Trang bị đầy đủ thiết bị kiểm tra với độ chính xác cần thiết, được hiệu chuẩn và kiểm định định kỳ (theo quy trình JJG):
• Thiết bị thử nghiệm điện áp cao (AC tần số công nghiệp, DC, xung, hệ thống phóng điện cục bộ).
• Cầu chính xác, mét điện trở.
• Máy thử vật liệu đa năng (có buồng nhiệt độ cao/thấp và lò lão hóa).
• Thiết bị thử nghiệm cố định nóng.
• Thiết bị thử nghiệm hỏa hoạn.
• Công cụ đo chính xác (càng kẹp, máy chiếu).
• Thiết bị phân tích hóa học (quang phổ kế, máy đo độ, máy sắc ký ion, v.v.).
• Máy đo độ dày (laser, siêu âm).
• ​Yêu cầu nhân viên:​​ Nhân viên kiểm tra phải được đào tạo chuyên nghiệp, thành thạo các tiêu chuẩn và quy trình vận hành, và có chứng chỉ hợp lệ.

​V. Xử lý sản phẩm không đạt yêu cầu​

• Xác định và cách ly bất kỳ sản phẩm nào được phát hiện không đạt yêu cầu trong bất kỳ giai đoạn nào (nguyên liệu, quy trình, hàng hóa thành phẩm).
• Thực hiện đánh giá không đạt yêu cầu để phân tích nguyên nhân gốc rễ.
• Dựa trên kết luận đánh giá, thực hiện một trong các hành động sau: Sửa chữa/làm lại (nếu khả thi theo đánh giá và hiệu suất cốt lõi không bị ảnh hưởng), Giảm cấp/Sử dụng như đặc cách (chỉ cho các kịch bản không quan trọng với sự chấp thuận của người dùng), hoặc Hủy bỏ.
• Nghiêm cấm các sản phẩm không đạt yêu cầu đến nơi dự án dưới bất kỳ hình thức nào.

​VI. Hồ sơ và khả năng theo dõi​

• Thiết lập hồ sơ điện tử và sao lưu vật lý đầy đủ của tất cả các cuộc kiểm tra, bao gồm ít nhất:
• Thông tin nhà cung cấp nguyên liệu, Số lô, Số đơn đặt hàng, Báo cáo kiểm tra nguyên liệu.
• Số lô sản xuất, Nhật ký vận hành (Các thông số chính), Hồ sơ kiểm tra quy trình.
• Định danh sản phẩm thành phẩm (Loại, Quy cách, Độ dài, Ngày sản xuất, Số lô/thùng/cuộn), Báo cáo kiểm tra sản phẩm thành phẩm đầy đủ (bao gồm tất cả các kết quả thử nghiệm bắt buộc và tùy chọn), Bản sao Báo cáo thử nghiệm loại (nếu áp dụng).
• Báo cáo kiểm tra/kiểm tra của bên thứ ba.
• Bảo quản hồ sơ trong khoảng thời gian đã định (thường không ít hơn chu kỳ sống dự kiến của sản phẩm) để đảm bảo khả năng theo dõi chất lượng sản phẩm. Trong trường hợp có vấn đề về chất lượng, cho phép truy vết nhanh chóng về các lô nguyên liệu, điều kiện sản xuất và dữ liệu thử nghiệm.