Für Wohn-, Gewerbe-, Industrie-, Solar-PV-, Bergbau- und kommunale Stromverteilungsvorhaben bestimmt die Zuverlässigkeit von Stromkabeln direkt die Netzsicherheit, die Lebensdauer des Projekts,und Gesamtkosten des Lebenszyklus. Niedrigspannungskabel (0,6/1 kV), die IEC 60502-1 entsprechen, und Mittelspannungskabel (3,6/6 kV bis 20 kV).8/36 kV) mit XLPE-Dämmung nach IEC 60502-2 mehr als 90% des weltweiten Bedarfs an Stromkabeln. viele latente Herstellungsfehler, wie z. B. ungleiche Isolationsdicke, übermäßiger Leiterwiderstand, Lücken in den Abschirmschichten,und mikroskopische Isolierlöcher führen bei der Installation oft nicht sofort zum Ausfall.Nach drei bis acht Betriebsjahren können sie jedoch allmählich zu Problemen wie Isolationsbruch, Überhitzung, Teilausfluss, Kabelgrabenbrände oder dreiphasige Kurzschlüsse führen.Umfassend, mehrstufige Qualitätskontrolle, die die Inspektion der eingehenden Rohstoffe, die Überwachung während des Prozesses umfasst,Die Prüfung der Qualität und der Qualität der Fertigprodukte kann diese versteckten Mängel wirksam abfangen und die vollständige Einhaltung der IEC gewährleisten.Diese Methode minimiert die Kosten für die Installation und die langfristigen Wartungskosten für Elektrotechniker und Bauunternehmer.Dieser Artikel beschreibt den Qualitätskontrollprozess von Ende zu Ende, standardisierte Prüfparameter, Analyse der Ursachen und Korrekturmaßnahmen auf der Grundlage tatsächlicher Feldfehler und bietet praktische Inspektionsrichtlinien für Feldtechniker und Projektspezifikatoren.
Die Fabrik implementiert ein dreistufiges Qualitätssicherungssystem, das den ISO 9001-Standards entspricht und alle Phasen des Herstellungsprozesses abdeckt.Eingangsqualitätskontrolle (IQC), die die Probenahme und die Qualifikationsprüfung von Rohstoffen vor ihrer Lagerung oder Einführung in die Produktionslinie vorschreibt.Qualitätskontrolle während des Verfahrens (IPQC), die regelmäßige Inspektionen, die ersten Artikelinspektionen (nach Änderungen der Formen oder Spezifikationen) und die kontinuierliche Echtzeit-Online-Überwachung während der Produktion kombiniert.Endgültige Qualitätskontrolle (FQC)undAusgangsqualitätskontrolle (OQC), die routinemäßige Prüfungen an jeder Rolle, Chargen-Typprüfungen und endgültige Kontrollen des Erscheinungsbildes und der Verpackung vor dem Versand umfassen.Qualitätskontrollprioritäten unterscheiden sich zwischen Niederspannungs- und MittelspannungsproduktenFür Standard-0,6/1 kV Niederspannungskabel liegt der Schwerpunkt auf der Konsistenz des Leiterwiderstands, der Einheitlichkeit der Isolationsdimensionen, der kontinuierlichen Online-Sparkprüfung und der Dimensionsausführung der Außenhülle.UmgekehrtFür Kabel mit mittlerer Spannung von 6 kV bis 35 kV wendet der Hersteller strengere Kontrollnormen an, wobei der Schwerpunkt auf der Isolationskonzentrizität liegt.die Glatzheit der Schnittstelle zwischen der Halbleiter- und der Isolationsschicht, partielle Entladungsleistung, Hot-Set-Stabilität, Überlappungsraten von Metallschilden und Längswasserverstopfung.
Die Qualitätskontrolle beginnt mit den eingehenden Rohstoffen und dient als Eckpfeiler für eine gleichbleibende Kabelleistung.Jede eingehende Charge muss von einer amtlichen Konformitätsbescheinigung begleitet und vor Ort auf physikalische und elektrische Eigenschaften überprüft werden.- alle nicht konformen Chargen werden sofort unter Quarantäne gestellt und abgelehnt, und es ist strengstens verboten, sie in die Produktion zu bringen.Die Prüfstandards für Kupfer- und Aluminiumleiterstangen unterscheiden sich je nachdem, ob sie für Niederspannungs- oder Mittelspannungsanwendungen bestimmt sind.Bei der Messung des Gleichspannungswiderstands mit einem Vier-Sonde-Tester bei 20°C müssen Niederspannungsprodukte nur die Grundvoraussetzungen der IEC 60228 erfüllen.Mittelspannungsleiter unterliegen strengeren Toleranznormen, die verlangen, daß der gemessene Widerstand bei oder unter 99 bleibt.0,5% des Nennwerts, um einen übermäßigen Spannungsabfall und die Erzeugung von Wärme während des Betriebs zu minimieren.Kupferstäbe für Niederspannungsanwendungen erfordern eine Mindestverlängerung von 30%, während die für Mittelspannungsanwendungen 35% benötigen, um einen Drahtbruch während des Stranding-Prozesses zu verhindern.Die Inspektoren führen auch visuelle und mikroskopische Untersuchungen durch, um Oberflächenoxidationen zu erkennen., Kratzer, Risse oder Verunreinigungen, wodurch verhindert wird, dass diese Defekte die Isolationsschicht während der Extrusion durchbohren.Die Toleranzen werden innerhalb von ±0 kontrolliert.0,02 mm für Niederspannungsmaterialien und ±0,015 mm für Mittelspannungsrohstoffe, um eine präzise Abmessung während des Prozesses des kompakten Strangens zu gewährleisten.
Isolier- und Halbleitermaterialien (einschließlich XLPE, PVC, LSZH und inneren/äußeren Halbleiterschichten) müssen einer strengen Inspektion der eingehenden Materialien unterzogen werden.die für die langfristige Festhaltung des Teilentladungswiderstands von Mittelspannungskabeln von entscheidender Bedeutung istZu den Prüfparametern gehören: Schmelzdurchfluss (zur Überprüfung der Konsistenz der Formulierung und zur Ausschließung des Risikos einer Extrusionsverbrennung);Vorläufige Beurteilung des Warmzustands (zur Vorhersage der Verknüpfungsleistung nach der Extrusion)Messung der Tangente des dielektrischen Verlustes (tan δ) (zur Bewertung der Alterungstendenzen der Isolierung während des langfristigen Wechselstrombetriebs); and moisture content control for XLPE pellets (required to be below 200 ppm to prevent excessive internal moisture from triggering water treeing and accelerating insulation degradation in medium-voltage underground installation environments)- Hilfsmaterialien erfordern auch eine umfassendeEingangsqualitätskontrolle (IQC)Inspektionen, die sich insbesondere auf: Stärkeverträglichkeit, Zugfähigkeit, Oberflächenflächigkeit und Prüfungen von Nadellochfehlern bei Kupferschirmbändern erstrecken; Überprüfung der Beschichtungsintegrität,Zugfestigkeit, und Korrosionsbeständigkeit für galvanisierte Stahlschutzbänder; und Prüfung der UV-Widerstandsfähigkeit, Abriebsbeständigkeit und Niedertemperaturbiegungsfähigkeit für Außenhülle PE- und PVC-Materialien,sowie Flammschutzprüfung für kundenspezifische LSZH-Klassen.
Die Echtzeit-Inspektion während der Produktion ermöglicht die Erkennung und Verhinderung von Mängeln an der Quelle während der Herstellung.Qualitätskontrollpersonal führt stündliche Inspektionen durch und führt obligatorische "Erste-Artikel-Inspektionen" durch, wenn Produktmodelle oder Extrusionsmaschinen geändert werdenWährend der Drahtziehungs- und Glühstadien werden alle Produktionslinien kontinuierlich, automatisiert, online überwacht.Zu den kritischen Prüfparametern gehört die Einheitlichkeit des Einzeldrahtdurchmesser, die Verhinderung von Drahtbruch und die Angemessenheit des Glühprozesses; unzureichendes Glühen führt zu einem erhöhten Leiterwiderstand,Übermäßiges Glühen macht den Leiter brüchig und anfällig für Bruch.Ein Online-Diameterüberwachungssystem mit geschlossenem Kreislauf verhindert eine Überdehnung und vermeidet damit Widerstandsprobleme, die durch eine Verringerung des Querschnittsbereichs des Leiters verursacht werden. In the conductor stranding process—which directly impacts current-carrying capacity—production strictly adheres to specified lay lengths to prevent "bird-caging" deformation or the loosening of individual strands; der Außendurchmesser des Strangleiters bleibt innerhalb der angegebenen Toleranzen und es fehlen keine gebrochenen oder fehlenden Stränge,Während Spot-Kontrollen des Widerstands sicherstellen, dass die elektrische Leistung den Standards entsprichtMittelspannungskabel verwenden typischerweise ein superkompaktes Leiterdesign, um Verluste durch Hautwirkung während der Hochstromübertragung zu minimieren.
Die Extrusion und Verknüpfung der Isolationsschicht sind entscheidende Prozesse, die die Zuverlässigkeit von Mittelspannungskabeln bestimmen.für verschiedene Spannungsstufen quantifizierbare Qualitätskontrollparameter (QC) festgelegt wurden- bei Niederspannungskabeln aus 0,6/1 kV XLPE (querschnittlich verbundenes Polyethylen) muss die Dicke am dünnsten Punkt der Isolierung mindestens 90% der Nenndicke betragen,mit einer maximal zulässigen Exzentrizität von 15%■ Die kontinuierliche Online-Sparkprüfung erfolgt während der gesamten Produktion, wobei die Obergrenze für die Warmverlängerung unter Last 175% beträgt, wobei die Dauerverformungsrate 15% nicht überschreitet.7/15 kV XLPE-Mittelspannungskabel, die den Normen IEC 60502-2 entsprechen, muss die Isolationsdicke am dünnsten Punkt ebenfalls mindestens 90% des Nennwerts betragen, die Exzentrizitätsgrenzen sind jedoch strenger, typischerweise innerhalb von 10%,oder sogar bis zu 8% je nach spezifischen Netzkunden-Spezifikationen, da eine übermäßige Exzentrizität die interne elektrische Feldverteilung verzerrtFür Produktionslinien, die eine dreifache Koextrusion (innere Halbleiterschicht, Isolationsschicht und äußere Halbleiterschicht) verwenden,für den Funkenversuch werden höhere Spannungsschwellen festgelegt, um die sofortige Erkennung von winzigen Leeren und Nadellochfehlern zu gewährleistenGleichzeitig werden ebenso strenge Kriterien für die Annahme von Warmzellen angewandt, um thermische Verformungen und Isolationsfehler während des Betriebs zu verhindern.Kritischer Defekt bei Mittelspannungskabeln mit Vorsprüngen, Partikelverunreinigungen und Luftlücken an der Schnittstelle zwischen der halbleitenden Schicht und der Isolationsschicht;Diese Defekte können eine anhaltende partielle Entladungserosion auslösen, die sich im Laufe der Zeit verstärkt.Um dieses Risiko zu verringern, verwenden die Produktionsstätten ein dreischichtiges Coextrusionsverfahren in einer Reinraumumgebung, das mit Echtzeit-Inline-Überwachungssysteme für die laserbasierte Durchmessermessung und Konzentrizität.
Die Anwendung der metallischen Schildverpackung ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung von Mittelspannungskabeln.Die Produktionsüberwacher müssen dafür sorgen, dass sich das Kupferband-Überschneidungsverhältnis konstant zwischen 15% und 25% hält.Kupferbandverbindungen erfordern ein vollständiges Schweißen, was zu einem glatteneine flache Oberfläche ohne scharfe Schüren, die die Isolationsschicht beim Biegen beschädigen könnten,. Die Rundheit der Abschirmschicht wird streng kontrolliert, da Unregelmäßigkeiten zu einer ungleichmäßigen Spannungsverteilung des elektrischen Feldes führen können.und Außenhülle Extrusion das entsprechende Füllmaterial verwendet wird, um den kreisförmigen Querschnitt des Kabels zu erhalten, und der Stranging Pitch bleibt innerhalb der Spezifikationen und verhindert gleichzeitig die Verdrehung des Kerns oder die Kratzer der Isolierung.die Lücke zwischen den benachbarten Bandkanten ist auf weniger als die Hälfte der Bandbreite begrenzt, und die überlappenden Positionen der beiden Schichten sind aufgeschoben, um zu verhindern, dass scharfe Kanten die innere Bettwäsche beim Biegen oder bei der Installation mit direktem Begraben durchbohren.Das Extrusionsverfahren der Außenhülle sorgt für eine gleichmäßige Wandstärke und eine glatte Oberfläche, während durch kontinuierliche Prägung die Spannungsbezeichnung, das Produktmodell, die Längenmarkierungen, die anwendbaren Normen und die Herstellerinformationen deutlich markiert werden.eine Inline-Sparkprüfung an der Außenhülle durchgeführt wird, um mögliche Lochfehler zu erkennen,.
Routineprüfungen und Typprüfungen nach den IEC-Normen stellen den letzten Qualitätskontrollschritt vor der Lieferung dar: Jede Walze des fertigen Kabels muss eine Routineprüfung zu 100% bestehen.während die Typprüfungen nach Produktionsserien geplant werden, um die von den Auftragnehmern geforderten zertifizierungs- und projektbezogenen Fabrikprüfungen zu erfüllenDie obligatorische routinemäßige Prüfung von Walze für Walze beginnt mit einem Gleichstromwiderstandstest des Leiters, um die tatsächliche Querschnittsfläche des Leiters und die Strangqualität zu überprüfen.Bei der Messung des Isolierwiderstands, für Niederspannungskabel ein 1 kV Megohmmeter verwendet wird (für einen Messwert von mindestens 1000 MΩ·km),Es wird für die vorläufige Prüfung von Mittelspannungskabeln vor der Hochspannungstestung ein 5 kV-Megohmmeter verwendet.Zusätzlich umfasst der Prüfprozess Wechselstrom-Widerstandstests, Kontinuitätsprüfungen für Metallschirmung und Panzerungsschichten sowie eine vollständige Inspektion des Aussehens des Kabels und der gedruckten Markierungen.
Für Ausschreibungen, Kontrollen durch Dritte und die Annahme der Projektqualifikation sind serienbasierte Prüfungen erforderlich, wobei für Niederspannungs- und Mittelspannungsprodukte unterschiedliche Prüfbereiche festgelegt wurden..Bei Niederspannungskabeln umfasst die Typprüfung die Beurteilung der mechanischen Eigenschaften, wie z. B. Warmset, Kaltbiegen,und thermische Verformungstests (Hot Elongation) sowie Flammschutzprüfungen nach den Normen der IEC 60332 und Rauchdichteprüfungen für maßgeschneiderte Low Smoke Zero Halogen (LSZH) -Produkte- Mittelspannungskabeln werden zusätzliche hochwertige Prüfungen unterzogen, einschließlich der Messung der Teilausladung (für eine Ausladung von weniger als 10 pC bei 1,5-facher Nennspannung),Prüfung der dielektrischen Verlustwinkeltangente (tan δ), und sehr niedrigfrequente (VLF) Widerstandsspannungsbeurteilung; diese sind so konzipiert, Isolationsfehler zu erkennen, die die langfristige Betriebsstabilität in unterirdischen Umgebungen beeinträchtigen könnten.Der Anwendungsbereich der mechanischen Prüfung erstreckt sich auch auf die Korrosionsbeständigkeit der Panzerung und die wiederholten Radikalprüfungen des Biegeradius., um die Auftragnehmer bei der sicheren Handhabung und bei den Toleranzgrenzen beim Kabelziehen und Grabenbau zu unterstützen.Die Umweltverträglichkeitsprüfung umfasst die Überprüfung der Wasserabbaufestigkeit und der Längsdurchlässigkeit bei Anwendungen in TunnelnEin direkter Vergleich der Parameter zeigt die Unterschiede in den Prüfbedürfnissen zwischen den beiden Kabeltypen:6/1 kV) Kabel müssen einer Wechselspannungsprüfung von 3.5 kV für 5 Minuten, während Kabel mit mittlerer Spannung (8,7/15 kV) 39 kV für 30 Minuten aushalten müssen; die Teilentladungsmessung ist keine obligatorische Routineprüfung für Niederspannungskabel, sondern ein Kern,obligatorische Prüfung für MittelspannungskabelDie maximal zulässigen Exzentrizität beträgt 15% bzw. 10% und für mittelspannende Dreischichtkoextrusionsproduktionslinien wurden maßgeschneiderte Funkenversuchsspannungsschwellen festgelegt.
Ein Fall von technischem Versagen in der realen Welt zeigt deutlich, wie wichtig eine strenge Qualitätskontrolle für Bauunternehmer und Ingenieure ist.Das Projekt umfasste eine unterirdische Gemeinde 8.7/15 kV dreikerniges XLPE-Stromkabelsystem mit einer Gesamtlänge von 3,2 km. Vier Jahre nach der Inbetriebnahme kam es zu einem Versagen der Kabelverbindung;Dies führte zur Ansammlung von brennbarem Gas im Kabelgraben und löste einen Phase-zu-Boden-Kurzschluss aus.Nach dem Ausfall hat die forensische Analyse die Ursache einer unzureichenden Qualitätskontrolle bei der Herstellung nachgewiesen.Ungleichmäßige Verhüllung der Kupferschutzschicht erzeugte lokale Lücken, die eine elektrische Feldspannungskonzentration hervorrief und eine fortschreitende Erosion des Gelenks durch teilweise Entladung verursachte.die instabile Extrusionskontrolle führte zu einer leichten Exzentrizität der Isolationsschicht, die die Spezifikationsgrenzen überschritt, wodurch das Wachstum von Wasserbäumen in der feuchten unterirdischen Umgebung beschleunigt wird.die Isolationsschicht verursacht, um sich allmählich unter dem Temperaturanstieg im Zusammenhang mit der zyklischen Belastung zu deformieren, was wiederum die interne elektrische Spannungskonzentration verschärfte.Verschärfung der Echtzeit-Online-Alarmschwellen für die Exzentrizität während des Dreischichtkoextrusionsprozesses- die Einrichtung eines automatischen Spannungssystems für Kupferschirmbandverpackungen zur Stabilisierung der Überlappungsrate; die Erhöhung der Probenahmefrequenz für Hot-Set-Tests auf einmal pro Stunde;und eine obligatorische vor der Lieferung durchgeführte Teilentladungskontrollen für alle Mittelspannungskabelrollen, die für kommunale Untergrundprojekte geliefert werden.Bei Bauunternehmern die Überprüfung umfassender Prüfberichte, einschließlich Teilentladungsdaten, Dimensionskontrollunterlagen,Bei der Annahme von Kabeln vor Ort verhindert die Einführung fehlerhafter Produkte effektiv.Dies reduziert die kostspieligen Kosten nach der Installation im Zusammenhang mit Reparaturen, Ausgrabungen und Ersetzungen und gewährleistet gleichzeitig den langfristigen, stabilen Betrieb von Stromverteilungsinfrastrukturprojekten.
