Đối với các dự án nhà ở, thương mại, công nghiệp, năng lượng mặt trời PV, khai thác mỏ và phân phối điện đô thị, độ tin cậy của cáp điện trực tiếp quyết định an toàn lưới điện, tuổi thọ của dự án,và tổng chi phí vòng đờiCác cáp điện áp thấp (0,6/1 kV) phù hợp với IEC 60502-1 và các cáp điện áp trung bình (3,6/6 kV đến 20).8/36 kV) có cách điện XLPE phù hợp với IEC 60502-2 chiếm hơn 90% nhu cầu cáp điện toàn cầuNhiều khiếm khuyết sản xuất tiềm ẩn như độ dày cách nhiệt không đồng đều, kháng điện dẫn quá cao, lỗ hổng trong lớp bảo vệ,và lỗ ống cách nhiệt vi mô thường không gây ra sự cố ngay lập tức khi lắp đặtThay vào đó, sau ba đến tám năm hoạt động, chúng có thể dần dẫn đến các vấn đề như hỏng cách điện, quá nóng, xả một phần, cháy hầm cáp hoặc mạch ngắn ba pha.Toàn diện, kiểm soát chất lượng nhiều giai đoạn bao gồm kiểm tra nguyên liệu thô đến, giám sát trong quá trình,và thử nghiệm sản phẩm hoàn chỉnh có thể ngăn chặn hiệu quả những khiếm khuyết ẩn này và đảm bảo tuân thủ đầy đủ IEC, BS, BASEC, và các thông số kỹ thuật tiện ích địa phương. Cách tiếp cận này giảm thiểu các khoản bồi thường sau khi lắp đặt và chi phí bảo trì lâu dài cho các kỹ sư điện và nhà thầu xây dựng.Bài viết này chi tiết quy trình kiểm soát chất lượng từ đầu đến cuối, các tham số thử nghiệm tiêu chuẩn hóa, phân tích nguyên nhân gốc rễ và các hành động khắc phục dựa trên các lỗi thực tế trên thực địa và cung cấp hướng dẫn kiểm tra thực tế cho các kỹ thuật viên trên thực địa và các đặc điểm kỹ thuật dự án.
Nhà máy thực hiện một hệ thống đảm bảo chất lượng ba cấp phù hợp với tiêu chuẩn ISO 9001, bao gồm mọi giai đoạn của quy trình sản xuất.Kiểm soát chất lượng thu nhập (IQC), yêu cầu kiểm tra lấy mẫu và kiểm tra trình độ cho nguyên liệu thô trước khi chúng được lưu trữ hoặc đưa vào dây chuyền sản xuất.Kiểm soát chất lượng trong quá trình (IPQC), kết hợp kiểm tra định kỳ, kiểm tra mục đầu tiên (sau khi thay đổi khuôn hoặc thông số kỹ thuật) và giám sát trực tuyến thời gian thực liên tục trong quá trình sản xuất.Kiểm tra chất lượng cuối cùng (FQC)vàKiểm soát chất lượng xuất (OQC), bao gồm kiểm tra thông thường trên mỗi cuộn, kiểm tra loại dựa trên lô, và kiểm tra cuối cùng về ngoại hình và bao bì trước khi vận chuyển.Ưu tiên kiểm soát chất lượng khác nhau giữa các sản phẩm điện áp thấp và trung bìnhĐối với các cáp điện áp thấp tiêu chuẩn 0,6 / 1kV, trọng tâm là tính nhất quán của điện dẫn, sự đồng nhất kích thước cách điện, kiểm tra tia lửa trực tuyến liên tục và tuân thủ kích thước vỏ bên ngoài.Ngược lại, đối với cáp điện áp trung bình 6kV đến 35kV, nhà sản xuất áp dụng các tiêu chuẩn kiểm soát nghiêm ngặt hơn, tập trung vào sự đồng tâm của cách điện,độ mịn của giao diện giữa lớp bán dẫn và lớp cách nhiệt, hiệu suất xả một phần, ổn định đặt nóng, tỷ lệ chồng chéo tấm chắn kim loại và hiệu suất ngăn chặn nước theo chiều dọc.
Kiểm soát chất lượng bắt đầu với nguyên liệu thô đến, phục vụ như là nền tảng để đảm bảo hiệu suất dây cáp nhất quán.Mỗi lô nhập khẩu phải đi kèm với giấy chứng nhận chính thức về sự phù hợp và phải được kiểm tra tại chỗ về tính chất vật lý và điện; bất kỳ lô không phù hợp đều được ngay lập tức cách ly và từ chối, nghiêm ngặt bị cấm nhập sản.Các tiêu chuẩn kiểm tra khác nhau cho các thanh dẫn đồng và nhôm tùy thuộc vào việc chúng được thiết kế cho các ứng dụng điện áp thấp hoặc trung bìnhKhi đo điện trở DC bằng cách sử dụng một máy kiểm tra bốn đầu dò ở 20 ° C, các sản phẩm điện áp thấp chỉ cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản của IEC 60228,Các dây dẫn điện áp trung bình phải tuân thủ các tiêu chuẩn dung nạp nghiêm ngặt hơn, yêu cầu kháng cự được đo ở mức hoặc dưới 990,5% so với giá trị danh nghĩa để giảm thiểu sự sụt giảm điện áp quá mức và tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động.Các thanh đồng cho các ứng dụng điện áp thấp yêu cầu độ kéo dài tối thiểu 30%, trong khi những ứng dụng điện áp trung bình yêu cầu 35% để ngăn chặn vỡ dây trong quá trình nhăn.Các thanh tra cũng tiến hành kiểm tra trực quan và vi mô để phát hiện sự oxy hóa bề mặt, vết trầy xước, đục hoặc chất gây ô nhiễm, do đó ngăn chặn các khiếm khuyết này đâm lớp cách điện trong quá trình ép.các độ khoan dung được kiểm soát trong phạm vi ±0.02 mm cho các vật liệu điện áp thấp và ± 0,015 mm chặt chẽ hơn cho các nguyên liệu nguyên liệu điện áp trung bình để đảm bảo độ chính xác kích thước trong quá trình ghép chặt.
Các vật liệu cách nhiệt và bán dẫn (bao gồm XLPE, PVC, LSZH và các lớp bán dẫn bên trong / bên ngoài) phải được kiểm tra nghiêm ngặt về vật liệu đến,rất quan trọng để đảm bảo sức đề kháng xả một phần lâu dài của dây cáp điện áp trung bìnhCác thông số thử nghiệm bao gồm: tốc độ chảy nóng chảy (để xác minh sự nhất quán của công thức và loại trừ nguy cơ bị cháy bởi ép);Đánh giá hot-set sơ bộ (để dự đoán hiệu suất liên kết chéo sau khi ép); đo đạc tangent mất điện đệm (tan δ) (để đánh giá xu hướng lão hóa cách điện trong quá trình hoạt động AC lâu dài); 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)Các vật liệu phụ trợ cũng đòi hỏi mộtKiểm soát chất lượng thu nhập (IQC)kiểm tra, đặc biệt bao gồm: dung lượng độ dày, tính chất kéo, bề mặt phẳng và kiểm tra khiếm khuyết lỗ chân cho băng bảo vệ đồng; xác minh tính toàn vẹn của lớp phủ,độ bền kéo, và khả năng chống ăn mòn cho băng giáp thép kẽm; và thử nghiệm khả năng chống tia cực tím, khả năng chống mòn và hiệu suất uốn cong ở nhiệt độ thấp cho các vật liệu PE và PVC lớp ngoài,cũng như xác minh khả năng chống cháy cho các loại LSZH tùy chỉnh.
Kiểm tra thời gian thực trong quá trình sản xuất cho phép phát hiện và ngăn ngừa các khiếm khuyết tại nguồn khi sản xuất tiến hành.Nhân viên kiểm soát chất lượng thực hiện kiểm tra hàng giờ và thực hiện bắt buộc "kiểm tra mục đầu tiên" bất cứ khi nào các mô hình sản phẩm hoặc extrusion die được thay đổi, trong khi tất cả các dây chuyền sản xuất được theo dõi trực tuyến liên tục, tự động.Các thông số kiểm tra quan trọng bao gồm sự đồng nhất của đường kính dây đơn, ngăn ngừa vỡ dây, và sự phù hợp của quá trình sưởi; sưởi không đủ dẫn đến tăng kháng dẫn,Trong khi quá nhiều nướng làm cho dây dẫn dễ vỡ và dễ vỡMột hệ thống giám sát đường kính vòng kín trực tuyến ngăn ngừa căng quá mức, do đó tránh các vấn đề kháng gây ra bởi việc giảm diện tích cắt ngang của dây dẫn. 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; đường kính bên ngoài của dây dẫn dây được duy trì trong phạm vi độ khoan dung được chỉ định mà không có dây bị gãy hoặc bị thiếu,trong khi kiểm tra điểm trên kháng cự đảm bảo hiệu suất điện tổng thể đáp ứng các tiêu chuẩnCác cáp điện áp trung bình thường sử dụng thiết kế dây dẫn siêu nhỏ gọn để giảm thiểu tổn thất tác dụng da trong quá trình truyền điện cao.
Việc ép và liên kết chéo của lớp cách điện là các quy trình quan trọng xác định độ tin cậy của cáp điện áp trung bình; cụ thể,Các thông số kiểm soát chất lượng (QC) có thể định lượng đã được thiết lập cho các định mức điện áp khác nhauĐối với các dây cáp điện áp thấp 0,6/1 kV XLPE (polyethylene liên kết chéo), độ dày ở điểm mỏng nhất của cách điện phải ít nhất là 90% độ dày danh nghĩa,với độ lệch tâm tối đa được phép là 15%; thử nghiệm tia lửa trực tuyến liên tục được thực hiện trong suốt quá trình sản xuất và giới hạn trên của sự kéo dài đặt nóng dưới tải là 175%, với tỷ lệ biến dạng vĩnh viễn không vượt quá 15%.Cáp điện áp trung bình 7/15 kV XLPE phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60502-2, độ dày cách nhiệt ở điểm mỏng nhất cũng được yêu cầu ít nhất 90% của giá trị danh nghĩa, nhưng giới hạn độ lệch tâm nghiêm ngặt hơn, thường trong phạm vi 10%,hoặc thậm chí thấp đến 8% tùy thuộc vào các thông số kỹ thuật cụ thể của khách hàng lưới vì độ lệch tâm quá mức làm biến dạng sự phân phối trường điện bên trongĐối với các dây chuyền sản xuất sử dụng co-extrusion ba (mảng bán dẫn bên trong, lớp cách nhiệt và lớp bán dẫn bên ngoài),Các ngưỡng điện áp cao hơn được thiết lập cho thử nghiệm tia lửa để đảm bảo phát hiện ngay lập tức các lỗ hổng nhỏ và lỗi lỗ chânĐồng thời, các tiêu chí chấp nhận đặt nóng cũng nghiêm ngặt được thực thi để ngăn ngừa biến dạng nhiệt và thất bại cách điện trong quá trình vận hành.khiếm khuyết quan trọng trong cáp điện áp trung bình liên quan đến nhô ra, các tạp chất hạt và khoảng trống không khí ở giao diện giữa lớp bán dẫn và lớp cách nhiệt;những khiếm khuyết này có thể gây ra sự xói mòn tiết nước một phần kéo dài và tăng cường theo thời gianĐể giảm thiểu rủi ro này, các cơ sở sản xuất sử dụng quy trình co-extrusion ba lớp trong môi trường phòng sạch, tích hợp với thời gian thực,Hệ thống giám sát trực tuyến để đo đường kính và đồng tâm dựa trên laser.
Việc áp dụng vỏ chắn kim loại là một bước quan trọng trong việc sản xuất cáp điện áp trung bình.Người giám sát sản xuất phải đảm bảo rằng tỷ lệ chồng chéo băng đồng luôn nằm trong khoảng từ 15% đến 25%, không có khoảng trống, nếp nhăn, hoặc cạnh ngược.bề mặt phẳng không có vết râu sắc nhọn có thể làm hỏng lớp cách nhiệt trong khi uốn cong. Độ tròn của lớp chắn được kiểm soát chặt chẽ, vì sự bất thường có thể dẫn đến sự phân bố căng thẳng điện trường không đồng đều.và xát bên ngoài lớp vỏ được sử dụng vật liệu lấp đầy phù hợp để duy trì đường cắt tròn của cáp, và đường trượt được giữ trong các thông số kỹ thuật trong khi ngăn ngừa xoắn lõi hoặc trầy xước cách nhiệt.khoảng cách giữa các cạnh băng liền kề được giới hạn dưới một nửa chiều rộng băng, và các vị trí chồng chéo của hai lớp được sắp xếp để ngăn chặn các cạnh sắc nhọn đâm vào lớp giường bên trong trong quá trình uốn cong hoặc lắp đặt chôn trực tiếp.Quá trình đè lên lớp vỏ bên ngoài đảm bảo độ dày tường đồng đều và bề mặt mịn, trong khi thạch cao liên tục đánh dấu rõ ràng số điện áp, mô hình sản phẩm, đánh dấu chiều dài, tiêu chuẩn áp dụng và thông tin của nhà sản xuất.một thử nghiệm tia lửa trực tuyến được thực hiện trên lớp vỏ bên ngoài để phát hiện bất kỳ khiếm khuyết lỗ chân nào.
Các thử nghiệm và thử nghiệm kiểu thường xuyên được thực hiện theo tiêu chuẩn IEC là bước kiểm soát chất lượng cuối cùng trước khi giao hàng: mỗi cuộn cáp hoàn thành phải vượt qua 100% kiểm tra thường xuyên,trong khi các thử nghiệm kiểu được lên lịch theo lô sản xuất để đáp ứng các thử nghiệm chứng nhận của bên thứ ba và các thử nghiệm chấp nhận nhà máy cụ thể của dự án được yêu cầu bởi các nhà thầu. Kiểm tra thông thường bắt đầu với một thử nghiệm kháng điện DC của dây dẫn để xác minh diện tích cắt ngang thực tế của dây dẫn và chất lượng nhánh.Đối với việc đo kháng cách nhiệt, một megohmmeter 1 kV được sử dụng cho các cáp điện áp thấp (yêu cầu đọc ít nhất 1000 MΩ·km),Một máy đo megohm 5 kV được sử dụng để kiểm tra sơ bộ các dây cáp điện áp trung bình trước khi thử nghiệm điện áp caoNgoài ra, quy trình thử nghiệm bao gồm các thử nghiệm chịu đựng AC, kiểm tra tính liên tục cho lớp chắn kim loại và lớp giáp, và kiểm tra toàn bộ chiều dài của sự xuất hiện của cáp và các dấu ấn in.
Kiểm tra loại dựa trên lô được yêu cầu cho các cuộc đấu thầu, kiểm tra của bên thứ ba và chấp nhận trình độ dự án, với phạm vi thử nghiệm riêng biệt được thiết lập cho các sản phẩm điện áp thấp và trung bình.Đối với dây cáp điện áp thấp, thử nghiệm loại bao gồm đánh giá tính chất cơ học như đặt nóng, cong lạnh,và thử nghiệm biến dạng nhiệt (lớn nóng) cũng như thử nghiệm chống cháy phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60332 và thử nghiệm mật độ khói cho các sản phẩm Halogen không khói thấp (LSZH) tùy chỉnhCác dây cáp điện áp trung bình phải trải qua các thử nghiệm bổ sung có giá trị cao, bao gồm đo lường xả một phần (yêu cầu mức xả dưới 10 pC ở mức gấp 1,5 lần điện áp định danh),Kiểm tra góc chạm mất điện áp (tan δ), và tần số rất thấp (VLF) chịu được đánh giá điện áp; chúng được thiết kế để phát hiện các khiếm khuyết cách nhiệt có thể làm tổn hại đến sự ổn định hoạt động lâu dài trong môi trường dưới lòng đất.Phạm vi đánh giá cơ học mở rộng đến chống ăn mòn giáp và thử nghiệm vòng xoay bán kính uốn lặp lại, do đó hướng dẫn các nhà thầu về thực tiễn xử lý an toàn và giới hạn dung sai trong việc kéo cáp và lắp đặt hào.Kiểm tra độ bền môi trường bao gồm việc xác minh khả năng chống nước và hiệu suất ngăn nước theo chiều dọc cho các ứng dụng trong đường hầmMột so sánh trực tiếp các thông số làm nổi bật sự khác biệt trong các yêu cầu thử nghiệm giữa hai loại cáp: điện áp thấp (0,06/1 kV) cáp phải chịu được một thử nghiệm điện áp biến đổi 3.5 kV trong 5 phút, trong khi các cáp điện áp trung bình (8,7/15 kV) phải chịu được 39 kV trong 30 phút; đo lường giải điện phần không phải là một thử nghiệm thường xuyên bắt buộc cho các cáp điện áp thấp mà là một lõi,kiểm tra bắt buộc đối với cáp điện áp trung bình; độ lệch tâm tối đa được cho phép là 15% và 10%, tương ứng; và ngưỡng điện áp thử nghiệm tia lửa được thiết lập cho các dây chuyền sản xuất co-extrusion ba lớp điện áp trung bình.
Một trường hợp thất bại kỹ thuật thực tế cho thấy rõ giá trị của kiểm soát chất lượng sản xuất nghiêm ngặt (QC) cho các nhà thầu xây dựng và kỹ sư trang web.Dự án liên quan đến một đô thị ngầm 8Hệ thống cáp điện XLPE ba lõi.7/15 kV với tổng chiều dài 3,2 km. Bốn năm sau khi được đưa vào sử dụng, một sự cố nối cáp đã xảy ra;Điều này dẫn đến sự tích tụ khí dễ cháy trong hố cáp và gây ra một mạch ngắn pha-đấtPhân tích pháp y sau thất bại đã tìm ra nguyên nhân gốc rễ là kiểm soát chất lượng không đầy đủ trong quá trình sản xuất.Bao bì không đồng đều của lớp bảo vệ đồng tạo ra các khoảng trống địa phương, gây ra nồng độ căng thẳng điện trường và gây xói mòn dần của khớp do xả một phần.Kiểm soát ép không ổn định dẫn đến sự lệch tâm nhẹ của lớp cách nhiệt vượt quá giới hạn thông số kỹ thuật, do đó đẩy nhanh sự phát triển của cây nước trong môi trường dưới lòng đất ẩm ướt.làm cho lớp cách nhiệt biến dạng dần dần dưới sự gia tăng nhiệt độ liên quan đến tải trọng chu kỳCác biện pháp khắc phục và phòng ngừa do nhà sản xuất thực hiện bao gồm:thắt chặt các ngưỡng báo động trực tuyến thời gian thực cho sự kỳ dị trong quá trình đồng ép ba lớp; lắp đặt một hệ thống kiểm soát căng tự động cho băng bảo vệ đồng bọc để ổn định tỷ lệ chồng chéo; tăng tần suất lấy mẫu cho các thử nghiệm đặt nóng đến một lần mỗi giờ;và bổ sung một kiểm tra giải phóng một phần bắt buộc trước khi giao hàng cho tất cả các cuộn cáp điện áp trung bình được cung cấp cho các dự án dưới lòng đất đô thịĐối với các nhà thầu xây dựng, xác minh các báo cáo thử nghiệm toàn diện bao gồm dữ liệu xả một phần, hồ sơ kiểm tra kích thước,và chứng chỉ kiểm tra mức độ liên kết chéo trong quá trình chấp nhận cáp tại chỗ có hiệu quả ngăn chặn các sản phẩm bị lỗi vào công trường xây dựng; điều này giảm thiểu chi phí hậu cài đặt tốn kém liên quan đến sửa chữa, khai quật và thay thế, đồng thời đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của các dự án cơ sở hạ tầng phân phối điện.
