电线电缆检测中发现的质量问题及控制措施
罗庆立
广东珈源检测有限公司 广东省肇庆市 526100
引言
电线电缆作为电力传输与信号传递的核心载体,在电力系统、通信网络、工业制造及民用建筑等领域均发挥着不可替代的作用。根据中国电器工业协会公开的统计数据,2023 年我国电线电缆产量规模达 1.2 万亿米,产值突破1.5 万亿元。但行业结构呈现分散特征,中小规模企业占比偏高,部分企业因成本控制等因素,生产流程规范性不足,进而对产品质量造成影响。由此可见,深入研究电线电缆检测中的质量问题、全面分析成因并制定科学的质量控制措施,对确保电线电缆安全稳定运行、推动行业健康有序发展具有重要意义。
一、电线电缆检测中常见的质量问题及成因分析
1.导体性能类问题:传输效率与安全的基础隐患
导体是电线电缆衡量导电性能的关键指标,其性能直接影响电流传输效率与发热风险,检测中常见问题及成因如下:依据GB/T3956 标准, 1mm2 不镀金属圆形退火铜导体, 20∘C 时最大电阻 ≤18.1Ω/km ,检测数据显示,约35% 的不合格产品存在电阻超标问题,表现为实测电阻值超出标准限值。主要成因包括原材料偷工减料(部分厂商用“非标铜”替代电解铜,或在铜材中掺入低价金属,导致导体导电率下降)、导体结构不达标(绞合导体股数不足、绞合节距过大,或单丝直径偏差超过 ±0.02mm ,造成实际导电截面积减小)、拉丝工艺失控(模具磨损导致单丝表面划伤,或退火温度不足使铜丝结晶不充分,增加接触电阻) ). 。此外,检测中 15% 的不合格电缆存在导体氧化问题,表现为铜导体表面出现黑色氧化铜层,这是由于储存环境不当(导体拉丝后未及时包覆绝缘层,在湿度 >60% 、温度 >30∘C 的环境中暴露超24 小时)、冷却工艺缺陷(拉丝后冷却水温过高或冷却时间不足)、防氧化处理缺失(省略导体表面镀锡或涂覆抗氧化剂工序,尤其在潮湿环境中,导体易被腐蚀)所致。
2.绝缘层质量问题:电气安全的核心屏障失效
绝缘层承担着隔离导体与外界、防止漏电与短路的关键作用,检测中其质量问题占不合格总量的 27% ,具体表现为:其一,绝缘厚度问题突出,依据 GB/T5023 标准,绝缘层平均厚度应不低于各产品标准的每种型号和规格电缆的规定值,最小厚度不低于标称值的 90%-0.1mm ,但约 20% 的产品未达标,存在局部过薄(如标称 1.0mm 的绝缘,实测最小仅 0.6mm )或圆周方向厚度差超 0.2mm 的情况,主要因挤出模具偏差(模具孔径与导体匹配度差、模具磨损未更换)、挤出工艺参数失控(挤出与牵引速度不同步、挤出温度过高)、质量管控缺失(未按每100 米抽样检测)导致;其二,绝缘层耐温性与耐老化性能不足,通过热老化试验( 100∘C×7 天)和耐候性试验(紫外照射 168 小时)发现, 18% 的绝缘层出现开裂、变硬、电气性能下降问题,原因包括绝缘材料不合格(使用回收料、未添加必要助剂)、交联工艺不达标(交联聚乙烯交联度不足)、硫化时间不足(橡胶绝缘电缆硫化未达标准时长);其三,电气强度不达标,约 12% 的电缆在额定电压下(如450/750V 电缆耐1.5kV 电压1 分钟)出现击穿现象,这与绝缘层杂质超标(混入导电杂质形成电场集中)、气泡缺陷(挤出真空度不足产生气泡致电场强度骤升)等问题密切相关。
二、电线电缆质量控制措施
1.原材料准入与管控:从源头杜绝隐患
建立严格的供应商准入机制,需进行资质审核与抽样检验。资质审核方面,优先选择具备 ISO9001 认证、国家强制性产品认证(CCC)的原材料供应商;对铜材、绝缘料、护套料供应商开展年度审核,审核内容涵盖生产设备、检测能力及质量追溯体系;抽样检验方面,原材料进厂需按GB/T2951 标准规定抽样检测:铜材需检测电阻率( ≤0.017241Ω⋅mm2/m.
与杂质含量(铜纯度 299.95% );绝缘料需检测熔融指数(PVC 料在190∘C/2.16kg 条件下 ≤1.5g/10min )与耐温等级;护套料需检测拉伸强度( ≥12MPa )与断裂伸长率( 2125% )。不合格原材料严禁入库。同时,要加强原材料存储与使用管理,实施分区存储,将导体、绝缘料、护套料分区存放,绝缘料与护套料存储环境温度控制在 5∘C~30∘C 之间,相对湿度≤60% ,避免阳光直照射;落实批次管理制度,原材料按批次领用,详细记录批次号与使用台账,确保质量问题可溯源;严格控制回收料使用比例(如绝缘料中回收料占比 ≤10% ),且回收料需单独检测性能。
2.生产过程精细化管控:关键工艺参数锁定
在电线电缆生产过程中,需对各关键环节进行严格管控。在导体生产管控方面,拉丝工艺要依据铜材直径调整拉丝模具(模具孔径需比导体标称直径大 0.02~0.05mm ),将退火温度控制在 420∘C~450∘C 之间,保温时间按铜丝直径计算(如 1mm 铜丝保温30 分钟),拉丝后检测导体直径(偏差控制在 ±0.01mm 内)与电阻率;绞合工艺则要求绞合导体的股数与节距按标准执行(如 4mm2 铜导体采用 7 股绞合,节距 ≤25mm ),绞合时用张力控制器保持各股张力均匀(偏差 ≤10N ),每 500 米抽样检测导体直流电阻。在绝缘与护套挤出管控方面,先根据材料类型设定挤出参数:挤出温度(PVC 绝缘料 160∘C~175∘C ,XLPE 料 120∘C~140∘C )、挤出速度(与牵引速度同步,偏差 55% )、真空度(绝缘挤出真空度
);在挤出机出口安装激光测径仪,实时监测绝缘/护套厚度(精度 ±0.01mm ),厚度偏差超限时自动报警,每 100 米抽样检测绝缘偏心度( ≤15% );对于交联与硫化管控,XLPE 绝缘电缆交联温度控制在 200∘C~220∘C ,交联时间按绝缘厚度计算(如 1mm 绝缘需交联15 分钟),交联后检测交联度( 270% ),橡胶绝缘电缆硫化温度宜控制在 150∘C~160∘C ,硫化时间 ≥15 分钟,硫化后检测硬度(邵氏 A 硬度需达 60~80‰ 。成缆与铠装管控中,成缆节距按电缆外径设定(需≤16 倍缆芯直径),通过成缆机张力控制系统保持各缆芯张力均匀;铠装工艺方面,钢带铠装张力控制在 100N~150N ,重叠率215% ,铠装后检测钢带间隙(需≤1mm);屏蔽层(铜网)编织密度需 1285% ,每200 米抽样检测屏蔽衰减(需≥60dB)。
三、结束语
在电线电缆检测实践中,导体性能不达标、绝缘层防护失效等质量问题逐渐凸显。深入分析这些问题可知,其成因与原材料品质波动、工艺参数调控不当、检测流程不完善等因素密切相关。随着新能源、5G 等新兴领域的快速发展,电线电缆性能要求进一步提高,如高压电缆需具备 125°C 耐温性能,通信电缆屏蔽衰减指标需≥80dB,这使电线电缆质量控制工作面临新挑战与新机遇,智能化转型或将成为行业发展的重要方向。
电线电缆企业在发展中,应将国家标准作为质量底线,积极探索更优的质量提升路径,避免陷入单纯的“低成本竞争”模式。通过持续推进技术创新、优化企业管理,逐步提升产品质量水平,进而在电力安全保障、工业生产建设、民生服务改善等领域发挥更重要作用。
参考文献
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