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电线电缆产品检验与测试 2 目录 绪论第一章 检验的一些基本概念第二章 电线电缆各种性能的检验与测试第一节 电线电缆外观尺寸与结构检查第二节 电线电缆电气性能测试第三节 电线电缆机械性能测试第三章 工序检验第一节 自检互检的重要性第二节 电线电缆产品各制造工序的自检和互检第四章 包装检验 3 绪论 什么叫产品质量检验 产品质量检验就是借助于某种手段或方法 测定产品质量的特性 然后把测定的结果同既定的质量标准做比较 从而对该产品做出合格或不合格的判断 电线电缆检验的内容及方式 按生产过程的顺序检验 进货检验 中间检验 最终检验工序检验 按检验人员划分 自检 互检 专检 按内容划分 结构检查 机械性能试验 物理性能试验和电气性能试验等 按产品标准验收的要求划分 例行试验 抽样试验 型式试验 4 第一章 检验的一些基本概念 1 进货检验 中间检验 最终检验2 自检 互检 专检3 例行试验 抽样试验 型式试验4 产品检验制度5 合格品 不合格品 返修品 废品6 产品检验结果处理 5 2 自检 互检 专检 自检 每个岗位每位员工对自己所做的东西 自我进行质量检查 确认是好的才交给下道工序 发现不良马上进行返工修改或隔离存放 不将好坏东西放在一起流入下个环节 这就叫自检 互检 每个员工对上道工序流下来的材料 半成品 等 在加工之前先检查品质 确认是好的才进行作业 若发现坏的就将它收起隔离存放再退回上道工序处理 杜绝对不良品继续加工使用 这就叫互检 专检 专职的检验员对产品的质量进行检验 6 3 例行试验 抽样试验 型式试验 例行试验 代号R 例行试验是对所有电缆产品长度均应进行的试验 以证明电缆总体性能 它可发现电缆生产过程中偶然性缺陷 校验电缆产品质量是否与设计要求一致 抽样试验 代号S 抽样试验是制造批量抽取完整的电线电缆并从其中切取试样或元件进行的试验 型式试验 代号T 型式试验是制造厂在供应电线电缆标准中规定的某一种电缆之前所进行的试验 其特点是 在做过一次之后 一般不再重做 但在电线电缆所用材料 结构和主要工艺有了变更而影响电线电缆的性能时 必须重新进行试验 或者在产品标准中另有规定时 如定期进行等 也应按规定重新进行试验 7 4 产品检验制度 按图纸 按工艺 按标准认真进行自检 互检 专检 三按 三检 专检员 原材料检验员 车间巡检员 成品试验员 并配有专门的测试中心 三不 不接受不良品 不制造不良品 不传递不良品三自 对自己的产品进行检查 自己区分合格与不合格的产品 自己做好标识 加工者 日期品质状况等 8 5 合格品 不合格品 返修品 废品 合格品 符合产品标准要求的产品 包括原材料 半成品和成品 为合格品 不合格品 检验结果中只要有一项不符合产品标准要求的产品为不合格品 返修品 检验结果按技术标准要求 有某些项目不符合标准规定 但经过返修可以达到标准要求者列为返修品 废品 经检验完全不符合产品标准或技术条件规定 又无修复价值的产品为废品 9 6 产品检验结果处理 产品应由制造厂检验合格后方能出厂 每批出厂的产品应附有制造厂的产品质量检验合格证 凡经检验的产品 检验人员应记好原始记录 检验项目 记录项目应按产品标准和有关工艺规定进行 检验人员经检验的数据有疑问时可重新在原试样进行重新检验 如重新取样应按有关产品技术标准规定进行 检验数字 取值应按有关标准规定中取数字位数 后位数字进行四舍五入 数字修约在十进制中 数字的修约按照四舍五入的方法进行 例如数字2 746 如果取两位小数 修约后的数字是2 75 如果取一位小数 则修约后的数字为2 7 10 第二章 电线电缆各种性能的检验与测试 第一节 电线电缆外观尺寸与结构检查第二节 电线电缆电气性能测试第三节 电线电缆机械性能测试 11 第一节 电线电缆外观尺寸与结构检查 一 外观检查二 尺寸检查三 结构检查 12 一 外观检查 1 外观质量的重要性2 铜和铝单线的外观检查3 铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查4 橡皮和塑料绝缘 或护套 的外观检查5 对编织 铠装电缆的外观检查 13 1 外观质量的重要性 产品的外观质量很重要 一般给用户的第一印象就是产品的外观质量 因此 凡是好的产品都很注意外观质量 对于外观质量 生产工人和检验人员都不可忽视 要严格控制以保证外观质量 14 2 铜和铝单线的外观检查 铜线和铝线表面是否圆整光洁 有无三角口 毛刺 裂纹 扭结 折叠 夹杂物 斑疤 麻坑 机械损伤和腐蚀斑点等情况 铜线的氧化程度一般金黄色为正常 淡红色为轻微氧化 表面呈深红色 兰色 黑色时为严重氧化 用于钢芯铝绞线铝单丝不允许有擦伤 用于电缆缆芯的铝 铜单线不允许有油污 15 3 铝绞线和钢芯铝绞线的外观检查 铝绞线和钢芯铝绞线要严格观察绞线表面质量 不能有擦伤 导线应绞合紧密 不得有松股和单线的扭结 跳出 凸起 断裂等现象 钢芯不允许接头 铝单丝焊接处应圆整 平滑 处理到基本看不出明显焊点 16 4 橡皮和塑料绝缘 或 护套的外观检查 绝缘和护套表面要求表面光滑圆整 光泽均匀 不偏芯 无机械损伤 压扁 没有正常目力见到的杂物 气泡 气孔和显著颗粒 不应有粗细不均和竹节形 绝缘与导体线芯 绝缘与绝缘 绝缘与护套之间不得有粘连 对于火花击穿的修补点处理要光滑 平整要基本看不出明显修补点 17 5 对编织 铠装电缆的外观检查 对有编织层的电线电缆编织应均匀 不能有显著的漏线 跳线及稀编现象 对有钢带铠装电缆不能有钢带漏包 钢带生锈 发黑 对有钢丝 铜丝铠装电缆的钢丝 铜丝分布要均匀 紧密整齐 不得有松股 跳出 凸起 18 二 尺寸检查 1 导体结构2 外径的测量3 节距的测量4 称重截面的测量及计算5 厚度的测量6 厚度偏心度的测定7 包带间隙 重叠率的测量 19 1 导体结构 导体材料铜导体 应是退火铜线 导体中的单线可以是不镀锡或镀锡圆铜线铝导体 铝导体6mm2及以下者应是H4状态硬圆铝线 10mm2及以上者应是H4状态硬圆铝线或0状态软圆铝线导体的类别第1种 第2种 第5种 第6种第1种和第2种预定用于固定敷设电缆的导体 第1种为实心导体 第2种为绞合导体第5种 第6种预定用于软电缆和软线的导体 第6种比第5种更柔软 20 2 外径的测量 对电线电缆外径的测量方法有 直接测量法 纸带法 刻度放大镜法 我们最常用的有直接测量法 纸带法 测量单线直径 在垂直试样轴线的同一截面上 在相互垂直的方向上测量 并取算术平均值测量时尺寸为0 020mm 1 000mm者保留三位小数 大于1 000mm者保留两位小数 21 测量工具 狭纸带 削尖的铅笔 精度为0 5mm的钢皮直尺 a 将宽度不大于被测直径50 的纸带 纸带最小宽度为5mm 要求两边整齐和平行 斜绕在被测体要测外径的断面处 b 要使纸带边缘刚好对接 不得留有间隙或重叠 C 用铅笔在被测断面与纸带对接的交点处仔细划一条直线如图所示 d 将纸带取下拉直 在纸带两边缘上被划线处连一直线 用直尺量出两点间距离 即为被测端面的周长L 周长读数精确到1位小数 纸厚用千分尺测量 精度为0 01mm 22 纸带法测量的结果应按下列公式计算 式中 D 试样平均外径 单位mmL 试样实测周长 单位mm 纸带厚度 23 检测结果的判定 各种型号的电线电缆使用的导体类别应符合产品标准的规定软导体中的单线最大直径 硬导体中单线最少根数应符合GB T3956 相关产品标准要求通常 导体中的单线具有相同的标称直径根据导体根数及单线直径计算截面积 以判断导体的标称截面 不考核 24 3 导体绞合节距的测量 节距就是导电线芯上的单线在旋转一周所发生的位移 电线电缆的节距包括束线节距 绞线节距 成缆节距 绕包节距 节距的测量方法 a 直接法测量工具 直尺和钢卷尺或游标卡尺b 纸带法测量工具 纸带 铅笔或其他钢皮直尺 25 直接法测节距 直接法 测量工具 钢皮尺测定方法 1 将被测体拉直如图所示 2 用精度为0 5mm的钢皮尺沿被测体轴向直接测出AA 的距离 AA 的距离就是节距 26 纸带法测节距 纸带法 测量工具 纸带 铅笔或其他钢皮直尺 测量方法 1 用一适当宽度和长度的薄纸带 平铺在被测体上 如图所示 2 用铅笔或碳棒或其它可染色的棍棒在纸带上轻轻涂抹 涂抹长度应大于一个节距 则纸带上留下一组多于外层根数的平行线条 3 取下纸带自任何一条线上某一点起 除本身外 数至等于该层中导线 线芯 数目的另一线条上 也可数线痕间的距离等于该层中导线 或线芯 的数目 4 用精度为0 5mm的直尺沿轴向量出两点的距离 此距离即为节距 27 4 称重截面的测量及计算 电缆的规格通常以标称截面来表示 一般以直流电阻来考核衡量 实际生产中还要测量称重截面 通过称重截面与直流电阻的关系来进行导体绞合的改进 以达到最合理的设计 工具 电子秤 钢皮尺导体的称重截面计算 28 5 厚度的测量 对电线电缆绝缘或护套厚度的测量方法一般有两种 外径测量法和直接测量法外径测量法 a 测量工具 千分尺 游标卡尺 b 测量方法 按外径测量方法测出被测物前后的外径d1 d2 按公式平均厚度 d1 d2 2 此方法适用于挤出过程中绝缘 护套厚度的测量 直接测量法 a 测量工具 投影仪 刻度为0 01mm 刻度放大镜 放大倍数至少10倍 刻度为0 01mm b 测量方法 将待测量物从试样上取下 进行六点测量 取平均值 在测量的六点应均匀分布 且必须要含有最小厚度 按公式 1 2 3 4 5 6 6 29 设备 30 数字式测量投影仪 31 取样和试样制备 每一根绝缘线芯应在至少相隔1m的3处各取1段电缆试样GB5013 2和GB5023 2标准中规定 5芯及以下的电缆 每一绝缘芯均要检查 5芯以上电缆则检查任意取五芯 或按标准要求取样 若分色 则取不同颜色无护套扁平软线的线芯不应分开沿着与导体轴线相垂直的平面切取薄片如果护套上有压印标记凹痕 则试件应取包含该标记的一段 测量时必须将该处测量在内 但该处厚度不用来计算平均厚度 而应符合最薄厚度规定 32 当试件内侧为圆形时 应按下图径向测量6点 最小厚度 33 当绝缘是从绞合导体上截取时 应按下图径向测量6点 最小厚度 34 无护套扁平软线应按下图测量 最小厚度 35 试件的内圆表面实质上是不规整或不光滑的 则应按下图在护套最薄处径向测量6点 最小厚度 36 当试件内侧有导体造成很深的凹槽时 应按下图在每个凹槽底部径向测量 最小厚度 37 扁平带护套双芯软线 在与每个绝缘线芯截面的短轴大致平行的方向及长轴上分别测量 但无论如何应在最薄处测量一点 最小厚度 38 GB 12706对绝缘厚度控制要求的变化 39 试验结果的评定 所测全部数值的最小值 作为绝缘的最小厚度测量结果取各点厚度的平均值平均值应不小于产品标准的规定值绝缘最薄处的厚度不小于规定值的90 0 1mm护套最薄处的厚度不小于规定值的85 0 1mm压印标记处的厚度仅作为最薄厚度考核小数点后的位数应与标准规定值一致若规定的绝缘厚度为0 5mm时 则读数应测量到小数点后两位 以mm计 若规定的绝缘厚度小于0 5mm时 则读数应测量到小数点后三位 第三位为估计数 40 6 厚度偏心度的测定 在测量厚度时我们已测出了平均厚度 最薄点tmin 最大厚度tmax 则有偏心度公式为一般电缆不考核偏心度 但中高压交联电缆有要求 0 15 且偏心度越小 我们生产过程材料消耗越好 所以在生产过程中 我们要尽最大的能力来控制好偏心度 41 7 包带间隙 重叠率的测量 测量工具 游标卡尺测量方法 1 测出每一层的绕包节距h 和搭盖部分 则间隙 重叠率为 h 100 2 测出包带 或金属带 的宽度h 测出搭盖部分 和包带边相垂直的重叠距离 m 则间隙 重叠率为m h 100 42 8 编织密度的测量 测量工具 千分尺测量方法 Kf mnd 1 2D2 L2 1 2 2 D K 2Kf Kf2 100 L 编织节距 d 编织丝直径 m 锭子数 n 每锭根数 D 编织层外径 43 三 结构检查 电缆的结构检查是指对电缆各组成部分的结构进行检查 包括结构组成 结构排列 结构尺寸 制造工艺参数等进行检查 但结构检查不是孤立进行的 往往和外观检查 尺寸检查是同时进行的 主要包括下面四方面的检查 1 端面检查2 护层检查3 缆芯结构检查4 绝缘线芯检查 44 1 端面检查 电缆端面检查主要是观察电缆的完整性 导体的结构 绝缘和护套断面有无可见的气孔和砂眼等 测量其外径 45 2 护层检查 外护层的检查 用料是否符合 测量其厚度及外径 护层的外观是否符合 铠装层检查 钢带的层数 厚度 宽度 绕包间隙 重叠率 钢丝的根数 直径和绕包节距等内垫层检查 内垫层的厚度 对绕包内垫层要检查层数 宽度 厚度防腐层检查 主要检查防腐沥青涂覆是否均匀 有无漏涂现象 金属护套检查 金属护套的外径和厚度及结构尺寸检查 46 3 缆芯结构检查 缆芯包带检查 缆芯包带的种类 厚度 宽度 层数以及绕包间隙 重叠率等应符合标准和工艺要求 缆芯结构排列检查 缆芯结构排列和各层绞向以及绞缆节距应符合标准和工艺要求 尤其是标志线序的号码和色谱 还有检查其绞向 节距 绞合外径等 对橡皮绝缘电缆还就检查是否有三粘现象 47 4 绝缘线芯检查 绝缘外径和绝缘厚度的检查导电线芯检查 导体的外径 单丝的直径 绞向 绞合节距等的检查 关于绞向检查的方法 导体在绞合时各层方向应相反 目的是为了增强导体的稳定性 一般来说 用于挤包绝缘的导体其最外层绞合方向为左向 裸导线为右向 成缆方向是右向 48 绞向与绞合方向 绞合方向规定如下 第一 将绞合线芯垂直放置 若单线从下至上的方向向左如同字母 S 则称左向绞合 若单线从下至上的方向向右如同字母 Z 则称右向绞合 第二 用左手或右手将手掌向上 拇指叉开 其余四指并扰伸直 指向绞线轴向方向 这时如果右手拇指的斜向和单线的斜向一致 其绞向即为右向 如果左手拇指和单线的斜向一致 就是左向 如图所示 49 第二节 电线电缆电气性能测试 电线电缆电气性能很多 且性能的好坏决定电缆的使用 主要有以下几方面 1 直流电阻的试验2 电压试验3 绝缘电阻的测试4 电缆的局放试验 50 1 直流电阻的试验 电阻定律 导体的电阻正比于电流方向导体的长度 反比于和电流方向垂直的导体的截面积 R L S 其中 电阻率 L 导体的长度 S 导体截面积 电阻测试的注意事项 测试环境的温度变化不大于 1 测试环境温度时温度计离地面至少1m 且离试样不超过1m 测量时电流密度的适当选择 一般铝芯不大于0 5A mm2 铜芯不大于1A mm2 51 测试导体直流电阻常用设备 直流电阻电桥 QJ57 QJ44双臂电桥 l 及以下单臂电桥或双臂电桥 1 99 9 单臂电桥 100 及以上四端子夹具外侧为电流极 内侧为电位极 电流极与电位极夹头间距离应不小于被测试样断面周长的1 5倍 52 设备 QJ57 53 设备 54 试验步骤 以QJ57为例 选择倍率档 将倍率转盘 转到所需的电阻测量档位 设定读数盘 可把第一 二位先选定一个估计数 当电桥接近平衡时做精调 55 电桥的平衡调整 灵敏度向由低向高调节 QJ44 至于57就没有必要 电桥趋于平衡时 将灵敏度旋钮调至最大 再测试一次 指针不发生偏转 即测试完毕读取被测电阻测定值 使测定值具有足够的有效位数最终读数示值为 倍率10 2 值为0 69764 10 2 0 0069764 56 结果计算 在t 时 长度为L米 实测电阻值Rt 换算成导体在20 长度为1km时的电阻 20一般取0 004 Kt 温度校正系数 57 导体直流电阻不合格原因分析 导体本身材质差 电阻率过大 导体截面积偏小 原因 a 紧压线芯截面压小b 导体内单根线芯制造过程中拉细c 导体内有单线断裂或缺根 股 试样长度不准确 环境温度与试样实际温度不一致 造成计算错误 58 2 电压试验 成品耐压试验为交流电压试验 也叫工频耐压试验 交流耐压试验就是在电线电缆成品绝缘上施加高于工作电压 额定电压 一定倍数电压值 保持一定的时间而绝缘不击穿 对于电力传输用的绝缘电线和电缆 每一个产品出厂前都必须进行这一项试验 耐压试验的目的是考核产品在工作电压下运行的可靠程度和发现绝缘中的严重缺陷 但是最主要的是发现生产工艺中的缺陷点 例如 绝缘中外部损伤 导体上有使电场急剧畸变的严重缺陷等 耐压试验在某种意义上讲是非破坏性的 耐压试验电压选定的原则是 既要能够发现绝缘中的严重缺陷 同时又不至于损害完好的绝缘 以致造成绝缘的暗伤 一般电线电缆的耐压时间为5分钟 59 设备 耐压试验装置水槽金属接地栅栏 安全连锁装置 信号指示灯 警告牌 接地极 60 试样制备 试样长度成品 最少10 5米线芯 最少5 5米标准有特殊规定时按标准规定去除覆盖物成品 一端露出导体线芯 去除外护层后 一端露出导体扁形无护套软线 需另撕开线芯2米长 61 试验步骤 设备检查 检查仪器是否动作正常接线 成品电缆电压试验 电压应依次施加在每根导体对连接在一起的所有其他导体和金属层 若有 或水之间 然后电压再施加在所有连接在一起的导体和金属层或水之间线芯电压试验施加电压时间 5min或特殊规定电压值 按标准规定 62 试验结果判定 无击穿现象为合格如试样端部或终端发生沿表面闪络放电或内部击穿 允许另做终端并重复进行试验试验中停电 重新施加电压并计时避免 假击穿 无真正的击穿点 63 注意事项 试验区周围应有金属接地护栏 进出口门连锁 信号指示灯和高压危险警告牌等安全措施 应有接地极 接地电阻应小于4 在水槽内进行试验时 试样两个端头伸出水面的长度不得小于200mm 且应保证在规定的试验电压下 不发生沿其表面闪络放电 对于10kV以上的电缆 为避免表面的闪络放电 可以采用终端油杯装置 以消除在试验电压下终端的表面放电 试验时 电压应从较低值 不应超过产品标准规定试验电压的40 的开始 缓慢平稳地升至所规定的试验电压值 并维持所规定的耐压时间后 降低电压时 直至所规定的试验电压值的40 然后切断电源 不允许在高压下突然切断电源 以免出现过电压 64 不合格原因分析 绝缘本身局部有缺陷 绝缘厚度不够 导电线芯表面有毛刺 尖角 锐边 凸起 焊接点不牢或导线断裂等造成的电场集中 金属护套 或金属屏蔽 断裂或内表面凸起 不光等造成电场集中 电缆弯曲过甚或受压 受撞 机械损伤而损坏绝缘 铜带或钢带等本身卷边或有毛刺而刺伤绝缘 65 3 绝缘电阻的测试 影响绝缘电阻测量值的因素有 温度 湿度 测量电压及作用时间等 通过测量绝缘电阻 可以达到如下目的 a 测定绝缘电阻可表明绝缘材料品质和发现工艺缺陷 由优质绝缘材料组成合理的绝缘结构 应该具有良好的绝缘性能和较高的绝缘电阻值 b 了解绝缘受潮及受污染情况 当绝缘受潮及受污染后 其绝缘电阻通常会明显下降 c 检验绝缘是否承受耐电压试验 若在电气设备的绝缘电阻低于某一限值时进行耐电压测试 将会产生较大的试验电流 造成热击穿而损坏电气设备的绝缘 因此 通常各式各样试验标准均规定在耐电压试验前 先测量绝缘电阻 66 绝缘电阻的测试方法 测试方法 兆欧表 摇表 法 检流计比较法 高阻计法 电压 电流法 我们生产现场主要是摇表测量绝缘电阻 便携的指针式绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表 绝缘电阻测量包括线间和单线对地 金属屏蔽层 的绝缘电阻 兆欧表由一个手摇发电机 表头和三个接线柱 L 接被测设备 E 接地 G 接屏蔽 67 手摇式兆欧表 68 电动式兆欧表 69 兆欧表的使用方法及注意事项 测量前要检查仪器是否处于正常工作状态 主要检查其 0 和 两点 兆欧表即摇动手柄 使电机达到额定转速 兆欧表在短路时应指在 0 位置 开路时应指在 位置 测量前必须将被测设备电源切断 并对地短路放电 决不允许设备带电进行测量 以保证人身和设备的安全 被测物表面要清洁 减少接触电阻 确保测量结果的正确性 为了防止被测设备表面泄漏电阻 使用兆欧表时 应将被测设备的中间层 如电缆壳芯之间的内层绝缘物 接于保护环 70 摇动手柄时 应由慢渐快 均匀加速到120r min 并注意防止触电 摇动过程中 当出现指针已指零时 就不能再继续摇动 以防表内线圈发热损坏 应视被测设备电压等级的不同选用合适的绝缘电阻测试仪 兆欧表电压等级有500V 1000V 2500V 一般额定电压在500伏以下的设备 选用500伏或1000伏的兆欧表 额定电压在500伏及以上的设备 选用1000 2500伏的兆欧表 量程范围的选用一般应注意不要使其测量范围过多的超过所测设备的绝缘电阻值 以免使读数产生较大的误差 71 绝缘电阻的判断 对于电缆绝缘的具体数值 在GB 12706 2008没有规定具体数值 一般的电力电缆只有绝缘常数 没有规定绝缘电阻 聚氯乙烯绝缘电力电缆每公里绝缘电阻值不应低于200M 长度在500m及以下的10kV电力电缆 用2500V兆欧表摇测 在电缆温度为 20 时 其绝缘电阻值不应低于400M 72 型式试验设备 环境温度下绝缘电阻测试仪 73 正常运行时导体最高温度下绝缘电阻测量系统 74 绝缘电阻试验仪 恒温水浴装置 恒温水浴 75 试样制备 长度有效长度5米有关产品标准规定来源 经受线芯电压或成品电缆电压试验样品 若重新取样 则在测试前先进行电压试验 76 试验步骤 接线 测量输入端与试样导体相连高压端与水相连打开电源开关调零选择输出电压 DC80V 500V 倍率放至最低档充电时间 1min 77 试验步骤 测量电阻值计时 调整倍率 1min后读数放电一般为充电时间的4倍复位 关闭电源 78 试验结果处理 公式 RL RX L M 注 RL 每公里长度绝缘电阻RX 试样绝缘电阻 M L 为试样的有效长度 例 一有效长度为5米的试样 在额定工作温度时测得绝缘电阻值为2 5 106 若标准要求为最小0 010M 求该样品绝缘电阻 换算成M 并判断是否合格 2 5 106 10 6 0 005 0 0125M 不合格 79 影响绝缘电阻的因素 温度对绝缘电阻影响很大 当温度升高时 绝缘电阻显著下降 当电场强度较低时 绝缘电阻与电场强度几乎无关 当电场强度较高时 绝缘电阻就很快下降 绝缘材料受潮后由于水份渗入 使绝缘材料内部增加了导电的离子 因此 绝缘电阻随含水量的增加而明显下降 当绝缘材料内部含有杂质时 绝缘电阻也会下降 80 4 电缆的局放试验 局部放电 在电场作用下 绝缘系统中只有部分区域发生放电 而没有贯穿施加电压的导体之间 即尚未击穿 这种现象称之为局部放电 局部放电的产生 发展及对绝缘的破坏作用是缓慢的 不象击穿那样来得快速 所以存在局部放电的产品只要其放电能量在一定限度内 短期内是可以使用的 只是存在着安全隐患而已 但这点隐患在一定条件下足以摧毁设备或线路 故此对其严格限制且检验其局放水平 预防老化击穿的必要性是不可忽视的 进行局部放电的目的也是如此 81 局部放电一般发生的位置 1 电极尖端附近的空气隙中发生局部放电2 电极与介质之间层状气隙中发生放电3 介质内部存在的气隙或气泡放电 82 电缆试验终端及端头处理 解决端部放电或端部击穿的问题试验时电缆两端的外屏蔽层需剥去一定的长度 其切断处电场集中 如暴露在空气中会沿面放电 因此需使用合适的终端 目前常用的终端有两大类 油终端和水终端 在35kV以下电缆的试验中普遍使用油终端 我们通常采用25号变压器油 也有采用硅油 电容器油和充油电缆油等 还可以采用氟里昂 即F113 83 使用油终端应注意以下几点 1 电缆外屏蔽层剥切长度 10kV电缆为90 100mm左右 35kV电缆为410 430mm左右 电缆外屏蔽层浸入油中的长度 10kV电缆为30 60mm左右 2 外屏蔽层剥切断面必须切削整齐 不能留有毛刺 绝缘表面必须剥削干净 不能沾有半导电层的碎粒 尽量不要损伤绝缘层 铜带应在近端良好接地 3 如果剥好的绝缘表面受污染 应使用不掉毛的干燥棉布沾无水酒精擦净 注意必须等绝缘表面的酒精完全挥发干燥后方可浸入油内 4 保持油清洁 要求油非常纯净 干燥 否则会打坏油杯或将电缆端部击穿 84 第三节 电线电缆机械性能测试 根据生产 运输和使用的要求 电线电缆应具有一定的机械性 主要有以下的试验 1 机械强度试验2 弯曲性能试验3 扭转性能试验4 卷绕性能试验5 硬度试验 85 1 机械强度试验 电缆抵抗外力的作用而不被破坏的能力叫作机械强度 机械强度要求主要是抗拉强度和伸长率 拉断力 试样在均匀增加的拉力作用下 逐渐变形直至拉断时所需要的最大负荷 称为拉断力 用Fm表示 电缆常做机械强度试验有 铜丝 铝丝的强度与伸率 绝缘 护套材料老化前后的强度与伸率 86 设备 拉力机 测厚仪 87 金属材料拉力试验机 88 非金属材料拉力试验机 89 取样及试样制备 绝缘a 取样足以制取5个试件的长度每个试件的取样长度要求100mm扁平软线的绝缘线芯不应分开有机械损伤的任何试样均不应用于试验 90 试件制备及处理 哑铃试件轴向切开如有半导电层 应用机械的方法去除如制成的试条较厚 应将试条磨平或削平 厚度应在0 8mm 2 0mm之间 允许最小厚度为0 6mm在试条上用哑铃刀冲切哑铃试样如线芯直径太小不能冲切大试件 可冲切小试件 91 管状试件只有当绝缘线芯尺寸不能制备哑铃试件时才使用管状试件将线芯试样切成约100mm长的小段抽出导体 去除所有外护层 注意不要损伤绝缘 试样的处理 拉力试验前 试件应在 23 5 温度下存放至少3小时 但热塑性材料的存放温度为 23 2 92 试验步骤截面积的测量 绝缘材料 哑铃试件截面积 试件宽度 最小厚度试件的宽度 通常任意选取三个试件测量他们的宽度 取最小值作为该组哑铃试件的宽度 如对均匀性有疑问 则进一步测量试件的厚度 每个试件的厚度取拉伸区域内三处测量值的最小值 93 管状试件在试样中间处截取一个试件 用下述方法中的一种方法测量其截面积 如有疑问 应使用第2种方法 方法1 根据截面尺寸计算A D 绝缘厚度平均值 mmD 管状试样外径的平均值 mm方法2 根据密度 质量和长度计算A 1000m d Lm 试样的质量 gL 长度 mmd 密度 g cm3 按GB T2951 3测量 方法3 根据体积和长度计算A V LV 体积 mm3L 长度 mm 94 试验步骤 试验温度 23 5 对热塑性绝缘材料有疑问时 试验应在 23 2 温度下进行夹头之间的间距 夹头之间的总间距约为 小哑铃试件 34mm大哑铃试件 50mm自紧式夹头 管状试样 50mm非自紧式夹头 管状试样 85mm 95 绝缘 护套材料的拉伸试验拉伸速度 夹头移动速度 为 250 50 mm min PE PP移动速度应为 25 5 mm min测量拉力试验前 在每个试件的中央标上两条标记线标记线距离 大哑铃试件 20mm 小哑铃试件 10mm 管状试件 20mm 96 测量并记录最大拉力 在同一时间测量断裂伸长率 测量并记录断裂时两个标记之间的长度在夹头处拉断的任何试件的试验结果均应作废 在这种情况下 计算抗张强度和断裂伸长率至少需要4个有效数据 否则试验应重做 97 试验结果表示方法 抗张强度 拉伸试件至断裂时单位截面上记录的最大抗拉应力 拉断力 用Fm表示 Fm S断裂伸长率 试件拉伸至断裂时 标记距离的增值与未拉伸试样的标记距离的百分比 L1 L0 L0 100 L0试样原来长度 L1试样断裂时长度 98 2 弯曲性能试验 电线电缆在生产和使用过程中往往受到弯曲应力 抗弯曲性能不好的材料 将会出现裂纹而影响产品的质量和寿命 弯曲试样分反复弯曲和单向弯曲试验 抗弯曲性能的好坏 一般是用材料承受的弯曲次数来衡量的 弯曲次数越多 材料的抗弯曲性能就越好 所谓弯曲次数 即材料试样在弯曲试验机上连续 均匀 反复弯曲 直到折断的前一次的总次数 弯曲试验的试验方法 将试样的一端固定 自由端沿规定的半径的圆柱作正反方向90 的弯曲试验 直至试件断裂为止 99 3 扭转性能试验 扭转试验用以确定金属线材在扭转下的塑性变形及用以显示金属组织是否均匀和表面缺陷或部分内部缺陷 铜 铝及钢线等线材通过扭转试验 根据断裂时的扭转次数判断线材是否满足使用要求 在钢芯铝绞线的抽样试验中 必须要做钢丝的扭转试验 100 4 卷绕性能试验 电线电缆产品标准中规定金属线材应具有良好的卷绕性能 卷绕试验方法就是将试件围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数 观察其表面的变化 卷绕方式有重复卷绕和一次卷绕两种 试验中按照产品的标准采用一种卷绕 101 第三章 工序检验 第一节 自检互检的重要性 第二节 电线电缆产品各制造工序的自检和互检 102 第一节 自检互检的重要性 自检和互检的重要性 自检 是指操作工人自己对自己生产的半成品或零部件按照标准或规定要求进行的检验 旨在通过对自己生产的半成品及零部件的检验 及时了解被加工的半成品或零部件是否符合质量标准要求 是否偏离了标准 以便于及时调整生产线工艺 使之符合规定要求 这是生产过程中一道最早的检验工序 是保证产品质量合格的重要保障 互检 是指同工序或者上下道工序的操作工人相互之间对生产出的成品或半成品进行的检验 互检的目的是及时发现相互之间被加工产品或零部件的不合格现象 便于及时采取补救措施 从而保证被加工产品的品质 只有进行自检和互检 才能保证不良品发现在最早 避免不良品在制程中流动 才不致于浪费各工序的人力 材料 物力 时间等成本 才不会导致不良品流入到客户手中 而影响公司声誉或造成更大损失 103 第二节 电线电缆产品各制造工序的自检和互检 根据电线电缆的制造过程可分以下工序 1 拉丝 连退 工序2 罐式退火工序3 导体绞合工序4 绝缘挤出工序5 复绕 印字 工序6 成缆工序 7 成圈工序8 铠装工序9 编织工序10 钢芯铝绞线绞合工序11 中高压三层共挤工序12 绕包工序13 护套挤出工序 104 1 拉丝 连退 工序 互检的项目 铜杆 铝杆 拉丝前铜丝 铝丝的结构尺寸与外观质量 自检的项目 单丝的直径 长度 退火的程度 外观 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 导体不超盘 装盘长度符合工艺与计划 105 2 罐式退火工序 互检的项目 待退火铜丝的外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 导体不超盘 按流转卡检查其规格与卡是否相符 自检的项目 退火的温度 气压 时间 退火后铜丝的外观质量 严重的氧化变色 退火后的伸长率操作工用手感判断 质检员送测试室测试 退火后要注意挂卡与实物的一致性 106 3 导体绞合工序 互检的项目 绞合用单丝直径 外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 排线要整齐 自检的项目 绞合节距 外径 绞向 导体的外观质量 导体表面要光滑 色泽均匀 无明显三角口 裂纹 毛刺 刃边 梅花边 油污 氧化 计米长度要准确 不能有逃丝现象 107 4 绝缘挤出工序 互检的项目 挤出用导体结构尺寸及外观质量 料的质量 型号规格 色泽 自检的项目 挤出绝缘的标称厚度及最薄点 火花检验 火花机完好 导体接地 火花检验电压符合规定 印字质量 正确 清晰可辨 完整 耐磨 温水交联A B料要按比例混合均匀 单根线芯挤出后丝径的延伸 绝缘外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 108 5 复绕 印字 工序 互检的项目 复绕的绝缘或护套的外观质量 线芯表面光滑 无目力可见的气泡 油污 熟胶粒子 擦伤 凹坑 鼓包 压痕等缺陷 换色不清 绝缘或护套的标称厚度和最薄点厚度自检的项目 火花检验 火花机必须完好 金属带 金属丝要接地火花检验电压要符合规定 击穿修补 修补后表面应圆整 不超粗 修补痕迹不明显 修补后重新火花试验 排线 整齐 不能有交叉 大小头等不良现象 印字质量 清晰可辨 完整 耐磨 盘具的选择要合适 109 6 成缆工序 互检的项目 成缆用内芯的结构尺寸 标称厚度和最薄点厚度 外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 绕包 填充用的材料以及铠装钢带规格 自检的项目 成缆的节距 方向 外径 圆整度 压模的使用 大小合适 无破损 变形 线芯色序的排列 外观质量 圆整 无弯曲 不能有擦伤 控缆测导通 110 7 成圈工序 互检的项目 成圈过程中电线电缆外观质量 色泽均匀 无油污 水分 破洞 焦粒子和损伤 绝缘无目力可见的气孔 砂眼 夹杂 凹凸槽 不能有换色不清 印字质量 正确 清晰可辨 完整 耐磨 绝缘或护套的标称厚度和最薄点厚度自检的项目 火花检验 火花机必须完好 导体要接地火花检验电压要符合规定 排线 整齐 不能有交叉 大小头等不良现象 包装前核对合格证 合格证与电线电缆印字一致 包装的质量 包装带应紧实 不漏包 不松散 整洁 绝缘或外护的修补 修补后表面应圆整 不超粗 修补痕迹不明显 拼接线的接头按规定控制 每段拼接线颜色应完全一致 对多芯电线要测导通 111 8 铠装工序 互检的项目 铠装半成品的结构尺寸 内护的标称厚度 最薄点 铠装用金属带 金属丝 内衬层包带的规格及内衬层的层数 搭盖率 自检的项目 铠装钢带搭盖率 钢带 钢丝焊点的处理 金属丝铠装的节距 铠装后的外观质量 无漏包 无鼓包 无钢带卷边生锈 钢丝跳浜 内护的绝缘电阻检测 112 9 编织工序 互检的项目 编织的半成品结构尺寸 外观质量 编织用铜丝的型号 规格 外观质量自检的项目 编织用的股数及每股的根数 编织节距 编织密度 编织表面质量 编织层应均匀 平整 无明显油污 机械损伤 无多余线头等 113 10 钢芯铝绞线绞合工序 互检的项目 铝单丝的结构尺寸 外观质量 表观质量光洁 无三角口 裂纹 夹杂物和严重的氧化变色 严重油污 排线要整齐 导体不超盘 内外层的长度 钢芯的结构尺寸 自检的项目 绞线外径 绞合节距 绞向 外观质量 不得有擦伤 花线 蛇形 松股等现象 同时加强排线 焊接 修补 端头处理和绞线的紧密性检查 钢绞线的结构尺寸检查 盘具检查 焊接头检查 不能有逃丝现象 冷焊的处理 要目视基本看不到焊点 114 11 中高压三层共挤工序 互检的项目 挤出用导体的结构尺寸 外径 节距 及外观质量 表面光滑无毛刺 正确选用内屏 外屏 绝缘料的型号 规定自检的项目 绝缘的标称厚度及最薄点 偏心度 内外屏的标称值及最薄点 偏心度 外径 滤网 滤网有无杂质 破损 滤网要交质检员保存好 绝缘外观质量 线芯表面不能有焦子 僵块 凹坑 明显竹节状等 生产的线速度 氮气压力 毛刺刷的使用情况 115 12 绕包工序 互检的项目 绕包用内芯的结构尺寸 外观质量 绕包用材料的型号 规格自检的项目 绕包的搭盖率 绕包的紧密度 紧密绕包在导体 或金属屏蔽层 或缆芯 或金属铠装上 绕包用收