浅谈核电站电缆端接质量管理

1、浅谈核电站电缆端接质量管理剖析端接施工中造成质量问题的要素及改进方案浅谈核电站电缆端接质量管理 浅谈核电站电缆端接质量管理剖析端接施工中造成质量问题的要素及改进方案内容提要：随着我国核电事业的迅速发展，核岛电气施工中电缆端接的质量对整个核电安全运行越来越重要，如何才能更有效的控制电缆端接质量是所有参与该项工作人员都应注意的问题。关键词：电缆端接；管理；质量控制1充分认识到电缆端接质量在核电站安装中的重要性在核电站核岛安装中，所有参与该项工作人员应对电缆端接质量具有高度负责的责任心，众所周知切尔诺贝利核事故、美国三里岛核事故和最近发生的日本福岛核事故，这些核事故的影响是极其深远的。如果把整个核电

2、厂比作一个人，那么电缆就是核电厂的血液和经脉。作为端接工作则是连通这些血液、经脉的结点，是整个核电厂正常运转的基本保障。说到底对于核岛电缆端接质量起着至关重要因素还是人，因此作为核电站电缆端接相关的每一位人员就必须要充分运用自己的专业技能，深入细致的做好电缆端接的工作，使安装质量得到充分的保障。2. 核电站端接施工主要流程2.1施工前准备电缆端接前的准备主要从人、机、料、法、环来准备，人是指该活动的参与者是否具备文件要求的资格；机是指从事该活动所使用的工机具是否准备完成，且计量工机具是否标定合格；料是指电缆端接所需要的材料是否全部到货且验收合格；法是指电缆端接所需要的图纸文件是否已发布且受控分

3、发到施工队厂；环是指电缆端接的场所和环境是否符合要求。上述所有条件满足后，由技术人员开启典型质量文件，其意味着电缆端接的先决条件已开启，现场可以按照步骤进行施工。施工队厂在进行现场实际端接活动前还必须要检查以下条件是否具备： 专用工具（压接工具等）是否已按照程序要求校验合格； 端接附件材料是否准备好，其质量保证级别是否确定； 从事导线压接的人员，已经过相应的端接专业培训，且考核合格； 是否已具备质量文件、质量风险分析报告和安装任务单； 工作区域是否具备端接条件，避免交叉作业； 要端接电缆的终端设备已安装且具备端接条件； 电缆已敷设且按照程序要求已完成绝缘试验； 电缆是否有足够的长度进行端接，由

4、于核电站安装的特殊性，在核电站所使用的电缆如无特殊情况，任何电缆不允许对接，即因电缆长度不够在电缆中间做接头； 核查安装任务单上电缆号、电缆规格、起终端设备号、部件号、房间号是否与现场一致； 电缆穿进设备时，是否满足最小弯曲半径的要求，弯曲半径参考值见下表：电缆型式多芯单芯控制电缆非铠装型、屏蔽型软电缆6D铠装型、铜屏蔽型12D其他10D橡皮绝缘电力电缆无铅包、钢铠护套10D裸铅包护套15D钢铠护套20D塑料绝缘电缆无铠装15D20D有铠装12D15D油浸纸绝缘电力电缆铝套30D铅套有铠装15D20D无铠装20D自容式充油（铅包）电缆20D注：表中D是电缆外径。在核电行业中有这自己特殊的要求，

5、但是都高于以上国家要求标准。2.2端头制作及电缆连接电缆端头制作主要由断线、剥线、屏蔽处理、热缩、压接、标识电缆等步骤组成，每一个步骤的施工质量都要合格（或达标）才能够创造出合格的产品。因此从电缆端接的第一个步骤开始，就必须做到准确无误，否则不允许进入下一道工序。（1）电缆准备 检查电缆桥架是否到位，如不满足要求，应由电缆端接人员通知相应人员进行适应性修改； 遵照最小允许弯曲半径（主要指设备外部的电缆部分），检查连接到设备上的电缆排列及路径的可能性。当盘内电缆较多时，电缆固定可采用分层方式，第一层固定在柜体上，下一层固定在第一层的电缆上，以此类推。要求接较近端子的电缆布置在外层，接较远端子的电

6、缆布置在内层，尽量避免交叉，在满足电缆的弯曲半径的情况下保持电缆弧度一致、排布美观、绑扎牢固； 检查电缆进入设备时的密封及固定装置是否满足要求； 用电缆切割器或钢锯将电缆切割到适当长度。（2）使用电缆剥壳刀去除电缆外护层（3）按照文件要求处理屏蔽，注意对于铠装电缆，切割扁钢带铠装，使其在电源端超出外皮，在另一端与电缆外皮齐平。去除铠装和内层屏蔽，当心不要损伤绝缘层。（4）将热缩管套在导线的绝缘层外部，并用热风枪或喷灯进行热缩处理。热缩过程中，为了避免热缩管因受热不均，需要持续晃动热风枪或喷灯，从而保证热缩处理后外皮平滑无皱。（5）按需要将导线切割至合适的长度。并使用剥线钳去除导线的绝缘层，需注

7、意去除导线的绝缘层长度决定于所使用的接线鼻子的筒体长度。（6）接线鼻子选择接线鼻子根据以下情况选择： 电缆规格； 电缆类型（铜或铝）； 用于紧固端子的螺栓或双头螺栓的直径； 相关文件中的要求。（7）导线选择：导线是根据它们绝缘层的“色码”，或制造时印在上面的“号码”与端接文件中的信息相联系来选择的。（8）压线工具选择：压接工具和附件是根据相关文件和压接工具适用范围选择的。（9）压接操作。需要注意压接预绝缘鼻子时，鼻子的预绝缘管要压接在线芯的绝缘皮上，且铜芯要露出鼻子前端1mm左右。对于铝线电缆，先在接线鼻子筒体“电缆”侧压凹槽，然后再在“鼻子铲形”侧压凹槽（冲压）；对于铜线电缆，先在“鼻子铲形

8、”侧压凹槽，再在“电缆”侧压凹槽（砸坑式压接）；（10）电缆的标识。核电标识系统由机组号、系统号、设备代号、设备编码等组成，电缆标识的内容就是按此标识系统打印的。在验证了标牌与电缆临时标识一致后，将标牌绑扎在易见位置，在不影响整齐、美观情况下，标牌应绑扎在电缆端头下100mm的位子。（11）将电缆整理整齐并按要求固定。（12）填写端接安装任务单，注意端接人、端接工具、端接材料的如实填写。（13）清洁工作区域，恢复设备保护设施。（14）端头制作的最终检查电缆端头制作、连接中和完成后必须根据要求进行自检，然后再经质量检查人员进行相应的检查，主要检查以下几方面内容： 电缆绑扎是否整齐； 工具设备是否

9、状态良好； 当连接中压电力电缆时是否使用了接触润滑剂（如果需要）； 是否按照实际电缆大小选择适当的电缆密封套； 是否正确完成了电力电缆端头制作，特别是热缩作业； 是否正确压接了电力电缆端接接线鼻子； 是否正确完成了仪表控制电缆端接； 是否正确地将电缆的铠装和/或屏蔽按设计要求可靠接地； 光纤剥线长度必须符合所用的光缆和连接器的类型。 是否正确安装了电缆密封套（拧紧、密封完好，密封套大小与电缆直径相符），备用孔已封堵上； 电缆是否可靠地连接好，并留有适当余量； 是否满足了允许的最小弯曲半径； 电缆是否正确地得以支撑，以便限制电缆在端子上和电缆密封套管上的拉力； 接线鼻子的选择使用是否正确； 在可

10、能的情况下，是否每根导线间留出适当空间以便于钳式电流表的测量使用； 导线是否在端子排上理顺： 检查连接导线是否排列整齐、美观； 检查连接导线是否已捆扎好； 安装好器件是否符合参考文件（类型、规定值等）。 下述物项是否有正确标识： 电气器件；（临时、永久标识） 电缆； 芯线； 控制盘布线。 相位是否一致； 是否已按最新版本图纸端接。（15）按照程序文件进行电气试验和对线检查（16）永久性连接电缆，对于使用螺栓连接电缆需要按照程序文件要求的力矩值进行紧固。3. 影响端接质量的主要因素3.1人为因素对于所有从事核电站电缆端接工作的人，其工作性质不同，所应具备的技能也有所不同，下面将分别介绍对电缆端接

11、质量相关的三类性质的人，即技术人员、具体施工操作人员、质量检查人员。首先，作为电缆端接技术支持的技术人员必须要有对所负责的电缆端接质量具有高度的责任心，必须要有全面的专业知识。不仅要掌握各系统的工作原理、施工规范，同时还必须熟悉上游设计的各种规范和要求，要有提前发现问题和处理问题的能力，这些不经过一定的努力和经验的积累是很难做到的。在核电站安装中，技术支持不再是以往的死搬硬套的模式了。由于核电站之间设备的不断变化，导致核电安装中的电缆端接已经不再是套标准的时代了，设备变化就意味着端接位置和端接材料的变化，随之就是标准的改变。这就要求技术人员必须要做到未雨绸缪，提前要发现这些问题，并及时将问题反

12、馈给上游设计处理。换言之，技术人员若不能准确掌握上游设计的技术要求，或不能提前发现现场问题，都将严重影响现场的施工质量。其次，作为施工人员则是与质量相关的三种人群中最重要的人，众所周知质量是干出来的，并不是检查出来的。那么作为施工人员首先要具备识图能力，对电气的原理图和接线图必须了如指掌，这样在端接过程中才不至于端接错误。其次就是电缆端接人员在从事电缆端接活动前必须要知道该项工作的具体流程和材料的使用方法，以及端接操作中的关键点和关键参数，这些是在施工前技术人员要进行的关键技术交底的内容。最主要的是要具备端接操作的技能，如果技能达不到要求，就直接会影响电缆端接的质量。以上这些都是在授资格培训中

13、内容，也就说以上这些能力都是要经过考核，合格后才能从事端接工作。再次，质量检查人员是核电站端接质量的最终把关者，作为这类人群的责任就是要查找出端接人员漏掉的错误，质量检查者更要具备高度的责任心，要在工作中做到一丝不苟，不放过任何一处可疑点。同时，检查人员需要具备识图和清楚操作流程等能力，以便在现场施工过程中能及时、准确的发现并指出现场的质量问题，从而确保现场端接的正确性。3.2材料方面端接材料的选择可以说是与核电厂最后运行的安全息息相关，对于核电站的电缆端接工作，按环境和性质主要分为两大类材料，即核级与非核级材料。所谓核级材料就是在核环境下使用的材料，即在核事故状态下需要正常工作的设备其端接均

14、是使用该材料，而非核级材料就是常规环境下使用的材料。核电站端接材料的种类与规格异常繁多，就接线鼻子就达几百种规格。材料的选择更需要根据系统的功能要求、系统设备、电缆及使用环境来选择。对于核级与非核级的材料选择单从外观上难以区分，而各自的使用环境及设备的功能却有天壤之别，如何能准确的区分并使用端接材料是每个核电站端接都会探讨的问题。另对于部分热缩材料，在现场热缩完成后更无法判断其级别与规格，端接完成后质量检查人员无法从外观上判断端接的材料是否选择正确，这也是现场端接的质量管理的一大难点。3.3工机具方面材料决定工具，端接材料的多样性带来的另一个问题就是工具的多样性。核电站端接使用的工具主要分为两

15、大类：端接常用工具和端接专用工具，其中常用工具包括电工工具（螺丝刀、电工刀、试电笔等），端接专用工具主要是压线工具。而压线工具主要分为机械压钳、手动液压压钳、电动液压压钳。现场端接通过使用压线钳在导线和接线鼻子之间产生一个电气和机械的连接，从而实现设备与电缆的连接。根据压线理论知识了解：导电性随着压力的增加而增大，当压力过大时，反而使导体截面积减小导致导电性下降；机械连接强度也是随着压力的增大而增强，当压力过大时电缆线芯将断裂，其机械连接强度也下降。如何确保现场端接过程中所使用的压钳压接的电缆与接线鼻子的电气连接和机械连接同时满足要求，是核电端接施工质量管理的又一重点。4. 端接施工质量控制措

16、施4.1规范活动参与者行为，做到凡事有据可依 核电站工程质量体系中，明确要求凡事有据可依，从第二节的核电站电缆端接流程中不难看出，端接文件的具备与否是现场施工的活动开始的必备条件。而所有参与电缆端接的人员是否能掌握这项工作所需图纸文件的信息并准确运用到现场实际施工中，则直接影响现场施工的质量状况。由于各种原因导致的上游不同单位对于同一设备或同一根电缆的两端所发布的接线图纸不对应或设计遗漏等问题的出现。往往这类问题的解决均是压到现场施工阶段发现并解决。倘若不能及时发现并解决该类问题将直接导致现场端接出现接线错误等质量问题。为此，建议核电站端接制定专门技术人员培养计划，并进行考核。培训需要从图纸文

17、件到现场问题进行全方位的讲解，培养电缆端接相关人员良好的识图、核图习惯，最终技术人员达到能在端接电缆一端时，必须同时核查另一端的图纸，并且审核多份图纸是否相符。使得在电缆端接前，端接技术人员能及时、准确梳理出上述问题并一一向上游单位澄清，直到上游部门答复后现场才执行。4.2加强施工人员的资格管理核电安装一切讲究的是依据，主要的依据都是核电厂安装单位根据上游的文件所编制的专用资格授权文件，这些文件必须都是要经过相关部门审核批准。因在核电安装领域还相对缺少一些国家的标准规程，因此这些文件多是属于仅限于某座核电的适用程序。因核电安装的特殊性，建议在人员资格管理上，国家相关部门应该出台相关适用于核电站

18、安装的标准规范。4.3材料物质编码的建立与使用核电站工程材料管理中引用了物资代码的这一概念，即，每一种不同规格、不同材质的物项均是用一连串阿拉伯数字代替。物资代码类似人类的身份证，该代码是每一种材料的唯一标识，一是为了便于计算机管理，二是区别工程上那些外观相近的材料。在电缆端接过程中，必须按照相关标准来对应使用相应的材料，这里的建议是“先对照物项代码，再看中文名称及规格型号”，从而确保现场端接过程中选择并使用正确的端接材料。4.4严格执行安装标准，确保材料使用的正确性核电设计与供货的国产化，使得以往的核电端接材料选型标准不再适用的问题是目前核电国产化进程中影响现场施工最严重的问题之一。如何能正

19、确选择端接材料也成为核电电缆端接最具攻坚的难题。对于现在的核电来说，材料选型标准非常重要。设计部门应组织专门的技术人员进行标准的创建。标准以电缆的规格、使用环境及配套设备端子规格等信息命名，在设计期间，设计人员根据供货信息进行端接标准的编制工作，安装承包商按照编制的标准进行端接，将所使用的端接标准填写到端接任务单上，并在核电施工管理软件上进行输机，从而实现端接材料及端接质量的电子化控制。由于种种原因需要在整个施工过程中不断完善端接标准。针对新样式的端接标准，承包商反馈设计者后，设计人员按技术要求进行端接标准的编制，确保新增标准不仅适用于现场，同时满足质量要求。端接标准的建立不仅能正确的指导现场

20、端接材料的选型，还可解决端接材料的采购及材料的核销问题，最重要的是能更直接的控制现场的端接质量。4.5加强质检人员的责任心 就核电而言，质量要求不管多严格都不会是“过份”，更何况质量检查人员是施工质量的最后把关者，所以要求在质量检查过程中必须要有高度的责任心。对端接后的质量控制主要是以安装后的检查、日常巡检、二次绝缘（仅中压电缆）、对线为主。核电质量无小事，所以对于在质量检查过程中发现的问题都必须一条一条去落实，必须具有质疑的工作态度，严谨的工作作风让问题得以解决。千里之堤溃于蚁穴！大的质量事故都是起源于小问题，因此，每个人必须树立“零缺陷”的心态，怀着如履薄冰的心情把端接工作做得尽善尽美！5. 以往核电的典型端接质量问题及应对措施1、端接标准与现场实体不符，此问题严重影响电缆的端接。 中低压、电源电缆的端接标准主要是压接方式的错误及现场设备接线端子的孔径与设计信息严重不一致，比如：现场实体接线端子是8mm，而端接标准是16mm。针对此问题就必须在端接工作开始之前核查标准适用与否，必须知道设备的端子信息。建议在同一类设备到货开箱时，安排专人采集、汇总设备的端子信息，建立一个设备端子信息数据库，避免设备安装后技术员去现场核查设备端子