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电线电缆绝缘及护套质料选用中几个误区的 技术实现 归纳

2019/06/18 17:13
【摘要】:
作者:区域资深专家、武汉产品味量监督检验所/国家电线电缆产品味量监督检验主题(武汉)??金群国内电线电缆集团数量众多,产品同质化严重,要想提升质料的再是有效的把握底、合法的获得竞争优势,有效的按照准则要旨把握质料底、降低废品率是有效的手段。本文拟从对电线电缆产品味量形成有直接影响的绝缘、护套质料把握关键,选取GB/T5023-2008《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆》(下文简称

作者:区域资深专家、武汉产品味量监督检验所/国家电线电缆产品味量监督检验主题(武汉)   金群

国内电线电缆集团数量众多,产品同质化严重,要想提升质料的再是有效的把握底、合法的获得竞争优势,有效的按照准则要旨把握质料底、降低废品率是有效的手段。本文拟从对电线电缆产品味量形成有直接影响的绝缘、护套质料把握关键,选取GB/T5023-2008《额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆》(下文简称GB/T5023)、GB/T9330-2008《塑料绝缘把握电缆》(下文简称GB/T9330)、GB/T12706-2008《额定电压1kV(Um=1.2kV)35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件》(下文简称GB/T12706)、GB/T14049-2008《额定电压10 kV 架空绝缘电缆基本信息》(下文简称GB/T14049)等电缆产品国家准则(准则族)的要旨,对比GB/T8815-2008《电线电缆用软聚氯乙烯塑料》(下文简称GB/T8815)、GB/T32129-2015《电线电缆用无卤低烟阻燃电缆料》(下文简称GB/T32129)等电缆质料国家准则及GB/T18380-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》(下文简称GB/T18380)、GB/T2951-2008《电缆和光缆绝缘和护套质料通用试验方法》(下文简称GB/T2951)等准则族的要旨,结合常见质料小case,对区域在绝缘及护套质料几个认识误区进行了归纳探讨。

 

误区一、绝缘及护套质料无足轻重

 

 

上卫上,由于电线电缆产品中绝缘和护套质料占其质料总底的比例一贯不超过20百分比,易于 很多电缆集团将其视为非要紧质料,质料极易被忽视,导致在供应商决定、质料型号决定及进货检验关键存在较大的随意性。再是,“西安奥凯小case电缆”事件的爆发引起了祖国对电线电缆产品“导体打折”小case的充溢重视,在产品味量关键,各界越来越多的将care力聚焦到电缆导体质料上。加之目上在对电缆集团有刚性约束的《强制性产品认证实施细则  电线电缆产品》CQC-C0101-2014、2018年12月1日生效的《电线电缆产品生产许可证实施细则》中,对工厂质料检验的要旨仅限于制定检验/验证规定、保存检验/验证记录,使集团无需对质料检验做出实质 技术实现 性规定即可通过审查,很多集团易于 在一定程度上觉得绝缘、护套质料质料不太要紧。

就现实来说,绝缘和护套质料的质料决定了电缆的电气绝缘性能、机器物理性能、耐环境条件性能,直接影响电缆耐燃烧性能,在电缆产品准则中,70百分比左右的考核porject是由绝缘和护套质料质料决定或与其有关。笔者对部分典型产品的与绝缘护套质料质料直接相关的porject数相对试验总porject数占比进行了统计,数据见表1:

表1

准则

典型产品

与绝缘护套质料质料直接相关的porject数

型式试验试验porject总数

占比(百分比)

GB/T5023.3

60227IEC01(BV)

15

23

65.2

GB/T5023.4

60227IEC10(BVV)

34

44

77.3

GB/T12706.1

YJV 0.6/1

29

39

74.4

GB/T12706.3

YJV 26/35

40

60

66.7

GB/T9330.3

WDZA—KYJY

28

39

71.8

GB/T14049

JKLYJ

19

28

67.9

易于 得出,从我主题对近三年承担的电线电缆国家监督抽查及省级监督抽查数据统计归纳上来看,由于绝缘及护套质料原因导致的不合格数占比也为约70百分比,数据见表2:

表2

不合格porject性质

出现频次  

不合格总数

占比(百分比)

与绝缘护套质料质料无关的porject(导体直流电阻、结构尺寸、曲挠、标志等)

25

83

30.1

与绝缘护套质料质料直接相关的porject

58

69.9

出于扶掖电缆集团进行质料提升的需要,我主题2017至2018年以风险风险监测的方式对某市电缆集团在生产线上所用的绝缘及护套质料抽样进行了,共抽查104批次,结果显示合格率仅为81百分比

从上面归纳吾们 综观,虽然绝缘及护套质料占电缆质料总底不到20百分比 ,但它们直接影响了约70百分比的电缆成品味量特性,导致了约70百分比的质料不合格,并且目上吾们电缆集团所用的原质料质料堪忧,属于货真价实的“关键少数”,在电线电缆质料提升中,高度重视绝缘及护套质料的质料,充溢做好这关键的质料把握能够用较少的投入获得较大的收益进而增强集团合作力,再是《强制性产品认证实施细则  电线电缆产品》、《电线电缆产品生产许可证实施细则》本质上是通过产品一致性、产品准则的符合性等要旨对质料质料进行了规定,必须引起充溢重视。

 

 

误区二、采取应用符合绝缘及护套准则要旨的质料就能满足生产合格电缆产品的需要

 

 

对于电线电缆绝缘及护套生产中常用的聚氯乙烯(以下简称PVC)、交联聚乙烯(以下简称XLPE)及无卤低烟聚烯烃质料,均有各自的国家及区域准则,当上电线电缆集团普遍认为这些质料准则均为权威组织发布,推销符合质料准则要旨的绝缘及护套料就能满足电缆产品准则的要旨,易于 在推销合同中基本以这些质料准则作为质料验收按照。

电线电缆绝缘和护套的生产中PVC应用得最广泛。就PVC绝缘而言,GB/T5023规定的所使用的质料型号分别为PVC/C(导体最高work温度70℃)、PVC/D(导体最高work温度70℃柔软型)、PVC/E型(导体最高work温度90℃),GB/T9330分别为PVC/A(导体长期允许的work温度70℃)、PVC/D(导体长期允许的work温度70℃柔软型),GB/T12706规定的型号分别为PVC/A(导体长期允许的work温度70℃,≤1.8/3kV级)、PVC/B(导体长期允许的work温度70℃,3.6/6kV级),而电缆集团推销PVC电缆料的习惯引用的验收准则为GB/T8815,此道将PVC绝缘质料分类为J-70(导体最高work温度70℃)、JR-70(导体最高work温度70℃柔软型)、J-90(导体最高work温度90℃)、JGD-70(导体最高work温度70℃,3.6/6kV及以下)。需要care的是,虽然GB/T8815准则也给出了对应work温度等,对于电缆产品质料选用上有一定的参考性,但是GB/T8815准则和电缆产品准则在实际质料型号、试验porject、指标要旨、试验方法上都有着一定的异议,并且目上未见有公认的 技术实现 文件细目这些异议间的数据关联或替换关系。下面在表3中举例说明PVC质料需care的部分异议:

3

指标(porject)

电缆产品准则要旨

质料准则对应要旨

主要异议

是否有公认 技术实现 文件细目异议间的数据关联或替换关系

PVC的低温性能

GB/T5023中规定为低温卷绕或低温拉伸(按照外径尺寸二选一)、低温冲击

GB/T8815中规定为冲击脆化

GB/T5023是考核低温下抗形变及抗刚性冲击的能力,GB/T8815考核低温下抗剪切冲击能力,试验原理不同

PVC的热冲击性能

GB/T5023中规定为 摄氏压力,测试刀口产生的压痕深度

GB/T8815中规定为热变形,考核圆形压棒产生的厚度改动率

试验原理同样,试验设备、所采集的数据形式不同

护套热稳定(选取GB/T12706中对ST2型护套料与GB/T8815中对应的HI-90料进行对比)

GB/T12706规定按照GB/T2951.32的规定,将条状试样放入长110mm,外径5mm,内径(4.0±0.5mm的试管,用PH1-10的普通试纸插入试管口,加热至200℃,开口测试试纸变红的时间

GB/T8815中规定将颗粒状试样放入长95mm,内径12mm-13mm的试管,刚果红试纸环放试管口,加热至200℃,封口测试试纸变蓝的时间

试验原理同样,但试样形状、试管尺寸、试纸类型、试纸放置方式、试验终止条件均不同

绝缘吸水试验(选取GB/T12706中对PVC/A型料与GB/T8815中对应的J-70JJD-70料进行对比)

按照GB/T2951.13的规定,通过绝缘线芯在work温度下的水中耐受相应直流电压的能力(导体对水),考核质料的吸水率

未作要旨

质料准则未作要旨

燃烧

按照GB/T18380准则族进行单根垂直燃烧或成束燃烧试验测量火焰蔓延跨距,结果应符合准则要旨

按照GB/T2406-19931试验,测量质料燃烧所需的最低氧浓度,结果应符合需方要旨

GB/T18380准则族评定电缆成品在火焰条件下垂直蔓延的环境,GB/T2406-1993准则评定质料在规定试验条件下的性能,明确说明“不能用于评定质料在实际使用条件下着火的危险性”,试验鹄的、原理及结果判定均不同

a

a此道异议在笔者主持完成的原国家质检总局科研课题“低烟无卤阻燃环保电缆结构、手工制作与质料之间的关系”中有较详细的归纳研究。

相似的小case还在XLPE绝缘及无卤低烟聚烯烃护套产品上,需care的部分异议见表4

4

指标(porject)

电缆产品准则要旨

质料准则对应要旨

主要异议

是否有公认 技术实现 文件细目异议间的数据关联或替换关系

烟密度(选取无卤低烟阻燃电缆及其所用的无卤低烟聚烯烃护套质料进行对比)

按照GB/T17651.2-19982的要旨,测试透光率

GB/T32129规定按照GB/T8323.2-20083,测试比光密度

GB/T17651.2-1998评定电缆成品经过一定量的酒精明火点燃下电缆成品(含绝缘、填充及护套等质料)的累积烟发散量(以透光率计),

GB/T8323.2-2008仅分别考核质料在热辐射源下有引燃火焰和无引燃火焰状态下的光衰加权值(以比光密度计),

试验鹄的、原理及结果判定均不同。

热延伸

GB/T12706要旨按照GB/T2951.21-2008的规定,从成品内层制取0.8mm-2.0mm厚的试样

JB/T10437-2004要旨按照GB/T2951.5-1997的规定,整片制取(1.0±0.1mm厚的试样

成品是外层单面加热交联并从内层制取样样品,厚度0.8mm-2.0mm

质料是整体加热交联,无取样部位规定,厚度(1.0±0.1mm

绝缘热收缩

按照GB/T2951.13试验,考核试样加热再冷却下的收缩率

未作要旨

质料准则未作要旨

通过上面对比归纳可见,如果easy不加区分的采取应用符合各自准则的绝缘及护套料来制造各类电线电缆产品,带来的下果将是产品味量不合格或者是底的上升(基于同样的原因,内护套等质料也是如此)。由此可见,吾们电缆集团在质料选用及验收过程中,需要在将质料准则作为推销合同的质料验收准则的底子上,将符合电缆产品准则并有良好的手工制作性能作为兜底条款。

 

 

误区三、相似产品采取应用同样的绝缘护套质料及同样的加工手工制作,质料不会有显著的异议

 

 

在吾们检验work中,经常有集团在收到不合格报告存在疑惑——先上用同样的质料及手工制作生产的类似产品都能通过检验,Now怎么通不过?就现实来说,电线电缆产品针对预期使用条件的不同形成型号规格繁多,即使同一个准则内的产品亦有数十至上百个型号规格,不同型号间存在质料、结构及尺寸上的异议,同型号不同规格间存在结构、尺寸上存在异议,这些异议会使同样质料即便经过同样手工制作也会呈现出不同的整体质料特性。以下是几个普遍存在且值得care的小case:

——低压挤包绝缘的交联。目上,在低压挤包交联绝缘生产上,基本都采取应用硅烷交联绝缘质料,莫过于现交联过程的化学反应原理为:交联聚乙烯聚合物通过加温,在硅烷醇缩合催化剂的感化下,遇水发生水解,易于 形成网状的氧烷链交联结构。易于 在交联方式上是通过温水或蒸汽的蒸煮实现挤包绝缘的交联,此过程的主要手工制作参数为蒸煮的温度和时间,各厂的交联手工制作文件基本都统一采取应用将温度把握在90℃至95℃、交联时间6钟点左右。就现实来说,不同规格的电缆有着不同的绝缘厚度,随着厚度的增加,绝缘内外层达到手工制作温度及接触水分子完成水解进而形成网状结构的时间存在一定异议;即便同一绝缘厚度的线芯,随着装盘层数的增加,卷绕在电缆盘上的表层线芯和中点层线芯达到手工制作温度及接触水分子完成水解进而形成网状结构的时间也存在一定异议。易于 得出,揣摩到不同供应商生产交联料在配方、基料、催化剂、抗氧剂等关键的异议,其产品也有着不同的手工制作特性、需要不同的手工制作参数。易于 ,一刀切的采取应用一个手工制作参数,匆子 侄贸鱿郑河捎谌绺 原因中点层蒸煮不足遭成交联不充溢,导致热延伸试验不合格,或者过度蒸煮确保交联充溢,但增加了能耗、降低了生产效率,使得生产底上升。解决办法为将该过程作为特殊过程,做好过程参数确认,列出不同供应商的质料在不同绝缘厚度和装盘层数的手工制作参数,实现精细化生产、保证产品味量。

——电缆的阻燃与抑烟。当上电线电缆燃烧性能均按照GB/T18380准则族的要旨进行,在GB/T18380中将燃烧分为单根垂直燃烧和成束,大多数电缆用户及集团都认为成束燃烧的级别高于单根垂直燃烧,成束燃烧中按照A类(含AFR类)、B类、C类、D类来分,级别依次降低,且区域惯例认为燃烧性能是由电缆中非金属质料的氧指数来决定的,燃烧要旨越高对质料的氧指数越高,惯例要旨的质料氧指数见表5(D类基本无集团生产,未纳入)。

表5

质料类型

A类成束燃烧的质料氧指数要旨

B类成束燃烧的质料氧指数要旨

C类成束燃烧的质料氧指数要旨

单根垂直燃烧的质料氧指数要旨

聚氯乙烯

大于36

32-34

大于30

不做要旨

聚烯烃

大于38

34-36

大于32

大于32

很多集团认为只要质料符合上表要旨,所生产的尽数产品都能合格,遗憾的是这就现实来说是对准则的误读,且吾们测试的实际环境不能支持如该 惯例说法。从从质料准则而言,氧指数反应了质料燃烧所需的最低氧浓度,它有高低之分,但产品准则的角度来看,无尽数一个准则说明了燃烧等级分类上谁高谁低,从试验方法准则族GB/T18380的试验原理上来看,区分各类燃烧级其余按照是每米试样内非金属质料的体积及供火时间,其模拟的是电缆在不同敷设方式、固定的氧气供给条件下抗火焰蔓延的能力而非耐燃烧的级别高低。吾们的实验数据也说明了如该 小case:近期我主题分别接收到来自福建及湖北电缆集团的WDZB-BYJ产品各一个,均是通过了B类成束燃烧,但是未能通过单根垂直燃烧试验。

低烟电缆要旨质料具有较好的抑烟特性,但质料的比光密度不等同于成品的烟密度,吾们应该关注质料比光密度试验准则GB/T8323.2-2008其余明应用范围的1.3中的表述——“本测试主要用于研发和建筑物、火车、船只等的消防安全工程,而不能作为建筑物等级评定的底子或其他鹄的。没有供给预测在其他(实际)燃烧条件下由暴露在热源或火焰中的质料产生烟密度的底子,也没有建立与其他测试方法得到的数据的尽数联系……”,易于 ,吾们不能easy的认为质料比烟密度合格与否决定了成品烟密度是否合格。

就现实来说,吾们在2014年完成的原国家质检总局科研课题“低烟无卤阻燃环保电缆结构、手工制作与质料之间的关系”的研究结果显示,质料的比光密度、表5所列氧指数分别为电缆通过烟密度和成束燃烧试验的需要条件但非充溢条件,是否能通过试验还需要对电缆结构进行优化策划,需care以下几点:1、外护套下策划阻燃隔氧层以尽量延迟火焰深入至内层的时间;2、电缆内部结构尽可能的紧密,以避免因在燃烧过程中气流速度在缝隙中加快而助长火势;3、就聚烯烃质料而言,除揣摩氧指数外,还应有还必须在燃烧过程中能分解吸热、产生水蒸气稀释氧气浓度并带走热量,再是还应有良好的结壳性,以将热量及氧气隔绝在隔氧层及绝缘外;4、填充质料应同样采取应用抑烟产品,避免其在受热过程中的产烟导致成品烟密度过高如该圆素的协同感化,在提高阻燃性能的再是还能达到抑制烟产生的成果;5、care由于烟密度试验方法准则GB/T17651.2-1998规定试样产品外径在40mm、20mm、10mm、5mm这几处各需依次增加一根样品,由此会带来烟密度测试值的跳跃,在产品策划上,当外径接近这几个数值时宜揣摩适当加大以跨过跳跃点获取有利试验条件、增大通过试验的可能性b

b需要care的是,此处只是合理的规避了准则中不利试验的条件,增加了通过试验的可能性,并非在本质上提高了产品在使用条件下的烟密度性能,就现实来说环境正好相悖——由于电缆外径加大增加了表面过火面积而增加了产烟量。

 

 

误区四、绝缘及护套质料的质料不易把握

 

 

电线电缆用绝缘及护套质料的检验需要专用的样品制备设备和部分专用检验设备,样品制备过程也较为复杂,且部分性能的测试周期可长达10天左右,易于 部分瞩望对原质料质料进行自我把握的集团会有这样的质疑:难道吾们额外配备了这么多资源下,每次进货抽检还需要十来天才能知道结果,数十上百吨的质料堆放在仓库等待结果才能细目是否能够投入生产,这没有可操作性,绝缘和护套质料质料不易把握!

就现实来说在做好成品检验和供应商管理work下,这些质料的质料是完全能够在险些不额外增加底的条件下得到有效把握的。起首,许可证和3C的管理规定均要旨工厂做好成品出厂检验,吾们可以在挤出手工制作记录中做好原质料追溯记录,再结合出厂检验要旨增加热收缩试验等少数老化上porject,即可通过出厂检验结果追溯验证质料是否合格,易于 得出,电缆集团出于投标等需要经常会进行型式试验,可在此时注明原质料来源,通过型式试验来验证质料的全性能是否合格。在此底子上,和供应商签订年度合同,约定这样的质料把握方式:正常供货模式下出现一次不合格下,起首赔偿先期带来的损失,下续缩减推销量并采取加严把握模式,需对供货产品逐批进行全性能测试下方可投入使用,若连续3批次合格则回到正常供货模式,若其余不合格则取消合格供应商资格。如此一来,可将电线电缆集团的进货检验压力转变为质料供应商质料把握及诚信的压力,有效的提高质料质料。

通过上面的归纳不难看出,切实提高绝缘及护套质料质料是提高电线电缆产品味量的要紧底子。

从宏观上,吾们需要推动质料准则的修订,促进质料与产品准则间协调一致,提高质料准则对产品准则的支持度;以实际使用条件为导向修订试验方法准则,使得试验条件更接近实际、所得数据更客观的反应产品在实际条件下的质料水平。

从微观上,电线电缆生产集团宜针对表3、表4梳理出来的产品准则及质料准则间的异议以及“误区三”中的小case及思路,做好产品结构策划、质料选型及手工制作验证work,以确保电线电缆成品味量符合要旨为上提,通过合理的产品结构策划,做好各型号规格的产品策划验证,正确的选用质料,采取应用合理的加工手工制作,降低能耗、提高生产效率易于 降低底。在推销把握上,需建立有效的质料进货检验/验证规则和互利的供应商管理制度。

 
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