蒲兵艦　馬德英　王吉　王天　王震宇　楊濤

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南鄭州　450052）

線(xiàn)纜類(lèi)物資抽檢項(xiàng)目及主要質(zhì)量問(wèn)題述評(píng)

蒲兵艦馬德英王吉王天王震宇楊濤

（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院，河南鄭州450052）

針對(duì)2014、2015年的抽檢工作，重點(diǎn)介紹導(dǎo)線(xiàn)、架空絕緣電纜和電力電纜3類(lèi)線(xiàn)纜類(lèi)物資的主要檢測(cè)項(xiàng)目、各檢測(cè)項(xiàng)目考核的性能，并重點(diǎn)論述3類(lèi)線(xiàn)纜物資近2a抽檢中發(fā)現(xiàn)的主要質(zhì)量問(wèn)題及產(chǎn)生問(wèn)題的原因，對(duì)了解線(xiàn)纜類(lèi)物資及開(kāi)展相關(guān)檢測(cè)工作具有指導(dǎo)作用。

線(xiàn)纜；導(dǎo)線(xiàn)；架空絕緣電纜；電力電纜；導(dǎo)體直流電阻；絕緣熱延伸

線(xiàn)纜是電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要承擔(dān)著電能傳輸和電能分配的作用。線(xiàn)纜按照用途及絕緣型式的不同，主要分為導(dǎo)線(xiàn)、架空絕緣電纜和電力電纜3種類(lèi)型［1］。其中，導(dǎo)線(xiàn)主要以空氣為絕緣介質(zhì)，在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)中通過(guò)絕緣子與桿塔連接，導(dǎo)線(xiàn)本身不考慮絕緣問(wèn)題，實(shí)際使用中主要考慮其通流能力和機(jī)械性能，絕緣方面通過(guò)桿塔設(shè)計(jì)和絕緣子選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)，適用于輸電走廊充裕的各種電壓等級(jí)輸電線(xiàn)路。架空絕緣電纜以自身絕緣層為絕緣介質(zhì)，仍采用架空布置的方式，由于其自身?yè)碛薪^緣層，布置時(shí)可以縮小相間距離，減小對(duì)線(xiàn)路支撐件的絕緣要求，主要適用于人口稠密線(xiàn)路走廊狹窄、林帶及樹(shù)木生長(zhǎng)比較快的地區(qū)［2］。架空絕緣電纜絕緣層材質(zhì)以聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯為主，主要應(yīng)用于城市配電網(wǎng)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)中除考慮通流能力和機(jī)械性能外，還需考慮其絕緣性能［3］。電力電纜以自身絕緣材料作為絕緣介質(zhì)，按絕緣型式不同，分為油浸絕緣和塑料絕緣兩大類(lèi)，對(duì)于35kV及以下電力電纜以塑料絕緣為主，電力電纜通常采用地埋式布置方式，特別適用于城市輸配電網(wǎng)領(lǐng)域［4］。

除電力電纜在安裝完成后開(kāi)展交接耐壓試驗(yàn)考核其絕緣性能外，對(duì)于線(xiàn)纜類(lèi)物資，一直以來(lái)缺乏有效的質(zhì)量管控措施。隨著近幾年城市電網(wǎng)絕緣化、電纜化的不斷推進(jìn)，架空絕緣電纜和電力電纜的數(shù)量迅速增加。由于線(xiàn)纜自身質(zhì)量問(wèn)題引發(fā)的電網(wǎng)故障也急劇增加。為加強(qiáng)公司物資質(zhì)量管理水平，提升入網(wǎng)物資產(chǎn)品質(zhì)量。在國(guó)網(wǎng)公司的組織下，各省成立了物資質(zhì)量檢測(cè)中心。河南電力物資質(zhì)量檢測(cè)中心主要負(fù)責(zé)河南省電力公司新采購(gòu)物資的質(zhì)量檢測(cè)工作，中心自2012年成立以來(lái)，完成了數(shù)千個(gè)線(xiàn)纜樣品的質(zhì)量檢測(cè)工作，現(xiàn)將主要檢測(cè)項(xiàng)目和近兩年檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行述評(píng)。

1　線(xiàn)纜抽檢項(xiàng)目

結(jié)合國(guó)網(wǎng)公司抽檢作業(yè)規(guī)范及檢測(cè)中心自身試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)情況，針對(duì)不同線(xiàn)纜物資開(kāi)展不同的檢測(cè)項(xiàng)目。

1.1導(dǎo)線(xiàn)

導(dǎo)線(xiàn)主要類(lèi)型為鋼芯鋁絞線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)抽檢主要考核其導(dǎo)電性能和機(jī)械性能，國(guó)家電網(wǎng)公司《輸電線(xiàn)路導(dǎo)地線(xiàn)抽檢作業(yè)規(guī)范》對(duì)導(dǎo)線(xiàn)設(shè)置了28個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，檢測(cè)對(duì)象覆蓋導(dǎo)體單線(xiàn)、承載單線(xiàn)和絞線(xiàn)。通過(guò)對(duì)28個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行梳理、整合，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)主要開(kāi)展的檢測(cè)項(xiàng)目及考核性能如下。

1.1.1導(dǎo)線(xiàn)直流電阻。對(duì)于鋼芯鋁絞線(xiàn)直流電阻計(jì)算中，忽略鋼線(xiàn)的電導(dǎo)率，即僅考慮鋁線(xiàn)的電阻值。檢測(cè)中采用電壓電流法，由于導(dǎo)線(xiàn)本身電阻值很小，測(cè)量中采用內(nèi)接法。

導(dǎo)體直流電阻與導(dǎo)體的截面積直接相關(guān)，同時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的絞制會(huì)帶來(lái)直流電阻的增加，標(biāo)準(zhǔn)要求值綜合考慮了導(dǎo)體截面和繞制因素，并規(guī)定將測(cè)試值折算至20℃/km時(shí)的電阻值，不得出現(xiàn)正偏差。

1.1.2導(dǎo)線(xiàn)節(jié)徑比。節(jié)徑比定義，絞線(xiàn)中單線(xiàn)的節(jié)距與該層的外徑之比。

檢測(cè)中常采用紙帶法，在平放并拉直的試樣上，用薄紙帶沿試樣軸向緊貼在試樣表面，用鉛筆或其他適當(dāng)?shù)姆绞綇?fù)制出該層股線(xiàn)的絞合條紋，然后用鋼、皮尺測(cè)量（n+1）股的距離為節(jié)距，外徑通常采用游標(biāo)卡尺測(cè)量得到。

節(jié)徑比直接影響導(dǎo)線(xiàn)多層間的絞合力，節(jié)徑比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致絞合力不足而出現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)散股現(xiàn)象，但節(jié)徑比也不宜過(guò)小，這是因?yàn)榘凑漳壳皣?guó)標(biāo)右向捻制導(dǎo)線(xiàn)，在張力放線(xiàn)過(guò)程中存在左捻回松效應(yīng)，其回松程度與放線(xiàn)張力成正比，與外層股線(xiàn)捻制緊密程度成正比，因此其節(jié)徑比愈小，捻制愈緊密，放線(xiàn)中回松力越大。因此，節(jié)徑比需控制在合適的范圍內(nèi)。

節(jié)徑比要求，對(duì)于鋁和鋁合金絞層，外層節(jié)徑比為10～14，內(nèi)層節(jié)徑比為10～16，且對(duì)于多層絞層，任何層的節(jié)徑比應(yīng)不大于緊鄰內(nèi)層的節(jié)徑比。

1.1.3單線(xiàn)抗拉強(qiáng)度。單線(xiàn)抗拉強(qiáng)度是考核其機(jī)械性能的關(guān)鍵指標(biāo)。單線(xiàn)的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)從絞線(xiàn)上選取的單線(xiàn)上進(jìn)行。單線(xiàn)試驗(yàn)抗張強(qiáng)度為斷裂負(fù)荷除以單線(xiàn)的截面積，應(yīng)不小于其絞前抗拉強(qiáng)度的95%。

1.2架空絕緣電纜

目前常見(jiàn)的架空絕緣電纜主要為1kV和10kV架空絕緣電纜，受送檢樣品尺寸限制，主要開(kāi)展導(dǎo)電性能和絕緣層性能檢測(cè)。國(guó)家電網(wǎng)公司《架空絕緣電纜抽檢作業(yè)規(guī)范》對(duì)架空絕緣電纜本體設(shè)置了15個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，檢測(cè)對(duì)象覆蓋導(dǎo)體和絕緣層。檢測(cè)中心對(duì)架空絕緣電纜主要開(kāi)展檢測(cè)項(xiàng)目及考核性能如下。

1.2.1導(dǎo)線(xiàn)直流電阻。架空絕緣電纜以鋁導(dǎo)線(xiàn)為主，其檢測(cè)原理與導(dǎo)線(xiàn)相同，測(cè)試值也需折算至20℃/km時(shí)的電阻值。

由于架空絕緣電纜測(cè)試中需要?jiǎng)兂^緣層，過(guò)程中需做好導(dǎo)體防護(hù)工作，防止剝離中損傷導(dǎo)體影響測(cè)試結(jié)果。

1.2.2絕緣厚度測(cè)量。架空絕緣電纜絕緣材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯，其中以交聯(lián)聚乙烯為主。絕緣層厚度直接影響其絕緣強(qiáng)度，因此絕緣厚度與電壓等級(jí)直接相關(guān)。

1.2.3絕緣熱延伸試驗(yàn)。絕緣熱延伸試驗(yàn)是考核交聯(lián)聚乙烯絕緣材料在熱和負(fù)荷作用下塑性變形和永久變形的一種檢驗(yàn)方法，將從絕緣皮上取得并制成的啞鈴型試樣在約200℃的試驗(yàn)溫度和一定負(fù)重的條件下，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間熱老化后的延伸率變化來(lái)體現(xiàn)塑性變形和永久變形，主要考核交聯(lián)聚乙烯絕緣材料的原料配比與交聯(lián)工藝。

1.3電力電纜

目前110kV及以上電壓等級(jí)的電力電纜應(yīng)用較小，河南公司送檢的電力電纜以10kV和35kV電壓等級(jí)為主，對(duì)于電力電纜主要開(kāi)展結(jié)構(gòu)尺寸、導(dǎo)電性能和絕緣材料性能檢測(cè)。國(guó)家電網(wǎng)公司《電力電纜抽檢作業(yè)規(guī)范》對(duì)10～35kV電纜本體設(shè)置了16個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，檢測(cè)對(duì)象覆蓋導(dǎo)體、絕緣層和護(hù)套。檢測(cè)中心對(duì)電力電纜主要開(kāi)展檢測(cè)項(xiàng)目及考核性能如下。

1.3.1導(dǎo)線(xiàn)直流電阻。由于電力電纜主要采用地埋式布置方式，導(dǎo)體重量對(duì)其布置中機(jī)械張力的影響可以忽略，而且電力電纜多用于負(fù)荷集中區(qū)域，通流能力要求高。因此，相比于架空絕緣電纜，電力電纜較多使用銅作為導(dǎo)體，對(duì)于電力電纜，其直流電阻檢測(cè)原理與導(dǎo)線(xiàn)相同，測(cè)試結(jié)果也需折算至20℃/km時(shí)的電阻值。

電力電纜測(cè)試中也需剝除絕緣層，因此剝離過(guò)程中也要做好導(dǎo)體防護(hù)工作。

1.3.2電纜結(jié)構(gòu)尺寸檢查。電力電纜結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外主要有導(dǎo)體、絕緣層、金屬屏蔽層、內(nèi)襯層、金屬套和外護(hù)套，檢測(cè)中主要對(duì)絕緣層、金屬套和外護(hù)套厚度進(jìn)行測(cè)量，三相電纜金屬套以鋼鎧為主，具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)電纜起保護(hù)作用；所有的電纜都具有外護(hù)套，外護(hù)套材料為熱塑性材料或彈性體，外護(hù)套材料應(yīng)有一定的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)電纜起保護(hù)作用；10～35kV電力電纜絕緣材料主要有聚氯乙烯、乙丙橡膠和交聯(lián)聚乙烯，其中以交聯(lián)聚乙烯為主，絕緣層厚度直接影響其絕緣強(qiáng)度，因此絕緣厚度與電壓等級(jí)直接相關(guān)。

1.3.3絕緣熱延伸試驗(yàn)。電力電纜絕緣熱延伸試驗(yàn)方法和考核內(nèi)容與架空絕緣電纜相同。

2　線(xiàn)纜檢測(cè)情況

2014年線(xiàn)纜類(lèi)物資共檢測(cè)完成361個(gè)，合格數(shù)為299個(gè)，檢測(cè)合格率82.8%。共發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題62個(gè)，處理供應(yīng)商不良行為23起。2015年線(xiàn)纜類(lèi)物資共檢測(cè)完成222個(gè)，合格數(shù)為201個(gè)，檢測(cè)合格率90.5%。共發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題21個(gè)，處理供應(yīng)商不良行為13起。2014、2015年各類(lèi)線(xiàn)纜物資檢測(cè)情況如圖1所示。

圖1　2014、2015年線(xiàn)纜總體檢測(cè)情況表

由圖1可知，隨著物資抽檢工作的開(kāi)展，2014-2015年除導(dǎo)線(xiàn)合格率維持97.8%外，其余線(xiàn)纜物資合格率均有提升，其中電力電纜提升明顯，反映了物資抽檢工作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的提升作用。

為更好地了解各類(lèi)線(xiàn)纜主要產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)電力電纜、架空絕緣電纜和導(dǎo)線(xiàn)分年度分類(lèi)別進(jìn)行闡述。

2.12014年抽檢情況

2014年共檢測(cè)線(xiàn)纜類(lèi)物資樣品361個(gè)，其中檢測(cè)電力電纜115個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)87個(gè)，合格率為75.7%；架空絕緣電纜201個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)168個(gè)，合格率為83.6%；導(dǎo)線(xiàn)45個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)44個(gè)，合格率為97.8%。

2.1.1導(dǎo)線(xiàn)抽檢情況。導(dǎo)線(xiàn)45個(gè)樣品中有35個(gè)進(jìn)行了導(dǎo)體直阻測(cè)量，全部合格，合格率為100%；35個(gè)樣品進(jìn)行了節(jié)徑比測(cè)量，34個(gè)合格，合格率為97.1%；33個(gè)樣品進(jìn)行了單線(xiàn)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，全部合格，合格率為100%。

2.1.2架空絕緣電纜抽檢情況。架空絕緣電纜201個(gè)樣品全部進(jìn)行了絕緣厚度測(cè)量、導(dǎo)體直阻測(cè)量和絕緣熱延伸試驗(yàn)，其中絕緣厚度測(cè)量199個(gè)合格，合格率為99.0%；導(dǎo)體直阻測(cè)量189個(gè)合格，合格率為94.0%；絕緣熱延伸113個(gè)合格，合格率為89.1%；42個(gè)樣品進(jìn)行了絕緣機(jī)械特性試驗(yàn)，全部合格，合格率為100%。

2.1.3電力電纜抽檢情況。電力115個(gè)樣品全部進(jìn)行了絕緣厚度（偏心度）測(cè)量、導(dǎo)體直阻測(cè)量和絕緣熱延伸試驗(yàn)，其中絕緣厚度（偏心度）測(cè)量114個(gè)合格，合格率為99.1%；導(dǎo)體直流電阻89個(gè)合格，合格率為77.4%；絕緣熱延伸試驗(yàn)113個(gè)合格，合格率為98.3%；106個(gè)樣品進(jìn)行了絕緣機(jī)械特性試驗(yàn)，105個(gè)合格，合格率為99.1%；59個(gè)樣品進(jìn)行了電纜結(jié)構(gòu)檢查、測(cè)量，58個(gè)合格，合格率為98.3%。

2.22015年抽檢情況

2015年共檢測(cè)線(xiàn)纜類(lèi)物資樣品222個(gè)，其中檢測(cè)電力電纜55個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)54個(gè)，合格率為98.2%；架空絕緣電纜122個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)103個(gè)，合格率為84.4%；導(dǎo)線(xiàn)45個(gè)，檢測(cè)合格數(shù)44個(gè)，合格率為97.8%。

2.2.1導(dǎo)線(xiàn)抽檢情況。導(dǎo)線(xiàn)45個(gè)樣品中有28個(gè)進(jìn)行了導(dǎo)體直阻測(cè)量，全部合格，合格率為100%；24個(gè)樣品進(jìn)行了節(jié)徑比測(cè)量，23個(gè)合格，合格率為95.8%；20個(gè)樣品進(jìn)行了單線(xiàn)抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，全部合格，合格率為100%。

2.2.2架空絕緣電纜抽檢情況。架空絕緣電纜122個(gè)樣品全部進(jìn)行了絕緣厚度測(cè)量、導(dǎo)體直阻測(cè)量和絕緣熱延伸試驗(yàn)，其中絕緣厚度測(cè)量全部合格，合格率為100%；導(dǎo)體直阻測(cè)量全部合格，合格率為100%；絕緣熱延伸試驗(yàn)107個(gè)合格，合格率為87.7%；3個(gè)樣品進(jìn)行了絕緣機(jī)械特性試驗(yàn)，全部合格，合格率為100%。

2.2.3電力電纜抽檢情況。電力55個(gè)樣品全部進(jìn)行了絕緣厚度（偏心度）測(cè)量、導(dǎo)體直阻測(cè)量和絕緣熱延伸試驗(yàn)，其中絕緣厚度（偏心度）測(cè)量全部合格，合格率為100%；導(dǎo)體直流電阻54個(gè)檢測(cè)合格，合格率為98.2%；絕緣熱延伸試驗(yàn)全部合格，合格率為100%；10個(gè)樣品進(jìn)行了絕緣機(jī)械特性試驗(yàn)，全部檢測(cè)合格，合格率為100%。

3　線(xiàn)纜檢測(cè)分析

結(jié)合2014、2015年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，線(xiàn)纜類(lèi)物資中導(dǎo)線(xiàn)整體質(zhì)量狀況較好，對(duì)于架空絕緣電纜和電力電纜，其質(zhì)量問(wèn)題仍相對(duì)突出，需長(zhǎng)期加以關(guān)注。

3.1電力電纜導(dǎo)體直阻不合格問(wèn)題突出

近2a，電力電纜導(dǎo)體直流電阻整體合格率為84.7%。電力電纜導(dǎo)體直阻較易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，這是因?yàn)樵陔娎|生產(chǎn)過(guò)程中，使用較細(xì)線(xiàn)徑的導(dǎo)體（尤其是銅導(dǎo)體）能大量節(jié)省生產(chǎn)成本，因此一些電纜廠(chǎng)家不惜鋌而走險(xiǎn)，供應(yīng)質(zhì)量較差的產(chǎn)品。同時(shí)，電纜導(dǎo)體直流電阻是電纜的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，若導(dǎo)體直阻超標(biāo)，運(yùn)行時(shí)有可能導(dǎo)致電纜過(guò)熱引發(fā)故障。因此，今后的檢測(cè)中應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)導(dǎo)體直流電阻檢測(cè)。

3.2架空絕緣電纜絕緣熱延伸不合格問(wèn)題突出

近2a，架空絕緣電纜的絕緣熱延伸合格率分別為89.1%和87.7%，相對(duì)于其他檢測(cè)項(xiàng)目仍較低。這主要反映了一些廠(chǎng)家在架空絕緣電纜的生產(chǎn)過(guò)程中，絕緣交聯(lián)工藝上控制不嚴(yán)，產(chǎn)品交聯(lián)度太低達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至出線(xiàn)個(gè)別廠(chǎng)家的產(chǎn)品該項(xiàng)目檢測(cè)不合格率高達(dá)40%以上。架空絕緣電纜絕緣熱延伸不合格，在負(fù)載較大時(shí)，絕緣層易因?qū)w發(fā)熱產(chǎn)生形變，進(jìn)而誘導(dǎo)絕緣破壞而引發(fā)故障。

［1］王中.鋼芯鋁絞線(xiàn)的捻勁與節(jié)徑比［J］.電力建設(shè)，2003（6）：29-33.

［2］韓伯鋒.電力電纜試驗(yàn)及檢測(cè)技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

［3］武蘭民.電力電纜抽檢作業(yè)規(guī)范［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2012.

［4］武蘭民.架空絕緣電纜抽檢作業(yè)規(guī)范［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2012.

Review of the Cable Material Sampling Project and Main Quality Problems

Pu BingjianMa DeyingWang JiWang TianWang ZhenyuYang Tao
（Henan Electric Power Research Institute，Zhengzhou Henan 450052）

Based on the sampling inspection work in 2014 and 2015，this paper mainly introduced the test items of overhead line，aerial insulated cable and power cable，the performance assessment of each item，the main quality problems of cables and the course of these problems of three types of cable materials found in nearly two years of sam?pling were also discussed，it has guiding role in understanding the cable material and carrying out the related inspec?tion work.

cable；overhead line；aerial insulated cable；power cable；conductor DC resistance；insulation layer hot set

F426.61

A

1003-5168（2016）08-0114-03

2016-07-20

蒲兵艦（1987-），男，碩士，工程師，研究方向：高電壓試驗(yàn)及高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備研究。