导体电阻不合格质量问题分析与对策研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：王琼（1990），男，江苏南京人，硕士研究生，工程师，研究方向为材料检验检测研究。-47-导体电阻不合格质量问题分析与对策研究 王 琼 江苏省产品质量监督检验研究院，江苏 南京 210007 摘要：摘要：导体电阻是电线电缆产品检测中十分重要且关键的检验检测项目，在日常监督抽查中时有不合格批次出现，从而可能会导致重大的产品质量安全风险和人身安全风险。本文从相关标准中对该项目的定义、规定、要求等内容着手，分析造成导体电阻项目不合格的若干因素，并对该产品的质量提升提出针对性的合理化建议，以此来更好地推动电线电缆产品质量的提高。关键词：关键词：导体电阻；检验检测；不合格；质量安全 中图分类号：中图分类号：TM2 1 前景概述 电线电缆是用于传输电力、传输信息和实现电磁能量转换的一大类电气产品，也是日常生活中十分常见的电气产品。近年来，电气安全火灾事故频发，究其原因，在一定程度上与电线电缆导体的电阻不满足使用要求有关。导体电阻是电线电缆产品质量中极其重要的质量指标，如果在使用过程中发现不合格，可能会造成“严重”等级的影响，造成重大的产品质量安全风险和人身安全风险。在日常使用过程中，导体电阻是否满足我国相应的国家技术标准的要求，决定了电线电缆的电传输性能与传输效率。通常情况下，导体电阻在满足相应的标准规范的条件下，其在后期的运行过程中能够在最大程度地降低电流通过时的电能损耗，提高电能的转化效率，继而可以延长相应的线路、设备的使用寿命。反之，如果其没达到相应的标准规范要求，电流在电线电缆中运行时，将会增大其电能损耗，影响线路的散热效果，使得电线电缆的绝缘层受到破坏，继而在电力输送过程中可能造成一定的安全隐患，影响运行使用的安全性。2 标准中的相关要求 在常见的电线电缆产品相关产品标准中，对导体电阻的性能要求和测试方法均有着明确的技术规范要求。以 GB/T 12706.1-2020 标 准 额 定 电 压 1 kV(Um=1.2 kV)到 35 kV(Um=40.5 kV)挤包绝缘电力电缆及附件 第 1 部分：额定电压 1 kV(Um=1.2 kV)和 3 kV(Um=3.6 kV)电缆为例，其中对于导体的电阻标准有着明确的要求，在标准的第 15.2 部分有规定，指出它是例行试验中的一项重要指标，其要求对于试验中的任意长度电缆的导体（包含同心导体）进行检测。并且在存放过程中，要尽量保证存放区域的温度符合相应的试验条件要求，使得样品导体的温度尽可能地接近室温。依据该导体电阻检测标准、公式、系数，将电阻测量值进行校正，使其在 20下，稳定在 1km长度的数值。试验中的样品导体，在 20时直流电阻应控制在标准规定的最大值以内，而同心导体在标称截面适用时，也需要按照 GB/T 3956 标准来进行操作。GB/T 9330-2020 标准塑料绝缘控制电缆中在8.2 部分对成品电缆的导体电阻有规定，指出导体直流电阻应符合 GB/T 3956-2008 的规定。例行试验时，应测量所有导体的直流电阻；型式试验时，应测量 3 芯导体的直流电阻(2 芯电缆应测量 2 芯导体的直流电阻)。一般情况下来说，导体电阻所依据的测试方法标准是 GB/T 3956-2008电缆的导体，标准中规定了该标准适用于标称截面积 0.5mm22500 mm2 的电力电缆和软线用的导体。标准中也规定了导体大致分为四种：第 1 种：实心导体；第 2 种：绞合导体；第 5 种：软导体；第 6 种：比第 5 种更柔软的导体。在产品标准和试验方法标准中，一般规定是测定导体在室温 20以下的情况下，其每公里长度的电阻值，确定该限定区间内电线电缆的导电性能，即电阻值的表征，从而明确导体对于电流的阻碍效能。中国科技期刊数据库 工业 A-48-3 产品质量监督抽查的安全风险形势现状 查阅近几年有关电线电缆产品监督抽查的相关公开资料，从 2022 年度国家市场监管总局对于电线电缆产品质量抽查结果公示的材料中发现，在本次抽检的3325 家电线电缆生产企业中，共选择了 3334 批次的电线电缆进行抽检，共有 93 批次的产品存在质量问题，其不合格率相比于2021年的3.3%下降了0.5个百分点。电线电缆产品近 3 年国家监督抽查的整体不合格率分别为 5.0%、3.3%、2.8%。从 2022 年的抽查数据来看，产品质量整体的安全风险有所降低。但是对于导体电阻项目，2022 年度的不合格批次占比为 12.9%，比 2021年度有所增加，其中近几年的数据分别为：2017 年度的不合格批次占比为 3.4%，2018 年度的不合格批次占比为 5.1%，2019 年度的不合格批次占比为 3.8%，2020年度不合格批次占比为 16.7%，2021 年度的不合格批次占比为 11.5%，表明该项目的重要性和产品质量安全风险不容忽视。4 不合格原因分析 主要从导体原材料、生产制造工艺等方面来进行分析。4.1 导体材料纯度不高，成分中杂质含量较多 铜、铝是电线电缆行业在进行电线电缆生产过程中主要的导体材料选择对象，相对而言，铜的使用率一般更高，是导体制作的主要核心部件。随着国内国际矿产资源的不断使用，铜矿资源的储备量在急速下降，因此，其使用成本也在不断提高。现阶段电线电缆生产企业导体电阻材料价格较高，是该行业面临的主要问题。部分企业为了降低生产成本，将占原材料大部分比例成本的铜材或其他导体材料缩水，或者使用含杂质较多的铜、铝，或者使用劣质的再生铜、再生铝等原材料。从产品结构上看，导体的截面积可以满足产品标准要求；然而由于这些原材料中含有较多的其它金属杂质，金属杂质是影响电阻性能的主要原因之一，其会导致电阻值超出相应的标准规定范围，进而使得导电性能降低，极易产生高热，加速了包覆在外的绝缘层的老化速度，当电线电缆长时间工作时，过载流将会击穿破坏绝缘层的材料，从而造成电线短路，严重情况下，还会造成火灾。4.2 导体截面积不达标 一般情况下指的是导体截面积过小。通常来说，导体的导电性能与导体截面积呈正相关，导体截面积越小，它的导体导电性能越差；反之，则导体导电性能越好。部分企业出于降低生产成本、提高自身经济效益的角度考虑，在生产过程中未严格执行标准规范要求，偷工减料，将导体线径缩水，故意以“小截面”充“大截面”，使导体的截面积减小，给产品质量安全和公众生命健康安全带来较大的风险隐患。4.3 生产工艺存在薄弱环节，导体拉丝工序控制不当，导体状态不稳定 部分生产企业的拉丝设备老旧，导致拉丝工艺存在不稳定的状态，造成拉丝后的导体表面质量不高，而表面质量往往对电阻值有较大影响，当外界环境因素影响较大时，甚至会导致测量值超标。退火工艺存在缺陷、环境不理想，会导致退火的导体状态不稳定，软硬不均匀，从而使得导体电阻测试值偏大。4.4 其他因素 在生产过程中，会对线缆进行绞制，但是在该工序中，因放线盘的张力有所不同，可能会导致导体松散，使得线缆内外层的空隙空间过多；线缆的存放时间过长，导体表面产生氧化；绝缘材料中某些化学成分对导体有腐蚀作用等等这些因素都有可能会导致导体电阻测试值偏大、项目不合格1。5 产品质量提升建议 5.1 原材料质量把控进一步增强 电线电缆生产企业要对进厂的原材料做好严格的质量把关和验收工作，不合格的原材料坚决做到“不进厂”，只有检验合格的原材料才能进入下一步的制造生产环节。原材料的质量控制是电线电缆行业的质量控制的主要环节，同时由于上游原材料价格波动较大将会对生产成本造成影响。对于很多生产企业来说，特别是小微企业，在原材料进厂、过程、出厂等检验环节的质量把控方面还存在着诸多问题，企业的主体质量意识较差。原材料在进厂时，仅需供应商提供检验报告即可，企业很少主动要求对原材料进行质量抽检，这给不合格原材料流转到生产环节留下了“可能”的空间，同时也给电线电缆的产品质量埋下了安全隐患。中国科技期刊数据库 工业 A-49-在电线电缆的前期制造过程中，特别是针对导体原材料的化学成分检验，显得尤为重要和关键，这为杜绝纯度不高或使用回收的导体材料进入到后期的生产过程提供了有力的“甄别”作用。针对以上原材料的质量问题，企业应建立一套完整的检验链，加强产品检验标准宣贯，增加并完善进厂检验、过程检验、出厂检验等重要环节，特别是针对原材料进厂部分，更要强化日常质量管理，规范企业生产，进一步把控好进厂的原材料质量。5.2 生产工艺进一步优化 企业加强对生产工艺的优化、提档升级。加大对科技的研发投入，加快新产品、新技术、新工艺的开发研究。特别是针对拉丝、退火等重要生产工序，企业应加大对产品生产过程中的阶段性检验监督，不合格产品坚决做到“不出厂”。电线电缆产品种类逐渐朝着多元化发展，不同型号、品种、材质的产品对应的产品标准存在着一定的差异性，技术参数也相差各异，但是，总体而言都需要经过拉丝、绞线、绝缘、成缆、恺装、挤外护套等多个生产步骤，在相应的生产流程中也存在着一些技术性问题。针对问题，企业应不断提高自身技术水平，积极引入新工艺、新材料，提高生产工艺的数字化、自动化、智能化水平，配置智能检验检测设备。为了生产出安全、可靠、合格的产品，需要对生产过程进行全方位、广领域、多角度的实时控制，总结相应的生产经验，以此为基础完善有效的生产流程，进一步优化和提高生产工艺技术2。5.3 加强市场监管力度 各级市场监管部门要加强电线电缆产品的质量监督力度，严厉打击假冒伪劣产品，将其作为重点监督产品进行监管，杜绝监管视线外的各种违规生产行为。建议从原材料、生产过程、最终产品等多个维度开展监管，围绕“产品生产”的新模式，以此更好地保障产品质量安全。开展多领域、全方位的监管工作，不让任何“非标”产品有流入市场的可乘之机；一旦发现有不合格产品流入，立刻进行产品溯源，通过反向倒查，对于其原材料厂商、线缆制造企业等进行追责，促使企业能够重视产品质量安全问题。对于市场监管部门组织的监督抽查来说，应强化抽查结果处理，严格按照产品质量法等的相关要求，对于抽查结果进行相应的记录与后处理。对监督抽查发现的不合格产品，要督促企业切实落实产品质量安全主体责任，对于不合格产品的生产主体进行问责，采取相应的查封、扣押等措施进行处罚，严禁不合格产品出厂销售，并且要负责督促生产主体进行质量整改，整改合格后才可以继续从事生产经营活动3。5.4 提升企业自律程度 作为产品质量的责任主体，企业应对产品质量负责。电线电缆企业要做好自己的高度自律。充分发挥企业所在的行业协会的组织作用，积极引导企业加强自律自查，对产品生产信息做到资源共享、信息的互联互通。现阶段，部分企业仍存在质量观念落后、内部管理薄弱等问题，如未对原材料进厂进行严格的质量把关，未系统深入地去了解、规范执行生产工艺流程，对产品涉及到的标准不够重视、理解不深入，未严格按照产品标准进行生产等等。这些都是与企业自身的自律行为密不可分的，切实从主观上要转变理念和思路，重视最终产品出厂的质量价值。5.5 重视开展生产技术帮扶活动 定期组织有关行业协会、技术机构进行专业性的讲座，并安排走进企业，帮助企业寻找产品质量安全风险及影响因素，并通过专家、企业之间的探讨分析，制定相应的改进措施和解决方案，促进行业整体质量水平提高。针对部分企业标准执行不到位、不严格，或技术水平较弱，从而使得产品出现质量问题，可以开展多样化的技术帮扶活动，如定期开展企业间的生产技术交流会、标准宣贯培训会等，提升企业对于新生产技术的了解程度，提高其对于相应的生产技术及标准的动态变化的熟悉程度，从而促进其能够更好地将生产技术应用于生产活动中，以此来保障产品质量安全。6 结论 导体电阻项目对于电线电缆产品质量安全起着关键性的影响作用，如果项目不合格，将会给产品质量安全和人身安全带来风险隐患。针对其标准中的定义规定、产品质量安全风险现状的分析、不合格原因的分析解读等方面进行了阐述，对电线电缆产品的质量提升提出了若干方面的建议，以此来促进行业的高质中国科技期刊数据库 工业 A-50-量发展。参考文献 1吴启震.电线电缆 20导体电阻不合格原因分析及探讨J.日用电器,2015(05):30-32.2 冯 玲 娇,吕 雯 莹,汪 智 彬,等.我 国 电 线 电 缆 质 量 现 状 及 其 对 策 建 议 J.现 代 工 业 经 济 和 信 息化,2023,13(04):19-21.3张静,高静,张晨艺,等.基于监督抽查结果浅析电线电缆质量状况J.中国标准化,2023,623(02):126-131.