عناصر وطرق اختبار الأسلاك والكابلات

التطور السريع لصناعة الطاقة يعتبر ضمانًا مهمًا للتنمية الاقتصادية لأي بلد، والأسلاك والكابلات هي منتجات أساسية في عملية بناء الطاقة. حاليًا، صناعة الأسلاك والكابلات في الصين ارتفعت لتكون أكبر دولة تصنيعية. لكن في الوقت الحالي، مشاكل جودة الأسلاك والكابلات في الصين بارزة أيضًا، مما قد يؤدي إلى الحرائق أو مخاطر أمان أخرى.
【 الكلمات المفتاحية 】 الأسلاك والكابلات؛ الاختبار؛
التطور السريع لصناعة الكهرباء هو ضمان مهم لنمو الاقتصاد الوطني، والأسلاك والكابلات هي منتجات أساسية في عملية بناء الطاقة. حاليًا، ارتفعت صناعة الأسلاك والكابلات في الصين لتكون أكبر دولة تصنيعية. ومع ذلك، فإن مشكلة جودة الأسلاك والكابلات في الصين بارزة الآن، والحريق أو الحوادث الأخرى الناتجة عن ذلك ليست نادرة، وهو أمر مثير للقلق. من الضروري إجراء اختبارات مختلفة وفق المعايير الوطنية والطرق العلمية خلال عملية الإنتاج لتوفير أساس علمي ودقيق لتعزيز الرقابة.
في الوقت الحالي، يوجد العديد من مصنعي الكابلات والأسلاك في الصين بطريقة غير منظمة، مع مستويات متباينة من التكنولوجيا الإنتاجية ونظام ضمان الجودة غير المكتمل في الصناعة، مما يؤدي إلى فجوة كبيرة في جودة منتجات الأسلاك والكابلات المصنعة في الصين مقارنة بالدول المتقدمة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم بعض المصنعين مواد خام غير مطابقة للمواصفات وعمليات إنتاج غير قياسية لتحقيق أرباح عالية، مما يؤدي إلى انتشار المنتجات المزيفة والرديئة من الأسلاك والكابلات في السوق المحلية. في السنوات الأخيرة، بدأت الدولة تولي أهمية تدريجية لفحص الأسلاك والكابلات، ووضعت بعض اللوائح الصارمة للإنتاج والجودة لهذا الغرض، مما ساهم بشكل ما في تحسين جودة منتجات الأسلاك والكابلات في الصين.
مشكلات الأداء
أجرت مرة واحدة وكالة فحص جودة محلية مسحاً على الأسلاك والكابلات لبعض الأجهزة الكهربائية، وظهرت النتائج أن نسبة الجودة في شركات الإنتاج التي حصلت على شهادة ISO9000 كانت أقل من 90% بالنسبة لأسلاكها وكابلاتها، أما الشركات الصغيرة المنتجة للأسلاك والكابلات والتي لم تحصل على الشهادة، فإن نسبة جودة منتجاتها قد تكون أقل من 30%. وفقاً لتقرير التحقيق الذي أصدرته وكالة الفحص، فإن معدل الجودة العام للكابلات والأسلاك المباعة في المتاجر المتخصصة في السوق يبلغ حوالي 70%، بينما يكون معدل الجودة للكابلات والأسلاك المباعة في متاجر الأدوات المعدنية الصغيرة أقل من 10%. جودة الأسلاك والكابلات في الصين مثيرة للقلق.
طريقة الاختبار
وفقًا للمعايير الوطنية ذات الصلة، تشمل اختبارات الأسلاك والكابلات بشكل أساسي اختبار الخصائص الكهربائية والميكانيكية. من بينها، يشمل اختبار الأداء الكهربائي بشكل رئيسي اختبار المقاومة المباشرة، واختبار مقاومة العزل، واختبار تحمل الجهد الترددي.
（1） كشف المقاومة المباشرة.
هناك لوائح واضحة في المعايير الوطنية ذات الصلة بأن المقاومة المباشرة للأسلاك والكابلات يجب مقارنتها بناءً على مقاومة الموصل لكل كيلومتر، ويجب أولاً تحويل البيانات المقاسة لمقاومة التيار المباشر للأسلاك والكابلات إلى قيمة المقاومة المباشرة لكل كيلومتر عند درجة حرارة 20 ℃. بعد تحويل القيمة المقاسة لمقاومة التيار المباشر إلى قيمة المقاومة المباشرة عند 20 ℃، إذا كانت القيمة أقل من القيمة القياسية المحددة، يُعتبر عينة السلك والكابل منتجًا مؤهلًا. وإلا، يُعتبر منتجًا غير مؤهل.
في الوقت الحاضر، تستخدم الأقسام المعنية في الصين عادةً طريقتين لتحديد المقاومة المباشرة للأسلاك والكابلات: طريقة الجسر وطريقة التيار. نطاق قياس طريقة الجسر محدود نسبيًا ويمكن تقسيمه إلى طريقة الجسر ذراع واحدة وطريقة الجسر ذراعين. عند كون قيمة المقاومة للسلك أو الكابل حوالي 1 أو أكثر، يتم استخدام طريقة الجسر ذراع واحدة؛ أما عندما تكون قيمة المقاومة أقل من 1، يتم استخدام طريقة الجسر ذراعين. أما طريقة التيار، التي تُعرف أيضًا بطريقة الميكرو أوميتير، فتعمل باستخدام مصدر تيار ثابت يخرج تيارات ثابتة مختلفة بناءً على قيمة المقاومة للسلك أو الكابل، ثم يتم قياس الفولتية بدقة على طرفي السلك أو الكابل المقيس. يمكن حساب البيانات المقيسة وفقًا لقانون أوم للحصول على المقاومة المباشرة للسلك أو الكابل المقيس. يمكن لطريقة التيار إخراج تيارات مختلفة، لذلك فإن نطاق قياسها أوسع نسبيًا.
（2） اختبار مقاومة العزل.
يجب تحويل القيمة المقاسة لمقاومة العزل للأسلاك والكابلات إلى قيمة مقاومة العزل لكل كيلومتر. على عكس المقاومة المباشرة، تكون قيمة مقاومة العزل عكسية بالنسبة لطول الأسلاك والكابلات؛ هناك أربع فئات من جهود الاختبار لاختبار مقاومة العزل للكابلات ذات الجهد المنخفض: 100V، 250V، 500V، و1000V. من بينها، يتم استخدام جهود الاختبار 100V و500V بشكل واسع في أقسام الفحص الجودة؛ لا توجد مواصفات واضحة حول طول الكابلات المُقاسة، لكن لسهولة القياس والحساب، يتم قياس الطول عادةً عند 10 أمتار. يكون وقت الشحن قبل القياس عادةً دقيقة واحدة.
عادة ما يتم اعتماد طريقة الجهد والتيار للكشف عن مقاومة العزل للأسلاك والكابلات، والتي تُعرف أيضًا بطريقة جهاز قياس المقاومة العالية. تحتوي بعض الأسلاك والكابلات على أغلفة حماية معدنية ذات وظائف تمويه معينة. بالنسبة لهذا النوع من الأسلاك والكابلات، فإن قياس مقاومة العزل يركز عادةً على قياس المقاومة بين الموصل والغطاء المعدني أو طبقة التمويه أو طبقة التسليح؛ أما بالنسبة للأسلاك والكابلات التي لا تحتوي على غلاف معدني، عند قياس قيم مقاومة العزل الخاصة بها، يجب غمر الأسلاك والكابلات المختبرة في الماء أولاً، ثم قياس مقاومة العزل بين الموصل والماء. أثناء الاختبار، يجب الحفاظ على توافق العينة المختبرة مع درجة حرارة الماء.
في الوقت الحاضر، تم تطوير جهاز اختبار مقاومة العزل الكهربائي DC ZZJ3D في الصين. يعمل الجهاز بسهولة، ويمكن التحكم في عملية القياس بالكامل بواسطة الكمبيوتر. دقة واستقرار هذا الجهاز أعلى بكثير من معدات الكشف التقليدية.
（3） اختبار تحمل الجهد الترددي.
يتم اختبار مقاومة التردد الكهربائي للجهد عادة باستخدام الجهد المتردد. وفقًا للمعايير الوطنية، يكون الجهد المتردد المستخدم موجة جيبية تقريبية بتردد يتراوح بين 49Hz و61Hz؛ بالنسبة للمنتجات ذات الجهد المسمى 450/750V الخاصة بالأسلاك والكابلات، يتم استخدام جهد عالٍ قدره 1500V عندما يكون سمك العزل ≤ 0.6mm؛ عند سمك العزل ≥ 0.6mm، يتم استخدام جهد عالٍ قدره 2000V وتطبيق الضغط لمدة 5 دقائق. إذا لم يعاني العينة من السلك أو الكابل من الانهيار أو التفريغ، فإنه يُعتبر منتجًا مؤهلًا. وإلا، يُعتبر غير مؤهل. على سبيل المثال، إذا كان هناك عينة ذات مواصفات 60227IEC53 (RVV) 300/500V32.5 تحتاج إلى اختبار مقاومة الجهد، نحتاج إلى توصيل النواة الأولى بالماء تحت ضغط عالي، ثم توصيل النواة الثانية بالماء تحت ضغط عالي، وأخيرًا توصيل النواة الثالثة بالماء تحت ضغط عالي. في النهاية، يجب اختبار جميع النوى الثلاثة لمقاومة الجهد مرة واحدة لكل منها، بإجمالي أربع اختبارات.
（4） اختبار الأداء الميكانيكي.
الأداء الميكانيكي يشير بشكل أساسي إلى مقاومة الشد للأسلاك والكابلات قبل وبعد التقدم في العمر. وفقًا للمعايير الوطنية ذات الصلة، عند استخدام غرفة تقدم العمر مع التهوية القسرية لإعداد عينات الكابلات والأسلاك المسنة، يجب أن يكون أخذ العينة قريبًا قدر الإمكان من الأجزاء غير المسنة أثناء الاختبار. يتم إجراء اختبار الخصائص الميكانيكية عادةً مباشرة باستخدام أجهزة قياس القوة الإلكترونية. أولاً، استخدم مقياس السمك لقياس الدقة لعرض وسمك الجزء الأوسط من الأسلاك والكابلات المُقاسة. بعد ذلك، ضع العينة في فرن التجفيف للتقدم في العمر الصناعي، واستخدم جهاز الشد الإلكتروني للقياس. سجل المسافة المطولة ومقدار الإجهاد عند تمدد الأسلاك والكابلات حتى الكسر. باستخدام البيانات المحصلة، يمكن حساب مقاومة الشد والتمدد عند الكسر للأسلاك والكابلات قبل وبعد التقدم في العمر، ثم مقارنتها بالمعيار المنتج لتحديد ما إذا كانت مؤهلة أم لا.
（5） عناصر الاختبار الأخرى وطرقها.
بالإضافة إلى عناصر الاختبار الرئيسية المذكورة أعلاه، هناك أيضًا اختبار سماكة العزل، واختبار الأبعاد والعلامات، واختبار سماكة الغلاف الخارجي، والتي يمكن التحقق منها بشكل عام باستخدام أدوات قياس بسيطة أو الفحص اليدوي. تشير سماكة العزل إلى السماكة بعد إزالة جميع طبقات الحماية على طبقة العزل. يتم قياسها باستخدام مُسَاقِط ضوئي وميكروسكوب قراءة، ويتم متوسط البيانات المقاسة ومقارنتها بالمعيار المنتج. يجب أن يكون القيمة المتوسطة المقاسة أكبر من القيمة المحددة لتكون المنتج مؤهلًا. يمكن قياس الأبعاد الخارجية باستخدام مُسَاقِط ضوئي أو شريط لف. طريقة قياس الانحراف الدائري هي قياس القطر الخارجي لنقطتين أيتين على نفس المقطع العرضي للكابل المغلف دائريًا، أخذ الفرق، ثم استخدام الفرق لتحديد أن نسبة القطر الخارجي المتوسط إلى معيار الكابل لا يمكن أن تتجاوز 15%. معدل عدم توافق العلامات في أسلاك الكابلات في بلادنا مرتفع جدًا. وفقًا للمعايير الوطنية، يجب أن تكون علامات الأسلاك والكابلات متصلة، مقاومة للخدش، ولديها وضوح عالٍ. تتطلب مقاومة الخدش مسح خفيف ذهابًا وإيابًا 10 مرات باستخدام قطن طبي معقم مغمور بالكحول، ويُعتبر الطباعة الواضحة مؤهلة.
عدة تدابير وقائية
（1） تعزيز الجهود التوعوية وتعزيز الوعي بالجودة. وضع أولوية لتعزيز والتثقيف حول اللوائح في جهود التصحيح الخاصة، تنظيم دراسة منهجية للشركات حول القوانين واللوائح ذات الصلة، التعامل علناً مع القضايا الكبرى، وإنشاء جو كبير من الدعاية، والراي العام، والإشراف الاجتماعي.
（2） مكافحة السلع المزورة وتنظيم الإنتاج والتشغيل. تعتبر مكافحة المنتجات المزيفة والرديئة وسيلة فعالة حاليًا لتحسين جودة الأسلاك والكابلات. لمكافحة التزوير، نحتاج إلى البدء من ثلاثة جوانب: أولاً، يجب علينا السيطرة على المصدر ومهاجمة الشركات التي تنتج منتجات مزيفة ورديئة؛ ثانياً، سنقوم بمهاجمة التُجار الذين يبيعون أسلاك وكابلات مزيفة ورديئة، وفرض عقوبات صارمة وشديدة؛ ثالثاً، مهاجمة وتوعية المستخدمين الذين يستخدمون منتجات مزيفة ورديئة، وفرض عقوبات مناسبة. بالإضافة إلى ذلك، أثناء مكافحة المنتجات الرديئة، يجب أيضًا التركيز على التوحيد، المساعدة والإرشاد لتمكين الشركات من العمل بطريقة منظمة وتحسين جودة المنتج.
（3） الإشراف والتفتيش، تعزيز إصلاح الشركات. تقوية الإشراف والتفتيش على الشركات وتحسين جودة المنتجات من المصدر. أثناء تعزيز الإشراف والفحوصات المفاجئة، يجب التركيز أكثر على بناء الوعي بالجودة والعلامة التجارية، ليتمكن الشركات من التحول من الحروب السعرية إلى الحروب النوعية. في الإشراف والتفتيش، بينما يتم معاقبة المنتجات غير المطابقة، يتم تقديم خطة تصحيح لتحسين جودة المنتجات تدريجيًا حتى تحقق الامتثال الكامل.
（4） مساعدة في التحول التكنولوجي وتعزيز المحتوى التكنولوجي. تشجيع الشركات على تحسين إنتاجية المعدات العمالية، وتحسين جودة المنتجات ومحتواها التكنولوجي، وزيادة البحث والابتكار المستقل. تطوير وتعديل معايير المنتجات للشركات لتنظيم الإنتاج وفقًا للمعايير. تحسين آلية فحص الشركات، تعزيز مراقبة جودة المنتجات وإنشاء آلية رقابة طويلة الأمد. تحسين فهم العمل الجيد في مجال الجودة داخل الشركات، وتنفيذ شهادات نظام الجودة، وشهادات كفاءة جودة المنتجات، والشهادات الأمنية.
الاستنتاج: السلك والكابلات هي منتجات مهمة لضمان التنمية الآمنة والمستقرة التشغيل للصناعة الكهربائية. وعلى الرغم من أن الجهات الوطنية المختصة قد وضعت معايير تفصيلية لاختبار الأسلاك والكابلات، لا يزال هناك فجوة في جودة المنتج بين الصين والدول المتقدمة. يجب على جميع شركات الإنتاج الالتزام الصارم بمعايير الإنتاج الوطنية، وتعزيز الاختبارات، وتحسين جودة الأسلاك والكابلات في الصين.