電纜附件安裝質量信用管控系統構建

楊旭輝，彭 亮，陳文濤，秦景忠，李子豪，張 晶，蘇 粵

(國網天津市電力公司電纜分公司，天津 300170)

0 引言

隨著社會經濟的發展，高質量的電力供應需求不斷增加，電纜工程建設與改造項目日益增多。目前，電纜施工的質量管控和驗收手段較為單一，無法實施全方位、全流程監督；施工過程中的資料大多為紙質，管理工作量大且不便于查閱。在電纜施工過程中，多組附件安裝僅僅依靠運維人員現場旁站進行監督，難以全時段覆蓋、多點位把控安裝質量；安裝記錄依靠人工手動填報，安裝關鍵環節缺乏完整的影像資料，不利于后期的復核及追溯。當前的質量管理模式已無法適應電纜附件種類和安裝總量日益增加的需要，而電纜的安裝質量對于線路乃至變電站等關鍵設施的安全運行至關重要，嚴重的甚至會影響到區域供電的安全穩定性。

基于此背景，國網天津市電力公司電纜分公司開展電纜附件安裝質量信用管控系統的構建與應用，旨在提升作業現場安全質量管理水平，提高電纜附件安裝質量，保障設備安全可靠地投入運行。

1 現狀分析

1.1 電纜附件安裝情況

統計天津市某公司近三年安裝數據發現：2020年至2022年，城市供電線路不斷延伸，電纜附件安裝數量逐年增長，其中35 kV從90件/年增加至150件/年，110 kV從20件/年增加至40件/年，220 kV從18件/年增加至30件/年。逐年積累的檔案材料在日常文檔管理中耗時費力、不便查閱。因此，電纜附件安裝檔案的規范化、高效化、數字化管理是當前亟需解決的問題。

1.2 電纜附件故障原因調查

通過近年來150起高壓電纜線路故障案例的分析得出：因安裝尺寸、絕緣打磨、封鉛、密封等安裝質量不滿足工藝要求造成的故障占比為62 %；因產品設計缺陷、制造缺陷、原材料不達標等產品質量問題造成的故障占比為35 %；因外力破壞造成的故障占比為1 %；其他因素為2 %。

1.3 電纜附件安裝質量抽查

在近年新安裝且在投運后1個月之內通過接地環流檢測、紅外測溫、高頻局放檢測等手段進行了狀態檢測的高壓電纜附件中，隨機抽取30組進行復檢，檢出存在缺陷的電纜附件7組，其中局放超標3組，接地方式錯誤(環流異常) 4組。結果表明，高壓電纜附件的安裝質量仍存在較大提升空間。

2 質量信用管控目標

根據上述統計可知，電纜附件安裝環節不規范導致的局放超標和接地方式錯誤是電纜附件投運后檢出的兩類主要缺陷，如果此類問題能夠得到控制，缺陷檢出率將得到有效的降低。

考慮到不可預見因素對電纜附件安裝質量的影響，以下將質量信用管控目標設定為通過運用電纜附件安裝質量信用管控系統，強化現場質量信用過程管控，將高壓電纜附件安裝投運后的缺陷檢出率控制在5 %以內，同時實現安裝過程性資料的數字化管理。

3 電纜附件安裝質量信用管控系統構建

3.1 缺陷原因分析

針對在電纜附件安裝環節存在的質量缺陷，通過現場開展全面深入的分析討論，整理出安裝全流程環節中缺陷產生的因果關系，查找出造成電纜附件投運后存在缺陷的主要因素12項，并針對這些因素進行進一步整理，梳理結果如表1所示。

表1 電纜附件安裝質量影響因素

通過以上影響電纜附件安裝質量因素的調查分析后，按安裝流程梳理出在質量管控環節起主要作用的影響因素，如圖1所示。

圖1 安裝質量管控環節主要影響因素

3.2 質量信用管控系統設計

3.2.1 總體方案

為解決電纜附件安裝關鍵環節的質量把控問題，并實現安裝信息數字化存檔以及豐富現場檔案，通過結合互聯網技術，依托手機等移動終端，構建出電纜附件安裝質量信用管控系統，包括針對電纜附件安裝過程管理的App，以及與之相配套的存儲管理系統，用于上傳與存儲安裝過程資料。參考不同電壓等級電纜附件安裝的工藝要求，對比檢查安裝質量，并留存過程影像資料，主要包括安裝前人員資質審核、現場環境信息測量記錄、電纜護套、相序、附件檢查確認情況，安裝過程中安裝尺寸、電纜剝切處理、組件套裝等的照片，安裝后質量評價、質量保證、安裝人員等信息。

3.2.2 分項設計

1) App主架構選擇。在成本和開發難度可控的前提下，優先選定具有先進易用的“服務器+客戶端”的架構：一是“服務器+客戶端”架構應用普遍，可靠性高；二是數據可實時更新；三是服務器端可統一更新數據庫，而移動終端無需更新軟件；四是數據庫數據保存在服務器上，所有App聯網向服務器獲取安裝信息，實現數據統一管理。

2) App編程平臺選擇。通過App與服務器端的功能以及框架分析，選擇Android (Java語言)作為編程平臺，原因如下：一是采用Java語言編寫的App穩定性較高；二是Android手機的市場占有率超過80 %，應用普及率更高；三是Java語言流行度更高，且易于編寫，終端成本低。

3) 服務器端編程平臺選擇。服務器端編程選擇tomcat框架 (Java語言)，由Java語言編寫并部署在tomcat開源服務器上，原因如下：一是tomcat框架是互聯網上最流行的服務器框架，穩定成熟；二是tomcat框架功能豐富，并經過充分的實踐驗證，開發文檔、示例代碼較為豐富，且與App使用統一的Java語言編寫。

4) 質量信用管控實施。針對電纜附件安裝過程中影響質量的主要因素，結合施工現場安裝的具體流程，以及App與服務器端的功能和架構，在實施電纜附件質量信用管控時，提出了針對性管控措施，如表2所示。

表2 電纜附件質量信用管控實施措施

4 應用成果

4.1 系統展示

App具備系統登錄、工程信息錄入、卡片添加、信息錄入等基礎功能；在安裝現場，安裝人員根據電纜等級從App中選擇電纜線路，線路信息可從服務器端維護；在安裝信息頁面中可實現電纜附件安裝全流程關鍵節點錄入；關鍵步驟頁面可根據前述步驟所選得電壓等級、廠家與電纜附件類型等信息，針對當前所裝附件智能生成關鍵步驟，同時實現對安裝質量進行檢查，提醒在關鍵步驟中上傳《電纜附件安裝質量管控卡》所要求的影像資料；最后根據上傳的安裝信息，生成二維碼，通過掃碼分享，可以隨時調閱電纜附件安裝情況，方便信息溯源。

4.2 應用效果

隨機選取電纜附件安裝質量信用管控系統實施之后安裝的30組電纜附件進行分析，結果顯示30套電纜附件經質量評定均合格，在相關試驗完成后成功送電，且投運一個月內均未檢測出質量缺陷。

電纜附件安裝質量信用管控系統應用綜合效果顯著，截至目前，應用后的缺陷檢出率已降至0。在實際運用中，該系統具有以下突出特點。

1) 運用多媒體技術豐富了安裝過程的資料檔案，避免了傳統記錄文字描述不清的狀況。通過安裝過程特別是關鍵環節的圖片或視頻資料的收集與存儲，實現清晰明了的過程監控和事后追溯。

2) 運用移動通信技術方便了技術資料的收集與存儲。該系統能夠在App實時收集安裝過程中的文字、圖片和視頻信息，并回傳服務器進行存儲。

3) 質量管控與服務相互融合。該系統不僅可以通過收集安裝過程資料實現安裝質量的管控，還能通過預存施工圖紙、預設資料上報操作流程為施工人員提供施工步驟等信息，實現安裝質量管控與現場施工服務的相互融合。

5 結束語

電纜附件安裝質量信用管控系統通過軟件技術、互聯網技術、數字化技術的相互結合，加強了施工過程中電纜附件安裝過程中資料的收集與整理，達到監督并服務現場安裝人員、保證電纜附件安裝質量的目的；同時利用雙向信息傳遞，服務于現場施工，創新了質量監控手段與措施，切實提升電纜附件安裝質量水平。