ZT-G1KW-Ⅲ型中波發(fā)射機功率不穩(wěn)定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌（廣西廣播電視技術(shù)中心梧州分中心）

?

ZT-G1KW-Ⅲ型中波發(fā)射機功率不穩(wěn)定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌
（廣西廣播電視技術(shù)中心梧州分中心）

［摘 要］通過ZT-G1KW-Ⅲ中波發(fā)射機功率不穩(wěn)定的檢修案列，介紹由氣體放電管和壓敏電阻構(gòu)成的浪涌抑制器件的工作原理，對故障進行分析處理，從中進行總結(jié)。

［關(guān)鍵詞］ZT-G1KW-Ⅲ中波發(fā)射機；故障分析；氣體放電管；壓敏電阻。

1　引言

梧州中波臺實驗頻率使用的是ZT-G1KW-Ⅲ型全固化中波廣播發(fā)射機，該類型的發(fā)射機功能較完善，并配有微機控制板，能很好監(jiān)控和檢測設(shè)備運行情況。但是防雷性能較差，發(fā)射機很容易因雷電襲擊而損壞，因此如何提高這類型發(fā)射機抗雷電能力一直以來都是重要的課題。梧州中波臺從電源、發(fā)射鐵塔、匹配網(wǎng)絡(luò)等方面加裝防雷措施，保護發(fā)射機，使其在雷雨天氣時，降低設(shè)備損壞率。本文介紹一起在非雷雨天氣，因防雷保護器引起發(fā)射機工作保護的案例，從中引發(fā)思考，積累維護經(jīng)驗。

2　故障現(xiàn)象

實驗機1143KHz （ZT-G1KW-Ⅲ）備機正常開機后，不到5分鐘就無功率輸出，倒主機播出。在客戶端修復(fù)備機后，再次倒備機播出，功率和聲音都正常，但播出時間不到2分鐘，再次無功率輸出。反復(fù)重開1143KHz備機三次，故障現(xiàn)象一樣。

3　故障分析

（1）根據(jù)重啟1143KHz備機，功放箱輸出電流均達到16A，功率指針指示1KW,上下共計6盞指示燈均未亮紅燈，說明整個功放箱工作正常。

（2）三箱功放單元工作不到2分鐘就突然保護，無功率輸出。說明是負載打火，導(dǎo)致發(fā)射機保護。

（3）1143KHz 主機工作正常，說明天線轉(zhuǎn)換裝置、饋管和調(diào)配間網(wǎng)絡(luò)無問題。綜合上述三點判斷，可以推斷出引起1143KHz備機功率不穩(wěn)定的故障部位是發(fā)射機輸出到天線轉(zhuǎn)換裝置之間。

（4）經(jīng)過檢查是鱷魚夾雷電保護器接地端連線與發(fā)射機功率輸出線的距離十分靠近，形成虛短路，從而造成開機不久發(fā)射機抑制功率輸出的故障現(xiàn)象。

（5）重新調(diào)整鱷魚夾雷電保護器與輸出功率線路之間的距離后，1143KHz備機功率穩(wěn)定，播出正常。

鱷魚夾雷電保護器由氣體放電管（CG21000L）和一個壓敏電阻組合構(gòu)成的浪涌抑制電路，影響氣體放電管性能主要參數(shù)有：1、反應(yīng)時間，從外加電壓超過擊穿電壓產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象的時間，一般在us數(shù)量級。2、功率容量，氣體放電管所能承受及散發(fā)的最大能量。3、電容量，一般<1pF。4、直流擊穿電壓，當(dāng)外施電壓以500v/s的速率上升，放電管產(chǎn)生火花時的電壓為擊穿電壓。氣體放電管具有多種不同規(guī)格的直流擊穿電壓，其值取決于氣體種類和電極間的距離因素。5、工作的溫度范圍：-55℃至+125℃。6、絕緣電阻一般>1010Ω。氣體放電管擁有通流量容量大、絕緣電阻高和漏電流小的優(yōu)點，但是只要是放電管就會存在時延脈沖和續(xù)流的現(xiàn)象，它對放電管本身和被保護的系統(tǒng)都是有危害的。所以要增加一些保護元件，如壓敏電阻來減輕危害。它的基本原理是器件在閾值電壓以下呈現(xiàn)高阻抗，一旦超過閾值電壓，則阻抗急劇下降。這樣當(dāng)雷電通過發(fā)射塔經(jīng)過饋管到達發(fā)射機時，鱷魚夾雷電保護器的阻抗下降，發(fā)射機輸出功率對地短路，發(fā)射機因負載短路從而進入保護，能夠有效的保護發(fā)射機，不因雷電頻繁襲擊而損壞。

1143KHz備機雷電保護器安裝在1kw正泰發(fā)射機功率輸出末端，即在槽路輸出電路末端與發(fā)射機播出的天線之間，一端接地，另一端接發(fā)射機功率輸出線路上。實物如圖1，模擬圖如圖2。

圖1　

圖3　

圖2　

從圖中可知：當(dāng)虛線部分與實線部分靠得十分接近時，盡管有黃臘管包裹，當(dāng)發(fā)射機上功率后，加上是在高頻電路的環(huán)境中，就會在實線與虛線之間的最近距離的地方放電，達到閾值后，雷電保護器就由原來的開路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，使發(fā)射機跳機保護，也就出現(xiàn)了剛開機可以正常工作，過了兩三分鐘后，發(fā)射機就保護的故障現(xiàn)象。采用如圖3這樣方式，使功率輸出與雷電保護器不在同方向，可以有效避免因距離近放電問題。

4　總結(jié)

梧州中波臺實驗機從2013年開始通過安裝這種小巧、長度為30cm的浪涌抑制器件， 在雷雨季節(jié)功放管損壞率直線下降，甚至在2015年實驗機功放管沒有一個是因為雷電造成損壞，為安全播出打下良好基礎(chǔ)。同時我們也要注意：1、由氣體放電管和一個壓敏電阻組合構(gòu)成的浪涌抑制電路這種組合式避雷器的典型結(jié)構(gòu)是N-PE的結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)點是通流量大，反應(yīng)時間快，但殘壓相對較高。因此，結(jié)合實際安全播出工作，當(dāng)發(fā)射機遇到雷電襲擊，應(yīng)關(guān)閉發(fā)射機高壓數(shù)十秒后再開發(fā)射機，使殘壓充分泄放到地。否則立即開發(fā)射機，發(fā)射機仍然處于保護狀態(tài)無法正常開機。2、如果放電管受到機械碰撞，或者超過本身所能承受的暫態(tài)過電壓沖擊次數(shù)以及內(nèi)部出現(xiàn)老化，都會使放電管處于失效模式；壓敏電阻具有不穩(wěn)定的漏電流的缺點，甚至性能較差的壓敏電阻使用一段時間后，漏電流會變大，可能會引起發(fā)熱自爆的現(xiàn)象。因此，在日常周檢維護中要檢查每個雷電保護器是否有異常情況，尤其是在每次雷電結(jié)束后要加強雷電保護器的檢查。若發(fā)現(xiàn)異常，要及時更換。通過維護檢查，使雷電保護器總是處于有效模式，保障安全播出。