冷卻系統(tǒng)的維護(hù)及故障分析

張陽海

（作者單位：國家新聞出版廣電總局2023臺(tái)）

冷卻系統(tǒng)的維護(hù)及故障分析

張陽海

（作者單位：國家新聞出版廣電總局2023臺(tái)）

本文介紹BGTB型100 kW短波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的一些常用技術(shù)維護(hù)和故障現(xiàn)象及處理方法，針對(duì)在發(fā)射機(jī)在安全播音中冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障應(yīng)急預(yù)案處理和日常維護(hù)中進(jìn)行了技術(shù)的改造和分析，提出了處理意見，并指出了在維護(hù)過程中需要注意的幾個(gè)問題。

BGTB型100 kW短波發(fā)射機(jī)；冷卻系統(tǒng)；維護(hù)；改造；常見技術(shù)故障

1 冷卻系統(tǒng)的用途

BGTB5141型100 kW短波發(fā)射機(jī)常用冷卻方式有由風(fēng)冷和水冷組成。

1.1 風(fēng)冷系統(tǒng)

日常維護(hù)中，發(fā)射機(jī)風(fēng)冷應(yīng)用于電子管頂端冷卻、發(fā)射機(jī)及其環(huán)境的通風(fēng)可以分為高壓風(fēng)冷卻和低壓風(fēng)冷卻，整個(gè)主機(jī)箱的強(qiáng)制風(fēng)冷為低壓風(fēng)冷；高壓風(fēng)冷系統(tǒng)主要冷卻高末電子管管座、前級(jí)電子管管座、隔直電容、燈絲變壓器及功率開關(guān)、1單元主機(jī)箱里九單元元器件也用到冷風(fēng)冷卻等。

1.2 水冷卻系統(tǒng)

水冷系統(tǒng)包括一臺(tái)冷凝器、冷卻水泵和水箱和離子束處理器及水熱交換器和發(fā)射機(jī)主機(jī)組之間一些相應(yīng)的水管。水冷卻系統(tǒng)用于冷卻射頻放大器單元中的調(diào)諧電容、電阻、短路棒和π網(wǎng)絡(luò)線圈。水冷卻系統(tǒng)使用單一水泵向蒸發(fā)鍋和水冷的射頻元件供水，一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)水箱（汽水分離水箱）裝在1單元低周機(jī)箱內(nèi)9單元調(diào)制器控制器下方。水是從水箱里抽出并送到蒸發(fā)鍋去，從鍋里溢出的水又返回到水箱作下次循環(huán)，鍋里產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)汽水分離箱送至熱交換器的蒸汽盤管中，在那里將蒸汽冷凝成水最后返回汽水分離箱完成閉路循環(huán)。從水泵中打出的熱水也是直接送到熱交換器內(nèi)的水冷盤管中，在那里水被冷卻到水冷的射頻元件可用的適宜溫度。

2 冷卻系統(tǒng)的維護(hù)

每月月檢對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行檢查、風(fēng)機(jī)相關(guān)端子排、3個(gè)風(fēng)接點(diǎn)進(jìn)行檢查，清洗模塊風(fēng)機(jī)過濾板和機(jī)房空調(diào)保持開狀態(tài)，特別是寬放里面和功率模塊風(fēng)接點(diǎn)必須要保持正常工作，才能保證發(fā)射機(jī)正常播音的前提。

在汽水分離水箱中安裝有濾網(wǎng)，以攔截可能進(jìn)入管道系統(tǒng)的任何驟積物。如果濾網(wǎng)中積累了大量的不尋常的渣滓，須更多次地清潔濾網(wǎng)。因此，任何時(shí)候，都應(yīng)保持與蒸發(fā)鍋和相連的耐熱玻璃蒸汽管的清潔，當(dāng)這些蒸汽玻璃管需要清潔時(shí)，用肉眼就可以判斷。

定期對(duì)水阻表值的校準(zhǔn)，水阻要保持在200kΩ/cm2以上，樹脂罐參與水循環(huán)用于純化水，由于剛裝進(jìn)離子罐的離子交換能力比較強(qiáng)，使用時(shí)可以把離子罐的閥門開小些，待樹脂交換能力下降后再開大，這樣可以延長樹脂壽命。

由于蒸發(fā)鍋的水管都裝有電解“替死鬼”。這些“替死鬼”必須伸進(jìn)軟水管的卡子大約3mm，以便這個(gè)卡子能保護(hù)水系統(tǒng)的密封性，定期地檢查“替死鬼”的情況，需要時(shí)將其更換，一般蒸發(fā)“鍋替死鬼”每半年應(yīng)檢查1次。

定期檢查水箱處的4個(gè)水位接點(diǎn)：蒸發(fā)鍋水流量接點(diǎn)2S7、高水位切斷接點(diǎn)2S6、低水位告警接點(diǎn)2S5、低水位切斷接點(diǎn)2S4、及調(diào)制器風(fēng)接點(diǎn)4A1S1和4A2S2。

機(jī)房定期沖洗冷凝器過濾網(wǎng)、檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況，每次清洗水路，排放水路后泵內(nèi)有空氣，試水泵時(shí)應(yīng)先將出水閥門關(guān)小一點(diǎn)，啟動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后觀察水壓表值，若水壓力慢慢升高至正常，慢慢打開閥門至最大，若水壓不正常，到水泵配電箱來回切換主備水泵空氣開關(guān)多次，若水壓短時(shí)間起不來，就要斷開水泵電源，防止水泵長時(shí)間空轉(zhuǎn)燒壞密封圈。

3 冷卻系統(tǒng)典型故障分析

國家新聞出版廣電總局2023臺(tái)的機(jī)房維護(hù)的BGTB5141-100 kW短波發(fā)射機(jī)，它在水冷系統(tǒng)上與DF-100A型發(fā)射機(jī)相同。是兩個(gè)水泵，一個(gè)為主用，一個(gè)作為備份，當(dāng)一個(gè)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，來完成對(duì)發(fā)射機(jī)的冷卻。

3.1 水泵的自動(dòng)控制原理3.1.1 主用水泵啟動(dòng)

當(dāng)合主控后，熱交換器1K3得電，其接點(diǎn)（53、54） 閉合，使繼電器5K1得電，（5K1是延時(shí)繼電器，延時(shí)時(shí)間可調(diào)，本機(jī)設(shè)置為3秒，5K1得電3秒后，其接點(diǎn)4，1打開，6，8閉合）。115V控制電經(jīng)1K4（L4、T4）至1TB1-20，再到5TB1-7、5TB1-16端，再經(jīng)過5K1常閉點(diǎn)（4，1）至5TB1-15，此時(shí)5S1接點(diǎn)（1，4）、（2，6）是接通的，115V經(jīng)過5S1 （6，2）至5K2常閉點(diǎn)（NC21、NC22）使5K3得電，5K3得電后：

1）其接點(diǎn)（1，4）（2，5）（3，6）閉合，使3相380V送至水泵B2，水泵開始工作。

2）5K3的 常 閉 點(diǎn)5K3（NC21、NC22）打開，靶式流量計(jì)5WC1接點(diǎn)閉合，延時(shí)繼電器5K1在得電3秒后，其常閉接點(diǎn)5K1（4，1）打開，115V控制電可以通過5WC1接點(diǎn)加至5K3，主用水泵保持工作，同時(shí)常開接點(diǎn)5K1（6，8）閉合，為自動(dòng)啟動(dòng)備用水泵做好準(zhǔn)備。

3.1.2 備用水泵的啟動(dòng)

主用水泵出現(xiàn)問題，導(dǎo)致無水流或水流很小，靶式流量計(jì)5WC1將會(huì)打開，而5K1（4，1）已經(jīng)斷開，致使5K3失電，5K3（NC21、NC22）閉合。5K1（6，8）也是閉合的，115V控制電經(jīng)過5K1（6，8）至5S1（4，1） 至5K3（NC21、NC22）使5K2得電，其接點(diǎn)（1，4）（2，5）（3，6）閉合，3相380V送至水泵B1，備用水泵開始工作，完成水泵自動(dòng)倒備份的過程。

3.1.3 水泵主用與備用的選擇

水泵的主、備實(shí)際上不是固定的，它的主、備設(shè)定是通過它開關(guān)5S1來控制的。簡單說，在水流正常、5WC1接點(diǎn)閉合的情況下，115V控制電流經(jīng)5WC1所控制的水泵為主用；另一個(gè)為備份。5S1（4，1）（6，2）接通時(shí)，B2為主用，當(dāng)豆開關(guān)5S1扳至5S1（3，1）（5，2）接通時(shí)，B1為主用。

3.2 水泵自動(dòng)控制故障一例

故障現(xiàn)象：在每次合主控3秒鐘以后，系統(tǒng)自動(dòng)倒至備用水泵。

分析：出現(xiàn)這種情況可能最大的是兩種情況：1）主用水泵本身有問題，使水流量很小，或根本沒有水流；2）靶式流量計(jì)有問題，根本不起作用。

在合主控后，經(jīng)過觀察主用水泵的入水水壓、出水水壓，水壓都正常，第一種可能性被排除，那很可能就是流量計(jì)有問題，檢查靶式流量計(jì)，發(fā)現(xiàn)流量計(jì)內(nèi)部微動(dòng)開關(guān)破碎，其接點(diǎn)無法接通，導(dǎo)致開關(guān)失靈。

處理：斷主控、斷控制后，將流量計(jì)換新，重新合主控后，試機(jī)正常，故障排除。

圖1 調(diào)制器風(fēng)機(jī)風(fēng)接點(diǎn)4A1S1和4A2S2的技改線路

4 冷卻系統(tǒng)技改方案

按照100 kW發(fā)射機(jī)邏輯控制原理，冷凝器是否運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)該作為發(fā)射機(jī)加燈絲邏輯條件之一，可發(fā)射機(jī)廠家配備的設(shè)備，直接短路相應(yīng)的冷凝器檢測點(diǎn)，造成發(fā)射機(jī)只要一加電，就默認(rèn)判斷為冷凝器已經(jīng)工作，起不到檢測的作用，這是該機(jī)型設(shè)計(jì)的缺陷所在。換句話說，就是發(fā)射機(jī)的冷凝器即使不工作，燈絲也照樣能加上。這樣的好處是，播音中如果冷凝器風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，發(fā)射機(jī)還能維持工作一段時(shí)間，但這種情況下，水溫飆升，直至到達(dá)65 ℃，發(fā)射機(jī)過熱保護(hù)掉燈絲。

機(jī)房在一次播音過程就發(fā)生過一次這樣事故，值班員開機(jī)器播音，但冷凝器空開是斷開的，冷卻沒有啟動(dòng)，值班人員沒發(fā)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)只要一加電，就默認(rèn)判斷為冷凝器已經(jīng)工作，機(jī)器可以加上燈絲加高壓播音，最后造成水溫過高，水溫開關(guān)2S5常閉接點(diǎn)斷開，CPLD檢測到斷開信號(hào)，輸出控制使發(fā)射機(jī)掉高壓、燈絲，造成停播。機(jī)房針對(duì)這次停播事故改造在冷凝器空開上加一個(gè)附屬空開，只要冷凝器空開斷開，附屬空開也斷開，機(jī)器加不上燈絲，保障播音安全。

機(jī)房通過蒸發(fā)鍋水流量接點(diǎn)2S7、高水位切斷接點(diǎn)2S6、低水位告警接點(diǎn)2S5、低水位切斷接點(diǎn)2S4、調(diào)制器風(fēng)機(jī)風(fēng)接點(diǎn)4A1S1和4A2S2的改造，只要這些接點(diǎn)有故障，其他條件正常，通過技術(shù)加入小豆開關(guān)，可以更快、更方便，保障安全播出，為停播事故節(jié)省更多時(shí)間。圖1是調(diào)制器風(fēng)機(jī)風(fēng)接點(diǎn)4A1S1和4A2S2的技改線路，其他接點(diǎn)都一樣原理。當(dāng)其中某一個(gè)接點(diǎn)故障時(shí)，相應(yīng)風(fēng)接點(diǎn)開關(guān)打開，導(dǎo)致主風(fēng)機(jī)輔助繼電器1A18K3不動(dòng)作，1K47、1K14未吸合，所以燈絲未上，偏壓未上，只要我們判斷正確，迅速合小豆開關(guān)，保障機(jī)器安全播音。（K8為小豆開關(guān)）

5 結(jié)語

通過上面的簡單介紹，了解了冷卻系統(tǒng)對(duì)發(fā)射機(jī)安全播出的重要性，而對(duì)于發(fā)射機(jī)安全播出的前提來說是要要求機(jī)房的技術(shù)人員要有過硬的業(yè)務(wù)知識(shí)，扎實(shí)做好基層業(yè)務(wù)，注意技術(shù)細(xì)節(jié)，在平常工作中積累經(jīng)驗(yàn)，在日常的檢修維護(hù)中善于發(fā)現(xiàn)才是最重要的。此外，主觀上也要求每位值班員遵守機(jī)房上班、檢修制度，做好日常巡視及維護(hù)保養(yǎng)工作，對(duì)應(yīng)急預(yù)案的熟悉和故障分析、故障現(xiàn)象分析到位，及時(shí)做出正確判斷，盡量縮短停播時(shí)間。希望本文能對(duì)工作在一線的同行有所幫助。

[1]劉固蒂.SWK-Ⅱ型短波室內(nèi)交換開關(guān)電控系統(tǒng)的維護(hù)[J].西部廣播電視,2016(1).

[2]吳隆盛.DF100A發(fā)射機(jī)傳動(dòng)裝置的故障分析和維護(hù)[J].西部廣播電視,2016(1).