國產(chǎn)大功率短波廣播發(fā)射機典型故障分析與處理

陳暢 何文興

摘要：DF500A型廣播發(fā)射機是我國自主研發(fā)的大功率短波發(fā)射機，在試驗運行階段出現(xiàn)的各種技術(shù)問題嚴重影響了發(fā)射機的穩(wěn)定運行和市場推廣，常見故障的分析與研究對排除播音隱患、減少停播時間、降低停播率有重要意義。

關(guān)鍵詞：發(fā)射機;電容;傳動系統(tǒng);故障

中圖分類號：TN838 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2017）09-045-02

Abstract：TypeDF500AisChina'sownresearchanddevelopmentofhigh-powershortwavetransmitter，avarietyoftechnicalproblemsinthetrialoperation stage，seriouslyaffectedthestableoperationofthetransmitterandmarketpromotion，analysesthecommonfailuresand toeliminatehiddendangers， reducethe stop-time issignificant.

Keywords： transmitter ;Capacitor ; drive system ; fault

1 引言

DF500A 型廣播發(fā)射機是我國自主研發(fā)的大功率短波發(fā)射機，在試驗運行階段出現(xiàn)的各種技術(shù)問題嚴重影響了發(fā)射機的穩(wěn)定運行和播音質(zhì)量，C281真空電容擊穿、C221薄膜電容擊穿、發(fā)射機自動調(diào)諧傳動系統(tǒng)故障等幾個常見故障的分析與研究對故障原因排查、事故處理時間、降低停播率有重要意義。

2 C281 真空電容擊穿故障分析

2.1 故障現(xiàn)象：發(fā)射機試播音 9M 時，發(fā)射機告警 " 高速駐波比保護"， 反射功率超過告警門限值，掉高壓。手動合高壓操作無效。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為

C281 真空電容陶瓷部分溫度冷熱不均。拆下電容用搖表測試，該電容已擊穿，進行更換處理。

2.2 故障分析：C281電容的作用是防止發(fā)射機的負載有電抗性，如圖

1 所示在平轉(zhuǎn)輸入端并聯(lián)一個可變真空電容 C281 對屏蔽體的電抗進行補償。當 C281 電容擊穿時會引起 200Ω/300Ω 阻抗變換線上感抗量增大。饋線不再近似為純阻狀態(tài)。饋線上的反射波增大，反射系數(shù)、駐波比也 會相應(yīng)增大形成較大的反射功率。當反射功率、駐波比超過發(fā)射機所設(shè)定 保護門限值時，發(fā)射機報警甚至掉高壓。

圖 1 平衡/ 不平衡結(jié)構(gòu)圖

2.3 處理方法

2.3.1 發(fā)射機降至黑燈絲狀態(tài)，接地開關(guān)通地掛好接地鉤;

2.3.2 發(fā)射機打到手動位置，斷開調(diào)諧控制電源 CB32 和調(diào)諧電源

CB41 空開;

2.3.3 扎緊電容進出水水管;

2.3.4 安裝新電容前先將電容量轉(zhuǎn)至最小，然后回轉(zhuǎn)一圈;

2.3.5 記錄上、下機的電容管號;

2.3.6 恢復(fù)地線鉤加高壓試機。

2.4 注意事項

2.4.1 室外溫度較低時，關(guān)閉外循環(huán)加強冷凝器室巡視;

2.4.2 電容更換所需時間較長，為了保護電子管燈絲最好不要使用快 速燈絲。

2.4.3 逐步加至滿功率，觀察發(fā)射機運行狀態(tài)。

3 C221 薄膜電容擊穿故障

3.1 故障現(xiàn)象：發(fā)射機機試播音 11M 時，發(fā)射機射頻機箱打火，掉高壓，告警“末級簾柵過流”，掉高壓。升高壓無效。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為C221薄膜電容表面有打火點。斷開 L226 將搖表接在放電球F221 兩端測試，讀數(shù)為零，薄膜電容已擊穿。進行更換處理。

3.2 故障分析：簾柵電容要求Lg2盡量小，Cg2容量適當。簾柵薄膜電容采用聚酰亞胺為介質(zhì)裝在管座簾柵盤內(nèi)，兩面鍍銀作為兩極，容量為11nF。射頻電流可以均勻流出并能承受較高的電壓。如圖 2 所示，當 C221 電容擊穿時，直流高壓直接通地，屏壓落在簾柵極上，造成簾柵過流。

圖 1 簾 柵薄 膜 電容 擊 穿 時示 意 圖

圖 2 簾柵薄膜電容擊穿時示意圖

3.3 處理方法

3.3.1 發(fā)射機降至關(guān)機狀態(tài)，接地開關(guān)通地掛好接地鉤;

3.3.2 發(fā)射機打到手動位置;

3.3.3 待風機水泵停止工作后，拆除末級電子管的進、出水自封接頭;

3.3.4 拆下隔直電容，將電子管吊起，更換電容;

3.4.5 電容更換完畢后，將電子管、隔直電容、自封接頭依次恢復(fù);

3.4.6 恢復(fù)地線鉤加高壓試機。

3.5 注意事項

3.5.1 室外溫度較低時，關(guān)閉外循環(huán)加強冷凝器室巡視;

3.5.2 吊裝電子管時需佩戴干凈的線手套;

3.5.3 安裝薄膜電容前測量其容值應(yīng)為 11nF;

3.5.4 薄膜電容表面及管座要進行徹底清潔，以免硬物損壞電容;

3.5.5 薄膜電容更換所需時間較長，為了保護電子管燈絲最好不要使 用快速燈絲;

3.5.6 逐步加至滿功率，觀察發(fā)射機運行狀態(tài)。

4 觸點或簧片打火故障分析

4.1 故障現(xiàn)象：播音中發(fā)射機告警“射頻機箱打火”，掉高壓，手動合高壓無效，打火故障依然存在。

4.2 故障分析：觸點或簧片打火一般是與電感之間存有縫隙接觸不 良。尤其在交流情況下，越近導(dǎo)體表面，電流密度越高;頻率越高，趨膚效應(yīng)越嚴重。（h為趨膚深度，ρ為導(dǎo)體電阻率;f為交流電流頻率）當觸點或簧片出現(xiàn)打火時，由于趨膚效應(yīng)的存在使得觸點或簧片與電感接觸面打火會越來越嚴重。

4.3 處理方法

4.3.1 發(fā)射機降至紅燈絲狀態(tài)，接地開關(guān)通地掛好接地鉤;

4.3.2 發(fā)射機打到手動位置;

4.3.3 將打火的觸點或簧片用砂紙打磨，嚴重的需要更換處理;

4.3.4 確保觸點或簧片與接觸面無縫隙，在觸點或簧片表面涂抹導(dǎo)電 油;

4.3.5 恢復(fù)地線鉤加高壓試機。

4.4 注意事項：逐步加至滿功率，觀察發(fā)射機運行狀態(tài)。

5 自動調(diào)諧傳動系統(tǒng)故障分析

5.1 故障現(xiàn)象：發(fā)射機在粗調(diào)過程中某路馬達不到位或原來正常的頻率出現(xiàn)調(diào)諧不到位，上位機相應(yīng)的傳動變?yōu)椤凹t色”。

5.2 故障分析：馬達不到位有可能是電容損壞導(dǎo)致，也可能是傳動系 統(tǒng)自身出現(xiàn)故障導(dǎo)致，同時有時電位器位置偏移導(dǎo)致調(diào)諧不到位。傳動系 統(tǒng)的故障點主要包含以下幾個方面：

5.2.1 電機故障：內(nèi)部電刷故障，正反轉(zhuǎn)扭矩不一致。

5.2.2 限位撥片故障：限位撥片松開導(dǎo)致限位位置改變或者不限位。

5.2.3 傳動機構(gòu)故障;由于安裝時調(diào)整不合適導(dǎo)致傳動阻力變大。

5.2.4 萬向節(jié)故障：萬向節(jié)不合適導(dǎo)致阻力增加或損壞導(dǎo)致傳動中斷。

5.2.5 電位器故障：電位器損壞;電位器安裝初始位置變動，導(dǎo)致同一 數(shù)值下電容等容量改變，安裝時需要采用固定裝置。

5.3 處理方法

5.3.1 發(fā)射機降至紅燈絲狀態(tài)，接地開關(guān)通地掛好接地鉤;

5.3.2 發(fā)射機打到手動位置，斷開調(diào)諧控制電源 CB32 和調(diào)諧電源

CB41 空開;

5.3.3 針對發(fā)現(xiàn)的傳動問題進行相應(yīng)的處理;

5.3.4 進行相關(guān)的測試和記錄;

5.3.5 恢復(fù)地線鉤加高壓試機。

5.4 注意事項

5.4.1 拆動線路做好標識以免接錯線;

5.4.2 使用直流源時應(yīng)緩慢的增加電壓觀察傳動運行情況。

6 C140B 電容打火故障

6.1 故障現(xiàn)象：發(fā)射機試播 15M 時，射頻機箱打火，發(fā)射機掉高壓。手動合高壓故障依舊，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn) C140B 電容打火損壞 2 個。立即進行更換處理，處理完畢，恢復(fù)試播音。

6.2 故障分析：如果新頻率前級失諧需要重新調(diào)整，但如果已存頻率失諧則需要查明原因，一般驅(qū)動級部分和中和電容 C140 都是主要的故障點，如果在屏壓過程中擺動，則很可能是中和電容未調(diào)好。當中和電容故障時，有可能前級能調(diào)出來，但加屏壓后，由于沒有中和，則前級不穩(wěn)定， 表值出現(xiàn)大的晃動。如果有打火報警，則中和串電容 C140B 損壞概率較高，打開機箱門，一般都能發(fā)現(xiàn)故障電容有較明顯的打火損壞痕跡。發(fā)射機 C140B 由 14 個 100PF（12kV-15kV）的電容串組成，長時間因風吹受力繃緊更容易造成某一個電容固定端開路吱火。

6.3 處理方法

6.3.1 發(fā)射機紅燈絲狀態(tài)，接地開關(guān)通地掛好接地鉤;

6.3.2 發(fā)射機打到手動位置;

6.3.3 更換損壞電容;

6.3.4 恢復(fù)地線鉤加高壓試機。

6.4 注意事項：

6.4.1 安裝時要注意調(diào)整電容串的受力情況;

6.4.2 進行相關(guān)記錄。

7 饋線打火引起駐波比保護故障分析

7.1 故障現(xiàn)象：發(fā)射機機試播音 21M 時，發(fā)射機多次告警“高速駐波比

保護”，降功率維持播音。維修室檢查發(fā)現(xiàn)一根饋線由于打火燒斷。

7.2 故障分析：當饋線電位梯度超出饋線的“臨界電位梯度”時，饋線將會出現(xiàn)空氣溫度上升。像火焰一樣，電離的空氣柱以火苗的形式向上升起，這種現(xiàn)象稱為“火炬放電”通常稱為“打火”。饋線上出現(xiàn)打火是不允許它會引起饋線過熱、熔化，將高頻電能量變成熱損耗。播音中出現(xiàn)饋線過熱、熔化燒斷時，此時饋線的特性阻抗發(fā)生改變。在不匹配的天線系統(tǒng)中， 會有一部分高頻能量返回形成反射波。如圖 3 所示，反射功率取樣探頭的信號通過屏蔽線接到TB1-12上，經(jīng)R2，C8濾波后接到U2的同向端。地線屏蔽層接TB1-11，經(jīng)R3，C9濾波后接到U2的反向端。反射功率超出規(guī)定值后，比較器U3輸入端U3-2>U3-3，U3輸出端U3-1=0.71V，為低電平，Q1飽和導(dǎo)通，TB1-15=15V，Q2截止，TB1-16=0V。調(diào)制器控制器保護電路動作，封鎖了高壓，起到了高速駐波比保護作用。

圖 3 高速駐波比保護板

處理方法：

1、發(fā)射機多次告警 " 高速駐波比保護 " 時，降低功率維持播音

2、功率降至 250kW 以下仍無法維持播音，申請臺內(nèi)代播

3、加強天饋線巡視

8 結(jié)束語

C281、C281、C221 電容擊穿故障、觸點或簧片打火故障分析、自動調(diào)諧傳動系統(tǒng)故障、C140B 電容打火故障、饋線打火引起駐波比保護故障是

DF500 型發(fā)射機常見典型故障，熟練掌握故障現(xiàn)象、處理方法和注意事項等，可以讓技術(shù)人員縮短事故處理時長、降低停播率，有效保障了安全播 音質(zhì)量。

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