Clinac IX型直線加速器啟動(dòng)電路的原理及故障檢修

劉旭紅 陳 曉* 李文輝②

Clinac IX型直線加速器(美國(guó)瓦里安公司)在臨床應(yīng)用中為保證其工作穩(wěn)定性，必須使系統(tǒng)保持相對(duì)恒溫狀態(tài)，使用恒溫水循環(huán)系統(tǒng)維持水溫在(40±2)℃。真空系統(tǒng)是直線加速器的重要組成部分，用于維持和保證加速管、電子槍等在高真空下運(yùn)行，由于各種原因?qū)е聶C(jī)器掉電，無(wú)法啟動(dòng)，需盡快查找原因恢復(fù)通電[1-2]。通過(guò)分析Clinac IX型直線加速器啟動(dòng)電路原理及故障檢修，為同類設(shè)備故障維修提供參考。

1 啟動(dòng)電路工作原理

啟動(dòng)機(jī)器需由兩人配合，一人按下三相穩(wěn)壓電源柜面板上“二次啟動(dòng)”按鈕CB START不放(一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)此時(shí)接通)，三相穩(wěn)壓電源柜內(nèi)的24 Vdc對(duì)接觸器UVR線包供電，UVR吸合，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓的三相電分別經(jīng)過(guò)UVR閉合的三對(duì)觸點(diǎn)輸出到加速器調(diào)制器對(duì)加速器供電，經(jīng)調(diào)制器變壓器T2輸出120 Vac(A)和120 Vac(B)；另一人接著按下加速器調(diào)制器面板上綠色START按鈕(兩對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)此時(shí)接通)，調(diào)制器AUXILIARY POWER DIST電路板上的啟動(dòng)繼電器K1和K2得到120 Vac(B)吸合。120 Vac(A)經(jīng)過(guò)K1、K2吸合的兩對(duì)7、4觸點(diǎn)輸出到電子柜電源PS1的TB1-1腳為PS1供電，同時(shí)120 Vac(B)經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)CB13和K1、K2吸合的另外兩對(duì)觸點(diǎn)9、6作為CONTPWRB(控制電源B)輸出到加速器內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行，此時(shí)能聽(tīng)到內(nèi)循環(huán)水流聲音(如圖1所示)。

電子柜PS1電源得電后輸出24 Vdc，其傳輸路徑為PS1電源TB2的4腳輸出24 Vdc→電源分配板A1J7-10→保險(xiǎn)管F6→A1J9-9→電子柜底板(BACPLANE)J13-9→二極管CR1→J26-13→操作鍵盤J4-13→J6-1→操作鍵盤紅色緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)SW1(常閉觸點(diǎn))→J6-2→J4-14→J26-14→串聯(lián)在一起的機(jī)器各部分(包括AUX CHASSIS、COUCH、STAND、WALL以及MODULATOR)紅色緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)SW2-SW12(常閉觸點(diǎn))→調(diào)制器端子排TB2-7→TB2-8→J2-3→START按鈕中一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)B3、B4→J2-4→AUXILIARY POWER DIST電路板上緊急停機(jī)繼電器K3、K4線包→0 VDC。如果24 V傳輸路徑正常，K3、K4吸合，K3、K4串聯(lián)在一起的兩對(duì)5、9常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，短路CB START的一對(duì)觸點(diǎn)，因此，放開(kāi)CB START按鈕后，三相穩(wěn)壓電源內(nèi)的24 Vdc保持對(duì)UVR供電；K3、K4串聯(lián)在一起的兩對(duì)12、8常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，120 Vac(B)保持對(duì)K1、K2供電，放開(kāi)START鍵后，K1、K2處于自鎖吸合狀態(tài)；此外K3、K4串聯(lián)在一起的另外兩對(duì)11、7常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，短路START按鈕的觸點(diǎn)B3、B4。所以，放開(kāi)START按鈕后，K3、K4自鎖吸合，從而保持UVR自鎖吸合，三相穩(wěn)壓電源柜一直保持對(duì)加速器供電，啟動(dòng)機(jī)器成功。此24 V為機(jī)器啟動(dòng)的必要條件，如果此24 V失壓，會(huì)導(dǎo)致K3和K4斷開(kāi)，即機(jī)器停機(jī)，啟動(dòng)失敗[3]。

2 電子柜24 Vdc斷路故障

(1)故障現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)機(jī)器掉電，兩人啟動(dòng)機(jī)器，有UVR吸合聲和內(nèi)循環(huán)水流聲音，放開(kāi)兩個(gè)啟動(dòng)按鈕后，機(jī)器掉電。

(2)故障分析。24 Vdc通過(guò)串聯(lián)多個(gè)緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)到達(dá)K3、K4線包，若其中任何緊急開(kāi)關(guān)被按下，即無(wú)法開(kāi)機(jī)[4]。檢查各緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)未被按下，兩人啟動(dòng)機(jī)器，有內(nèi)循環(huán)水流聲，表明啟動(dòng)繼電器K1、K2已經(jīng)吸合，根據(jù)電路分析判斷是24 Vdc斷路，K3、K4未吸合，UVR不能自鎖吸合。

(3)故障排除。正如圖1所示，按住兩個(gè)啟動(dòng)鍵，檢查24 Vdc傳輸路徑，測(cè)量電子柜電源分配板J9-9有24 Vdc，測(cè)量電子柜底板二極管CR1正極無(wú)24 Vdc，斷電測(cè)量J9-9與電子柜底板J13-9相通，但與CR1正極不通，故判斷J13-9與CR1正極連接銅箔斷開(kāi)，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)底板有水漬，因發(fā)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)有老鼠，判斷可能為老鼠尿引起短路燒斷銅箔。因無(wú)電子柜底板備件，使用一根短路線一端焊接在電源分配板與J9-9腳相通的一個(gè)裸露點(diǎn)，另一端焊接在CR1正極引出腳上，恢復(fù)24 Vdc傳輸路徑，再次啟動(dòng)機(jī)器正常，故障排除。

3 啟動(dòng)電路其他故障

(1)擺位過(guò)程中出現(xiàn)機(jī)器掉電兩人無(wú)法啟動(dòng)機(jī)器。判斷是在擺位過(guò)程中出現(xiàn)故障，工作人員或患者無(wú)意誤碰到緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)的可能性比較大，檢查各個(gè)緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)，尤其是治療床兩側(cè)和迷道墻上的開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)治療床右側(cè)緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)已被壓下，再按一次使該開(kāi)關(guān)彈出恢復(fù)，重新啟動(dòng)機(jī)器正常，故障排除。

(2)治療過(guò)程中機(jī)器掉電啟動(dòng)機(jī)器失敗。測(cè)量電子柜底板二極管CR1負(fù)極有24 Vdc，測(cè)量調(diào)制器端子排TB2-7腳無(wú)24 Vdc。放開(kāi)兩個(gè)啟動(dòng)鍵，機(jī)器掉電后用一根長(zhǎng)導(dǎo)線測(cè)量機(jī)房?jī)?nèi)各個(gè)緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)與TB2-7腳均相通，測(cè)量迷道墻緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)與操作鍵盤緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)SW1不通。打開(kāi)電子柜測(cè)量J26插頭13腳與操作鍵盤SW1的兩個(gè)接線柱相通，但與操作鍵盤J6的2腳不通，表明SW1與J6的2腳間連接線斷開(kāi)，判斷可能在前一段時(shí)間內(nèi)拆過(guò)幾次操作鍵盤電路板，該組排線因較細(xì)受損。用一根短路線，一頭接在SW1開(kāi)關(guān)，另一頭焊接到電路板背面J6的2腳，啟動(dòng)機(jī)器恢復(fù)正常，故障排除。

(3)因檢修機(jī)器其他故障停機(jī)。檢修后啟動(dòng)機(jī)器失敗，啟動(dòng)時(shí)有UVR吸合聲，但無(wú)內(nèi)循環(huán)水流聲音。正常時(shí)120 Vac(B)經(jīng)過(guò)K1、K2吸合的兩對(duì)觸點(diǎn)9、6作為CONTPWRB(控制電源B)輸出到加速器內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)和真空系統(tǒng)，同時(shí)120 Vac(B)也經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)CB13和START按鈕A3、A4觸點(diǎn)到K1、K2的線包，仔細(xì)聽(tīng)調(diào)制器內(nèi)無(wú)繼電器K1、K2吸合聲音，判斷無(wú)120 Vac(B)或CB13跳閘。檢查CB13時(shí)發(fā)現(xiàn)CB7(LINE2)跳閘導(dǎo)致變壓器T2無(wú)120 Vac(B)輸出，合上空氣開(kāi)關(guān)CB7(LINE2)，啟動(dòng)機(jī)器正常，故障排除。

4 小結(jié)

故障檢修應(yīng)先直觀檢查各緊急停機(jī)開(kāi)關(guān)是否被人為誤按或調(diào)制器空氣開(kāi)關(guān)(如CB7、CB12、CB13等)是否跳閘。如上述檢查均正常，按住啟動(dòng)鍵測(cè)量PS1輸出24 Vdc傳輸路徑電路各處來(lái)判斷故障部位，測(cè)量24 Vdc正常，表明這些電路工作正常，無(wú)24 Vdc即為故障部位，也可借助長(zhǎng)導(dǎo)線測(cè)量傳輸路徑上進(jìn)入K3、K4線包之前任意兩點(diǎn)均應(yīng)相通以便判斷故障部位，此外，還應(yīng)注意做好機(jī)房中防鼠、防污染工作，以免造成設(shè)備停機(jī)[5-6]。