發(fā)射臺站運行維護(hù)與日常檢修

鄧曉霞

（國家廣播電視總局2022 臺，新疆 喀什844000）

1 概述

發(fā)射臺站的中心任務(wù)是安全播音，設(shè)備穩(wěn)定與否直接影響到播出效果。維護(hù)、管理、使用好設(shè)備，是一線值班員必須做好的工作。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)主要完成將低頻電源能量轉(zhuǎn)化成射頻能量的過程，主要由控制系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成，各個分系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合，共同完成載波和音頻的放大、調(diào)制過程。發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)直接影響著安全傳輸發(fā)射工作。目前發(fā)射機(jī)的運行維護(hù)工作逐漸實現(xiàn)標(biāo)注化制度化，為發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)提供了很好的指導(dǎo)。當(dāng)前主流的大功率短波廣播發(fā)射機(jī)當(dāng)中，以TSW2500 型500kW 短波廣播發(fā)射機(jī)為例講述發(fā)射機(jī)各系統(tǒng)日常檢修維護(hù)要點。

常用檢修方法有：直接法：眼看。設(shè)備外觀、附屬部件、潤滑油顏色等。間接法：通過儀器儀表參數(shù)測試。聽：耳聽。聽電機(jī)、水泵等發(fā)出的聲音。正常運行情況下，機(jī)組的噪音是連續(xù)、平穩(wěn)，有規(guī)律的。摸：手摸溫度，粗糙感等狀況。聞：用鼻聞氣味，燒焦的絕緣膠木等都有較大刺激性氣味。比：比較。比如同型機(jī)組運行時各種狀態(tài)的對比。對比，找出不同，找出差距。擦：去除發(fā)射機(jī)內(nèi)部及元器件上的灰塵。磨：使用砂紙打磨，磨平打火點。

2 控制系統(tǒng)各功能簡介及運行維護(hù)要點

發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)是用戶和發(fā)射機(jī)相互聯(lián)系的橋梁，它一方面按照正確的順序開、關(guān)發(fā)射機(jī)；另一方面在故障發(fā)生時，對發(fā)射機(jī)進(jìn)行必要的保護(hù)動作。它還控制著發(fā)射機(jī)自動換頻時的執(zhí)行順序和調(diào)諧功能。TSW2500 型500kW 發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)包括順序控制系統(tǒng)、馬達(dá)控制系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)ECAM（ECOS2）

控制系統(tǒng)維護(hù)主要包括除塵、數(shù)據(jù)備份和功能性檢測：

定期檢查發(fā)射機(jī)控制主機(jī)，確保計算機(jī)內(nèi)部干凈，無過多積塵，散熱風(fēng)扇運行順暢無異響和普通計算機(jī)的維護(hù)基本相同；但是需要注意的是發(fā)射機(jī)控制計算機(jī)一般采用特定的型號、配置和數(shù)據(jù)采集或控制卡，在條件允許的情況下，盡量及時采購充足備件。定期備份控制機(jī)內(nèi)的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，包括調(diào)諧數(shù)據(jù)；定期逐步操作發(fā)射機(jī)，檢查每步操作設(shè)備的響應(yīng)和執(zhí)行情況，特別是繼電器或交流接觸器的動作情況，定期檢查交流接觸器的動作靈活度，確保不會出現(xiàn)機(jī)械卡死現(xiàn)象。

3 發(fā)射機(jī)音頻系統(tǒng)設(shè)備功能介紹及日常維護(hù)

音頻系統(tǒng)是將音頻節(jié)目加工和放大到被調(diào)級需要的功率電平，以保證有較高的平均調(diào)幅度和防止過調(diào)制產(chǎn)生的失真，以便進(jìn)行振幅調(diào)制。主要包括以下組成部分：

（1）音頻處理器為發(fā)射機(jī)提供穩(wěn)定的節(jié)目源電平，防止發(fā)射機(jī)調(diào)幅度不足或過調(diào)，能夠增加聲音的密度和響度，提高發(fā)射機(jī)的平均調(diào)幅度，并且能夠通過節(jié)目的均衡調(diào)整，使收聽效果不至于產(chǎn)生常見的高、低頻衰落現(xiàn)象。

（2）調(diào)制器控制器即PSM 控制系統(tǒng)，主要功能是將輸入的音頻調(diào)制信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生一個直流疊加音頻的信號，再控制功率開關(guān)模塊通斷；同時對所有功率開關(guān)模塊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。TSW2500 型500kW 發(fā)射機(jī)PSM8 控制系統(tǒng)由以下功能模塊組成，分別是：YCP16 系統(tǒng)控制單元，YCP24 音頻輸入和處理單元，YCP08、YCP14 諧波失真補償單元，YCP23 PSM 運算單元，YCP17/18 光纖接口板，VCP02/03 系統(tǒng)接口底板。

PSM 調(diào)制器主要由調(diào)制變壓器、功率開關(guān)模塊及低通濾波器組成，為發(fā)射機(jī)高末電子管提供主整電源。

音頻處理器是近年來在發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)射臺站使用的主要型號有9200、9400 等型號，及其擴(kuò)展型號9200D、9400D。音頻處理器的日常維護(hù)較為簡單，需要進(jìn)行定期除塵，隨時注意其輸出信號強(qiáng)度，以滿足設(shè)備滿調(diào)幅的要求。需要注意的是，對于音頻處理器的參數(shù)和基本設(shè)置，要詳細(xì)記錄，避免因設(shè)備的斷電操作或誤操作，或更換新設(shè)備時，音頻處理器不能正確設(shè)置，影響播音指標(biāo)。

功率模塊的日常維護(hù)主要是定期進(jìn)行除塵，檢查接線端子緊固度，對于500kW 發(fā)射機(jī)還需要定期不定期進(jìn)行水路檢查，這十分重要。使用多年的功率模塊應(yīng)電解電容的性能，可定期更換。功率模塊損毀一般為整流塊、IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）出現(xiàn)故障，500kW 發(fā)射機(jī)提供了功率模塊的檢查方法，能夠發(fā)現(xiàn)其異常問題，便于維修更換整流塊和IGBT 時要注意接線順序。

4 發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)介紹及維護(hù)

發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)包括頻率合成器、射頻衰減器、寬帶放大器、高前級、高末級、VHF 濾波器、不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器、定向耦合器以及指數(shù)線等。

頻率合成器，為工作在50kHz 到30MHz 的調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)提供載波信號。

射頻衰減，它位于頻率合成器與寬頻帶放大器之間，用于調(diào)整高末級的激勵功率，調(diào)整的參考標(biāo)準(zhǔn)就是高末級的柵流，發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)將自動調(diào)整射頻衰減器直至高末級的柵流達(dá)到正常值。

寬頻帶放大器用作高前級電子管的預(yù)放大器，是一個線性放大器，可以在2-30MHz 范圍內(nèi)，該放大器在整個工作頻段失真度小，效率高。

高前級為高末級電子管提供激勵功率，一般工作在甲乙類。

高末級包含高末電子管及其輸入輸出網(wǎng)絡(luò)、柵極電源、屏極電源濾波器以及中和電路等，高末級電子管由高前級激勵，將直流能量（包含音頻能量）轉(zhuǎn)換為射頻能量，作為發(fā)射機(jī)的輸出功率（通常為雙邊帶調(diào)幅波）傳輸?shù)桨l(fā)射天線或假負(fù)載上，一般工作在丙類。

VHF 濾波器主要用來對VHF 頻段的諧波進(jìn)行衰減，防止發(fā)射機(jī)可能輸出的無用發(fā)射對相鄰頻段的干擾。

發(fā)射機(jī)3Π 網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗為50Ω 不平衡阻抗，連在發(fā)射機(jī)輸出端的不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器將輸出阻抗轉(zhuǎn)換為平衡200Ω，以便發(fā)射機(jī)能和平衡的天線相連接。

定向耦合器通過電耦合和磁耦合拾取射頻信號，分別用于計算發(fā)射機(jī)的入射功率和反射功率以及電壓駐波比VSWR 等。

阻抗匹配器（阻抗轉(zhuǎn)換器）主要是將發(fā)射機(jī)平衡轉(zhuǎn)換器輸出的200Ω 的輸出阻抗轉(zhuǎn)變成300 歐姆，目的是為了適應(yīng)國內(nèi)的發(fā)射天線。國外發(fā)射天線阻抗一般為200Ω，而國內(nèi)多使用300Ω。

發(fā)射機(jī)射頻系統(tǒng)由于包含了大量的真空器件、調(diào)諧元件、傳動機(jī)構(gòu)，且工作頻率較高，所以日常維護(hù)難度較大：日常維護(hù)包括除塵（除塵時盡量使用棉布擦拭，避免使用尼龍抹布，因為尼龍抹布容易在擦拭過程中，有絲線掛在設(shè)備內(nèi)）可配合酒精擦拭去除部件上的粉塵、油污等。

對元器件除塵時可使用高純度酒精（95%以上）擦拭去除部件上的粉塵、油污等。但需要注意：橡膠、石蠟、尼龍類不可使用酒精。例如：水路的橡膠管，尤其是蠟線綁的水接頭、橡膠頭穿心電容、高末簾柵薄膜電容。

還要檢查傳動機(jī)構(gòu)并對轉(zhuǎn)動、移動部件上油，以確保其動作的靈活性，同時可以減小部件的磨損。上油主要是指凡士林等潤滑劑，上新的潤滑劑前應(yīng)先去除老的潤滑劑，過熱后會使?jié)櫥妥冇?，阻力極大，甚至引起卡死，造成停播。

檢查轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)時要及時發(fā)現(xiàn)和更換問題部件，特別是齒輪和銷釘、萬向節(jié)等，減少因傳動機(jī)構(gòu)破損而出現(xiàn)的停播事故。

調(diào)整發(fā)射機(jī)包括檢查傳動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動情況和隨動電位器的動作情況，避免隨動電位器損壞而引起的調(diào)諧故障。在調(diào)諧部件上做位置標(biāo)記，特別是感性部件，如盤形線圈、三π 網(wǎng)絡(luò)等，定期檢查調(diào)整位置是否跑偏。定期檢查發(fā)射機(jī)各放電球，如發(fā)現(xiàn)打火，及時使用細(xì)砂紙進(jìn)行打磨，根據(jù)發(fā)射機(jī)設(shè)計值，定期檢查放電球間距。定期檢查MS24 松緊度，包括上接點與下接點都要測試，90 度轉(zhuǎn)向的齒輪，用時間久了會老化，從銷釘處從里往外裂縫，直至裂開。定期檢查射頻機(jī)箱內(nèi)的打火情況，及時用細(xì)砂紙進(jìn)行打磨，避免故障擴(kuò)大，定期檢查和更換射頻機(jī)箱門上的彈簧壓片，以保證機(jī)柜門的屏蔽性。定期檢查發(fā)射機(jī)調(diào)諧電感的連接點，看有無打火現(xiàn)象，如盤形線圈、π 網(wǎng)絡(luò)等。

5 發(fā)射機(jī)電源系統(tǒng)介紹

電源系統(tǒng)主要包括低壓配電系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)電子管各極電源等。

配電系統(tǒng)維護(hù)主要包括以下內(nèi)容：定期檢查各空氣開關(guān)，緊固接線端子，避免因溫度變化，出現(xiàn)接線松動的現(xiàn)象，定期檢查空氣開關(guān)有無過熱現(xiàn)象。定期檢查變壓器接線端子的緊固度，確保接觸良好；注意觀察板壓器絕緣顏色，判斷變壓器是否出現(xiàn)溫度過高現(xiàn)象。定期檢查整流塊或整流管，是否有過熱現(xiàn)象。

6 發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)主要包括風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)

（1）發(fā)射機(jī)低壓風(fēng)冷卻系統(tǒng)由低壓風(fēng)機(jī)柜、風(fēng)筒、室內(nèi)外混合風(fēng)單元及濾塵網(wǎng)等組成。低壓風(fēng)冷系統(tǒng)用來冷卻發(fā)射機(jī)的射頻機(jī)箱、綜合機(jī)箱和PSM 機(jī)箱。根據(jù)當(dāng)?shù)販囟取h(huán)境條件，可選擇從室外進(jìn)風(fēng)的新風(fēng)模式或從室內(nèi)進(jìn)風(fēng)的循環(huán)風(fēng)模式（對于北方空氣中灰塵度較高地區(qū)使用室內(nèi)循環(huán)風(fēng)模式）。射頻機(jī)箱內(nèi)的低壓風(fēng)通過機(jī)箱頂部的網(wǎng)孔排出機(jī)箱外。

發(fā)射機(jī)高壓風(fēng)冷卻系統(tǒng)由高壓風(fēng)機(jī)、高壓風(fēng)管組成。高壓風(fēng)機(jī)從射頻機(jī)箱內(nèi)抽風(fēng)，通過風(fēng)管強(qiáng)制冷卻高前電子管（CTK12-1）的管座、陰極阻尼電阻、高末電子管（TH576）的管座、隔直電容（C250）及MS27 等器件。

定期檢查皮帶松緊度，風(fēng)機(jī)軸承，將皮帶從皮帶輪拆下，手動旋轉(zhuǎn)電機(jī)與風(fēng)機(jī)，是否輕盈有無異響聲音，觀察皮帶內(nèi)側(cè)有無斷裂，若斷裂及時換新皮帶，裝上新皮帶有可能調(diào)整距離。

（2）發(fā)射機(jī)水冷卻系統(tǒng)是一個封閉回路，由水泵（主/備用）、水箱、閥門、流量計、水壓表、溫度傳感器、離子交換器、水導(dǎo)監(jiān)測單元和熱交換器等組成。水冷卻系統(tǒng)用于冷卻所有大功率元器件，包括高前電子管、高末電子管、高末管管座、調(diào)諧線、真空電容、甚高頻濾波器（VHF）、平衡不平衡轉(zhuǎn)換器和PSM 功率開關(guān)模塊等。水泵，為冷卻水在水路內(nèi)循環(huán)提供動力。水箱、閥門、管路為冷卻水構(gòu)成閉合的循環(huán)回路。流量計、水壓表、溫度傳感器、水導(dǎo)監(jiān)測單元等完成對水流參數(shù)的檢查。熱交換器，又叫冷凝器，用來將冷卻水從發(fā)射機(jī)中攜帶來的熱量通過風(fēng)冷的方式釋放到空氣中。

水冷設(shè)備維護(hù)主要包括以下幾個方面：該水冷系統(tǒng)，熱量主要源自射頻末級的電子管。該末級的電子管型號TH576。所在陽極部分產(chǎn)生功耗，均以超蒸發(fā)冷卻形式達(dá)到即時散熱的目的。相比較傳統(tǒng)蒸發(fā)冷卻的方式，超蒸發(fā)冷卻形式有著十分突出的優(yōu)勢，它是以水轉(zhuǎn)變成蒸汽，而蒸汽再冷凝成為水這個過程為主的冷卻方式，水流在高速流經(jīng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中特殊性電子管的陽極散熱裝置后，發(fā)熱陽極會將一些冷卻水蒸發(fā)掉，所產(chǎn)生蒸汽泡遇到高速流水后會冷凝成為水，理論上，其出水溫度為90℃左右，但實則為70℃，實際溫度數(shù)值和發(fā)射裝置即時調(diào)節(jié)的幅度有著密切聯(lián)系。TH576 型電子管是TSW2500 型500kW 短波廣播發(fā)射機(jī)上最核心最貴重的元器件，是確保發(fā)射機(jī)正常運行的關(guān)鍵，電子管的穩(wěn)定運行是實現(xiàn)安全播出的前提和基礎(chǔ)。

TH576 管的日常檢修，主要以檢查和清潔為主。檢修前將發(fā)射機(jī)關(guān)至全燈絲（FIL）狀態(tài)，在電子管陽極電流引線及通路上掛接通地鉤，做好安全措施后方可進(jìn)行。主要檢查燈絲及各極電源通路連接有無異常、有無元器件變色、破裂、打火等；用干凈抹布擦去管座、陽極散熱器及隔直電容表面的灰塵，注意不要用濕抹布接觸電子管陶瓷表面，檢查清潔管座及各極取樣電阻、電容及其電路連接。檢查管座各極放電球有無松動，清潔表面的放電痕跡，用專用塞尺檢查放電球間距，如有變化應(yīng)根據(jù)額定值及時調(diào)整，防止間距變化失去保護(hù)意義。檢查管座冷卻水管及陽極進(jìn)出水快速接頭有無滲漏水；檢查高壓風(fēng)管及各分支軟風(fēng)管連接是否牢靠，有無漏風(fēng)、清潔高壓風(fēng)接點。應(yīng)當(dāng)特別注意的是：發(fā)射機(jī)關(guān)至黑燈絲（AUX）時，高前、高末燈絲變壓器及燈絲環(huán)仍有電，日常檢修時注意與之保持安全距離，避免靠近或者接觸。若要對燈絲系統(tǒng)做徹底檢修，需要將發(fā)射機(jī)關(guān)至OFF 狀態(tài)方可進(jìn)行。

定期不定期進(jìn)行冷卻水更換，確保冷卻水的純凈度，避免因長期使用水的絕緣度或雜質(zhì)增多；定期檢查水路，特別是金屬水管的拐彎部分、焊接部分或硅膠管的接頭不封，這些部分容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象；定期檢查各流量計，確保浮標(biāo)活動靈活，沒有卡死現(xiàn)象。

定期測試備用水泵，確保備用泵保持完好可用狀態(tài)。

定期不定期更換離子交換器內(nèi)的樹脂，使其保持良好的活性，持續(xù)對冷卻水進(jìn)行凈化。

定期清潔冷凝器，確保冷凝器干凈，散熱良好。

7 日常值班維護(hù)

（1）值班是一線值班員的主要工作，值班過程中對設(shè)備運行狀態(tài)、故障迅速判斷快速確定故障并進(jìn)行正確的處理是安全播出工作的重要保障。熟悉維護(hù)設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成掌握設(shè)備的常見故障。例如500kW 發(fā)射機(jī)的報警主要由Fault、Defect、Trip、Warming 四種顯示。四種報警可能造成的影響，一般來講Warming 是發(fā)射機(jī)的警告，對設(shè)備播出影響不大；Fault 報警則已經(jīng)開始影響播出狀態(tài)，而Defects、Trip 報警則對播音影響很大，已經(jīng)不能正常播出。值班員要能夠處理播出設(shè)備的應(yīng)急故障，熟悉所負(fù)責(zé)設(shè)備的代播方案并能快速的完成代播申請或操作。

（2）值班員對設(shè)備巡視也是盡早發(fā)現(xiàn)故障的有效手段，值班過程中值班員要根據(jù)規(guī)定對設(shè)備進(jìn)行全面的巡視。巡視工作的主要目的是通過值班人員的感官及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異?；螂[患。主要方法是：一看、二聽、三聞味。

一看：是在巡視過程中，值班人員通過觀察判斷設(shè)備異常。比如設(shè)備打火、漏水、表值異常等。二聽：注意聽設(shè)備有無異響來判斷故障。三聞，在巡視過程中，注意用鼻子聞空氣中有沒有焦糊氣味，判斷設(shè)備異常。

8 結(jié)束語

本文介紹了TSW2500 型500kW 發(fā)射機(jī)控制、音頻、射頻、電源、冷卻等各分系統(tǒng)的基本構(gòu)成和各系統(tǒng)的維護(hù)要點及注意事項。通過對TH576 電子管、射頻系統(tǒng)重點部位、冷卻系統(tǒng)重點部位的細(xì)致分析對檢修值班人員在運行維護(hù)及日常值班巡視管理工作中提出指導(dǎo)建議。