DX600發(fā)射機運行安全隱患研究

畢長東

摘要：文章對DX600的主要構成與工作原理進行了分析，重點討論當前DX600發(fā)射機容易出現的幾種故障隱患問題及成因，并對發(fā)射機的故障檢查與維修提出了幾點建議，希望有助于廣播電視行業(yè)中DX600發(fā)射機的長期應用。

關鍵詞：DX600發(fā)射機；水冷系統(tǒng)；電源濾波電容

中圖分類號：TN832? 文獻標志碼：A

0 引言

我國廣播電視行業(yè)的快速發(fā)展離不開各類高精尖設備的引入，DX600發(fā)射機就是已經得到了十幾年推廣應用的大功率中波發(fā)射機，在我國各個地方廣播電視臺和中央電視臺都得到了應用。但這種設備經過多年使用，系統(tǒng)裝置老化和技術的時代限制都使它在應用過程中常發(fā)各種故障問題，對DX600型號發(fā)射機的故障隱患問題進行討論與分析有助于廣播電視行業(yè)對DX600發(fā)射機的長久使用，有助于延長DX600發(fā)射機的使用壽命。

1 DX600發(fā)射機工作原理概述

DX600中波發(fā)射機的內部構造相對較為復雜，需要多個系統(tǒng)聯動共同運作，充分發(fā)揮功能性從而實現各個功能單元及時響應。這種廣播發(fā)射機屬于大功率電器，通過對數字音頻信號的控制從而使發(fā)射機能夠對不同功能模塊執(zhí)行開通或者關閉的指令，根據功率放大單元的運作實現網絡并機的功能，甚至能實現五、六并機，DX600發(fā)射機的合成器在多機并聯狀態(tài)下的運行匹配如圖1所示，通過這種方式能夠組成400 kW、600 kW等不同功率大小的發(fā)射機。DX600中波發(fā)射機在運行中，水冷系統(tǒng)是與各個功放單元串聯在一起的，形成一套完整的運行系統(tǒng)。本文以一臺DX600中波發(fā)射機的冷卻水路系統(tǒng)為研究對象分析其構成與工作原理，水冷系統(tǒng)通常由兩臺水泵、4臺風冷散熱器組成，水泵向發(fā)射機不斷輸送冷卻用水，而風冷散熱器能夠將回水再次冷卻，此外還需要通貨膨脹水箱實現氣水分離，并對水箱內的水位進行調節(jié)，或是完成補水操作。水冷系統(tǒng)與發(fā)射機的主控制系統(tǒng)通過三芯電纜串行連接，同時也連接3個主要的功率放大單元，包含239個射頻模塊、14個驅動模塊、4個二進制功放模塊。因此，在發(fā)射機運行過程中，冷卻水路運行的異常問題屬于較為常見的問題之一，而主控系統(tǒng)的運行故障則多數表現在電源、機柜等方面。發(fā)射機在發(fā)生故障問題時通常自身會先進行初步處理，通過控制系統(tǒng)的及時響應排查一部分故障，但仍需要人工檢查與維護來解決發(fā)射機可能存在的運行安全隱患問題。

2 DX600發(fā)射機運行中的安全隱患問題

2.1 電源系統(tǒng)運行故障

DX600發(fā)射機的主控系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)運行都需要電源系統(tǒng)的正確開關，因此電源系統(tǒng)故障通常也會成為導致發(fā)射機整體癱瘓或是控制系統(tǒng)不能正常運行的主要原因。在整個DX600發(fā)射機運行系統(tǒng)中，電源系統(tǒng)的故障主要表現在電壓波動異常和電源系統(tǒng)組件老化［1］。

DX600屬于精密大功率設備，其中多個不同功能組件相互配合，各個機柜的電纜輸電電壓有嚴格要求。若運行電壓過低，容易導致部分功能模組的電壓達不到需求，或是整個系統(tǒng)的輸電效率不穩(wěn)定，進而導致部分功能運行異常，不能充分發(fā)揮作用，或是響應速度慢等，整個控制系統(tǒng)中不同機柜、不同功率放大單元與水冷系統(tǒng)的運行都會受到不良影響。而電壓過高主要是受到變壓器異常的影響，通常是變壓器的輸出電壓高出規(guī)范區(qū)間，而電壓過大則會導致系統(tǒng)超負荷運轉，導致部分電纜難以承受過大的電流，燒壞電路，浪費電力。通常來講DX600發(fā)射機的電壓標準控制額在10 kV，但發(fā)射機內部不同功能模塊和線路都采用并聯的方式進行連接，那么只要某一處電壓過大或過小就會導致其他線路也一同出現故障。

DX600在許多單位中長期處于滿負荷運行狀態(tài)，對電源系統(tǒng)的檢修、維護工作若沒有定期進行，則難以發(fā)現電源系統(tǒng)中使用的裝置或組件發(fā)生的老化問題。組件老化后，輸電穩(wěn)定性、輸電效率都大打折扣，因此也會影響系統(tǒng)內各個不同單元的運行，影響電容量，設備老化還容易導致電量存儲和不同線路的電壓調節(jié)功能失效，發(fā)射機的正常功能實現都會造成破壞。某臺DX600發(fā)射機的高壓開關柜在同時控制3臺整流變合閘時產生的電流如表1所示，最大電流達到501 V，對發(fā)射機電源系統(tǒng)的荷載易產生不良影響。

2.2 發(fā)射機交換器滲漏

DX600發(fā)射機的冷卻系統(tǒng)故障問題也較為常見，通常是受到發(fā)射機自身功能組件與裝置老化的影響，主要表現為發(fā)射機水冷系統(tǒng)不自動補水，冷卻功能不正常運行，熱交換柜漏水。

補水通常由補水泵實現，通常來講，在冷卻水路系統(tǒng)打開的情況下補水泵應當自動加水，但若繼電器有補水時的吸合聲但不正常補水那么通常是其中某處線路熔斷導致的。對此可以通過分別檢測補水泵電機、補水泵電源、補水泵繼電器來判斷熔斷問題的具體發(fā)生位置，分別對不同線路節(jié)點進行檢測，對表現為0 V的保險拆卸檢查，并測量電阻即可找到熔斷的保險。

冷卻功能異常通常會顯示在發(fā)射機的控制顯示面板上，根據具體故障顯示原因分別對冷卻系統(tǒng)的溫度、溫控節(jié)點門限值進行檢測，重點檢查不同溫控器的閾值，溫控閉合時+24 V控制電經過，正常溫度應當為44℃（151）左右，使用紅外測溫儀可以對冷卻水路的銅管溫度進行更精確的檢測，從而判斷具體的故障問題出現在哪一處閉合位置，再調回151位置進行運行測試［2］。

交換器滲漏問題通常能夠被發(fā)射機自身的故障排查系統(tǒng)檢查出來，此時發(fā)射機會自動切斷電源，避免滲漏導電燒壞整體線路，但突然切斷電路也很容易導致電路短路，同時也會影響用戶收看節(jié)目，發(fā)生導電燒壞線路甚至可能引發(fā)火災。滲漏問題的主要原因在于原本對發(fā)射機冷卻系統(tǒng)的設計自然存在缺陷，當時的技術限制使發(fā)射機冷卻系統(tǒng)中的交換器更容易發(fā)生滲漏問題。對此可以通過分別斷開不同電源，并更換交換柜漏水檢測頭的方式多次試機找出具體的滲漏原因，在維修過程中需要反復試機確認是否還存在滲漏故障。

2.3 電源濾波電容失效

DX600發(fā)射機設置有4個機柜，在每個機柜中分別設置有獨立的保險板，通過這些保險板為發(fā)射機提供穩(wěn)定的電壓，保險電路通常控制在35 A范圍內，但250 V電壓在通過保險板時，電源濾波電容容易發(fā)生失效故障，這將會導致PB的功率大幅度下降，這也是引起發(fā)射機脫機問題出現的主要原因。DX600發(fā)射機的運行是依靠各個功能模塊中的并聯電路，實現整流電路自然通過。在這種運行原理之下，一旦有電流從發(fā)射機內部各處電纜中經過，必然先經過保險板，由于DX600發(fā)射機內通常設置有8塊保險板，電流輸出路徑就共計為8路。而電源濾波電容的單次使用時間是有上限的，長期過度運行將會導致電容失效，在發(fā)射機長期大量輸出信號的情況下更容易發(fā)生。

發(fā)射機中的失效電容常有存在，這種失效電容若只有一部分，通常對發(fā)射機的主控制系統(tǒng)正常運行不產生明顯影響，也不會被故障檢測系統(tǒng)查出，因此這一問題常常被工作人員忽視。因此在實際使用中，發(fā)射機內部常常只有一部分電容處于正常運行狀態(tài)，這無疑為電源系統(tǒng)和機柜電纜的正常輸電帶來了極大的安全隱患。大部分失效的電容長期存在于發(fā)射機中，影響發(fā)射機的工作效率，也會導致發(fā)射機其他功能組件異常。盡管發(fā)射機電容值處于較低水平也是合理現象，但電容失效問題一方面并沒有較為徹底且全面的解決方式，一方面又成了難以忽視的問題，對此仍然需要堅持研究。

3 DX600發(fā)射機的故障檢查與維修

3.1 電源系統(tǒng)故障維修

對電源系統(tǒng)故障的維修與養(yǎng)護主要體現在對電源系統(tǒng)的改造，將其中老舊的、性能不佳的電路與裝置更換或升級，從而提高電源系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使電源系統(tǒng)能夠滿足主控制系統(tǒng)正常運行的同時為各個電路與功能區(qū)塊穩(wěn)定輸送電力。根據電源系統(tǒng)常見故障問題，可以從以下3個方面進行改造與維修。

（1）將整流柜中的部分端子拆除，并更換為主整電源電流互感器，從而使電聲指標得到改善。拆除應當只從整流柜中的大電流端子入手，可以拆除2～3個，這部分端子使用的電纜中的銅導線更容易與鋁制端子接觸發(fā)生氧化反應，反應會放熱，導致機柜內溫度的異常升高，也容易對電纜造成熔化、破裂、松動等問題。在安裝新的主整電源電流互感器后還應當在日常維修中重點加固其余端子，加固各處螺絲與緊固零件。也可以通過更換大口徑高精電流互感器的方式直接將大電流的電源引線接入到整流機柜，從而使主整電源的采樣精度與控制精度提高，使電源系統(tǒng)的控制作用得到提高，改善發(fā)射機的電源指標。

（2）通過拆卸泄放電阻并使用其他替代物的方式改造泄放電路，例如選擇150 W燈泡替代泄放電阻就有不錯的效果。DX600發(fā)射機中共有8條電路，可以使用8只150 W的燈泡，以兩兩并聯的方式安裝到整流柜外部，替換泄放電阻，一方面能夠將泄放掉的電能快速轉化為光能進行消耗，另一方面也能提供額外照明。

（3）使用質量更好的免維護真空交流接觸器維修供電通路。DX600發(fā)射機在廣播電視行業(yè)中已經使用十余年之久，免維護真空交流接觸器是近些年新研發(fā)的電路改造裝置，利用這種新裝置能夠有效減少發(fā)射機的日常檢修維護量，也能避免傳統(tǒng)的交流接觸器發(fā)生故障問題，避免交流接觸器的吸合發(fā)生故障問題，使接觸器的運行更加穩(wěn)定，提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.2 冷卻水路故障維修

冷卻水路故障問題通?？梢酝ㄟ^更換損壞零件的方式進行維修，但在日常養(yǎng)護過程中也可以通過定期檢查冷卻風機、冷卻風扇、水泵等冷卻系統(tǒng)組成裝置的方式提高冷卻水路系統(tǒng)運行的安全性。

對冷卻風機的維修主要是更換破損扇葉，清理風機軸承等零件上的油污，保證扇葉轉動的速率，更換扇葉和清理時應當將風機的支架整體拆卸下來，避免碰到其他完好零件。當風機在運行中發(fā)出異常聲音或是機體震顫時則應當將固定架4角的螺絲進行緊固處理，對扇葉等處的固定要再次緊固。若風機的異常聲音較大，伴隨著震顫、刺耳鳴叫，則應當停止運行并檢查風機的軸承是否有異物進入或是缺少機油，通過清理軸承重新填油即可解決。

發(fā)生滲漏故障時，發(fā)射機的三并機通常會更換成兩并形式，其中一處漏水故障機會自動斷開連接并關機，對此可以將發(fā)射機中的接口板電源接入到公共端子處，使用15 V的檢測電源，通過不同檢測器的分配將檢測信號反饋到公共端子排上，并對返回信號進行分析。若電路正常工作，沒有受到交換器滲漏影響，那么電流應當能在電源、發(fā)光二極管、光接收器之間形成回路，但短路情況下，探頭被水浸泡或是受潮，光接收器則不能正常接受光，無法形成通路，集電極點的高低電平與正常運行狀態(tài)下正相反，可以通過電流是否形成回路判斷具體的滲漏故障，從而清理滲漏在發(fā)射機內部的水，將被浸泡損壞的探頭更換。維修完成后應當重新啟動三并機測試是否還有受潮的電路，測試發(fā)射機的運行狀態(tài)［3］。

3.3 發(fā)射機日常檢查維護

對DX系列的發(fā)射機進行日常檢查維護時都應當定期對大電流端子進行動態(tài)測溫，大電流端子的電流輸送符合在發(fā)射機運行中是影響到功率放大單元和主控系統(tǒng)的主要因素之一?？梢栽诖箅娏鞫俗舆\行的附近增設溫度檢測貼紙，也可以引入動態(tài)測溫的電子裝置，在溫度過高時自動報警。

DX600發(fā)射機在設計時增加了一套較為完整的連鎖保護電路，但其運行原理相對較為復雜，分多個不同情況進行探討。鑰匙連鎖系統(tǒng)、緊急關機裝置等的設置在檢查維修時應當分別進行運行測試，重點檢查聯動裝置的微動開關，及時更換性能不佳的零件。

4 結語

DX600發(fā)射機雖然對廣播電視行業(yè)的發(fā)展起到了重要的推動作用，但在使用過程中出現的各種故障問題也不能忽視，尤其是電源系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電源濾波電容、機柜電纜溫度等方面的故障問題。因此，需要技術人員加強對DX600發(fā)射機的日常維修檢查與保養(yǎng)，重點檢查更容易發(fā)生故障問題的電源系統(tǒng)和冷卻水路系統(tǒng)，保證DX600發(fā)射機仍能為廣播電視節(jié)目的放送提供技術支持。

參考文獻

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［2］陳錦.DX600中波發(fā)射機射頻功率放大器的原理與故障修復［J］.電子世界，2021（7）：130-132.

［3］吳戈成，周超.紅外測溫技術在DX600大功率中波廣播發(fā)射機中的應用［J］.廣播電視信息，2020（12）：78-81.

（編輯 李春燕）

Study on the hidden danger of DX600 transmitter operation

Bi? Changdong

（State Radio and Television Administration， Radio 654， Hutubi 831200， China）

Abstract： This paper analyzes the main composition and working principle of DX600， focusing on the current DX600 transmitter is prone to several hidden trouble problems and causes，some suggestions are put forward on the fault checking and maintenance of transmitter， hoping to contribute to the long-term application of DX600 transmitter in radio and TELEVISION industry.

Key words： DX600 transmitter; water cooling system; power filter capacitance