國產大功率短波廣播發射機典型故障分析與處理

陳暢 何文興

摘要：DF500A型廣播發射機是我國自主研發的大功率短波發射機，在試驗運行階段出現的各種技術問題嚴重影響了發射機的穩定運行和市場推廣，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。

關鍵詞：發射機;電容;傳動系統;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 型廣播發射機是我國自主研發的大功率短波發射機，在試驗運行階段出現的各種技術問題嚴重影響了發射機的穩定運行和播音質量，C281真空電容擊穿、C221薄膜電容擊穿、發射機自動調諧傳動系統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 故障現象：發射機試播音 9M 時，發射機告警 " 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。經檢查發現為

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射機的負載有電抗性，如圖

1 所示在平轉輸入端并聯一個可變真空電容 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。饋線上的反射波增大，反射系數、駐波比也 會相應增大形成較大的反射功率。當反射功率、駐波比超過發射機所設定 保護門限值時，發射機報警甚至掉高壓。

圖 1 平衡/ 不平衡結構圖

2.3 處理方法

2.3.1 發射機降至黑燈絲狀態，接地開關通地掛好接地鉤;

2.3.2 發射機打到手動位置，斷開調諧控制電源 CB32 和調諧電源

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至最小，然后回轉一圈;

2.3.5 記錄上、下機的電容管號;

2.3.6 恢復地線鉤加高壓試機。

2.4 注意事項

2.4.1 室外溫度較低時，關閉外循環加強冷凝器室巡視;

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，觀察發射機運行狀態。

3 C221 薄膜電容擊穿故障

3.1 故障現象：發射機機試播音 11M 時，發射機射頻機箱打火，掉高壓，告警“末級簾柵過流”，掉高壓。升高壓無效。經檢查發現為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裝在管座簾柵盤內，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 發射機降至關機狀態，接地開關通地掛好接地鉤;

3.3.2 發射機打到手動位置;

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;

3.4.6 恢復地線鉤加高壓試機。

3.5 注意事項

3.5.1 室外溫度較低時，關閉外循環加強冷凝器室巡視;

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，觀察發射機運行狀態。

4 觸點或簧片打火故障分析

4.1 故障現象：播音中發射機告警“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，越近導體表面，電流密度越高;頻率越高，趨膚效應越嚴重。（h為趨膚深度，ρ為導體電阻率;f為交流電流頻率）當觸點或簧片出現打火時，由于趨膚效應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 發射機降至紅燈絲狀態，接地開關通地掛好接地鉤;

4.3.2 發射機打到手動位置;

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電 油;

4.3.5 恢復地線鉤加高壓試機。

4.4 注意事項：逐步加至滿功率，觀察發射機運行狀態。

5 自動調諧傳動系統故障分析

5.1 故障現象：發射機在粗調過程中某路馬達不到位或原來正常的頻率出現調諧不到位，上位機相應的傳動變為“紅色”。

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

5.2.1 電機故障：內部電刷故障，正反轉扭矩不一致。

5.2.2 限位撥片故障：限位撥片松開導致限位位置改變或者不限位。

5.2.3 傳動機構故障;由于安裝時調整不合適導致傳動阻力變大。

5.2.4 萬向節故障：萬向節不合適導致阻力增加或損壞導致傳動中斷。

5.2.5 電位器故障：電位器損壞;電位器安裝初始位置變動，導致同一 數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 發射機降至紅燈絲狀態，接地開關通地掛好接地鉤;

5.3.2 發射機打到手動位置，斷開調諧控制電源 CB32 和調諧電源

CB41 空開;

5.3.3 針對發現的傳動問題進行相應的處理;

5.3.4 進行相關的測試和記錄;

5.3.5 恢復地線鉤加高壓試機。

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 故障現象：發射機試播 15M 時，射頻機箱打火，發射機掉高壓。手動合高壓故障依舊，經檢查發現 C140B 電容打火損壞 2 個。立即進行更換處理，處理完畢，恢復試播音。

6.2 故障分析：如果新頻率前級失諧需要重新調整，但如果已存頻率失諧則需要查明原因，一般驅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好。當中和電容故障時，有可能前級能調出來，但加屏壓后，由于沒有中和，則前級不穩定， 表值出現大的晃動。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，一般都能發現故障電容有較明顯的打火損壞痕跡。發射機 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 發射機紅燈絲狀態，接地開關通地掛好接地鉤;

6.3.2 發射機打到手動位置;

6.3.3 更換損壞電容;

6.3.4 恢復地線鉤加高壓試機。

6.4 注意事項：

6.4.1 安裝時要注意調整電容串的受力情況;

6.4.2 進行相關記錄。

7 饋線打火引起駐波比保護故障分析

7.1 故障現象：發射機機試播音 21M 時，發射機多次告警“高速駐波比

保護”，降功率維持播音。維修室檢查發現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，這種現象稱為“火炬放電”通常稱為“打火”。饋線上出現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。播音中出現饋線過熱、熔化燒斷時，此時饋線的特性阻抗發生改變。在不匹配的天線系統中， 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R2，C8濾波后接到U2的同向端。地線屏蔽層接TB1-11，經R3，C9濾波后接到U2的反向端。反射功率超出規定值后，比較器U3輸入端U3-2>U3-3，U3輸出端U3-1=0.71V，為低電平，Q1飽和導通，TB1-15=15V，Q2截止，TB1-16=0V。調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，申請臺內代播

3、加強天饋線巡視

8 結束語

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

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

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