發射臺站運行維護與日常檢修

鄧曉霞

（國家廣播電視總局2022 臺，新疆 喀什844000）

1 概述

發射臺站的中心任務是安全播音，設備穩定與否直接影響到播出效果。維護、管理、使用好設備，是一線值班員必須做好的工作。發射機系統主要完成將低頻電源能量轉化成射頻能量的過程，主要由控制系統、音頻系統、射頻系統、電源系統和冷卻系統組成，各個分系統協調配合，共同完成載波和音頻的放大、調制過程。發射機的日常維護直接影響著安全傳輸發射工作。目前發射機的運行維護工作逐漸實現標注化制度化，為發射機的日常維護提供了很好的指導。當前主流的大功率短波廣播發射機當中，以TSW2500 型500kW 短波廣播發射機為例講述發射機各系統日常檢修維護要點。

常用檢修方法有：直接法：眼看。設備外觀、附屬部件、潤滑油顏色等。間接法：通過儀器儀表參數測試。聽：耳聽。聽電機、水泵等發出的聲音。正常運行情況下，機組的噪音是連續、平穩，有規律的。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。比如同型機組運行時各種狀態的對比。對比，找出不同，找出差距。擦：去除發射機內部及元器件上的灰塵。磨：使用砂紙打磨，磨平打火點。

2 控制系統各功能簡介及運行維護要點

發射機控制系統是用戶和發射機相互聯系的橋梁，它一方面按照正確的順序開、關發射機；另一方面在故障發生時，對發射機進行必要的保護動作。它還控制著發射機自動換頻時的執行順序和調諧功能。TSW2500 型500kW 發射機控制系統包括順序控制系統、馬達控制系統、中央控制系統ECAM（ECOS2）

控制系統維護主要包括除塵、數據備份和功能性檢測：

定期檢查發射機控制主機，確保計算機內部干凈，無過多積塵，散熱風扇運行順暢無異響和普通計算機的維護基本相同；但是需要注意的是發射機控制計算機一般采用特定的型號、配置和數據采集或控制卡，在條件允許的情況下，盡量及時采購充足備件。定期備份控制機內的設備運行數據，包括調諧數據；定期逐步操作發射機，檢查每步操作設備的響應和執行情況，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，確保不會出現機械卡死現象。

3 發射機音頻系統設備功能介紹及日常維護

音頻系統是將音頻節目加工和放大到被調級需要的功率電平，以保證有較高的平均調幅度和防止過調制產生的失真，以便進行振幅調制。主要包括以下組成部分：

（1）音頻處理器為發射機提供穩定的節目源電平，防止發射機調幅度不足或過調，能夠增加聲音的密度和響度，提高發射機的平均調幅度，并且能夠通過節目的均衡調整，使收聽效果不至于產生常見的高、低頻衰落現象。

（2）調制器控制器即PSM 控制系統，主要功能是將輸入的音頻調制信號經過模數轉換后，產生一個直流疊加音頻的信號，再控制功率開關模塊通斷；同時對所有功率開關模塊狀態進行監控。TSW2500 型500kW 發射機PSM8 控制系統由以下功能模塊組成，分別是：YCP16 系統控制單元，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 系統接口底板。

PSM 調制器主要由調制變壓器、功率開關模塊及低通濾波器組成，為發射機高末電子管提供主整電源。

音頻處理器是近年來在發射機系統中得到了廣泛的應用，發射臺站使用的主要型號有9200、9400 等型號，及其擴展型號9200D、9400D。音頻處理器的日常維護較為簡單，需要進行定期除塵，隨時注意其輸出信號強度，以滿足設備滿調幅的要求。需要注意的是，對于音頻處理器的參數和基本設置，要詳細記錄，避免因設備的斷電操作或誤操作，或更換新設備時，音頻處理器不能正確設置，影響播音指標。

功率模塊的日常維護主要是定期進行除塵，檢查接線端子緊固度，對于500kW 發射機還需要定期不定期進行水路檢查，這十分重要。使用多年的功率模塊應電解電容的性能，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）出現故障，500kW 發射機提供了功率模塊的檢查方法，能夠發現其異常問題，便于維修更換整流塊和IGBT 時要注意接線順序。

4 發射機射頻系統介紹及維護

發射機射頻系統包括頻率合成器、射頻衰減器、寬帶放大器、高前級、高末級、VHF 濾波器、不平衡/平衡轉換器、定向耦合器以及指數線等。

頻率合成器，為工作在50kHz 到30MHz 的調幅廣播發射機提供載波信號。

射頻衰減，它位于頻率合成器與寬頻帶放大器之間，用于調整高末級的激勵功率，調整的參考標準就是高末級的柵流，發射機控制系統將自動調整射頻衰減器直至高末級的柵流達到正常值。

寬頻帶放大器用作高前級電子管的預放大器，是一個線性放大器，可以在2-30MHz 范圍內，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絡、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）轉換為射頻能量，作為發射機的輸出功率（通常為雙邊帶調幅波）傳輸到發射天線或假負載上，一般工作在丙類。

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

發射機3Π 網絡的輸出阻抗為50Ω 不平衡阻抗，連在發射機輸出端的不平衡/平衡轉換器將輸出阻抗轉換為平衡200Ω，以便發射機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，分別用于計算發射機的入射功率和反射功率以及電壓駐波比VSWR 等。

阻抗匹配器（阻抗轉換器）主要是將發射機平衡轉換器輸出的200Ω 的輸出阻抗轉變成300 歐姆，目的是為了適應國內的發射天線。國外發射天線阻抗一般為200Ω，而國內多使用300Ω。

發射機射頻系統由于包含了大量的真空器件、調諧元件、傳動機構，且工作頻率較高，所以日常維護難度較大：日常維護包括除塵（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，有絲線掛在設備內）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。

還要檢查傳動機構并對轉動、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，上新的潤滑劑前應先去除老的潤滑劑，過熱后會使潤滑油變硬，阻力極大，甚至引起卡死，造成停播。

檢查轉動機構時要及時發現和更換問題部件，特別是齒輪和銷釘、萬向節等，減少因傳動機構破損而出現的停播事故。

調整發射機包括檢查傳動機構的轉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諧故障。在調諧部件上做位置標記，特別是感性部件，如盤形線圈、三π 網絡等，定期檢查調整位置是否跑偏。定期檢查發射機各放電球，如發現打火，及時使用細砂紙進行打磨，根據發射機設計值，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。定期檢查射頻機箱內的打火情況，及時用細砂紙進行打磨，避免故障擴大，定期檢查和更換射頻機箱門上的彈簧壓片，以保證機柜門的屏蔽性。定期檢查發射機調諧電感的連接點，看有無打火現象，如盤形線圈、π 網絡等。

5 發射機電源系統介紹

電源系統主要包括低壓配電系統、發射機電子管各極電源等。

配電系統維護主要包括以下內容：定期檢查各空氣開關，緊固接線端子，避免因溫度變化，出現接線松動的現象，定期檢查空氣開關有無過熱現象。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溫度過高現象。定期檢查整流塊或整流管，是否有過熱現象。

6 發射機冷卻系統主要包括風冷系統和水冷系統

（1）發射機低壓風冷卻系統由低壓風機柜、風筒、室內外混合風單元及濾塵網等組成。低壓風冷系統用來冷卻發射機的射頻機箱、綜合機箱和PSM 機箱。根據當地溫度、環境條件，可選擇從室外進風的新風模式或從室內進風的循環風模式（對于北方空氣中灰塵度較高地區使用室內循環風模式）。射頻機箱內的低壓風通過機箱頂部的網孔排出機箱外。

發射機高壓風冷卻系統由高壓風機、高壓風管組成。高壓風機從射頻機箱內抽風，通過風管強制冷卻高前電子管（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，風機軸承，將皮帶從皮帶輪拆下，手動旋轉電機與風機，是否輕盈有無異響聲音，觀察皮帶內側有無斷裂，若斷裂及時換新皮帶，裝上新皮帶有可能調整距離。

（2）發射機水冷卻系統是一個封閉回路，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、水導監測單元和熱交換器等組成。水冷卻系統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、調諧線、真空電容、甚高頻濾波器（VHF）、平衡不平衡轉換器和PSM 功率開關模塊等。水泵，為冷卻水在水路內循環提供動力。水箱、閥門、管路為冷卻水構成閉合的循環回路。流量計、水壓表、溫度傳感器、水導監測單元等完成對水流參數的檢查。熱交換器，又叫冷凝器，用來將冷卻水從發射機中攜帶來的熱量通過風冷的方式釋放到空氣中。

水冷設備維護主要包括以下幾個方面：該水冷系統，熱量主要源自射頻末級的電子管。該末級的電子管型號TH576。所在陽極部分產生功耗，均以超蒸發冷卻形式達到即時散熱的目的。相比較傳統蒸發冷卻的方式，超蒸發冷卻形式有著十分突出的優勢，它是以水轉變成蒸汽，而蒸汽再冷凝成為水這個過程為主的冷卻方式，水流在高速流經內部結構當中特殊性電子管的陽極散熱裝置后，發熱陽極會將一些冷卻水蒸發掉，所產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℃，實際溫度數值和發射裝置即時調節的幅度有著密切聯系。TH576 型電子管是TSW2500 型500kW 短波廣播發射機上最核心最貴重的元器件，是確保發射機正常運行的關鍵，電子管的穩定運行是實現安全播出的前提和基礎。

TH576 管的日常檢修，主要以檢查和清潔為主。檢修前將發射機關至全燈絲（FIL）狀態，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，如有變化應根據額定值及時調整，防止間距變化失去保護意義。檢查管座冷卻水管及陽極進出水快速接頭有無滲漏水；檢查高壓風管及各分支軟風管連接是否牢靠，有無漏風、清潔高壓風接點。應當特別注意的是：發射機關至黑燈絲（AUX）時，高前、高末燈絲變壓器及燈絲環仍有電，日常檢修時注意與之保持安全距離，避免靠近或者接觸。若要對燈絲系統做徹底檢修，需要將發射機關至OFF 狀態方可進行。

定期不定期進行冷卻水更換，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，這些部分容易出現漏水現象；定期檢查各流量計，確保浮標活動靈活，沒有卡死現象。

定期測試備用水泵，確保備用泵保持完好可用狀態。

定期不定期更換離子交換器內的樹脂，使其保持良好的活性，持續對冷卻水進行凈化。

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

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

（2）值班員對設備巡視也是盡早發現故障的有效手段，值班過程中值班員要根據規定對設備進行全面的巡視。巡視工作的主要目的是通過值班人員的感官及時發現設備異常或隱患。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備異常。比如設備打火、漏水、表值異常等。二聽：注意聽設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，判斷設備異常。

8 結束語

本文介紹了TSW2500 型500kW 發射機控制、音頻、射頻、電源、冷卻等各分系統的基本構成和各系統的維護要點及注意事項。通過對TH576 電子管、射頻系統重點部位、冷卻系統重點部位的細致分析對檢修值班人員在運行維護及日常值班巡視管理工作中提出指導建議。