大功率发射机维修的安全规范
2017-05-24蒋小梅王薇
蒋小梅 王薇
摘要:文章介绍了吉安八0二台ZF-600A型600KW中波发射机的两个故障实例,并对这两个故障进行了分析和处理,归纳总结了维护经验。
关键词:ZF-600A 中波发射机 检修维护 故障处理 电源整流 风量检测
对于广播发射台对于而言,其中心工作就是安全播出。为了确保安全播出任务的顺利完成,让发射机设备能可靠稳定地工作就显得格外重要。这就需要发射机房一线工作人员做大量的工作,而其中至关重要的一项工作就是发射机的维护工作。现阶段我们仍要贯彻“预防为主、计划检修”的方针,要做到按期检修,修必修好。维护工作有部分是单调、重复性、简单的,但核心部分的维护仍是技术性的工作,维护是一门科学,是理论和实践经验的结合。它主要有预防性维护,恢复性维护(故障处理)及改进性维护。
落户于吉安八0二台的北广科技股份有限公司生产的ZF-600A型600KW中波发射机(其组成结构和原理DX-600型中波发射机相同)已运行多年,笔者就其在播出运行中出现过的两个故障所进行的恢复性维护归纳总结,分析出现故障的成因和维护处理方法。
故障实例1
故障现象:600KW中波发射机在播音过程中,突然出现甩开了功放单元PB2,在PB2的LED面板上显示“预推动”DS3、“欠推动”DS5、“转换错误”DS11和“PA电压”DS16,指示灯由绿变为红色故障指示,整流柜的LED显示板的“推动电源”DS5显示红色故障灯。此时,由于功放单元PB2出现故障,发射机将该功放单元脱机,另外两个功放单元在N-1模式下并机正常播音。
故障处理过程:晚上播音结束后,将发射机倒换至N-2模式即功放单元PB2单机上,發射机无法开机,按“低”键开机后只见一档交流接触器K1有吸合动作,但二档接触器K2未吸合。先测量了三个驱动级变压器初级197VAC电源保险丝F8(25A)、F9(25A)和F10(25A),发现F10烧断开路了,将F10更换新的保险丝后再开机,K1闭合了,K2未闭合,但见K2的3个限流电阻(在发射机整流柜前门右机柜侧下方位置)其中上面的两根R1、R2电阻出现了迅速发热,烧红得像电炉丝烧红的一样,立刻按下关机键按钮无法关机,关断高压电源,然后用干冰灭火器对准两个电阻猛喷降温;之后测量R1(3Ω)、R2(3Ω)、R3(3Ω)三个二档限流电阻,发现R3断路了。二档接触器K2线包因缺电,K2-A1端接中线,A2端接火线端而导致不吸合,遂以为仅换新的电阻R3后故障就能解决。但更换新的电阻后因考虑到大保险F10曾被烧坏,怀疑大电流可能跟负荷的变化有关,在开机的瞬间测量到K2-A2端(K2线包一端)电压仅为50V,远低于127V(K2的额定电压值),故K2无法吸合。进一步检查涉及负荷变化的器件有驱动变压器T2及整流器(CR2、CR3、CR4)等器件,逐步排查线路器件,在检查测量到CR4时发现有短路,找到了故障点,换上新的整流硅堆后,故障得以解决。
故障电路分析:发射机开机顺序介绍。发射机是分级逐步开启的,且在开机顺序执行期间为发射机的其他部分提供逻辑输出。若开机过程中出现了故障,则开机信号会被立即撤销并退出开机过程。
在正常工作模式下发射机在高功率条件下的发射机开启过程应为:按下开关板上的“高功率”按键开关时,+12VDC电源被提供给了控制板,它产生了一个TOR信号(高电平开机请求),并逐步产生了几个时钟脉冲序列。这个过程所产生的多个选通高电平信号逐级启动K3、K1、K4、K2,先是固态继电器K3闭合,同时单相AC被提供给逐级启动连接器K1。当K1闭合时,三相197VAC主电源经过三个保险丝F8、F9和F10后,逐级启动电阻器R1、R2、R3被提供给射频放大器电源。这些电源开始通过这些电阻分流器充电;运行固态继电器K4闭合,同时单相AC被提供给运行连接器K2,当K2闭合时,三相AC主电源被提供给射频放大器电源;然后先产生一个射频关断低电平信号,以使发射机在开机序列中大台阶和二进制射频放大器处于关闭状态,当低电平变成高电平,同时射频关断被撤销,发射机功率输出上升到功率电平的四分之一,1秒后达到满功率输出,这个过程经过模拟输入板上的功率逐级启动电路来实现。这样就完成了开机过程。
故障原因分析:如图1所示,来自高压外线的3φ10KV电源,由主整变压器(△/Y型)变压为3φ197VAC,在整流机柜中的3φ197VAC电源通过保险丝F8、F9、F10加到整流硅堆和二进制电源上,分档启动接触器K1和K2将这三相电压加到驱动器电源变压器T2(Y/△型)初级上,次级输出接入驱动级整流硅堆CR2、CR3、CR4,再输出加到TB1-5和TB1-6上,为驱动器电源提供出+125VDC电源。判断故障发生的原因,经检查为整流器CR4对地短路了,即驱动级变压器T2次级c相对地短路了,这导致了接入驱动变压器T2初级C相的R3烧坏断路,进而烧断了保险丝F10。而我们刚开始仅仅简单判断为保险F10烧坏开路,使得K2线包不得电,则驱动变压器T2无输入电源,因此就出现驱动级无电压输出的故障,整流柜的LED显示板上的DS5变红色。由于整流柜中的+125VDC驱动电源出现故障,使得预驱动级模块无法正常工作,产生不了足够的射频驱动信号来驱动射频功放模块,使得该功放单元的LED显示板上的DS3和DS5显示红色指示灯。同时,功放模块无法产生载波功率,又引起了DS11和DS16也显示红色,同时还将造成K5线不能包电,则该功放单元的风机没有380V交流输入电源,风机不运转。我们又再更换F10新的保险后立刻开机,K1闭合时,三相197VAC主电源经过三个保险丝F8、F9和F10后逐级启动电阻器R1、R2、R3被提供给射频放大器电源。这些电源开始通过这些电阻分流器充电,但因为R3烧坏使得K2无法闭合,K1的主接点不能释放,而使197VAC电源通过接触器K1的主接点和二档接触器K2的分压电阻R1、R2,仍给驱动级变压器供电,使驱动级电源二档限流电阻R1和R2长时间消耗功率而出现出现过热和烧红的严重不正常现象。经分析,这就是引起接触器K1失电后接点没有释放的主要原因。
维护思考:从这次故障处理中,我们深刻认识到技术维护工作必须要严而又严细而又细的。在这个故障的恢复性维护中,需考虑到F10是一个25A的大保险,一般情况下不容易烧坏,故要检查能导致其被烧坏的主要线路元器件的情况,逐一排查确认故障点处理好后再更换保险。这是与发射机设备和人身安全息息相关的一项重要工作,应引起足够重视。否则,轻则引起设备烧坏,重则会有人身触电的可能,会给安全播出埋下隐患。
故障实例2
故障现象:600KW中波发射机在播音过程中,突然出现甩开了功放单元PB3,在PB2的LED面板上显示“风量衰减”DS26亮故障指示红灯,发射机将该功放单元脱机,另外两个功放单元在N-1模式下并机正常播音。
故障电路分析:我们分析会引起“风量衰减”造成发射机冷却降低故障,有可能是冷却风机停了,或者过滤防尘网灰尘过多使风流动受阻,或者风扇的叶片松了,产生了一个“发射机降功率”信号。此信号将使控制器降低功率输出直到达到可以安全工作的功率电平为止,若风量继续减弱就会产生一个“发射机关机”信号。依次对故障进行排查:检查装在机箱背面的冷却风机都运行正常,机箱内也未发现堵塞现象;发射机的过滤防尘网为最近刚刚更换,也不会出现灰尘过多的情况。
查看发射机图纸,从故障红灯开始反推并画出了线路流程图(如下图2)。从风量监测板上的X1来的10芯扁线电缆接在A25、A26和A28调制编码板X9的1 ~ 10脚(X9是个20芯的插座),在X9-1是B+电压。调制编码板上的风流动监测器由一个环境温度传感器N40、一个“加热的”温度传感器N41和一个差分放大器N38组成。N41以热耦方式连接在一个由弯架支撑的30Ω/20W的电阻R115旁边,这两个器件都安在底板下,散热片的前方是机箱中的冷风风道。N41的输出接到差分放大器N38-3的(+)輸入端,差分放大器N38-1仅放大两个输入端信号的差值。且无论何时,功放单元处于接通状态时,B+电压就会对电阻R115加热,加热的温度传感器的输出电压将随着这个电阻的温升而增加。因为风流通过这两个元件,使电阻的温升逐渐稳定。功放单元中风量流动正常时,使N38-1的电压达到稳定。如果功放单元中风流量减弱,这个输出电压就会增高。从调制编码板上的风量流动监测器N38-1来的电压经过一些电阻与从外部风流动监测器来的电压汇总在一起后的电压接到N38-13上,求和放大器N38-14具有一个增益控制风流动校准旋钮R213用以设置风流动作点(图3所示),N38-14上的电压送到了传感器选择跳线X7-5上,插头X7上的跳线将X7-5和X7-8连起来,使风量流动传感电路接到一些传感器选择故障比较器去。A25、A26和A28调制编码板上的风量检测器在发射机接口板上被叠加到一起,并从X6-5送往控制板,称作“风量衰减-L”,当它被锁存后,输入一变成低电平后,反馈控制器会立刻将功率输出削减-6dB,若风量不能在缩减功率的范围内使发射机完全冷却,在调制编码板上的风量监测电路将产生一个风量故障-L,这个信号将使发射机关闭。
故障处理方法:A25、A26和A28调制编码板上的温度传感器ANA35(N41)旁边有一个30Ω/20W的电阻R115,当风量减弱到一定程度时,电阻温度升高,使温度传感器N41的输出电压升高。当超过预先设置的阈值时,输出功率开始降低。打开机箱门测得这三块调制编码板上XJ7的电压分别为3.1V、3.7V、4.2V,超过了发射机的设定值。正常情况下,机箱门打开时,XJ7为2.0V;机箱门关闭时,XJ7为2.5V。调整R213的阻值,使XJ7达到正常值,发射机故障就消除了。
小结
任何一台发射机想要良好地运行,都离不开发射机各系统各环节稳定、协调地工作。这要求一线工作人员加强对发射机系统日常的监测与维护,不断提高维护水平,为发射机能够更好地稳定地运行创造条件。各种故障总有各式各样的表现,只要我们对发射机各系统和线路了解熟悉,就可以根据故障现象一级级查找,直到找到原因,及时发现问题、解决问题。
(作者单位:江西省吉安八0二台)