发射台站运行维护与日常检修

邓晓霞

（国家广播电视总局2022 台，新疆 喀什844000）

1 概述

发射台站的中心任务是安全播音，设备稳定与否直接影响到播出效果。维护、管理、使用好设备，是一线值班员必须做好的工作。发射机系统主要完成将低频电源能量转化成射频能量的过程，主要由控制系统、音频系统、射频系统、电源系统和冷却系统组成，各个分系统协调配合，共同完成载波和音频的放大、调制过程。发射机的日常维护直接影响着安全传输发射工作。目前发射机的运行维护工作逐渐实现标注化制度化，为发射机的日常维护提供了很好的指导。当前主流的大功率短波广播发射机当中，以TSW2500 型500kW 短波广播发射机为例讲述发射机各系统日常检修维护要点。

常用检修方法有：直接法：眼看。设备外观、附属部件、润滑油颜色等。间接法：通过仪器仪表参数测试。听：耳听。听电机、水泵等发出的声音。正常运行情况下，机组的噪音是连续、平稳，有规律的。摸：手摸温度，粗糙感等状况。闻：用鼻闻气味，烧焦的绝缘胶木等都有较大刺激性气味。比：比较。比如同型机组运行时各种状态的对比。对比，找出不同，找出差距。擦：去除发射机内部及元器件上的灰尘。磨：使用砂纸打磨，磨平打火点。

2 控制系统各功能简介及运行维护要点

发射机控制系统是用户和发射机相互联系的桥梁，它一方面按照正确的顺序开、关发射机；另一方面在故障发生时，对发射机进行必要的保护动作。它还控制着发射机自动换频时的执行顺序和调谐功能。TSW2500 型500kW 发射机控制系统包括顺序控制系统、马达控制系统、中央控制系统ECAM（ECOS2）

控制系统维护主要包括除尘、数据备份和功能性检测：

定期检查发射机控制主机，确保计算机内部干净，无过多积尘，散热风扇运行顺畅无异响和普通计算机的维护基本相同；但是需要注意的是发射机控制计算机一般采用特定的型号、配置和数据采集或控制卡，在条件允许的情况下，尽量及时采购充足备件。定期备份控制机内的设备运行数据，包括调谐数据；定期逐步操作发射机，检查每步操作设备的响应和执行情况，特别是继电器或交流接触器的动作情况，定期检查交流接触器的动作灵活度，确保不会出现机械卡死现象。

3 发射机音频系统设备功能介绍及日常维护

音频系统是将音频节目加工和放大到被调级需要的功率电平，以保证有较高的平均调幅度和防止过调制产生的失真，以便进行振幅调制。主要包括以下组成部分：

（1）音频处理器为发射机提供稳定的节目源电平，防止发射机调幅度不足或过调，能够增加声音的密度和响度，提高发射机的平均调幅度，并且能够通过节目的均衡调整，使收听效果不至于产生常见的高、低频衰落现象。

（2）调制器控制器即PSM 控制系统，主要功能是将输入的音频调制信号经过模数转换后，产生一个直流叠加音频的信号，再控制功率开关模块通断；同时对所有功率开关模块状态进行监控。TSW2500 型500kW 发射机PSM8 控制系统由以下功能模块组成，分别是：YCP16 系统控制单元，YCP24 音频输入和处理单元，YCP08、YCP14 谐波失真补偿单元，YCP23 PSM 运算单元，YCP17/18 光纤接口板，VCP02/03 系统接口底板。

PSM 调制器主要由调制变压器、功率开关模块及低通滤波器组成，为发射机高末电子管提供主整电源。

音频处理器是近年来在发射机系统中得到了广泛的应用，发射台站使用的主要型号有9200、9400 等型号，及其扩展型号9200D、9400D。音频处理器的日常维护较为简单，需要进行定期除尘，随时注意其输出信号强度，以满足设备满调幅的要求。需要注意的是，对于音频处理器的参数和基本设置，要详细记录，避免因设备的断电操作或误操作，或更换新设备时，音频处理器不能正确设置，影响播音指标。

功率模块的日常维护主要是定期进行除尘，检查接线端子紧固度，对于500kW 发射机还需要定期不定期进行水路检查，这十分重要。使用多年的功率模块应电解电容的性能，可定期更换。功率模块损毁一般为整流块、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）出现故障，500kW 发射机提供了功率模块的检查方法，能够发现其异常问题，便于维修更换整流块和IGBT 时要注意接线顺序。

4 发射机射频系统介绍及维护

发射机射频系统包括频率合成器、射频衰减器、宽带放大器、高前级、高末级、VHF 滤波器、不平衡/平衡转换器、定向耦合器以及指数线等。

频率合成器，为工作在50kHz 到30MHz 的调幅广播发射机提供载波信号。

射频衰减，它位于频率合成器与宽频带放大器之间，用于调整高末级的激励功率，调整的参考标准就是高末级的栅流，发射机控制系统将自动调整射频衰减器直至高末级的栅流达到正常值。

宽频带放大器用作高前级电子管的预放大器，是一个线性放大器，可以在2-30MHz 范围内，该放大器在整个工作频段失真度小，效率高。

高前级为高末级电子管提供激励功率，一般工作在甲乙类。

高末级包含高末电子管及其输入输出网络、栅极电源、屏极电源滤波器以及中和电路等，高末级电子管由高前级激励，将直流能量（包含音频能量）转换为射频能量，作为发射机的输出功率（通常为双边带调幅波）传输到发射天线或假负载上，一般工作在丙类。

VHF 滤波器主要用来对VHF 频段的谐波进行衰减，防止发射机可能输出的无用发射对相邻频段的干扰。

发射机3Π 网络的输出阻抗为50Ω 不平衡阻抗，连在发射机输出端的不平衡/平衡转换器将输出阻抗转换为平衡200Ω，以便发射机能和平衡的天线相连接。

定向耦合器通过电耦合和磁耦合拾取射频信号，分别用于计算发射机的入射功率和反射功率以及电压驻波比VSWR 等。

阻抗匹配器（阻抗转换器）主要是将发射机平衡转换器输出的200Ω 的输出阻抗转变成300 欧姆，目的是为了适应国内的发射天线。国外发射天线阻抗一般为200Ω，而国内多使用300Ω。

发射机射频系统由于包含了大量的真空器件、调谐元件、传动机构，且工作频率较高，所以日常维护难度较大：日常维护包括除尘（除尘时尽量使用棉布擦拭，避免使用尼龙抹布，因为尼龙抹布容易在擦拭过程中，有丝线挂在设备内）可配合酒精擦拭去除部件上的粉尘、油污等。

对元器件除尘时可使用高纯度酒精（95%以上）擦拭去除部件上的粉尘、油污等。但需要注意：橡胶、石蜡、尼龙类不可使用酒精。例如：水路的橡胶管，尤其是蜡线绑的水接头、橡胶头穿心电容、高末帘栅薄膜电容。

还要检查传动机构并对转动、移动部件上油，以确保其动作的灵活性，同时可以减小部件的磨损。上油主要是指凡士林等润滑剂，上新的润滑剂前应先去除老的润滑剂，过热后会使润滑油变硬，阻力极大，甚至引起卡死，造成停播。

检查转动机构时要及时发现和更换问题部件，特别是齿轮和销钉、万向节等，减少因传动机构破损而出现的停播事故。

调整发射机包括检查传动机构的转动情况和随动电位器的动作情况，避免随动电位器损坏而引起的调谐故障。在调谐部件上做位置标记，特别是感性部件，如盘形线圈、三π 网络等，定期检查调整位置是否跑偏。定期检查发射机各放电球，如发现打火，及时使用细砂纸进行打磨，根据发射机设计值，定期检查放电球间距。定期检查MS24 松紧度，包括上接点与下接点都要测试，90 度转向的齿轮，用时间久了会老化，从销钉处从里往外裂缝，直至裂开。定期检查射频机箱内的打火情况，及时用细砂纸进行打磨，避免故障扩大，定期检查和更换射频机箱门上的弹簧压片，以保证机柜门的屏蔽性。定期检查发射机调谐电感的连接点，看有无打火现象，如盘形线圈、π 网络等。

5 发射机电源系统介绍

电源系统主要包括低压配电系统、发射机电子管各极电源等。

配电系统维护主要包括以下内容：定期检查各空气开关，紧固接线端子，避免因温度变化，出现接线松动的现象，定期检查空气开关有无过热现象。定期检查变压器接线端子的紧固度，确保接触良好；注意观察板压器绝缘颜色，判断变压器是否出现温度过高现象。定期检查整流块或整流管，是否有过热现象。

6 发射机冷却系统主要包括风冷系统和水冷系统

（1）发射机低压风冷却系统由低压风机柜、风筒、室内外混合风单元及滤尘网等组成。低压风冷系统用来冷却发射机的射频机箱、综合机箱和PSM 机箱。根据当地温度、环境条件，可选择从室外进风的新风模式或从室内进风的循环风模式（对于北方空气中灰尘度较高地区使用室内循环风模式）。射频机箱内的低压风通过机箱顶部的网孔排出机箱外。

发射机高压风冷却系统由高压风机、高压风管组成。高压风机从射频机箱内抽风，通过风管强制冷却高前电子管（CTK12-1）的管座、阴极阻尼电阻、高末电子管（TH576）的管座、隔直电容（C250）及MS27 等器件。

定期检查皮带松紧度，风机轴承，将皮带从皮带轮拆下，手动旋转电机与风机，是否轻盈有无异响声音，观察皮带内侧有无断裂，若断裂及时换新皮带，装上新皮带有可能调整距离。

（2）发射机水冷却系统是一个封闭回路，由水泵（主/备用）、水箱、阀门、流量计、水压表、温度传感器、离子交换器、水导监测单元和热交换器等组成。水冷却系统用于冷却所有大功率元器件，包括高前电子管、高末电子管、高末管管座、调谐线、真空电容、甚高频滤波器（VHF）、平衡不平衡转换器和PSM 功率开关模块等。水泵，为冷却水在水路内循环提供动力。水箱、阀门、管路为冷却水构成闭合的循环回路。流量计、水压表、温度传感器、水导监测单元等完成对水流参数的检查。热交换器，又叫冷凝器，用来将冷却水从发射机中携带来的热量通过风冷的方式释放到空气中。

水冷设备维护主要包括以下几个方面：该水冷系统，热量主要源自射频末级的电子管。该末级的电子管型号TH576。所在阳极部分产生功耗，均以超蒸发冷却形式达到即时散热的目的。相比较传统蒸发冷却的方式，超蒸发冷却形式有着十分突出的优势，它是以水转变成蒸汽，而蒸汽再冷凝成为水这个过程为主的冷却方式，水流在高速流经内部结构当中特殊性电子管的阳极散热装置后，发热阳极会将一些冷却水蒸发掉，所产生蒸汽泡遇到高速流水后会冷凝成为水，理论上，其出水温度为90℃左右，但实则为70℃，实际温度数值和发射装置即时调节的幅度有着密切联系。TH576 型电子管是TSW2500 型500kW 短波广播发射机上最核心最贵重的元器件，是确保发射机正常运行的关键，电子管的稳定运行是实现安全播出的前提和基础。

TH576 管的日常检修，主要以检查和清洁为主。检修前将发射机关至全灯丝（FIL）状态，在电子管阳极电流引线及通路上挂接通地钩，做好安全措施后方可进行。主要检查灯丝及各极电源通路连接有无异常、有无元器件变色、破裂、打火等；用干净抹布擦去管座、阳极散热器及隔直电容表面的灰尘，注意不要用湿抹布接触电子管陶瓷表面，检查清洁管座及各极取样电阻、电容及其电路连接。检查管座各极放电球有无松动，清洁表面的放电痕迹，用专用塞尺检查放电球间距，如有变化应根据额定值及时调整，防止间距变化失去保护意义。检查管座冷却水管及阳极进出水快速接头有无渗漏水；检查高压风管及各分支软风管连接是否牢靠，有无漏风、清洁高压风接点。应当特别注意的是：发射机关至黑灯丝（AUX）时，高前、高末灯丝变压器及灯丝环仍有电，日常检修时注意与之保持安全距离，避免靠近或者接触。若要对灯丝系统做彻底检修，需要将发射机关至OFF 状态方可进行。

定期不定期进行冷却水更换，确保冷却水的纯净度，避免因长期使用水的绝缘度或杂质增多；定期检查水路，特别是金属水管的拐弯部分、焊接部分或硅胶管的接头不封，这些部分容易出现漏水现象；定期检查各流量计，确保浮标活动灵活，没有卡死现象。

定期测试备用水泵，确保备用泵保持完好可用状态。

定期不定期更换离子交换器内的树脂，使其保持良好的活性，持续对冷却水进行净化。

定期清洁冷凝器，确保冷凝器干净，散热良好。

7 日常值班维护

（1）值班是一线值班员的主要工作，值班过程中对设备运行状态、故障迅速判断快速确定故障并进行正确的处理是安全播出工作的重要保障。熟悉维护设备的系统构成掌握设备的常见故障。例如500kW 发射机的报警主要由Fault、Defect、Trip、Warming 四种显示。四种报警可能造成的影响，一般来讲Warming 是发射机的警告，对设备播出影响不大；Fault 报警则已经开始影响播出状态，而Defects、Trip 报警则对播音影响很大，已经不能正常播出。值班员要能够处理播出设备的应急故障，熟悉所负责设备的代播方案并能快速的完成代播申请或操作。

（2）值班员对设备巡视也是尽早发现故障的有效手段，值班过程中值班员要根据规定对设备进行全面的巡视。巡视工作的主要目的是通过值班人员的感官及时发现设备异常或隐患。主要方法是：一看、二听、三闻味。

一看：是在巡视过程中，值班人员通过观察判断设备异常。比如设备打火、漏水、表值异常等。二听：注意听设备有无异响来判断故障。三闻，在巡视过程中，注意用鼻子闻空气中有没有焦糊气味，判断设备异常。

8 结束语

本文介绍了TSW2500 型500kW 发射机控制、音频、射频、电源、冷却等各分系统的基本构成和各系统的维护要点及注意事项。通过对TH576 电子管、射频系统重点部位、冷却系统重点部位的细致分析对检修值班人员在运行维护及日常值班巡视管理工作中提出指导建议。