SW100F发射机高末冷却系统典型故障的分析与处理

张勍

摘 要 SW100F PSM短波广播发射机高末级采用的是F616C电子管，因属于大功率发射管，它的屏级是采用水循环冷却。由于此类大功率电子管做工精细、价格昂贵，电子管屏极是靠水循环冷却的，工作时对水质、水温、水压具有非常高的要求。因此，SW100F发射机水循环冷却系统一直是维护工作者关注的问题。本文介绍了SW100F发射机水循环冷却系统工作原理，在总结发射机水路循环系统维护体会和经验的同时，针对运维中水循环系统典型故障和存在问题进行了分析论述。

关键词 发射机 水循环冷却 原理 故障 技术改进

中图分类号：TN948.53 文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.06.017

Analysis and Treatment of SW100F Transmitter High

End Cooling Systems Typical Failure

ZHANG Qing

（State Press and Publication Administration of Radio， QILIUYI Station， Yong'an， Fujian 366000）

Abstract SW100F PSM shortwave radio transmitter uses a high-end level F616C tubes， because they belong to high-power launch tube， its screen level is the use of water cooling. Because these high-power tubes work fine， expensive， tube screen pole is cooled by water circulation， water quality， temperature， pressure has very high demands at work. Therefore， SW100F transmitter water cooling systems have been maintenance problems workers concerned. This article describes the SW100F transmitter water cooling system works， in summary transmitter water circulation system maintenance experience and experience at the same time， for the operation and maintenance of the water system typical faults and problems were analyzed and discussed.

Key words transmitter; water cooling; principle; failure; technical improvement

0 引言

SW-100FPSM大功率短波广播发射机射频末极功率放大电子管F616C屏级是靠水循环冷却的，介于此类大功率发射管对循环冷却水的水流量、水温、水压和水质有很高的要求。因此，如何确保高末发射管冷却安全始终是维护工作中十分重要的工作。在此，笔者就维护的SW100系列短波广播发射机高末极功放水循环系统典型故障进行分析，并对冷却水循环系统存在影响安全传输发射的隐患进行的改进进行论述。

1 SW100F发射机射频末极功率放大管水冷却循环原理

SW100F发射机射频末极功率放大管的水冷却循环是由水泵将水送到T网络线圈的下入水口，T网络线圈的上出水口接电子管蒸发锅的入水口，电子管蒸发锅的出水口接风水热交换器，热水经过散热后回到水泵循环冷却。由于水泵和T网络前设有过滤器、水流量计、水温、水压和水质监测装置， 回水路上设有膨胀水箱，利用波纹膨胀节为水路系统体积变化时提供补偿的装置。水从常温被加热到80℃时，它的体积大约要膨胀3%，另外，当水泵停止运行时系统水位下降，为了不使高末级电子管的阳极裸露出水面，膨胀水箱，靠自身压力回弹，提高系统水位，以免电子管受损。水路中硬性管与软性管之间装有自封快速管接头，这给设备维护带来很大方便，即管接头卸开时管内水不外泻，插上时管路自动接通。如水冷循环系统原理图1所示。

2 发射机高末级水循环冷却系统典型故障分析

2.1 快速接头堵塞故障

故障现象：发射机运行一段时间，出现发射机水温开始缓慢上升，水温差高于正常20℃左右。查看所属同类型几部发射机，水温也各有不同程度的上升。在循环管道的回水铜管处，偶尔会发出一两声“吱”“吱”声，严重时发展到发射机加高压几十秒钟后，就响起“吱”“吱”声，且持续时间很长。发射机水循环冷却系统的两个快速接头与高末发射管及T网络线圈之间采用的是软管连接，其余部分均使用铜管。

故障分析：对发射机射频末极功率放大管和水冷却循环系统进行排查处理。更换新的高末管，更换发射机内循环蒸馏水，检查循环水过滤器，调整发射机工作状态，对高频机箱内分布参数进行调整，均无明显效果，发射机仍然正常运行。经过慎密观察，发现发射机水温差升到了30℃，回水管里“吱、吱”声也较频繁并且比先前更大声，这现象引起了高度的关注，再仔细观察，判断“吱、吱”声是由于循环管道气流产生，像是抽真空的声音。

故障原因：主要是因为高末发射管水循环管道的铜接头，在长期使用中，被铜氧化物腐蚀囤积，逐渐地越集越多，致使循环冷却水流经快速接头十字架时无法通过，造成了水泵运转时，在堵塞物后部产生一个真空区，水流经堵塞处时产生“吱、吱”声。由此，蒸馏水循环量逐渐减少， 使发射管的冷却水循环严重不足，水温必然上升。

故障处理：打开快速接头检查，在快速接头内的十字支架中发现有异物堵塞管道，在T网络线圈软管到机箱的铜管直通接头处囤积了腐蚀物使管道管径变小。清除腐蚀物、堵塞物后“吱、吱”声消除，水温差恢复正常。举一反三检查其它发射机，在同一位置均发现不同程度的堵塞，清除后，各发射机水温差均恢复正常。

2.2 减压阀堵塞故障

故障现象：发射机水压表正常为0.3～0.34MPa。播音中发射机突然显示水压过高保护，水压表压力显示0.4MPa，适当放水后，水压减小，有时会自己回到正常位置。

故障原因：发射机冷却循环水的水压调节是通过减压阀来进行的，只有减压阀关小才会使水压升高。工作中水压是调节在一个标值内，一般不会轻易变动。上述情况主要是减压阀堵塞，播音中将减压阀开大让堵塞物通过后，减压阀调整到正常位置，故障即可消失。

故障分析：发射机长时间播出产生的铜氧化物流至过滤器，过滤器是垂直安放，停机后铜氧化物因比重关系下沉至水泵出水管同一平面，至使每次检查过滤器时均很干净，发现不到有脏东西堵塞在过滤网上;随铜氧化物的增加，停机后个别氧化物颗粒堆积至回水管附近，开机后进入回水管，当有新的氧化物颗粒脱离铜接头，管道内的铜氧化物就会顺着循环水流至减压阀，逐渐造成堵塞致使水压升高。

分析处理：在更换蒸发锅时将水泵出水阀至过滤器之间的连接铜管卸开，并打开补水阀冲洗回水管路，经过如此处理后，机内的铜氧化物颗粒基本可以冲洗干净。水压突然升高的现象成为个例。

2.3 水冷却循环系统其它故障原因分析与防范措施

故障原因分析：发射机运行中循环冷却水温显示逐渐变高的原因还有：冷热水交换器散热片长期未清洗，造成散热片散热效率下降;高末发射管老化，致使发射机运行参数的变化，造成了水温差变化升高;发射管出水软管与机箱连接铜直通出口处因高压差原因，铜接头会逐渐腐蚀，使接头直径变小，水流量变小，水温升高等等都将影响发射管的安全。

防范措施：综述以上发射机冷却水循环系统故障实例。无论是水压变化、水温变化、发射机因冷却水保护，快速接头堵塞，以及播音中各种各样水温升高造成的故障分析，主要是不能忽视对发射机附属设备设施的检修维护。在发射机冷却水循环系统中，平时把发射管蒸发锅换水作为周期检修项目定期更换，同样循环水管道的冲洗，管道连接处的检查，也应列为同一周期检修项目，做到定期检修冲洗。

3 发射机水循环冷却系统优缺点

3.1 优点

SW100F短波发射机射频末极功率放大管的水冷却循环系统，选用的器件及设计理念是在减压阀堵塞时，水路压强上升至0.4MPa时发射机水路，只要不漏水就仍然可以正常播出;在回水水路接有安全阀，当系统水压达到一定的高压时自动放水以保护系统正常运行（安全阀压力可以人工调整）;水温，水压保护可以自由调节，紧急时可以调节保护值维持播音。

3.2 缺点

发射机循环系统的水流量是监测发射机运行的重要指标，在发射机中只安装了一个靶式流量计用以监测水流量，靶式流量计在调机时已调节在一比较敏感的位置，只要有很小的水流就给出水流量正常的信号，当循环水流量（下转第37页）（上接第35页）因逐渐堵塞，水流变小时无法监测出水流量的变化。发射机水泵、马达均选用较高质量的器件，但也不能保证在播出中不会损坏，因此加装了备份系统，但需要停机才能切换到备用系统，不能保证播出的连续性，造成的停播时间较长。发射机在入水处加装过滤器以保证没有杂质流入机器，但机器内因高电压差在铜接头处会产生铜氧化物，当个别颗粒脱离本体进入回水路，会造成以上故障中的堵塞，影响播出。

4 发射机水循环冷却系统的改进

针对SW-100F短波发射机射频末极功率放大管的水冷却循环系统存在的缺点，进行了如下技术改进：其一，在水冷却循环系统管道中安装有显示水流量的水流量计，在回路水流量变小时，可以直观观测到因为水回路堵塞，水流量减小造成水温升高，当水温差升高而水流量不变时则可判断为循环水回路堵塞外的其它方面故障，如：水循环铜接头受腐蚀问题、铜接头尺寸问题、工艺问题等等。其次，在马达电源处加装缺相、过流报警等实现对电机的保护，因为三项电机发生缺相、过流很容易烧毁，有报警声后可以迅速查找故障;其三，在发射机回水压力表处加装过滤器，以保证发射机产生的铜氧化物不进入循环回路，以减少减压阀堵塞的概率。

5 结语

发射机高末功放管处于大电流高功率状态。如何保证冷却循环系统正常，是确保安全播出的前提，也是保障电子管安全的必备条件。本文就SW100F短波发射机射频末极功率放大管的水冷却循环系统故障进行分析，对存在缺陷进行了行之有效的改进，旨在与同行交流提高。

参考文献

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