国产大功率短波广播发射机典型故障分析与处理

陈畅 何文兴

摘要：DF500A型广播发射机是我国自主研发的大功率短波发射机，在试验运行阶段出现的各种技术问题严重影响了发射机的稳定运行和市场推广，常见故障的分析与研究对排除播音隐患、减少停播时间、降低停播率有重要意义。

关键词：发射机;电容;传动系统;故障

中图分类号：TN838 文献标识码：A 文章编号：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 型广播发射机是我国自主研发的大功率短波发射机，在试验运行阶段出现的各种技术问题严重影响了发射机的稳定运行和播音质量，C281真空电容击穿、C221薄膜电容击穿、发射机自动调谐传动系统故障等几个常见故障的分析与研究对故障原因排查、事故处理时间、降低停播率有重要意义。

2 C281 真空电容击穿故障分析

2.1 故障现象：发射机试播音 9M 时，发射机告警 " 高速驻波比保护"， 反射功率超过告警门限值，掉高压。手动合高压操作无效。经检查发现为

C281 真空电容陶瓷部分温度冷热不均。拆下电容用摇表测试，该电容已击穿，进行更换处理。

2.2 故障分析：C281电容的作用是防止发射机的负载有电抗性，如图

1 所示在平转输入端并联一个可变真空电容 C281 对屏蔽体的电抗进行补偿。当 C281 电容击穿时会引起 200Ω/300Ω 阻抗变换线上感抗量增大。馈线不再近似为纯阻状态。馈线上的反射波增大，反射系数、驻波比也 会相应增大形成较大的反射功率。当反射功率、驻波比超过发射机所设定 保护门限值时，发射机报警甚至掉高压。

图 1 平衡/ 不平衡结构图

2.3 处理方法

2.3.1 发射机降至黑灯丝状态，接地开关通地挂好接地钩;

2.3.2 发射机打到手动位置，断开调谐控制电源 CB32 和调谐电源

CB41 空开;

2.3.3 扎紧电容进出水水管;

2.3.4 安装新电容前先将电容量转至最小，然后回转一圈;

2.3.5 记录上、下机的电容管号;

2.3.6 恢复地线钩加高压试机。

2.4 注意事项

2.4.1 室外温度较低时，关闭外循环加强冷凝器室巡视;

2.4.2 电容更换所需时间较长，为了保护电子管灯丝最好不要使用快 速灯丝。

2.4.3 逐步加至满功率，观察发射机运行状态。

3 C221 薄膜电容击穿故障

3.1 故障现象：发射机机试播音 11M 时，发射机射频机箱打火，掉高压，告警“末级帘栅过流”，掉高压。升高压无效。经检查发现为C221薄膜电容表面有打火点。断开 L226 将摇表接在放电球F221 两端测试，读数为零，薄膜电容已击穿。进行更换处理。

3.2 故障分析：帘栅电容要求Lg2尽量小，Cg2容量适当。帘栅薄膜电容采用聚酰亚胺为介质装在管座帘栅盘内，两面镀银作为两极，容量为11nF。射频电流可以均匀流出并能承受较高的电压。如图 2 所示，当 C221 电容击穿时，直流高压直接通地，屏压落在帘栅极上，造成帘栅过流。

图 1 帘 栅薄 膜 电容 击 穿 时示 意 图

图 2 帘栅薄膜电容击穿时示意图

3.3 处理方法

3.3.1 发射机降至关机状态，接地开关通地挂好接地钩;

3.3.2 发射机打到手动位置;

3.3.3 待风机水泵停止工作后，拆除末级电子管的进、出水自封接头;

3.3.4 拆下隔直电容，将电子管吊起，更换电容;

3.4.5 电容更换完毕后，将电子管、隔直电容、自封接头依次恢复;

3.4.6 恢复地线钩加高压试机。

3.5 注意事项

3.5.1 室外温度较低时，关闭外循环加强冷凝器室巡视;

3.5.2 吊装电子管时需佩戴干净的线手套;

3.5.3 安装薄膜电容前测量其容值应为 11nF;

3.5.4 薄膜电容表面及管座要进行彻底清洁，以免硬物损坏电容;

3.5.5 薄膜電容更换所需时间较长，为了保护电子管灯丝最好不要使 用快速灯丝;

3.5.6 逐步加至满功率，观察发射机运行状态。

4 触点或簧片打火故障分析

4.1 故障现象：播音中发射机告警“射频机箱打火”，掉高压，手动合高压无效，打火故障依然存在。

4.2 故障分析：触点或簧片打火一般是与电感之间存有缝隙接触不 良。尤其在交流情况下，越近导体表面，电流密度越高;频率越高，趋肤效应越严重。（h为趋肤深度，ρ为导体电阻率;f为交流电流频率）当触点或簧片出现打火时，由于趋肤效应的存在使得触点或簧片与电感接触面打火会越来越严重。

4.3 处理方法

4.3.1 发射机降至红灯丝状态，接地开关通地挂好接地钩;

4.3.2 发射机打到手动位置;

4.3.3 将打火的触点或簧片用砂纸打磨，严重的需要更换处理;

4.3.4 确保触点或簧片与接触面无缝隙，在触点或簧片表面涂抹导电 油;

4.3.5 恢复地线钩加高压试机。

4.4 注意事项：逐步加至满功率，观察发射机运行状态。

5 自动调谐传动系统故障分析

5.1 故障现象：发射机在粗调过程中某路马达不到位或原来正常的频率出现调谐不到位，上位机相应的传动变为“红色”。

5.2 故障分析：马达不到位有可能是电容损坏导致，也可能是传动系 统自身出现故障导致，同时有时电位器位置偏移导致调谐不到位。传动系 统的故障点主要包含以下几个方面：

5.2.1 电机故障：内部电刷故障，正反转扭矩不一致。

5.2.2 限位拨片故障：限位拨片松开导致限位位置改变或者不限位。

5.2.3 传动机构故障;由于安装时调整不合适导致传动阻力变大。

5.2.4 万向节故障：万向节不合适导致阻力增加或损坏导致传动中断。

5.2.5 电位器故障：电位器损坏;电位器安装初始位置变动，导致同一 数值下电容等容量改变，安装时需要采用固定装置。

5.3 处理方法

5.3.1 发射机降至红灯丝状态，接地开关通地挂好接地钩;

5.3.2 发射机打到手动位置，断开调谐控制电源 CB32 和调谐电源

CB41 空开;

5.3.3 针对发现的传动问题进行相应的处理;

5.3.4 进行相关的测试和记录;

5.3.5 恢复地线钩加高压试机。

5.4 注意事项

5.4.1 拆动线路做好标识以免接错线;

5.4.2 使用直流源时应缓慢的增加电压观察传动运行情况。

6 C140B 电容打火故障

6.1 故障现象：发射机试播 15M 时，射频机箱打火，发射机掉高压。手动合高压故障依旧，经检查发现 C140B 电容打火损坏 2 个。立即进行更换处理，处理完毕，恢复试播音。

6.2 故障分析：如果新频率前级失谐需要重新调整，但如果已存频率失谐则需要查明原因，一般驱动级部分和中和电容 C140 都是主要的故障点，如果在屏压过程中摆动，则很可能是中和电容未调好。当中和电容故障时，有可能前级能调出来，但加屏压后，由于没有中和，则前级不稳定， 表值出现大的晃动。如果有打火报警，则中和串电容 C140B 损坏概率较高，打开机箱门，一般都能发现故障电容有较明显的打火损坏痕迹。发射机 C140B 由 14 个 100PF（12kV-15kV）的电容串组成，长时间因风吹受力绷紧更容易造成某一个电容固定端开路吱火。

6.3 处理方法

6.3.1 发射机红灯丝状态，接地开关通地挂好接地钩;

6.3.2 发射机打到手动位置;

6.3.3 更换损坏电容;

6.3.4 恢复地线钩加高压试机。

6.4 注意事项：

6.4.1 安装时要注意调整电容串的受力情况;

6.4.2 进行相关记录。

7 馈线打火引起驻波比保护故障分析

7.1 故障现象：发射机机试播音 21M 时，发射机多次告警“高速驻波比

保护”，降功率维持播音。维修室检查发现一根馈线由于打火烧断。

7.2 故障分析：当馈线电位梯度超出馈线的“临界电位梯度”时，饋线将会出现空气温度上升。像火焰一样，电离的空气柱以火苗的形式向上升起，这种现象称为“火炬放电”通常称为“打火”。馈线上出现打火是不允许它会引起馈线过热、熔化，将高频电能量变成热损耗。播音中出现馈线过热、熔化烧断时，此时馈线的特性阻抗发生改变。在不匹配的天线系统中， 会有一部分高频能量返回形成反射波。如图 3 所示，反射功率取样探头的信号通过屏蔽线接到TB1-12上，经R2，C8滤波后接到U2的同向端。地线屏蔽层接TB1-11，经R3，C9滤波后接到U2的反向端。反射功率超出规定值后，比较器U3输入端U3-2>U3-3，U3输出端U3-1=0.71V，为低电平，Q1饱和导通，TB1-15=15V，Q2截止，TB1-16=0V。调制器控制器保护电路动作，封锁了高压，起到了高速驻波比保护作用。

图 3 高速驻波比保护板

处理方法：

1、发射机多次告警 " 高速驻波比保护 " 时，降低功率维持播音

2、功率降至 250kW 以下仍无法维持播音，申请台内代播

3、加强天馈线巡视

8 结束语

C281、C281、C221 电容击穿故障、触点或簧片打火故障分析、自动调谐传动系统故障、C140B 电容打火故障、馈线打火引起驻波比保护故障是

DF500 型发射机常见典型故障，熟练掌握故障现象、处理方法和注意事项等，可以让技术人员缩短事故处理时长、降低停播率，有效保障了安全播 音质量。

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