劉潔
【摘 要】 本文簡要分析高海拔地區氣象特征對電氣設備的影響,基于筆者所維護的高海拔DAM全固態數字調幅中波發射機,分析DAM全固態數字調幅中波發射機與原乙類屏調機比較及其工作原理,并詳細介紹針對高海拔地區的氣象特征對DAM全固態數字調幅中波發射機的保養維護和處理故障的原則。使讀者在維護DAM全固態數字調幅中波發射機時,注重平時對高海拔地區維護DAM數字調幅中波發射機時的預防性維護保養,在維護DAM數字調幅中波發射機時能夠熟練掌握處理DAM數字調幅中波發射機故障的方法和原則,縮短停播時間,保證正常播音。
【關鍵詞】 高海拔 ?DAM ?數字調幅 ?保養維護
21世紀是個數字化時代,隨著數字技術、計算機技術以及新材料、新元器件的發展,發射機也不斷更新換代,取得了很大的進步。
廣播電視是黨和政府的喉舌,發揮輿論導向、確保政令暢通、維護社會穩定、保障國家安全、民族團結等方面發揮著無可替代的作用。尤其是在西藏“3.14”事件及新疆“7.5”事件之后,電臺更加突顯出必要的地位。特別是在少數名族集聚地的青藏高原,廣播電視設備起著尤為突出的作用。這就要勢必保證高海拔地區發射機運行的穩定性和可靠性,確保國家新聞出版廣電總局無線局黨組提出的配合中央三臺實行24小時不間斷播出的要求,確保安全播音,縮短停播,將黨和國家的聲音傳遍千家萬戶。
1 高海拔對電氣設備的影響
高海拔地區,即為海拔超過1000米的地區。筆者處于青藏高原,青藏高原氣象條件特征是:氣壓低,空氣密度小,氣溫低,空氣絕對濕度較小,日溫差大,大陽輻射照度較高,降水量較少,年大風日多,沙塵暴嚴重,土壤溫度較低,且凍結期長。隨著海拔升高,這些特征對電氣設備性能有下面四大影響規律。
1.1 空氣絕對濕度減小
平均絕對濕度隨海拔升高而降低。空氣濕度對放電電壓的影響除表現在空氣分子的自由行程影響外,尚有水汽分子捕獲運動的離子和電子數,而高海拔地區空氣濕度越低水分子對運動的離子和電子數的吸附作用減弱,通道中電子相對增多,于是比較容易形成放電,因而放電電壓下降。
1.2 太陽輻射及紫外線輻射照度增加
高海拔地區太陽輻射強對電氣設備的密封要求高,不少電氣設備因密封不良而漏油漏氣。戶外用電氣設備,太陽熱輻射的增加會引起較大的表面附加溫升,降低有機絕緣材料的材質性能,使材料變形,產生機械熱應力等影響。紫外線引起有機絕緣材料的加速老化,使空氣容易電離而導致外絕緣強度和電暈起始電壓降低。
1.3 空氣壓力或空氣密度降低
空氣壓力或空氣密度的降低使空氣介質滅弧的開關電器滅弧性能降低,通斷能力下降和壽命縮短。空氣密度的降低,空氣中電子的平均行程增大,電子在每次碰撞之間所積累的能量增大,故有利于空氣分子的游離,因此高海拔空氣密度越低,放電電壓越低。為了保證產品在高原環境使用時有足夠的耐擊穿能力,必須增大電氣間隙。同時空氣壓力或空氣密度的降低會引起空氣介質冷卻效應的降低。
1.4 空氣溫度降低及溫度變化(包括日溫差)增大
海拔升高會導致氣溫下降,溫度太低,則會使電氣設備內部的某些材料變的硬化和脆化,也會使某些油類變的粘稠甚至凝固,嚴重影響設備的正常運行。而日夜溫差較大,則會使部分水汽迅速凝結,部分脆弱的零部件外形會發生輕微的改變,嚴重時也會導致裂變以及瓷件瞬間碎裂的現象等。
2 DAM數字調幅中波發射機的簡要介紹
進入21世紀,隨著科學技術的飛速發展,將我們帶進了一個數字化、自動化的嶄新世界。同時,中波廣播發送設備也隨著科技的步伐得到了迅速發展,DAM全固態數字調幅中波發射機取代了傳統的乙類屏調機。數字化調幅發射機取消了傳統的高電平音頻功率放大器,直接用數字化音頻控制信號在射頻功率放大器末級實行高電平調幅。它把主整、調制器和射頻功放三合一,是整機性的脈沖階梯調制。
DAM全固態中波發射機把射頻功率放大器的末級化整為零,采用數字幅度調制方式。所謂數字幅度調制,即將音頻信號和載波所需的直流電壓經過模/數變換量化成12bit的數字字,再對它們進行編碼,使每個比特數對應控制一定數目功放模塊的開通,通過各個功放模塊輸出電壓疊加合成,最終形成與音頻信號相同的包絡實現調幅。而受控制的末級功放模塊是由等壓輸出的大臺階功放和二進制小臺階功放組成,因此這種調制方式也稱為量化的幅度調制。
DAM全固態中波廣播發射機由于采用數字調制技術,有效的抑制了模擬調制難以避免的各種非線性失真,有極好的動態響應,各項電聲技術指標均優于其它各類模擬調制的中波廣播發射機。由于其自身完備的控制、檢測和保護系統,大大地提高了發射機工作的穩定性和可靠性,明顯減少機房維護經費和人力,并為技術人員的業務水平的提高創造了條件。
3 高海拔地區DAM中波發射機的維護保養
高海拔會使電氣設備發熱嚴重。高海拔下由于我們使用絕緣材料不同會產生嚴重發熱,影響到絕緣,縮短使用壽命。日常的維護保養可將很多重大事故排除在萌芽狀態,做到未雨綢繆、防微杜漸。這些維護保養可在每周的例行檢修時間進行。維護發射機以預防為主,不但要將機器調整在最佳的工作狀態,還要合理安排檢修周期,做好預防性檢修。
影響發射機穩定運行的因素除了發射機自身外,還有冷卻系統、周圍環境和電源供電等。
3.1 發射機的目視檢查,要做到火眼金睛
(1)檢查全部電阻,觀察有無過熱、褪色、斷裂、脫落等現象,檢查電解電容,觀察有無泄漏現象;
(2)檢查高壓器件(電感、電容等)有無打火過熱跡象;
(3)檢查全部電源部件是否過熱或有無機械問題;
(4)每周全面清潔發射機,一般用毛刷刷,吹風機吹,吸塵器吸去所有灰塵。endprint
3.2 冷卻系統的檢查
(1)保持所有風機清潔、無塵、無其他可能限制氣流的外部部件;
(2)檢查溫度控制系統的器件是否正確地工作,風接點是否正常;
(3)當發射機房內溫度高于40℃時,必須備有空調設備。
3.3 發射機要有穩定的電源
(1)當供電電源波動超過±5%時,需要安裝UPS或全自動補償式電力穩壓器,提供穩定的電源,確保發射機正常工作;
(2)防止三相電源缺少一相,形成缺相工作,造成三相電動機過熱而損壞;
(3)經常檢查電源連線接頭的緊固度,以防發熱。
3.4 調試各印刷電路板
對于發射機應急備用的各PC板,平時在例行檢修時間應上機加電調試,調試完好后,拆下以作應急備件,這是維護發射機最重要的一項工作。發射機出現故障,最快的處理方法就是更換一個新的已調試好的板子,縮短處理時間,保證連續播音。
4 高海拔地區DAM數字調幅中波發射機故障處理的原則
值班人員在值班中及時發現異態,迅速、準確地排除故障,是廣播發射臺值機人員的本職職責。而要做到迅速反應,及時處理,不但要有一定的理論知識,而且要有豐富的實踐經驗。這就要熟悉設備線路,經常組織故障演習,才能提高對故障的分析、判斷能力。
發射機運行中出現故障,不要急于求成,盲目操作。常用分析、處理故障的方法有以下幾種:
(1)直觀法:根據LED面板顯示的故障現象進行直觀大致的判斷故障位置。
(2)替代法:發現可疑的故障元件,可用同型號的確定正常的元器件替代可疑元件,來查找故障。如果故障現象消失,說明故障出現在被替代部分,進一步分析檢查被替代部分出現故障的原因。
(3)電流法:電流值可由發射機表頭直接指示或另行測量,電流值同樣可以分析電路的工作狀態。
(4)電壓法:主要用于測量電源電壓,電路各支路的電壓以及各有源器件的交、直流工作電壓,電阻、電容、電感等無源器件的電壓降等,根據電壓值分析電路的工作狀態。同時,根據電壓值判斷邏輯電平,從而進行電路分析。
(5)電阻法:電路板上元器件損壞,或插接件和開關接觸不良,以及元器件虛焊等問題,可導致各種故障發生。這些故障原因都可在設備斷電的情況下,用萬用表的電阻檔進行檢查和確定,如保險管燒斷等。這是在發射機不加電的情況下檢查元件的基本方法,查看元件是否開路、短路、擊穿,阻值有無變化,電容是否漏電,管子是否碰極等。
(6)波形法:是通過示波器觀察信號波形來分析、判斷故障的方法。故障發生后,如用萬用表測試TP測試點等的電壓未能找出故障,則可以用示波器捕捉電路中可疑測試點的瞬態信號或波形等判斷,尤其是針對那些只有在故障關機瞬間才會出現的故障信號,而在關機后故障信號又消失,不易查找的故障。
(7)改變電路法:處理應急故障時,可通過應急短路處理等一些手段,將故障部分的電路暫時甩開,以保證機器正常運行,此類故障尤其以故障檢測電路部分故障等最有代表性。
總之,處理故障時,要“先易后難,先簡后繁”的原則,逐步縮小范圍,確定故障點。處理故障時,務必要保證人身和設備的安全,在不損壞電路元件的情況下可以加電測量。
5 結語
高海拔對于DAM數字調幅中波發射機的維護保養,確保發射機安全穩定運行,最重要就在于日常檢修時全面清潔、檢查發射機,切實做好預防性檢修,排除故障隱患。以上是筆者在高海拔地區維護DAM全固態數字調幅中波發射機時的一些認識和經驗,供同行們參考。
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