TH537電子管的使用與維護

摘 要：TH537電子管是TBH522型短波廣播發射機的核心器件，該電子管工作狀態的好壞直接關系到發射機整機的各項技術指標和性能。本文作者根據實際的工作經驗，總結了TH537電子管在TBH522型短波發射機上使用的注意事項和維護經驗，并列舉了大功率電子管常見的幾種故障。

隨著短波發射機的大功率化，現在使用的短波機低周一般采用脈沖階梯調制，高周則使用兩級電子管推動來放大高頻載波。國家新聞出版廣電總局七二二臺有TBH522型短波發射機四臺，該發射機是目前國內短波發射機的常見機型，發射功率為150 kW，高末級利用湯姆遜公司生產的TH537型真空金屬陶瓷四極電子管構成的功率放大器對高頻信號進行放大。高末級功率放大器是發射機的心臟，其工作狀態直接影響發射機的播音質量和性能指標，TH537電子管作為TBH522型發射機末級功率放大器的核心部件，擁有工作電壓高、輸出功率大、放大增益高和運行可靠等優點。但因為該電子管價格昂貴，且作用突出，所以正確使用和科學的維護，保證電子管效能的最大化，對保證安全優質播出，節省維護經費有著至關重要的意義。

1 TH537的結構與性能

TH537是金屬陶瓷大功率發射四極管，水套附在電子管上，可用作振蕩器、音頻或高頻功率放大器，30M以下可輸出功率為300 kW，最高工作頻率可以達到110 MHz。該電子管的陰極采用直熱式釷鎢陰極，這種陰極增加了陰極的發射能力，同時增強了抗電子和離子轟擊的能力，延長了電子管的壽命。TH537的柵極和簾柵極為熱解石墨柵，這種柵極的高溫機械強度高，并隨著溫度的升高，機械強度不斷增大。另外，這種材料作為柵極二次電子發射很低，溫度膨脹小，電阻率低而穩定。所以這種柵極在大功率情況下應用仍有很高的可靠性和長壽命，并且在整個電子管壽命期間幾乎不用做調整。該電子管的陽極采用超蒸發冷卻，冷卻效率高，陽極耗散功率大。

2 TH537在TBH522短波機上的使用

在TBH522型短波機上，TH537電子管被用作高末級高頻功率放大管，同時也是被調管，工作于陰極接地、丙類放大陽極調幅狀態。在正常工作時，電子管的陽極直流電壓為11 kV，簾柵壓為800 V，柵偏壓為﹣400 V，陰極的燈絲電壓為直流17.5 V，燈絲電流為430 A。為延長電子管的使用壽命，充分發揮電子管的效能，在電子管的使用過程中還應注意以下幾個方面。

2.1 發射機的開關機要嚴格執行技術程序

發射機的開關機有著嚴格的技術程序，在開機時首先要開啟冷卻系統，待冷卻系統運行正常，電子管有了良好的運行環境后才可以按順序給各極加電。給電子管的四個極加電也要按照規定的順序進行，即燈絲、柵偏壓、板壓、簾柵壓的順序接通開關。關機時必須按照相反的順序進行，并且在電子管各極電源斷開后，必須保持全部冷卻系統繼續工作10min，以保證電子管最終完全冷卻下來。

2.2 確保電子管的冷卻條件

電子管在運行中如果溫度過高，生產電子管所用材料中的雜質就會加速釋放出有害氣體，從而導致燈絲快速損耗，減少了電子管的使用壽命。同時溫度過高還會導致金屬與陶瓷密封處的粘結劑分解，造成電子管因漏氣而損壞。作為超蒸發冷卻電子管，TH537進出水通道必須時刻保持通暢，冷卻水中不能有礦物質和氣體成分，在20 ℃以下其電阻值應＞500 kΩ.㎝，工作過程中必須保證該阻值時刻＞100 kΩ.㎝。電極和陶瓷部分也必須用過濾過的清潔空氣進行冷卻，最高進風溫度為45℃，金屬與陶瓷封接處及陶瓷部分的最高溫度應＜200 ℃。

2.3 分檔升降燈絲，并保持燈絲電壓穩定

TH537的額定燈絲電流是430 A，最大耐受沖擊電流是860 A，但是燈絲在冷態時的阻值大約只有熱態的十分之一，如果在冷態時直接給燈絲加上較高的電壓，燈絲電流就會超過最大耐受沖擊電流而損壞燈絲。因此在給燈絲極加電時，要從零開始分檔逐步加到該電子管的額定電壓值，每一檔都需要一定的預熱時間。燈絲電壓升到額定電壓值以后要保持燈絲電壓的穩定，燈絲電壓偏高或偏低都會對機器的穩定和電子管的壽命產生不利的影響。TH537的額定燈絲電壓是18 V±2%，若能把電壓波動控制在更小的范圍內，對延長電子管的壽命很有意義。

3 TH537維護工作的注意事項

3.1 電子管的運輸與保管

電子管應被存放在干燥、無塵的地方，存放時其陽極朝上，存放期間其陶瓷環上應罩上護套，陶瓷部分應保持清潔，切記不能用粗糙的或金屬刷子進行清潔。在運輸電子管的過程中應輕拿輕放，并時刻保證有海綿或塑料泡沫包裝，并有木箱或硬紙箱，防止應顛簸厲害造成電極扭曲而損壞。庫房內存放的電子管還應定期加電預熱，提高管子的真空度，最好是存放的備用電子管和機器上的電子管輪換使用，這既能保證管子的真空度，還能防止管子電極疲勞，以利于延長管子壽命。

3.2 新電子管使用前的打壓與老練

新上機的末級電子管必須經過充分的打壓與老練，這對電子管的穩定運行很有好處，應引起特別注意。新電子管在制造時會留下小突起或小毛刺，這會引起尖端放電，打壓就是按照廠家給出的額定值對電子管各極間的絕緣度進行初步高壓測試，這種高壓測試可以消除電子管各極上的小突起和毛刺。測試合格的電子管就可以上機老練了，老練是指上機后在真實的運行環境中，電子管各電極上的電壓、電流、功率從小到大逐步加大，直到發射機的額定功率，且加滿調幅。這個過程可以對各電極上的小突起做進一步消除，同時可以吸收管內的殘余氣體，提高管子真空度。

3.3 定期清潔管體，修整管座

運行中的電子管是一個高壓帶電體，易吸附灰塵和污垢，外殼吸附灰塵和污垢會降低管子的耐壓度。在高溫環境下電極間的電位差會突然劇增，容易引起打火，造成管子損壞。要保證陶瓷絕緣體的絕緣性能良好，就必須及時清除管體的灰塵污垢和電極氧化層。首先用干凈的紗布擦洗，然后用白布帶沾酒精清洗，氧化層要用細砂紙打磨，然后用白布帶沾酒精清洗。電子管安裝在管座上，各電極通過管座上彈簧片的壓接與引線連接，各電極都有電流流過，特別是燈絲電流比較大，因此電子管與管座的簧片一定要接觸良好。每次換電子管時都要仔細檢查管座的簧片，發現簧片彎曲要用鑷子扶正，有斷裂或彈性不好的簧片要及時更換。

4 大功率四極管的常見故障

4.1 老化

長期滿負荷工作，導致電子管陰極電子發射不足，出現了推動不足現象，就是電子管老化現象。同時，由于陽極、柵極和簾柵極長期受到高速電子束的轟擊，也容易釋放有害氣體和造成電極老化。

4.2 燈絲斷極

強烈的機械振動或過電流的沖擊，有可能造成燈絲極的斷裂，這種故障表現為加電壓后燈絲電壓明顯增大，沒有燈絲電流，燈絲不亮，管殼不熱。

4.3 碰極

電子管碰極是指電子管電極間出現短路現象。在冷狀態下電子管出現的電極間的短路現象稱為冷碰極，這種故障用萬用表的電阻檔就能很方便地測出。在電子管加電發熱后才會發生的碰極稱熱碰極，熱碰極可以通過各電極電壓電流的異常來判斷。一般碰極都是熱碰極，多發生在柵極和陰極之間。

4.4 漏氣

管外的大氣通過肉眼看不見的孔進入真空狀態的管內，導致電子管的真空度下降。這會造成電子管的性能下降，頻頻出現陰流過流，保護電路動作。電子管還會出現閃絡、陽極穿洞、陶瓷部分炸裂和穿孔等故障。

5 小結

通過以上敘述我們可以看到，廣大的維護人員只要根據實踐經驗認真總結，采取有效措施和手段，正確使用，精心維護，就一定能在延長大功率電子管使用壽命，提高播音質量上取得顯著效果，也能獲得較高的經濟效益和社會效益。

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業技術水平的提升。另外，廣播電視臺也可以在同行業之間開展一些交換學習交流活動，將自己優秀的技術人員組織起來送到同行業的其他優秀單位進行學習和交流，使這部分技術人員能夠學習到更多更好的技術，并結合自己單位的實際情況和自身情況，將這些技術融入到自己的日常工作中，實現優勢互補。最后，廣播電視發射臺還可在技術管理部門內部定期開展研討會，針對前一段時間的發射臺技術管理工作，總結經驗，發現不足。以上這些方法都能夠有效提升發射臺管理技術部門技術人員的專業素質水平和業務水平，最終使廣播電視發射臺的技術管理工作更好地完成。

2.4 進一步完善技術管理的制度

廣播電視發射系統是一個閉合的系統。要想使其運作穩定正常，就必須按照一定的模式來對其進行運作，同時，要求運行模式系統完整。因此，在進行廣播電視發射臺的技術管理過程中，必須不斷地健全和完善發射臺的管理運行模式系統，以建立一個完整的模式和管理制度。為確保系統的正常運行，廣播電視臺就必須充分考慮廣播電視臺所處的實際情況，從自身出發，來建立一套與自身相適應的系統和制度，使廣播電視發射臺的技術管理更規范化和系統化。建立技術管理制度之初，就應該站在全局的角度上全面地看問題，確保技術管理制度無一遺漏地將技術管理的相關事務都囊括進去，技術管理制度應包括：規范管理各種儀器、設備的操作流程，管理防火安全隱患，管理技術人員的技能和素質等多方面內容。確保廣播電視發射臺的所有工作人員都清楚地知道自己的職責，能夠在日常的工作中提升自身的專業技術水平。從而使廣播電視發射系統的管理體制從根本上得到完善。最終使廣播電視發射臺的技術管理工作更高效更完美地完成，從而使廣播電視臺時刻保持穩定的運營。

3 結語

本文具體分析和探討了廣播電視發射臺的技術管理措施，由本文的分析可知，在實際的廣播電視發射臺的技術管理工作中仍存在著一些問題，這些問題的存在在不同程度上威脅著發射臺信號的正常傳輸發射。因此，還要不斷的完善現有的廣播電視發射臺的技術管理系統，并培養出一批高水平、高素質的廣播電視發射臺的技術管理人才。