SW100F發射機高末冷卻系統典型故障的分析與處理

張勍

摘 要 SW100F PSM短波廣播發射機高末級采用的是F616C電子管，因屬于大功率發射管，它的屏級是采用水循環冷卻。由于此類大功率電子管做工精細、價格昂貴，電子管屏極是靠水循環冷卻的，工作時對水質、水溫、水壓具有非常高的要求。因此，SW100F發射機水循環冷卻系統一直是維護工作者關注的問題。本文介紹了SW100F發射機水循環冷卻系統工作原理，在總結發射機水路循環系統維護體會和經驗的同時，針對運維中水循環系統典型故障和存在問題進行了分析論述。

關鍵詞 發射機 水循環冷卻 原理 故障 技術改進

中圖分類號：TN948.53 文獻標識碼：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大功率短波廣播發射機射頻末極功率放大電子管F616C屏級是靠水循環冷卻的，介于此類大功率發射管對循環冷卻水的水流量、水溫、水壓和水質有很高的要求。因此，如何確保高末發射管冷卻安全始終是維護工作中十分重要的工作。在此，筆者就維護的SW100系列短波廣播發射機高末極功放水循環系統典型故障進行分析，并對冷卻水循環系統存在影響安全傳輸發射的隱患進行的改進進行論述。

1 SW100F發射機射頻末極功率放大管水冷卻循環原理

SW100F發射機射頻末極功率放大管的水冷卻循環是由水泵將水送到T網絡線圈的下入水口，T網絡線圈的上出水口接電子管蒸發鍋的入水口，電子管蒸發鍋的出水口接風水熱交換器，熱水經過散熱后回到水泵循環冷卻。由于水泵和T網絡前設有過濾器、水流量計、水溫、水壓和水質監測裝置， 回水路上設有膨脹水箱，利用波紋膨脹節為水路系統體積變化時提供補償的裝置。水從常溫被加熱到80℃時，它的體積大約要膨脹3%，另外，當水泵停止運行時系統水位下降，為了不使高末級電子管的陽極裸露出水面，膨脹水箱，靠自身壓力回彈，提高系統水位，以免電子管受損。水路中硬性管與軟性管之間裝有自封快速管接頭，這給設備維護帶來很大方便，即管接頭卸開時管內水不外瀉，插上時管路自動接通。如水冷循環系統原理圖1所示。

2 發射機高末級水循環冷卻系統典型故障分析

2.1 快速接頭堵塞故障

故障現象：發射機運行一段時間，出現發射機水溫開始緩慢上升，水溫差高于正常20℃左右。查看所屬同類型幾部發射機，水溫也各有不同程度的上升。在循環管道的回水銅管處，偶爾會發出一兩聲“吱”“吱”聲，嚴重時發展到發射機加高壓幾十秒鐘后，就響起“吱”“吱”聲，且持續時間很長。發射機水循環冷卻系統的兩個快速接頭與高末發射管及T網絡線圈之間采用的是軟管連接，其余部分均使用銅管。

故障分析：對發射機射頻末極功率放大管和水冷卻循環系統進行排查處理。更換新的高末管，更換發射機內循環蒸餾水，檢查循環水過濾器，調整發射機工作狀態，對高頻機箱內分布參數進行調整，均無明顯效果，發射機仍然正常運行。經過慎密觀察，發現發射機水溫差升到了30℃，回水管里“吱、吱”聲也較頻繁并且比先前更大聲，這現象引起了高度的關注，再仔細觀察，判斷“吱、吱”聲是由于循環管道氣流產生，像是抽真空的聲音。

故障原因：主要是因為高末發射管水循環管道的銅接頭，在長期使用中，被銅氧化物腐蝕囤積，逐漸地越集越多，致使循環冷卻水流經快速接頭十字架時無法通過，造成了水泵運轉時，在堵塞物后部產生一個真空區，水流經堵塞處時產生“吱、吱”聲。由此，蒸餾水循環量逐漸減少， 使發射管的冷卻水循環嚴重不足，水溫必然上升。

故障處理：打開快速接頭檢查，在快速接頭內的十字支架中發現有異物堵塞管道，在T網絡線圈軟管到機箱的銅管直通接頭處囤積了腐蝕物使管道管徑變小。清除腐蝕物、堵塞物后“吱、吱”聲消除，水溫差恢復正常。舉一反三檢查其它發射機，在同一位置均發現不同程度的堵塞，清除后，各發射機水溫差均恢復正常。

2.2 減壓閥堵塞故障

故障現象：發射機水壓表正常為0.3～0.34MPa。播音中發射機突然顯示水壓過高保護，水壓表壓力顯示0.4MPa，適當放水后，水壓減小，有時會自己回到正常位置。

故障原因：發射機冷卻循環水的水壓調節是通過減壓閥來進行的，只有減壓閥關小才會使水壓升高。工作中水壓是調節在一個標值內，一般不會輕易變動。上述情況主要是減壓閥堵塞，播音中將減壓閥開大讓堵塞物通過后，減壓閥調整到正常位置，故障即可消失。

故障分析：發射機長時間播出產生的銅氧化物流至過濾器，過濾器是垂直安放，停機后銅氧化物因比重關系下沉至水泵出水管同一平面，至使每次檢查過濾器時均很干凈，發現不到有臟東西堵塞在過濾網上;隨銅氧化物的增加，停機后個別氧化物顆粒堆積至回水管附近，開機后進入回水管，當有新的氧化物顆粒脫離銅接頭，管道內的銅氧化物就會順著循環水流至減壓閥，逐漸造成堵塞致使水壓升高。

分析處理：在更換蒸發鍋時將水泵出水閥至過濾器之間的連接銅管卸開，并打開補水閥沖洗回水管路，經過如此處理后，機內的銅氧化物顆粒基本可以沖洗干凈。水壓突然升高的現象成為個例。

2.3 水冷卻循環系統其它故障原因分析與防范措施

故障原因分析：發射機運行中循環冷卻水溫顯示逐漸變高的原因還有：冷熱水交換器散熱片長期未清洗，造成散熱片散熱效率下降;高末發射管老化，致使發射機運行參數的變化，造成了水溫差變化升高;發射管出水軟管與機箱連接銅直通出口處因高壓差原因，銅接頭會逐漸腐蝕，使接頭直徑變小，水流量變小，水溫升高等等都將影響發射管的安全。

防范措施：綜述以上發射機冷卻水循環系統故障實例。無論是水壓變化、水溫變化、發射機因冷卻水保護，快速接頭堵塞，以及播音中各種各樣水溫升高造成的故障分析，主要是不能忽視對發射機附屬設備設施的檢修維護。在發射機冷卻水循環系統中，平時把發射管蒸發鍋換水作為周期檢修項目定期更換，同樣循環水管道的沖洗，管道連接處的檢查，也應列為同一周期檢修項目，做到定期檢修沖洗。

3 發射機水循環冷卻系統優缺點

3.1 優點

SW100F短波發射機射頻末極功率放大管的水冷卻循環系統，選用的器件及設計理念是在減壓閥堵塞時，水路壓強上升至0.4MPa時發射機水路，只要不漏水就仍然可以正常播出;在回水水路接有安全閥，當系統水壓達到一定的高壓時自動放水以保護系統正常運行（安全閥壓力可以人工調整）;水溫，水壓保護可以自由調節，緊急時可以調節保護值維持播音。

3.2 缺點

發射機循環系統的水流量是監測發射機運行的重要指標，在發射機中只安裝了一個靶式流量計用以監測水流量，靶式流量計在調機時已調節在一比較敏感的位置，只要有很小的水流就給出水流量正常的信號，當循環水流量（下轉第37頁）（上接第35頁）因逐漸堵塞，水流變小時無法監測出水流量的變化。發射機水泵、馬達均選用較高質量的器件，但也不能保證在播出中不會損壞，因此加裝了備份系統，但需要停機才能切換到備用系統，不能保證播出的連續性，造成的停播時間較長。發射機在入水處加裝過濾器以保證沒有雜質流入機器，但機器內因高電壓差在銅接頭處會產生銅氧化物，當個別顆粒脫離本體進入回水路，會造成以上故障中的堵塞，影響播出。

4 發射機水循環冷卻系統的改進

針對SW-100F短波發射機射頻末極功率放大管的水冷卻循環系統存在的缺點，進行了如下技術改進：其一，在水冷卻循環系統管道中安裝有顯示水流量的水流量計，在回路水流量變小時，可以直觀觀測到因為水回路堵塞，水流量減小造成水溫升高，當水溫差升高而水流量不變時則可判斷為循環水回路堵塞外的其它方面故障，如：水循環銅接頭受腐蝕問題、銅接頭尺寸問題、工藝問題等等。其次，在馬達電源處加裝缺相、過流報警等實現對電機的保護，因為三項電機發生缺相、過流很容易燒毀，有報警聲后可以迅速查找故障;其三，在發射機回水壓力表處加裝過濾器，以保證發射機產生的銅氧化物不進入循環回路，以減少減壓閥堵塞的概率。

5 結語

發射機高末功放管處于大電流高功率狀態。如何保證冷卻循環系統正常，是確保安全播出的前提，也是保障電子管安全的必備條件。本文就SW100F短波發射機射頻末極功率放大管的水冷卻循環系統故障進行分析，對存在缺陷進行了行之有效的改進，旨在與同行交流提高。

參考文獻

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