ZT-G1KW-Ⅲ型中波發(fā)射機(jī)功率不穩(wěn)定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌（廣西廣播電視技術(shù)中心梧州分中心）

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ZT-G1KW-Ⅲ型中波發(fā)射機(jī)功率不穩(wěn)定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌
（廣西廣播電視技術(shù)中心梧州分中心）

［摘 要］通過ZT-G1KW-Ⅲ中波發(fā)射機(jī)功率不穩(wěn)定的檢修案列，介紹由氣體放電管和壓敏電阻構(gòu)成的浪涌抑制器件的工作原理，對(duì)故障進(jìn)行分析處理，從中進(jìn)行總結(jié)。

［關(guān)鍵詞］ZT-G1KW-Ⅲ中波發(fā)射機(jī)；故障分析；氣體放電管；壓敏電阻。

1　引言

梧州中波臺(tái)實(shí)驗(yàn)頻率使用的是ZT-G1KW-Ⅲ型全固化中波廣播發(fā)射機(jī)，該類型的發(fā)射機(jī)功能較完善，并配有微機(jī)控制板，能很好監(jiān)控和檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況。但是防雷性能較差，發(fā)射機(jī)很容易因雷電襲擊而損壞，因此如何提高這類型發(fā)射機(jī)抗雷電能力一直以來都是重要的課題。梧州中波臺(tái)從電源、發(fā)射鐵塔、匹配網(wǎng)絡(luò)等方面加裝防雷措施，保護(hù)發(fā)射機(jī)，使其在雷雨天氣時(shí)，降低設(shè)備損壞率。本文介紹一起在非雷雨天氣，因防雷保護(hù)器引起發(fā)射機(jī)工作保護(hù)的案例，從中引發(fā)思考，積累維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。

2　故障現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)機(jī)1143KHz （ZT-G1KW-Ⅲ）備機(jī)正常開機(jī)后，不到5分鐘就無功率輸出，倒主機(jī)播出。在客戶端修復(fù)備機(jī)后，再次倒備機(jī)播出，功率和聲音都正常，但播出時(shí)間不到2分鐘，再次無功率輸出。反復(fù)重開1143KHz備機(jī)三次，故障現(xiàn)象一樣。

3　故障分析

（1）根據(jù)重啟1143KHz備機(jī)，功放箱輸出電流均達(dá)到16A，功率指針指示1KW,上下共計(jì)6盞指示燈均未亮紅燈，說明整個(gè)功放箱工作正常。

（2）三箱功放單元工作不到2分鐘就突然保護(hù)，無功率輸出。說明是負(fù)載打火，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)保護(hù)。

（3）1143KHz 主機(jī)工作正常，說明天線轉(zhuǎn)換裝置、饋管和調(diào)配間網(wǎng)絡(luò)無問題。綜合上述三點(diǎn)判斷，可以推斷出引起1143KHz備機(jī)功率不穩(wěn)定的故障部位是發(fā)射機(jī)輸出到天線轉(zhuǎn)換裝置之間。

（4）經(jīng)過檢查是鱷魚夾雷電保護(hù)器接地端連線與發(fā)射機(jī)功率輸出線的距離十分靠近，形成虛短路，從而造成開機(jī)不久發(fā)射機(jī)抑制功率輸出的故障現(xiàn)象。

（5）重新調(diào)整鱷魚夾雷電保護(hù)器與輸出功率線路之間的距離后，1143KHz備機(jī)功率穩(wěn)定，播出正常。

鱷魚夾雷電保護(hù)器由氣體放電管（CG21000L）和一個(gè)壓敏電阻組合構(gòu)成的浪涌抑制電路，影響氣體放電管性能主要參數(shù)有：1、反應(yīng)時(shí)間，從外加電壓超過擊穿電壓產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象的時(shí)間，一般在us數(shù)量級(jí)。2、功率容量，氣體放電管所能承受及散發(fā)的最大能量。3、電容量，一般<1pF。4、直流擊穿電壓，當(dāng)外施電壓以500v/s的速率上升，放電管產(chǎn)生火花時(shí)的電壓為擊穿電壓。氣體放電管具有多種不同規(guī)格的直流擊穿電壓，其值取決于氣體種類和電極間的距離因素。5、工作的溫度范圍：-55℃至+125℃。6、絕緣電阻一般>1010Ω。氣體放電管擁有通流量容量大、絕緣電阻高和漏電流小的優(yōu)點(diǎn)，但是只要是放電管就會(huì)存在時(shí)延脈沖和續(xù)流的現(xiàn)象，它對(duì)放電管本身和被保護(hù)的系統(tǒng)都是有危害的。所以要增加一些保護(hù)元件，如壓敏電阻來減輕危害。它的基本原理是器件在閾值電壓以下呈現(xiàn)高阻抗，一旦超過閾值電壓，則阻抗急劇下降。這樣當(dāng)雷電通過發(fā)射塔經(jīng)過饋管到達(dá)發(fā)射機(jī)時(shí)，鱷魚夾雷電保護(hù)器的阻抗下降，發(fā)射機(jī)輸出功率對(duì)地短路，發(fā)射機(jī)因負(fù)載短路從而進(jìn)入保護(hù)，能夠有效的保護(hù)發(fā)射機(jī)，不因雷電頻繁襲擊而損壞。

1143KHz備機(jī)雷電保護(hù)器安裝在1kw正泰發(fā)射機(jī)功率輸出末端，即在槽路輸出電路末端與發(fā)射機(jī)播出的天線之間，一端接地，另一端接發(fā)射機(jī)功率輸出線路上。實(shí)物如圖1，模擬圖如圖2。

圖1　

圖3　

圖2　

從圖中可知：當(dāng)虛線部分與實(shí)線部分靠得十分接近時(shí)，盡管有黃臘管包裹，當(dāng)發(fā)射機(jī)上功率后，加上是在高頻電路的環(huán)境中，就會(huì)在實(shí)線與虛線之間的最近距離的地方放電，達(dá)到閾值后，雷電保護(hù)器就由原來的開路狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)，使發(fā)射機(jī)跳機(jī)保護(hù)，也就出現(xiàn)了剛開機(jī)可以正常工作，過了兩三分鐘后，發(fā)射機(jī)就保護(hù)的故障現(xiàn)象。采用如圖3這樣方式，使功率輸出與雷電保護(hù)器不在同方向，可以有效避免因距離近放電問題。

4　總結(jié)

梧州中波臺(tái)實(shí)驗(yàn)機(jī)從2013年開始通過安裝這種小巧、長(zhǎng)度為30cm的浪涌抑制器件， 在雷雨季節(jié)功放管損壞率直線下降，甚至在2015年實(shí)驗(yàn)機(jī)功放管沒有一個(gè)是因?yàn)槔纂娫斐蓳p壞，為安全播出打下良好基礎(chǔ)。同時(shí)我們也要注意：1、由氣體放電管和一個(gè)壓敏電阻組合構(gòu)成的浪涌抑制電路這種組合式避雷器的典型結(jié)構(gòu)是N-PE的結(jié)構(gòu)形式，優(yōu)點(diǎn)是通流量大，反應(yīng)時(shí)間快，但殘壓相對(duì)較高。因此，結(jié)合實(shí)際安全播出工作，當(dāng)發(fā)射機(jī)遇到雷電襲擊，應(yīng)關(guān)閉發(fā)射機(jī)高壓數(shù)十秒后再開發(fā)射機(jī)，使殘壓充分泄放到地。否則立即開發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)仍然處于保護(hù)狀態(tài)無法正常開機(jī)。2、如果放電管受到機(jī)械碰撞，或者超過本身所能承受的暫態(tài)過電壓沖擊次數(shù)以及內(nèi)部出現(xiàn)老化，都會(huì)使放電管處于失效模式；壓敏電阻具有不穩(wěn)定的漏電流的缺點(diǎn)，甚至性能較差的壓敏電阻使用一段時(shí)間后，漏電流會(huì)變大，可能會(huì)引起發(fā)熱自爆的現(xiàn)象。因此，在日常周檢維護(hù)中要檢查每個(gè)雷電保護(hù)器是否有異常情況，尤其是在每次雷電結(jié)束后要加強(qiáng)雷電保護(hù)器的檢查。若發(fā)現(xiàn)異常，要及時(shí)更換。通過維護(hù)檢查，使雷電保護(hù)器總是處于有效模式，保障安全播出。