ZT-G1KW-Ⅲ型中波發射機功率不穩定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌（廣西廣播電視技術中心梧州分中心）

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ZT-G1KW-Ⅲ型中波發射機功率不穩定的檢修分析

胡林英 覃佳樂 陳劍眉 李品斌
（廣西廣播電視技術中心梧州分中心）

［摘 要］通過ZT-G1KW-Ⅲ中波發射機功率不穩定的檢修案列，介紹由氣體放電管和壓敏電阻構成的浪涌抑制器件的工作原理，對故障進行分析處理，從中進行總結。

［關鍵詞］ZT-G1KW-Ⅲ中波發射機；故障分析；氣體放電管；壓敏電阻。

1　引言

梧州中波臺實驗頻率使用的是ZT-G1KW-Ⅲ型全固化中波廣播發射機，該類型的發射機功能較完善，并配有微機控制板，能很好監控和檢測設備運行情況。但是防雷性能較差，發射機很容易因雷電襲擊而損壞，因此如何提高這類型發射機抗雷電能力一直以來都是重要的課題。梧州中波臺從電源、發射鐵塔、匹配網絡等方面加裝防雷措施，保護發射機，使其在雷雨天氣時，降低設備損壞率。本文介紹一起在非雷雨天氣，因防雷保護器引起發射機工作保護的案例，從中引發思考，積累維護經驗。

2　故障現象

實驗機1143KHz （ZT-G1KW-Ⅲ）備機正常開機后，不到5分鐘就無功率輸出，倒主機播出。在客戶端修復備機后，再次倒備機播出，功率和聲音都正常，但播出時間不到2分鐘，再次無功率輸出。反復重開1143KHz備機三次，故障現象一樣。

3　故障分析

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

（2）三箱功放單元工作不到2分鐘就突然保護，無功率輸出。說明是負載打火，導致發射機保護。

（3）1143KHz 主機工作正常，說明天線轉換裝置、饋管和調配間網絡無問題。綜合上述三點判斷，可以推斷出引起1143KHz備機功率不穩定的故障部位是發射機輸出到天線轉換裝置之間。

（4）經過檢查是鱷魚夾雷電保護器接地端連線與發射機功率輸出線的距離十分靠近，形成虛短路，從而造成開機不久發射機抑制功率輸出的故障現象。

（5）重新調整鱷魚夾雷電保護器與輸出功率線路之間的距離后，1143KHz備機功率穩定，播出正常。

鱷魚夾雷電保護器由氣體放電管（CG21000L）和一個壓敏電阻組合構成的浪涌抑制電路，影響氣體放電管性能主要參數有：1、反應時間，從外加電壓超過擊穿電壓產生擊穿現象的時間，一般在us數量級。2、功率容量，氣體放電管所能承受及散發的最大能量。3、電容量，一般<1pF。4、直流擊穿電壓，當外施電壓以500v/s的速率上升，放電管產生火花時的電壓為擊穿電壓。氣體放電管具有多種不同規格的直流擊穿電壓，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點，但是只要是放電管就會存在時延脈沖和續流的現象，它對放電管本身和被保護的系統都是有危害的。所以要增加一些保護元件，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高阻抗，一旦超過閾值電壓，則阻抗急劇下降。這樣當雷電通過發射塔經過饋管到達發射機時，鱷魚夾雷電保護器的阻抗下降，發射機輸出功率對地短路，發射機因負載短路從而進入保護，能夠有效的保護發射機，不因雷電頻繁襲擊而損壞。

1143KHz備機雷電保護器安裝在1kw正泰發射機功率輸出末端，即在槽路輸出電路末端與發射機播出的天線之間，一端接地，另一端接發射機功率輸出線路上。實物如圖1，模擬圖如圖2。

圖1　

圖3　

圖2　

從圖中可知：當虛線部分與實線部分靠得十分接近時，盡管有黃臘管包裹，當發射機上功率后，加上是在高頻電路的環境中，就會在實線與虛線之間的最近距離的地方放電，達到閾值后，雷電保護器就由原來的開路狀態翻轉為導通狀態，使發射機跳機保護，也就出現了剛開機可以正常工作，過了兩三分鐘后，發射機就保護的故障現象。采用如圖3這樣方式，使功率輸出與雷電保護器不在同方向，可以有效避免因距離近放電問題。

4　總結

梧州中波臺實驗機從2013年開始通過安裝這種小巧、長度為30cm的浪涌抑制器件， 在雷雨季節功放管損壞率直線下降，甚至在2015年實驗機功放管沒有一個是因為雷電造成損壞，為安全播出打下良好基礎。同時我們也要注意：1、由氣體放電管和一個壓敏電阻組合構成的浪涌抑制電路這種組合式避雷器的典型結構是N-PE的結構形式，優點是通流量大，反應時間快，但殘壓相對較高。因此，結合實際安全播出工作，當發射機遇到雷電襲擊，應關閉發射機高壓數十秒后再開發射機，使殘壓充分泄放到地。否則立即開發射機，發射機仍然處于保護狀態無法正常開機。2、如果放電管受到機械碰撞，或者超過本身所能承受的暫態過電壓沖擊次數以及內部出現老化，都會使放電管處于失效模式；壓敏電阻具有不穩定的漏電流的缺點，甚至性能較差的壓敏電阻使用一段時間后，漏電流會變大，可能會引起發熱自爆的現象。因此，在日常周檢維護中要檢查每個雷電保護器是否有異常情況，尤其是在每次雷電結束后要加強雷電保護器的檢查。若發現異常，要及時更換。通過維護檢查，使雷電保護器總是處于有效模式，保障安全播出。