王增貴
(新聞出版廣電總局六五四臺 831100)
DX中波發射機冷卻系統技術改造的探討和實踐
王增貴
(新聞出版廣電總局六五四臺 831100)
冷卻系統是發射機正常運行的重要保障,也是DX系列中波發射機的重要組成部分。針對此,本文首先闡述了DX-600中波發射機冷卻系統的概念,其次分析了水冷系統工作原理,最后探討了DX-600發射機功放冷卻系統的技術改造,以供參考。
DX中波發射機;冷卻系統;水冷系統;技術改造
冷卻系統正常運行是發射機穩定播出的重要保障。DX-600發射機的冷卻系統包括風冷和水冷系統兩部分。近年來,通過深入分析水冷DX-600發射機冷卻系統的工作原理,結合歷年的故障和兄弟臺停播事故點評,針對冷卻系統存在的問題和潛在危害,我們采用先進的技術手段和工藝技巧,對設備進行了一系列的技術改造,全面提升了冷卻系統的性能。
水冷DX-600發射機中包含功放冷卻系統和并機網絡冷卻系統,功放冷卻系統是水冷系統,是將三個功放單元和整流器機柜的冷卻水管匯總成一根總的水管后接至外部Liebert熱交換器。熱交換器是由四臺冷卻電機以及熱交換器、水泵組件運行的控制系統組成,其作用是將射頻放大器和電源整流器的熱量帶走,并通過熱交換器將熱量耗散到外面的空氣去。經過熱交換器冷卻后的水,通過水泵組件的加壓后打出來,重新分配到不同的功放單元和相應的整流器機柜去,從而形成整機閉式水路的循環,實現了發射機功放單元冷卻作用。在并機網絡中,為使機箱散熱和冷卻,108根阻隔負載使用了一個冷卻系統。由一臺變頻器驅動三部冷卻電機并聯工作,在發射機運行期間不停地直接對著那些阻隔負載吹風冷卻。這些電機的速度都是由變頻器進行控制。在發射機正常運行期間,這些電機是以25Hz的速度對機箱進行排熱風。如果一個功放單元發生關斷或阻隔負載上出現有電流時,這些電機就將立即切換到高速運轉(54Hz)狀態,以對阻隔負載進行強制冷卻。一旦阻隔負載上的電流下降到正常值,這些電機將又返回到正常低速運轉狀態。
DX-600中波發射機水冷卻系統用于冷卻功放單元中的所有功放模塊和整流柜的電源部分。該系統由水泵組件、熱交換器、功放單元和整流柜水路、冷卻控制盤等部分組成。蒸餾水經熱交換器冷卻后,通過循環水泵送出。經總進水管分3路進入3個功放單元,然后通過3個整流柜頂部的出水管匯接到總回水管。回送到熱交換器進行冷卻。從而形成水路的閉環。DX-600中波發射機水泵組件主要由兩臺循環水泵(互為備用)、膨脹水箱、水壓表、水流量表、水閥及水流開關等組成。水泵組件的作用是將風冷散熱器冷卻處理后的冷卻水送到發射機,并對水量、水壓等進行監測和控制。
3.1 防止倒備泵的線路改造
循環水泵共有2臺,平時一臺工作,另一臺做為備份。若水循環系統中流量變小,則流量開關的接點導通,24VAC電源就通過流量開關,經過一個延時繼電器,送到控制主、R2動作,關掉主用水泵,同時開啟備用水泵。在更換發射機冷卻水時,由于管道中存在大量的空氣,導致水流量很小,而且不穩定,這時就會自動倒備泵工作,給補充冷卻水的操作帶來了很大的麻煩。我臺通過改造,在流量開關后端串接一個小豆開關,這樣,在更換發射機冷卻水時,就可以通過這個開關,不讓控制系統進行倒備操作,極大的提高了檢修的效率。另外,若流量開關發生了故障,例如接點始終導通,無法斷開時,可以人工操作這個開關,代替流量開關的功能。此外,由于我臺冷卻風機安裝在室外,所以對小豆開關PS(選擇哪臺水泵作為主用泵的開關)的操作相當麻煩,我們還通過改造,將這個開關轉移到冷卻控制盤上,給使用帶來了很大的方便。改造示意圖如圖1所示。
3.2 循環水泵排氣孔改造

圖1
在清洗發射機水路或循環水泵因故障進行更換后,需要進行水路補水操作。循環水泵在啟動補水前泵殼內應先灌滿引水(擰開排氣螺塞,然后加水,直到從排氣孔向外冒水,然后關閉排氣螺塞準備啟動),否則會出現循環水泵空轉,水流量和水壓加不上,運行一段時間自動倒備份循環泵的情況。針對以上問題,以及為了在循環水路運行過程中也能將水泵內累積的氣體排出,我臺對循環水泵排氣孔進行了改造:將排氣螺塞改裝為排氣閥,方便排氣操作,盡量減少水路系統內因存在空氣對設備運行、泵體磨損和換熱效果的影響。
3.3 變頻器備份技改方案
了解了變頻器的工作原理和在發射機中的應用情況,我們發現可以使用通用的變頻器對原BALDOR變頻器進行備份。由于BALDOR變頻器價格昂貴,而且在我國使用較少,購買和維護都十分不便,為此,我們通過分析研究,采用國產的譽強YQ3000-A7風機專用變頻器對其進行備份。通過對變頻器進行編程,使其控制信號,狀態反饋信號和速度控制號與原變頻器一致,即可實現備份功能。此備份的變頻器可以作為備件,也可以通過對線路的改造,并聯到發射機風機控制系統的電路中。考慮到變頻器若發生故障,處理起來比較復雜,會導致長時間的停播,我們將備份的變頻器并聯到了原風機控制系統中。改造后只需要通過A1S2、CB1和S1三個開關,即可實現兩個變頻器的切換,可以有效的減少因變頻器故障導致的停播時間,見圖2。
3.4 冷卻控制電路改造
DX-600發射機冷卻控制電路如圖3所示,冷卻控制盤的功能是實現對戶外熱交換系統(包含水泵組件、熱交換器及相關控制電路)的啟動運行進行控制;戶外熱交換系統控制電路的作用是控制主、備兩臺循環水泵運行及控制4臺散熱風機在不同溫度環境下的運行。
當發射機開機時,冷卻控制盤的冷卻控制面板送來+24VDC使光電耦合器K的1、2腳導通;24VAC電源得以通過K的1、2腳,一路經過小豆開關PS使過載保護繼電器P1或P2的線包吸合,三相電源通過P1或P2繼電器控制接點使循環水泵PM1或PM2工作;另一路經溫控器AQ1和AQ2,分別接在繼電器FA1和FA2的線包上,使4臺冷卻風機在溫控器控制下為發射機冷卻水進行吹風冷卻,見圖3。

圖2
近年來,我們通過對水冷DX-600發射機冷卻系統不斷摸索,多年運行實踐的表明,技術改造后的冷卻系統工作更加穩定可靠,功能更加完整實用,大大提高了設備安全運行效率。
在發射機冷卻系統改造設計中,我們充分利用閑置的空間,進行合理布局,改造安裝十分方便,具有一定的通用性。

圖3 DX-600發射機冷卻系統工作原理圖
[1]潘壯志.DX發射機冷卻系統技術改造的探討和實踐[J].東南傳播,2013(06).
[2]陶嘉慶,李國華.《廣播電視發送與傳輸維護手冊》.
TN948.53
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1004-7344(2016)08-0297-02
2016-2-22