大功率短波多程式轉動天線維護

文/張召

1.轉動天線基本介紹

國家新聞出版廣電總局某直屬臺早年引進了一套500KW功率等級帶轉動天線的短波廣播發射系統。發射系統是由兩大重要部分組成，一部分是由一部500KW功率等級的短波廣播發射機以及其假負載構成，另一部分是由一套頻率范圍為6～26.1MHz的天線組成。天線的安裝是背靠背的形式，由高、低頻兩套同相水平天線組成，可以組成八種不同的工作模式，相當于8副天線，可以實現360°全方位、短波全頻段、不同距離、不同方向播音發射的需要。短波轉動天線克服了固定天線頻率帶寬窄、方向固定。如果要完成多方位播音則需要多副天線和天線交換系統組成實現、占地面積大、使用不靈活等諸多缺點。

該副轉動天線高近80米，寬76米，總重量達250噸。整個天線系統是由底部基礎、支撐系統、天饋系統、機械傳動系統、筒內射頻設備、天線控制系統、配電、照明、空調、避雷針、航空信號燈等組成。

轉動天線室外的所有饋電線采用的是多股銅絞線制作的平衡式饋線，由于阻抗匹配和承載功率、各段饋線的截面不同。反射幕采用Ф3.0mm的銅絞線制作編制。

2.本次維護工作的主要任務

本次維護大修工作的主要任務包括：①緊固塔體連接螺栓；②塔體刷漆；③反射幕檢修；④加裝更換絕緣棒用鐵管，方便檢修使用以及更換壞掉的絕緣棒。

天線施工場地實施安全管理制度，并在天線塔高為半徑的圓周范圍周邊用警示帶圍起來，掛好“施工場所，閑人免進”“出入必須帶安全帽的”等安全警示牌，盡最大限度避免施工中不必要的材料丟失、安全事故、人員傷亡等情況的出現。

3緊固塔體連接螺栓

3.1 維護原因

轉動天線經歷十幾年的風吹雨打，特別是在高空風振的作用下，常常會使原本禁錮的螺栓變松動，對轉動天線正常工作和日常維護檢查帶來不安全的隱患。

3.2 維護工具選取

在轉動天線發射機房頂部中央裝有直徑4.3米的法蘭，法蘭周圍勻布著72個直徑40mm的螺孔，通過使用72個高強度螺栓固定在發射機房頂部。除此之外，塔體、平臺、斜支臂等鋼結構使用螺栓18000余條。

本次維護任務之一就是緊固塔身所有螺栓。根據技術手冊確定螺栓尺寸規格所用的扭力扳手，我們選用的是AC AC1103預置式扭力扳手進行螺栓加固，它具有預置扭矩數值和防訊裝置，力矩范圍在80～300(N·M)。

3.3 維護作用

通過緊固塔體所有連接螺栓，能夠增強了塔體連接牢固性，增加了塔體的穩定性，可以延長塔體結構使用壽命，并為安全傳輸發射奠定基礎。

3.5 塔結構刷漆

3．5．1 刷漆原因

鐵塔是架設天線的基礎，鐵塔及塔的結構件完全處于露天工作，在長期經受空氣中的污染、常年的雨雪、風吹日曬等自然氣象和生態環境的作用，其性能結構必將受到嚴重影響。本次維護的轉動天線已將近十年未經過刷漆防腐維護了，經勘察發現，塔體及其構件漆層表面失去光澤的面積已達到90%以上，涂層表面粗糙、風化或裂開的面積超過25%，應及時進行刷漆防腐維護工作。

3．5．2 漆料選擇

本次工程選用擁有80多年歷史的挪威佐敦牌油漆，它是以優質丙烯酸樹脂為基料，丙烯酸樹脂具有優異的流平性、抗紫外線輻射、抗海洋潮濕氣候、抗酸雨、耐堿、防霉及單向透氣等特性。選取的油漆材料如下表所示。

表1 油漆規格

3．5．3整體表面處理

實際經驗表明，絕大部分的涂層缺陷都是源自表面處理不良的，任何涂料在處理不良的表面上都不能發揮最佳性能。如果在銹蝕、油污表面涂漆，在時間和金錢上都是具大的浪費，高等級的表面處理質量會延長涂料的壽命。

表面處理有三個方面：

結構處理：對底材本身進行一定的處理，如飛濺的去除、銳邊的打磨、焊孔的補焊及磨平、倒角的磨圓等。

表面處理：去除表面上對涂料有損害的物質，特別是氧化皮、油脂、可溶性鹽、鐵銹、水分等。

表面粗糙度：表面粗糙度增大了對涂層接觸表面，并且有機械吻合作用，提高了涂層對底材附著力。但是粗糙度不能過大，否則在波峰處往往會引起厚度不足，發生早期點蝕。

3．5．4 刷漆方式

采用最傳統的方式，工人上塔使用滾刷進行刷漆工作。工作時要保證刷漆的嚴密度、薄厚度、均勻程度。

3．5．5 刷漆后的效果

塔桅結構經過細致的刷漆工序，塔體整體色澤不僅明亮，而且外表更加美觀，結構表面具備了抗紫外線輻射、抗潮濕氣候、抗酸雨、耐堿、防霉的性能特點，能夠很好地應對臺區所在地特殊氣候和生態環境所造成的影響，能夠有效地提高塔桅使用壽命！

4.反射幕檢修

轉動天線的反射幕分為高頻、低頻兩幅，反射網由直徑3.0mm銅絞線做橫筋，直徑9.0mm的銅絞線做豎筋互相編織組成。

4.1 綁扎材料的選取

轉動天線自架設以來，兩幅反射幕銅線橫筋和豎筋編織的結點一直是使用的透明膠帶纏繞，防止結點散開。透明膠帶雖能在一段時間內可作為銅絞線編頭輔助使用，但經歷一定時間的風吹日曬，膠帶會被風化和氧化掉，失去了綁扎的作用，導致反射幕銅絞線接頭松散甚至造成斷線。松散的和斷線的反射幕銅線在播音的情況下會引起成打火，為轉動天線的安全播音留下隱患。

而本次維護工作的主要任務之一就是要對反射幕編織的結點處進行處理，清除殘留的透明膠帶。根據試驗結果，我們選用了3M公司的銅箔膠帶替代透明膠帶，為反射幕的結點進行加固處理。此種銅箔膠帶具有很好的強度、韌性、導電性強、粘結性和安全性高的特點。工程中使用方便，并且不會引起天線任何電氣指標的變化。

4.2 反射幕維護工作

具體工作步驟如下（僅以高頻發射幕為例）：

①掛安全牌

在每次檢修施工開始前要停機，天線安全員將自己的安全牌掛到發射機天線控制電源開關上，防止因有人誤合開關、發射機加高壓導致的安全事故發生。

②串滑車

天線工人把2個承重1T的滑車和1捆細麻繩運到轉動天線三層平臺處，把小滑車固定掛在轉動天線時預留出的檢修天線用水平的鋼絲繩拉線（直徑18mm）一端的口皮處，把細麻繩的一頭串過小滑車的滑輪后向下串到地面，準備拉吊斗用承重4T的主滑車。

地面人員配合塔上人員施工，準備好4T的主滑車，在滑車下方的圓環中加裝4個大小適中的卸扣，其中左右兩個將要連接檢修拉線兩端1T小滑車中串好的麻繩頭，用來控制4T主滑車在塔上的檢修反射幕用鋼絲繩上左右滑動，中間兩個分別與用大小合適口皮握好的，并用三個卡環卡緊的鋼絲繩連接，其中一根是作為升吊斗用的主鋼絲繩，起提升和降落乘坐檢修人員的吊斗使用，另一根是作為保險繩用。為了防止主鋼絲繩發生意外斷裂時，能夠迅速地起到提升或固定載人吊斗所在的高度，防止吊斗墜落地面，造成人員傷亡事故的作用。

當地面一切準備工作就緒后，天線技工就可以通過塔上人員串下來麻繩把4T主滑車拉上塔，到達使用位置后，把主滑車掛好在架塔時預留出來的檢修反射幕用拉線上。把另一個1T的小滑車掛在檢修拉線另一端的口皮處，把從地面拉上來的另一根麻繩在小滑車滑輪串過，再調整主滑車上的兩根鋼絲繩，不能交叉、不能攪在一起，這樣就完成了塔上串滑車的工作。地面人員把組裝好的吊斗分別與主鋼絲繩和保險鋼絲繩連接好，通電后按上升下降扭試試吊斗是否正常工作，若沒有任何問題就可以準備進行起吊斗高空作業了。

③起吊斗檢修反射幕

需要2名天線工同時乘吊斗上高空進行發射幕檢修工作。把選用的銅箔膠帶裁成寬1.5cm左右的長條備用。吊斗采用自動控制升降系統，吊斗上的檢修人員可自行控制吊斗起吊高度，左右位置則通過地面人員拉拽從檢修用拉線串下來的左右兩根麻繩控制。要求巡查反射幕每一個橫筋與豎筋，橫筋與旁弧，豎筋與頂層粗橫筋編織處，把以前殘留的透明膠帶清除干凈，沒有任何問題的結點，用新的銅箔膠帶在編織處纏繞牢靠。仔細查看每一處連接點，把已經松動和散開的銅絞線橫筋或豎筋打開，根據反射幕的設計要求重新編織好，并用銅箔膠帶纏裹牢靠，調整橫筋、豎筋之間的間距。

結語

此次轉動天線維護大修工作中發現的問題進行了及時處理，對塔體進行了刷漆，緊固了塔體螺栓，檢修了反射幕，消除了安全隱患，為日后安全播音任務的順利實現奠定了堅實的基礎。同時，維護工作豐富了維護人員的經驗技術，提高了維護效率，提升了隊伍技術能力，為今后同類型的工程施工積累了寶貴的經驗。

[1] 葉進，曹向東，王世來，國爽，薛年喜．大功率短波多程式轉動天線[J]．天線覆蓋，2012．12（增刊）．

[2] 陶慶華，李國華，毛旭輝．大功率短波廣播轉動天線發射系統[J]． 廣播與電視技術，2003．10．

[3] 高南軍，章勁標，新型大功率短波多程式轉動天線[J]．廣播與電視技術，2006．6．