大功率發(fā)射機房真空器件管理研究

肖帥

（國家廣播電視總局四九一臺，北京 100000）

0.引言

在廣播電臺的大功率發(fā)射機房中，大功率短波發(fā)射機中需要安裝許多真空器件，以DF100A100KW發(fā)射機為例，該大功率發(fā)射機末前級電子管型號為4CX300A，高末級電子管型號為4CV10000C，還包括多個真空電容、末前輸出耦合電容等。這些真空器件在大功率發(fā)射機房運行過程中，因為器件數(shù)量較多，所以管理難度較高，需要做好管理工作，防止真空器件發(fā)生損壞以及故障問題，否則不僅會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，同時會對廣播電臺的工作產(chǎn)生影響，為此需要采用科學(xué)的管理策略。

1.大功率發(fā)射機防真空器件常見故障分析

在大功率發(fā)射機房中，真空器件的故障表現(xiàn)較為集中，主要包括幾項：（1）真空器件容易發(fā)生擊穿故障。因為不能添加高壓，所以真空器件會表現(xiàn)為頻繁流動、無輸出功率等故障。（2）真空器件沒有被完全擊穿，但是會出現(xiàn)真空度降低的故障問題，在這種情況下，真空器件除了有被擊穿的可能性之外，還會在一個頻率加載高電壓，從而出現(xiàn)APD超載極限問題，導(dǎo)致諧波損失較為嚴(yán)重[1]。（3）真空器件在運行過程中，容易出現(xiàn)傳輸系統(tǒng)被卡住的故障問題，當(dāng)傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)卡頓故障問題后，電容調(diào)整值固定，從而導(dǎo)致調(diào)諧失敗問題發(fā)生。（4）驅(qū)動電機故障。在電容不轉(zhuǎn)的情況下，會產(chǎn)生相應(yīng)的提示音，這種情況下不能施加高壓，需要打開一體化機箱設(shè)備，并將電源關(guān)閉對驅(qū)動電機進行檢查。（5）需要重點關(guān)注真空器件與傳輸系統(tǒng)的分析故障問題，需要對故障原因進行判斷，在判斷為傳動故障時，需要仔細(xì)檢查真空器件的運行情況，明確傳動系統(tǒng)當(dāng)前運行狀態(tài)，將其與真實電容相連接，從而能夠有效解決信息傳輸故障問題。

2.大功率發(fā)射機房中真空器件的運輸與驗收分析

2.1 真空器件運輸

真空器件在生產(chǎn)制造出廠后，一般需要裝載特質(zhì)的包裝箱內(nèi)，從廠家到發(fā)射電臺的距離較遠(yuǎn)，需要經(jīng)過多次中轉(zhuǎn)才能夠到達(dá)。為了保證真空器件在運輸過程的安全性，需要做好運輸過程中的管理工作，通常情況下需要在包裝箱內(nèi)部安裝海綿，同時將真空器件固定穩(wěn)固，能夠有效避免真空器件在運輸過程中出現(xiàn)傾倒、倒置等問題，工作人員在運輸過程中，需要注意輕拿輕放，從而能夠有效保護真空器件運輸安全[2]。

2.2 真空器件驗收分析

驗收是真空器件管理的重要環(huán)節(jié)，在驗收過程中，需要做好管理工作，確保經(jīng)過驗收的真空器件符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

首先，在外觀初次驗收的過程中，在真空器件到達(dá)發(fā)射站臺后，管理人員需要全面檢查真空器件保障的封印是否完整，并檢查電子管、電容等外觀是否存在破損。將外觀質(zhì)量合格的真空器件從包裝箱內(nèi)取出前，需要采用萬用表仔細(xì)檢是否存在線路斷裂等問題，并檢查線路與電極、電極與電極之間是否存在短路問題，真空電容到達(dá)后需要拆封觀察外觀是否存在問題，之后采用電容表對其電容進行測量，檢測其是否符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，檢查后的數(shù)值需要詳細(xì)記錄。

其次，在耐壓試驗方面，對于外觀質(zhì)量合格的真空器件，需要采用高壓試驗器進行耐壓測試。耐壓測試需要依據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電壓進行“冷打壓”檢測，檢測結(jié)果合格標(biāo)準(zhǔn)為不跳火或無擊穿。冷打壓具有良好的檢測效果，能夠檢測出真空器件是否存在漏氣故障問題，能夠消除真空器件制作過程中存在的毛刺問題，能夠提高真空器件電子管電機之間的耐壓性和絕緣度，能夠有效改善真空器件的真空度。采用耐壓車進行試驗的過程中，真空器件表面的毛刺會被消除，去除的毛刺會向周圍飛濺，在飛濺過程中會將部分余氣消除，從而能夠提高真空器件的真空度，還能夠減少真空器件運行過程中的閃絡(luò)問題。通常情況下，真空器件的高壓試壓方法與流程為：（1）在準(zhǔn)備工作階段，需要做好接地檢查、儀器連接線檢查以及電源準(zhǔn)備工作，并做好檢測前的隔離防護措施，確保高壓檢測能夠在安全的防護條件下進行。（2）按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接線方式對其進行處理。（3）打開電源開關(guān)，綠色指示燈為常亮狀態(tài)。（4）逆時針調(diào)節(jié)調(diào)壓電位器到指定位置，設(shè)定過壓保護值。（5）按下紅色按鈕，紅燈亮起，說明高壓接通。（6）順時針緩慢調(diào)節(jié)電壓電位器，輸出端從零開始逐漸升高電壓。（7）測試完成后，對真空器件電容進行放電，并將調(diào)壓電位器歸零，關(guān)閉電源開關(guān)。

最后，在電子管耐壓試驗方面，電子管的耐壓試驗過程中，需要注意對除了耐壓測試兩級之外其他各級的連線，確保連線準(zhǔn)確，按照幾點技術(shù)流程進行耐壓測試：（1）在陰極與柵級之間，陰極連接高壓端，柵級、簾柵級以及屏級短接接地[3]。（2）在柵級與簾柵級之間，簾柵級連接高壓端，柵級、陰極以及屏級短接后進行接地。（3）在簾柵級與屏級之間，屏級連接高壓端，柵級、簾柵級以及陰極短接后接地。（4）其他測試步驟與電容耐壓測試相同，各級測試的電壓與測試時間依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范確定。

3.真空器件的上機使用與更換管理

3.1 真空電容更換

真空電容更換是真空器件管理中的重要工作，需要保證真空電容更換管理工作質(zhì)量，防止在更換過程中出現(xiàn)故障或損壞問題，通常情況下需要按照如下方法進行更換處理：

（1）在準(zhǔn)備工作階段，需要準(zhǔn)備規(guī)格與型號相同的備用真空電容，并保證真空電容試驗合格。同時需要做好安全準(zhǔn)備措施，在發(fā)射機處于落高壓狀態(tài)下時，機保處于合位，更換工作人員需要穿好防護服，佩戴絕緣手套。（2）將對應(yīng)的馬達(dá)組件調(diào)高到調(diào)諧高限位，并將備用電容順時針調(diào)整到高限位，回轉(zhuǎn)1/4圈，將發(fā)射機中的真空電容拆下，拆卸過程中需要注意馬達(dá)組件的位置不能出現(xiàn)變化。（3）將備用真空電容安裝在發(fā)射機中，在安裝過程中需要注意螺絲的使用，確保螺絲位置準(zhǔn)確，因為螺絲具有公制和英制的區(qū)別，所以需要采用對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。馬達(dá)與真空電容在連接過程中，位置需要保持適中，不能出現(xiàn)過于靠上或靠下的問題。（4）在安裝完成后，需要對馬達(dá)高限和低限進行多次調(diào)解，從而保證馬達(dá)連接牢固、轉(zhuǎn)動正常；在第一次施加高壓時，需要在低功率狀態(tài)下進行，在施加若干分鐘后，進行高功率和加調(diào)幅處理，更換完成后需要做好記錄工作。

3.2 電子管更換

在電子管更換過程中，主要包括高前電子管更換和高末電子管更換。

首先，在高前電子管更換過程中，需要按照幾點方式進行：（1）準(zhǔn)備更換的高前電子管，并注意不能對高前電子管造成損壞，不能倒置或傾斜放置。（2）做好安全防護措施，發(fā)射機落主控，更換工作人員需要穿戴絕緣防護裝備。（3）將原有電子管拆下，并對其順時針方向旋轉(zhuǎn)，從前面將電子管去除。（4）在安裝備用電子管時，需要對其正確旋轉(zhuǎn)；在固定連接過程中，不能用力過猛，防止對電子管屏極散熱片熬成損壞，并對3C21上端是否存在松動問題進行檢查，如果存在松動問題需要對其進行穩(wěn)固處理，不然容易導(dǎo)致前級輸出不穩(wěn)定以及發(fā)射機封鎖等問題發(fā)生。之后對電子管的各級接觸狀態(tài)進行檢查，判斷接觸狀態(tài)是否良好。（5）新的高前電子管在施加高壓前，需要進行若干分鐘的燒絲處理，之后在進行高壓試驗，試驗過程中需要做好試驗情況以及試驗數(shù)據(jù)的記錄工作[4-5]。

其次，在針對高末電子管的更換管理工作中，需要做好幾項管理工作：（1）準(zhǔn)備高末電子管，并檢查高末電子管的質(zhì)量，對其進行耐壓測試，確保高末電子管質(zhì)量合格；更換工作人員需要做好安全防護，保證安全防護裝備穿戴整齊。（2）將發(fā)射機原有的高末電子管拆下，在拆除過程中，需要保證高末電子管不發(fā)生損壞問題，拆裝燈絲引線時需要注意不能損壞燈絲旁路的電容，在拆卸過程中，需要記錄電容所在的孔洞位置。拆卸電暈環(huán)過程中，需要按照對角線方向開展，電暈環(huán)內(nèi)固定螺絲內(nèi)圈和外圈長度不同，需要注意不能弄混。（3）在高末電子管安裝過程中，需要注意檢查管座中彈簧接觸點是否存在變形、變色以及打火等問題，如果存在異常需要對其進行清理和校準(zhǔn)。對蒸發(fā)鍋進行檢查，將其中含有的雜物進行清除，并更換蒸發(fā)鍋的密封橡膠圈，之后將高末電子管安裝在蒸發(fā)鍋內(nèi)，暗轉(zhuǎn)過程中需要注意輕拿輕放，并檢查電子管安裝位置是否準(zhǔn)確，將其進行適當(dāng)調(diào)整，確保各子極與管座的彈簧點接觸良好[6-7]。（4）安裝完成后，需要檢查電子管與管座是否同心、與彈簧接觸點是否連接可靠、是否存在虛接和短接問題、電暈環(huán)等大電流螺絲是否緊固、航空插頭和BNC插頭是否緊固，確保所有真空器件都處于正常運行狀態(tài)，從而能夠避免真空器件在運行過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。（5）在發(fā)射機加高壓前，需要做好電子管的老練工作，主要包括：1）燈絲老練時間做少為半小時。2）載波老練、發(fā)射機在零功率狀態(tài)下施加高壓、提高功率，高末級屏極電壓升高到5kV，并保持此狀態(tài)至少10min。之后提高功率，將高末級屏極電壓升高到10kV，在此狀態(tài)下保持至少10min。提高功率，將高末級屏極電壓升高到15kV，在此狀態(tài)下保持至少10min。在老練過程中，如果發(fā)射機出現(xiàn)打火或負(fù)荷過高等問題，需要適當(dāng)調(diào)整高末級屏極電壓，之后繼續(xù)進行老練處理。3）調(diào)幅老練，在發(fā)射機滿功率狀態(tài)下施加單音調(diào)幅，并對幅度進行調(diào)節(jié)，調(diào)幅升高到30%，在此狀態(tài)下保持10min；調(diào)幅升高到50%，在此狀態(tài)下保持10min；調(diào)幅升高到80%，在此狀態(tài)下保持10min；調(diào)幅升高到90%，在此狀態(tài)下保持10min。調(diào)幅升高到100%，在此狀態(tài)下保持10min。在老練過程中，如果發(fā)射機出現(xiàn)打火或負(fù)荷過高的問題，需要適當(dāng)調(diào)節(jié)幅度，之后繼續(xù)老練，在電子管老練結(jié)束后才能夠上機運行[8]。

3.3 真空器件的上機使用

在真空器件上機使用后，需要做好定期檢查工作，一般情況下檢查周期為每月一次，在施加高壓的過程中，不能出現(xiàn)過高壓、過失諧等問題，在檢修過程中，需要采用專用的擦機布，配合少量酒精擦拭，盡量避免直接基礎(chǔ)陶瓷部分，需要定期對真空器件的溫度進行檢測，從而判斷當(dāng)前真空器件是否處于正常運行狀態(tài)。在真空器件使用過程中，需要認(rèn)真落實檢查相關(guān)制度，加強真空器件管理力度，從而能夠有效避免真空器件出現(xiàn)損壞或故障問題，確保大功率發(fā)射機高效率運行[9]。

4.結(jié)語

本文全面闡述大功率發(fā)射機房真空器件容易出現(xiàn)的故障問題，并對真空器件的運輸、安裝、試驗、更換以及上機使用等多個環(huán)節(jié)的管理工作具體內(nèi)容進行分析，希望能夠?qū)Υ蠊β拾l(fā)射機房的管理工作起到一定借鑒和幫助作用，不斷提高管理工作質(zhì)量。