大功率发射机房真空器件管理研究

肖帅

（国家广播电视总局四九一台，北京 100000）

0.引言

在广播电台的大功率发射机房中，大功率短波发射机中需要安装许多真空器件，以DF100A100KW发射机为例，该大功率发射机末前级电子管型号为4CX300A，高末级电子管型号为4CV10000C，还包括多个真空电容、末前输出耦合电容等。这些真空器件在大功率发射机房运行过程中，因为器件数量较多，所以管理难度较高，需要做好管理工作，防止真空器件发生损坏以及故障问题，否则不仅会造成严重的经济损失，同时会对广播电台的工作产生影响，为此需要采用科学的管理策略。

1.大功率发射机防真空器件常见故障分析

在大功率发射机房中，真空器件的故障表现较为集中，主要包括几项：（1）真空器件容易发生击穿故障。因为不能添加高压，所以真空器件会表现为频繁流动、无输出功率等故障。（2）真空器件没有被完全击穿，但是会出现真空度降低的故障问题，在这种情况下，真空器件除了有被击穿的可能性之外，还会在一个频率加载高电压，从而出现APD超载极限问题，导致谐波损失较为严重[1]。（3）真空器件在运行过程中，容易出现传输系统被卡住的故障问题，当传输系统出现卡顿故障问题后，电容调整值固定，从而导致调谐失败问题发生。（4）驱动电机故障。在电容不转的情况下，会产生相应的提示音，这种情况下不能施加高压，需要打开一体化机箱设备，并将电源关闭对驱动电机进行检查。（5）需要重点关注真空器件与传输系统的分析故障问题，需要对故障原因进行判断，在判断为传动故障时，需要仔细检查真空器件的运行情况，明确传动系统当前运行状态，将其与真实电容相连接，从而能够有效解决信息传输故障问题。

2.大功率发射机房中真空器件的运输与验收分析

2.1 真空器件运输

真空器件在生产制造出厂后，一般需要装载特质的包装箱内，从厂家到发射电台的距离较远，需要经过多次中转才能够到达。为了保证真空器件在运输过程的安全性，需要做好运输过程中的管理工作，通常情况下需要在包装箱内部安装海绵，同时将真空器件固定稳固，能够有效避免真空器件在运输过程中出现倾倒、倒置等问题，工作人员在运输过程中，需要注意轻拿轻放，从而能够有效保护真空器件运输安全[2]。

2.2 真空器件验收分析

验收是真空器件管理的重要环节，在验收过程中，需要做好管理工作，确保经过验收的真空器件符合相关质量标准。

首先，在外观初次验收的过程中，在真空器件到达发射站台后，管理人员需要全面检查真空器件保障的封印是否完整，并检查电子管、电容等外观是否存在破损。将外观质量合格的真空器件从包装箱内取出前，需要采用万用表仔细检是否存在线路断裂等问题，并检查线路与电极、电极与电极之间是否存在短路问题，真空电容到达后需要拆封观察外观是否存在问题，之后采用电容表对其电容进行测量，检测其是否符合标准数值，检查后的数值需要详细记录。

其次，在耐压试验方面，对于外观质量合格的真空器件，需要采用高压试验器进行耐压测试。耐压测试需要依据产品标准中规定的电压进行“冷打压”检测，检测结果合格标准为不跳火或无击穿。冷打压具有良好的检测效果，能够检测出真空器件是否存在漏气故障问题，能够消除真空器件制作过程中存在的毛刺问题，能够提高真空器件电子管电机之间的耐压性和绝缘度，能够有效改善真空器件的真空度。采用耐压车进行试验的过程中，真空器件表面的毛刺会被消除，去除的毛刺会向周围飞溅，在飞溅过程中会将部分余气消除，从而能够提高真空器件的真空度，还能够减少真空器件运行过程中的闪络问题。通常情况下，真空器件的高压试压方法与流程为：（1）在准备工作阶段，需要做好接地检查、仪器连接线检查以及电源准备工作，并做好检测前的隔离防护措施，确保高压检测能够在安全的防护条件下进行。（2）按照标准规定的接线方式对其进行处理。（3）打开电源开关，绿色指示灯为常亮状态。（4）逆时针调节调压电位器到指定位置，设定过压保护值。（5）按下红色按钮，红灯亮起，说明高压接通。（6）顺时针缓慢调节电压电位器，输出端从零开始逐渐升高电压。（7）测试完成后，对真空器件电容进行放电，并将调压电位器归零，关闭电源开关。

最后，在电子管耐压试验方面，电子管的耐压试验过程中，需要注意对除了耐压测试两级之外其他各级的连线，确保连线准确，按照几点技术流程进行耐压测试：（1）在阴极与栅级之间，阴极连接高压端，栅级、帘栅级以及屏级短接接地[3]。（2）在栅级与帘栅级之间，帘栅级连接高压端，栅级、阴极以及屏级短接后进行接地。（3）在帘栅级与屏级之间，屏级连接高压端，栅级、帘栅级以及阴极短接后接地。（4）其他测试步骤与电容耐压测试相同，各级测试的电压与测试时间依据标准规范确定。

3.真空器件的上机使用与更换管理

3.1 真空电容更换

真空电容更换是真空器件管理中的重要工作，需要保证真空电容更换管理工作质量，防止在更换过程中出现故障或损坏问题，通常情况下需要按照如下方法进行更换处理：

（1）在准备工作阶段，需要准备规格与型号相同的备用真空电容，并保证真空电容试验合格。同时需要做好安全准备措施，在发射机处于落高压状态下时，机保处于合位，更换工作人员需要穿好防护服，佩戴绝缘手套。（2）将对应的马达组件调高到调谐高限位，并将备用电容顺时针调整到高限位，回转1/4圈，将发射机中的真空电容拆下，拆卸过程中需要注意马达组件的位置不能出现变化。（3）将备用真空电容安装在发射机中，在安装过程中需要注意螺丝的使用，确保螺丝位置准确，因为螺丝具有公制和英制的区别，所以需要采用对应的标准。马达与真空电容在连接过程中，位置需要保持适中，不能出现过于靠上或靠下的问题。（4）在安装完成后，需要对马达高限和低限进行多次调解，从而保证马达连接牢固、转动正常；在第一次施加高压时，需要在低功率状态下进行，在施加若干分钟后，进行高功率和加调幅处理，更换完成后需要做好记录工作。

3.2 电子管更换

在电子管更换过程中，主要包括高前电子管更换和高末电子管更换。

首先，在高前电子管更换过程中，需要按照几点方式进行：（1）准备更换的高前电子管，并注意不能对高前电子管造成损坏，不能倒置或倾斜放置。（2）做好安全防护措施，发射机落主控，更换工作人员需要穿戴绝缘防护装备。（3）将原有电子管拆下，并对其顺时针方向旋转，从前面将电子管去除。（4）在安装备用电子管时，需要对其正确旋转；在固定连接过程中，不能用力过猛，防止对电子管屏极散热片熬成损坏，并对3C21上端是否存在松动问题进行检查，如果存在松动问题需要对其进行稳固处理，不然容易导致前级输出不稳定以及发射机封锁等问题发生。之后对电子管的各级接触状态进行检查，判断接触状态是否良好。（5）新的高前电子管在施加高压前，需要进行若干分钟的烧丝处理，之后在进行高压试验，试验过程中需要做好试验情况以及试验数据的记录工作[4-5]。

其次，在针对高末电子管的更换管理工作中，需要做好几项管理工作：（1）准备高末电子管，并检查高末电子管的质量，对其进行耐压测试，确保高末电子管质量合格；更换工作人员需要做好安全防护，保证安全防护装备穿戴整齐。（2）将发射机原有的高末电子管拆下，在拆除过程中，需要保证高末电子管不发生损坏问题，拆装灯丝引线时需要注意不能损坏灯丝旁路的电容，在拆卸过程中，需要记录电容所在的孔洞位置。拆卸电晕环过程中，需要按照对角线方向开展，电晕环内固定螺丝内圈和外圈长度不同，需要注意不能弄混。（3）在高末电子管安装过程中，需要注意检查管座中弹簧接触点是否存在变形、变色以及打火等问题，如果存在异常需要对其进行清理和校准。对蒸发锅进行检查，将其中含有的杂物进行清除，并更换蒸发锅的密封橡胶圈，之后将高末电子管安装在蒸发锅内，暗转过程中需要注意轻拿轻放，并检查电子管安装位置是否准确，将其进行适当调整，确保各子极与管座的弹簧点接触良好[6-7]。（4）安装完成后，需要检查电子管与管座是否同心、与弹簧接触点是否连接可靠、是否存在虚接和短接问题、电晕环等大电流螺丝是否紧固、航空插头和BNC插头是否紧固，确保所有真空器件都处于正常运行状态，从而能够避免真空器件在运行过程中出现质量问题。（5）在发射机加高压前，需要做好电子管的老练工作，主要包括：1）灯丝老练时间做少为半小时。2）载波老练、发射机在零功率状态下施加高压、提高功率，高末级屏极电压升高到5kV，并保持此状态至少10min。之后提高功率，将高末级屏极电压升高到10kV，在此状态下保持至少10min。提高功率，将高末级屏极电压升高到15kV，在此状态下保持至少10min。在老练过程中，如果发射机出现打火或负荷过高等问题，需要适当调整高末级屏极电压，之后继续进行老练处理。3）调幅老练，在发射机满功率状态下施加单音调幅，并对幅度进行调节，调幅升高到30%，在此状态下保持10min；调幅升高到50%，在此状态下保持10min；调幅升高到80%，在此状态下保持10min；调幅升高到90%，在此状态下保持10min。调幅升高到100%，在此状态下保持10min。在老练过程中，如果发射机出现打火或负荷过高的问题，需要适当调节幅度，之后继续老练，在电子管老练结束后才能够上机运行[8]。

3.3 真空器件的上机使用

在真空器件上机使用后，需要做好定期检查工作，一般情况下检查周期为每月一次，在施加高压的过程中，不能出现过高压、过失谐等问题，在检修过程中，需要采用专用的擦机布，配合少量酒精擦拭，尽量避免直接基础陶瓷部分，需要定期对真空器件的温度进行检测，从而判断当前真空器件是否处于正常运行状态。在真空器件使用过程中，需要认真落实检查相关制度，加强真空器件管理力度，从而能够有效避免真空器件出现损坏或故障问题，确保大功率发射机高效率运行[9]。

4.结语

本文全面阐述大功率发射机房真空器件容易出现的故障问题，并对真空器件的运输、安装、试验、更换以及上机使用等多个环节的管理工作具体内容进行分析，希望能够对大功率发射机房的管理工作起到一定借鉴和帮助作用，不断提高管理工作质量。