【摘要】本文主要介紹美國(guó)Harris公司生產(chǎn)的DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障檢測(cè)電路工作原理，并結(jié)合具有同機(jī)型多個(gè)臺(tái)站的故障匯編，總結(jié)出多種故障類(lèi)型和維護(hù)方法。

【關(guān)鍵詞】DX-600中波發(fā)射機(jī);EPLD;漏水故障檢測(cè);光電液位開(kāi)關(guān)

1.前言

美國(guó)Harris公司生產(chǎn)的DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)，它由三部PB-200單元和合成器（并機(jī)網(wǎng)絡(luò)）及水泵和熱交換器組構(gòu)成。冷卻系統(tǒng)采用水冷和風(fēng)冷組合，PB-200單元和整流機(jī)柜在工作中產(chǎn)生很大的熱源，水冷方式是利用水泵和熱交換器將PB-200單元和整流機(jī)柜內(nèi)部元件工作產(chǎn)生的余熱帶走，從而到達(dá)降溫的目的，設(shè)備內(nèi)部的水冷管道處于高電壓、大電流環(huán)境下，若出現(xiàn)漏水，必然造成設(shè)備損壞。為將危害降到最低，在所有可能出現(xiàn)漏水的地方均安裝漏水檢測(cè)器，假設(shè)1只漏水檢測(cè)器檢測(cè)到漏水故障，整部發(fā)射機(jī)會(huì)立即關(guān)斷，且水泵、風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)。需要值機(jī)員查找漏水故障，妥善處理后，方可播出。此發(fā)射機(jī)保護(hù)功能完善，線(xiàn)路比較復(fù)雜，而在同機(jī)型各臺(tái)總結(jié)的典型故障匯編里的漏水故障案例中，很多不是真正漏水故障，而是一些假漏水故障，造成一些停播事故，所以熟練掌握漏水故障檢測(cè)電路工作原理及維護(hù)方法是十分必要的。

2.DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)工作原理

DX-600中波發(fā)射機(jī)雖然效率高，但工作中也產(chǎn)生大量余熱，工作器件都有最高工作溫度限制，需要冷卻系統(tǒng)降溫，以保障發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行。圖1所示DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)水路設(shè)備原理圖。

DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)工作原理：冷卻系統(tǒng)用于冷卻3個(gè)PB-200單元所有射頻放大器和+250V整流電源，每個(gè)PB-200單元及其所屬的整流柜的冷卻系統(tǒng)是串接在一起的，循環(huán)水泵由互為主/備的1#水泵和2#水泵組成，當(dāng)主泵出故障，備泵自動(dòng)投入工作。循環(huán)水泵是水路管道液體流動(dòng)的動(dòng)力裝置，相當(dāng)于水路循環(huán)系統(tǒng)的心臟。外熱交換器由1#、2#、3#、4#熱交換器組成，熱交換器利用風(fēng)和水進(jìn)行熱量交換，通過(guò)風(fēng)機(jī)冷卻內(nèi)部表冷器進(jìn)出發(fā)射機(jī)內(nèi)部的循環(huán)水，風(fēng)把熱量帶出室外，水泵把冷卻后的水通過(guò)入水管道送到發(fā)射機(jī)中，降低發(fā)射機(jī)設(shè)備工作所產(chǎn)生的熱量，然后通過(guò)回水管道把熱量帶回到外熱交換器組降溫，這樣周而復(fù)始，不斷循環(huán)，使發(fā)射機(jī)有一個(gè)良好的工作環(huán)境，穩(wěn)定工作。補(bǔ)水水箱高于整個(gè)水冷系統(tǒng)管道，起到系統(tǒng)補(bǔ)水和管道排氣作用。

PB-200單元是一個(gè)閉合環(huán)路冷卻系統(tǒng)，其熱交換柜由1臺(tái)表冷器和4臺(tái)風(fēng)機(jī)組成，4B1、4B2、4B3風(fēng)機(jī)對(duì)下面4個(gè)功放機(jī)柜冷卻，4B4風(fēng)機(jī)對(duì)輸出網(wǎng)絡(luò)柜冷卻，風(fēng)至上而下流動(dòng)，形成一個(gè)閉合環(huán)路，循環(huán)風(fēng)以對(duì)流方式對(duì)所有不用水冷卻的部件冷卻，當(dāng)熱風(fēng)吹到熱交換柜中的表冷器時(shí)，降低閉合環(huán)路流動(dòng)空氣的溫度，冷卻水的溫度增加。表冷器中的水至上而下進(jìn)入冷卻射頻放大器的水冷銅排中，這些239塊射頻放大器A、B兩邊散熱片緊貼水冷銅排，把熱量傳導(dǎo)給循環(huán)水，這些水進(jìn)入整流機(jī)柜可控硅冷卻裝置和水冷阻流圈中，帶走工作產(chǎn)生的熱量后，與其余兩PB單元出水匯聚一起送到外熱交換器組進(jìn)一步冷卻，通過(guò)循環(huán)水泵將冷卻水再送到三個(gè)PB-200機(jī)柜中。每個(gè)PB-200單元都有進(jìn)/出水閘閥，若PB-200單元出現(xiàn)漏水，可以將其進(jìn)/出水閘閥關(guān)閉，脫離水冷系統(tǒng)。

為防止循環(huán)水滲漏對(duì)發(fā)射機(jī)造成危害，每個(gè)PB-200單元都安裝六只漏水檢測(cè)器，分別位于右機(jī)柜、中機(jī)柜、左機(jī)柜、擴(kuò)展機(jī)柜、熱交換柜、整流機(jī)柜，它們的規(guī)格和技術(shù)參數(shù)完全一樣;中機(jī)柜門(mén)上安有LED（發(fā)光二極管）板，整流機(jī)柜門(mén)上安有電源顯示板。

TCU（發(fā)射機(jī)控制單元）機(jī)柜是發(fā)射機(jī)的控制核心，其PLC（可編程邏輯控制器）對(duì)三個(gè)PB-200單元和冷卻系統(tǒng)控制盤(pán)進(jìn)行控制。冷卻系統(tǒng)控制盤(pán)裝有遠(yuǎn)程和本地控制水泵、風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)，監(jiān)測(cè)補(bǔ)水水箱高、低水位、水泵工作狀態(tài)、冷卻水溫度、PB冷卻故障（漏水故障）是否正常，這些信息通過(guò)PLC串/并接口反饋給TCU機(jī)柜;冷卻系統(tǒng)控制盤(pán)間接控制冷卻電源控制箱，冷卻電源控制箱則控制循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)啟/停。

DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)采用的漏水檢測(cè)器實(shí)際上是一種帶內(nèi)置式開(kāi)關(guān)電路的光電液位開(kāi)關(guān)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用方便、安全可靠等特點(diǎn)，采用紅外線(xiàn)探測(cè)，可避免陽(yáng)光或燈光的干擾而引起誤動(dòng)作。有雜質(zhì)或帶粘性的液體均可使用，外殼材質(zhì)為聚砜，是分子主鏈中含有鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂，略帶琥珀色非晶型透明或半透明聚合物，力學(xué)性能優(yōu)異，剛性大，耐磨、高強(qiáng)度，耐油、耐水、耐酸堿。圖2所示光電液位開(kāi)關(guān)工作示意圖。漏水檢測(cè)器的紅色引線(xiàn)接+V電源，黑色引線(xiàn)接電源接地端，白色引線(xiàn)是檢測(cè)信號(hào)輸出端，光電液位開(kāi)關(guān)包含一個(gè)紅外線(xiàn)發(fā)光二極管和一個(gè)光接收器，發(fā)光二極管所發(fā)出的光被導(dǎo)入構(gòu)成傳感器尖部的一個(gè)棱鏡。如果沒(méi)有液體漏出，則發(fā)光二極管發(fā)出的光直接從棱鏡反射回接收器，漏水檢測(cè)器輸出正常（H）高電平信號(hào);當(dāng)出現(xiàn)漏液，且上升的液體浸沒(méi)棱鏡時(shí)，則光折射到液體中，從而使接收器收不到或只收到少量光線(xiàn)，漏水檢測(cè)器輸出故障（L）低電平信號(hào)。

3.DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障檢測(cè)電路工作原理

圖3所示DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障檢測(cè)電路工作原理圖。

圖2 光電液位開(kāi)關(guān)工作示意圖

DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障檢測(cè)電路工作原理：以PB3單元為例，整流機(jī)柜6U1漏水檢測(cè)器，經(jīng)6A5接口板與6A1電源控制板相連，+30V電源經(jīng)J9-1接漏水檢測(cè)器紅色引線(xiàn)，+5V電源經(jīng)J9-3接黑色引線(xiàn)，白色引線(xiàn)經(jīng)J9-7、R101（10k）接漏水故障比較器U12反相輸入端，紅色引線(xiàn)和白色引線(xiàn)之間接R20（20k）電阻與R101（10k）、R24（9.1k）、地串接，在R24（9.1k）上的分壓就是U12-10反相輸入端電位，經(jīng)計(jì)算為+7V，U12-11同相輸入端為+5V，這樣U12-13輸出端輸出低電平（無(wú)漏水故障）。該電平分兩路輸出：⑴、一路經(jīng)J10-4、TB2-7、水流開(kāi)關(guān)S6、TB2-6、J10-7、R101（10k）接反相器U11-5輸入端，其上拉電阻R101（10k）接+5V，U11-6輸出分為兩路：一路經(jīng)R12（10k）送U17緩沖器，發(fā)出關(guān)斷整流電源信號(hào);另一路經(jīng)J8-7接電源顯示板J1-7，經(jīng)故障鎖存電路至DS6冷卻故障指示燈顯示故障。⑵、另一路信號(hào)經(jīng)反相器U8 4-15、J6-4、TB2-20、PB接口板J2-12、R14（680）接光電耦合器U11-6（發(fā)光二極管負(fù)端），U11-11輸出接U37-61（XC7372），U37為EPLD（可擦除可編輯邏輯器件）芯片。

PB機(jī)柜內(nèi)1U2、1U3、1U4、2U5、4U1漏水檢測(cè)器上紅色引線(xiàn)經(jīng)TB5端子接1A30（擴(kuò)展發(fā)射機(jī)接口板）J29-8上+15V電源，黑色引線(xiàn)經(jīng)TB5端子接1A30 J29-9上接地端，白色引線(xiàn)分別經(jīng)相應(yīng)TB5端子接J29-4、3、2、1、6，再接U11-5、4、3、2、7輸入端。U11為漏水PAL（可編程陣列邏輯）塊。其邏輯關(guān)系相當(dāng)于五輸入與門(mén)，倘若一只漏水檢測(cè)器檢測(cè)出漏水故障（低電平），U11-23輸出低電平信號(hào)，經(jīng)J4-7、控制板J6-7送到故障鎖存電路，分為兩路：⑴、一路送到故障處理電路，輸出故障關(guān)機(jī)信號(hào)送到操作電路，關(guān)斷PB-200單元操作;⑵、另一路經(jīng)故障LED鎖存電路、J2-17、LED（發(fā)光二極管）板J1-17送到故障顯示電路中的DS27顯示冷卻故障。另外U11-21輸出端出現(xiàn)低電平，使得DS5（漏水故障）亮紅色;U11-18輸出低電平，經(jīng)R57（36）、J25-13、PB接口板J6-13、R27（100）送到U37-57（XC7372）輸入端。

送到U37-61、57的漏水檢測(cè)信號(hào)，在EPLD中的邏輯功能相當(dāng)于二輸入與門(mén)電路，即任何一個(gè)輸入為低電平時(shí)，U37-47就輸出低電平信號(hào)。此信號(hào)通過(guò)緩沖器U10送到J13-18，然后經(jīng)電纜排線(xiàn)送到PLC數(shù)字量輸入模塊上，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)CPU（中央處理器）模塊程序執(zhí)行，相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)直接通訊模塊經(jīng)DH+線(xiàn)送到TCU機(jī)柜PLC掃描模塊上，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)解析和CPU模塊程序運(yùn)行，在MMI（人機(jī)接口）電臺(tái)子菜單中顯示PB3漏水故障。并且CPU模塊發(fā)出關(guān)機(jī)指令也通過(guò)DH+線(xiàn)傳至PB1、PB2、PB3單元PLC直接通訊模塊上，經(jīng)過(guò)CPU模塊程序處理，數(shù)字量輸出模塊輸出關(guān)機(jī)指令經(jīng)PB接口板J14-15送到光電耦合器U17-2（發(fā)光二極管負(fù)端），U17-16輸出低電平，經(jīng)J8-19、控制板J4-19接操作電路執(zhí)行關(guān)機(jī)。TCU機(jī)柜PLC掃描模塊提供停水泵和風(fēng)機(jī)指令和故障狀態(tài)指令;停水泵、風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)指令送到冷卻系統(tǒng)控制盤(pán)PLC串/并接口后，轉(zhuǎn)換為停水泵、風(fēng)機(jī)低電平信號(hào)，使冷卻控制板K3繼電器線(xiàn)圈失電釋放，K3-9、13常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，使得冷卻電源控制箱中主用水泵和四臺(tái)熱交換器風(fēng)機(jī)的交流接觸器線(xiàn)圈失電釋放，水泵和風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn);漏水故障狀態(tài)指令為低電平，這樣U1（NPN晶體三極管）截止，DS7（PB冷卻故障）指示燈亮紅色。

4.DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障處理及維護(hù)方法

DX-600水冷式發(fā)射機(jī)漏水故障，無(wú)論是開(kāi)機(jī)或是關(guān)機(jī)處于低壓情況下，都可以檢測(cè)出來(lái)，所以查找故障相對(duì)容易。如何快速查找和判斷真假漏水故障，應(yīng)急播出，通過(guò)前面介紹的工作原理，可以非常輕松地整理出處理步驟。

發(fā)射機(jī)出現(xiàn)漏水故障的共同特征：TCU機(jī)柜MMI電臺(tái)控制子菜單顯示相應(yīng)PB單元漏水故障，并且冷卻系統(tǒng)控制盤(pán)DS7 PB冷卻故障指示燈亮紅色。

快速判斷處理故障：在播出中，出現(xiàn)整部發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，并且水泵、風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。首先要到TCU機(jī)柜MMI檢查電臺(tái)控制菜單是否有漏水故障顯示，如果顯示PB 1漏水。到PB1單元檢查六只漏水檢測(cè)器周?chē)欠裼蟹e水，如果有積水，立即關(guān)閉PB1單元上方進(jìn)/出水閘閥，將PB1單元CB1空開(kāi)斷開(kāi)，中斷PLC供電，并觀察補(bǔ)水水箱水位高度，若水位高于最低水位，可以N-1方式播出，即PB2、PB3并機(jī);否之，則及時(shí)補(bǔ)水，然后以N-1方式播出。如果沒(méi)有積水，也就是沒(méi)有滲漏，直接斷開(kāi)CB1空開(kāi)，以N-1方式播出。表1所示PB-200單元漏水故障檢測(cè)正常電平值表。

表1 PB-200單元漏水故障檢測(cè)正常電平值表

序號(hào) 漏水檢測(cè)器名稱(chēng) 測(cè)試位置 電平 序號(hào) 漏水檢測(cè)器名稱(chēng) 測(cè)試位置 電平

1 1U2 1A30 U11-5 +3V 4 2U5 1A30 U11-2 +3V

2 1U3 1A30 U11-4 +3V 5 4U1 1A30 U11-7 +3V

3 1U4 1A30 U11-3 +3V 6 6U1 1A23 R14-5 +15V

通過(guò)舉辦幾期無(wú)線(xiàn)電臺(tái)管理局DX系列發(fā)射機(jī)維護(hù)技能培訓(xùn)班，對(duì)同機(jī)型單位提供的漏水故障典型案例和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)，整理出如下維護(hù)方法：

（1）PB-200單元內(nèi)部水路銅管接頭都是焊接或者用綠色硅膠軟管連接，膠管與銅管用卡具緊固，每次檢修都要仔細(xì)水路系統(tǒng)是否有滲水點(diǎn)，很多情況都是慢慢滲漏，時(shí)間久了，量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變就造成嚴(yán)重事故。曾發(fā)生過(guò)表冷器銅管接頭出現(xiàn)漏水，4U1漏水檢測(cè)器檢測(cè)出漏水故障。系真漏水故障。

（2）整流機(jī)柜內(nèi)部水路管道用綠色硅膠管與銅管連接，膠管與銅管用卡具緊固，每次檢修都要仔細(xì)檢查是否有滲水點(diǎn)。每年都要進(jìn)行一次水路管道清洗和換水工作，檢修后復(fù)查工作非常重要，確保硅膠管卡具緊固牢靠;曾經(jīng)出現(xiàn)換水后，硅膠管緊固不牢靠出現(xiàn)漏水，導(dǎo)致6U1漏水檢測(cè)器檢測(cè)出漏水故障。系真漏水故障。

（3）定期對(duì)漏水檢測(cè)器進(jìn)行清潔和接線(xiàn)檢查。若積灰塵過(guò)多，會(huì)造成漏水檢測(cè)器誤動(dòng)作，造成整部發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)故障。系假漏水故障。

（4）對(duì)于漏水檢測(cè)器接線(xiàn)端子和TB5端子接線(xiàn)要格外注意，接線(xiàn)必須牢固可靠。曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)TB5端子一根紅線(xiàn)脫出，使漏水檢測(cè)器+15V電源缺失，導(dǎo)致這個(gè)PB單元出現(xiàn)漏水故障。系假漏水故障。

（5）整流機(jī)柜中6A5接口板上排線(xiàn)接觸不良，導(dǎo)致+30V電源缺失，造成這個(gè)PB單元出現(xiàn)漏水故障，需要固定好接線(xiàn)。系假漏水故障。

（6）擴(kuò)展發(fā)射機(jī)接口板上U11冷卻PAL塊故障，導(dǎo)致這個(gè)PB單元漏水故障發(fā)生，通過(guò)測(cè)量U11五個(gè)漏水狀態(tài)電壓值，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)電壓值在+2.5V以下，明顯低于正常值+3V，更換相對(duì)應(yīng)的漏水檢測(cè)器，故障依舊，更換U11，故障排除。系假漏水故障。

（7）整流機(jī)柜中線(xiàn)熔斷器F4（20A）熔斷，造成該P(yáng)B單元漏水故障，整部發(fā)射機(jī)停播。這是由于整流機(jī)柜內(nèi)點(diǎn)火板、電源控制板、電源顯示板供電取自中線(xiàn)和火線(xiàn)。當(dāng)中線(xiàn)熔斷器熔斷后，導(dǎo)致電源控制板供電不正常，電壓偏低，致使漏水故障檢測(cè)電路發(fā)出漏水故障信號(hào)。此系漏水假故障。建議：可以對(duì)整流機(jī)柜電路板供電線(xiàn)路改造，增加隔離變壓器T3，使用兩個(gè)相線(xiàn)對(duì)整流機(jī)柜各電路板直接供電，徹底解決F4熔斷器熔斷，導(dǎo)致漏水故障這個(gè)問(wèn)題。

一個(gè)建議：如果把1A55 PLC電源模塊供電前端增加一只電源空斷，當(dāng)出現(xiàn)漏水故障后，只斷這只電源空斷，就能中斷漏水故障信息上傳，可以進(jìn)行N-1播出工作，在低壓電存在的情況下，查找假漏水故障根源。

5.結(jié)束語(yǔ)

DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障檢測(cè)電路涉及的器件多、種類(lèi)多，線(xiàn)路比較復(fù)雜，真漏水故障與假漏水故障并存，并且假漏水故障高于真漏水故障。通過(guò)前面詳細(xì)地介紹DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)漏水故障工作原理及故障處理與維護(hù)方法，可以給同機(jī)型工作在一線(xiàn)的技術(shù)人員一些幫助，更好地維護(hù)好水冷系統(tǒng)，確保DX-600水冷式中波發(fā)射機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[3]GEMS SENSORS，LIQUID LEVEL AND FLOW SENSORS.

作者簡(jiǎn)介：于春洪（1966—），女，北京人，高級(jí)工程師，現(xiàn)供職于國(guó)家新聞出版廣電總局無(wú)線(xiàn)電臺(tái)管理局，研究方向：無(wú)線(xiàn)局教育培訓(xùn)管理。