摘 要:本文主要通過對大功率短波發(fā)射臺的天饋線系統(tǒng)的維護工作進行分析,針對天饋線系統(tǒng)的大修項目和日常性維護項目進行了梳理,簡單介紹了天饋線系統(tǒng)的故障應(yīng)急處理,同時結(jié)合維護工作實際對天饋線系統(tǒng)運行中的一些問題做出了一些改進措施,確保大功率短波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定可靠,以適應(yīng)廣播事業(yè)發(fā)展的需要。
關(guān)鍵詞:大功率;短波發(fā)射臺;天饋線系統(tǒng);維護與改進
中圖分類號:TN830
1 大功率短波發(fā)射臺的組成
廣播節(jié)目傳輸是根據(jù)宣傳的需要把廣播節(jié)目以電磁波的形式進行傳輸,傳送到特定或非特定的接收受眾。短波發(fā)射臺就是以利用無線電頻譜中短波的特點,即其依靠天波傳播的特性,完成廣播節(jié)目的中距離和遠距離傳播。
發(fā)射臺一般由以下幾部分組成:發(fā)射機系統(tǒng);天饋線系統(tǒng);節(jié)目傳輸系統(tǒng)和供電系統(tǒng)四部分組成,具體關(guān)系如圖1:
圖1 發(fā)射臺系統(tǒng)圖
節(jié)目傳輸系統(tǒng)主要完成從節(jié)目源到發(fā)射臺的傳送過程,發(fā)射系統(tǒng)完成節(jié)目信號對高頻載波的調(diào)制,天饋線系統(tǒng)是把調(diào)制后的高頻信號傳輸?shù)教炀€,并轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ㄍ瓿晒?jié)目信號的空間傳輸過程,供電系統(tǒng)提供所消耗的能源。
其中天饋線系統(tǒng)是完成高頻載波信號傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備,對一個發(fā)射臺來講,維護好天饋線系統(tǒng),使其正常工作,安全播出工作有著重要意義。
2 短波發(fā)射臺的天線及饋線設(shè)備
我臺是2005年按成設(shè)備的更新改造,發(fā)射機采用大功率短波調(diào)幅發(fā)射機,發(fā)射機功率等級包含有500KW和150KW等級兩種,隨著發(fā)射設(shè)備的更新改造,原有的天饋線系統(tǒng)也隨之進行了更新。我臺發(fā)射天線采用的是短波定向天線,天線支持物采用的是自立鋼管塔,為正四邊形鋼管組合結(jié)構(gòu)。天線形式采用同相水平天線,饋線采用300歐姆平衡輸出。
大功率短波發(fā)射臺有著復(fù)雜度高,規(guī)模大的特點,因此維護起來也需要掌握相應(yīng)的天饋線基礎(chǔ)知識和天饋線系統(tǒng)維護常識。
3 天線饋線系統(tǒng)的維護
一般來講,大功率短波發(fā)射臺多采用自立塔支撐的天線,高聳的塔桅和天線以及大量的饋線,暴露在大氣中,正常會受到自然條件的影響,如風(fēng)、雨、雷電等環(huán)境因素的影響,使天饋線結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,因而會導(dǎo)致天饋線的各項電氣指標(biāo)變壞,因此天饋線系統(tǒng)就需要進行維護和檢修,更換損壞的設(shè)備或原件,調(diào)整各部分的強度,來保證天饋線系統(tǒng)運行的正常。
天線的檢修分為天線大修和維護性檢修。
3.1 天線系統(tǒng)大修
天線的大修屬于定期復(fù)性檢修,他與一般性維護的區(qū)別是檢修的方位和規(guī)模大,一般來講,天線的大修由專業(yè)檢修維護施工隊伍為主,發(fā)射臺的維護人員因?qū)Ρ九_的設(shè)備運行情況熟悉,應(yīng)參與組織天線大修工作的實施。關(guān)于天饋線系統(tǒng)的大修一般要遵循以下程序:
3.1.1 大修項目的確定
根據(jù)維護大修周期的規(guī)定,大功率短波發(fā)射天饋線系統(tǒng)的大修項目一般包含為:鐵塔結(jié)構(gòu)檢查、短波天幕檢查、饋線全面檢查、鐵塔刷漆防腐等項目。
維修人員應(yīng)根據(jù)天饋線系統(tǒng)大修的有關(guān)規(guī)定,結(jié)合本臺設(shè)備運行情況,及時做出技改大修計劃,報經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)比準(zhǔn)后聯(lián)系有相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)維護隊伍完成大修項目。
3.1.2 大修項目的實施
在確定施工單位后,維護人員應(yīng)與施工單位就施工的時間、方式達成一致的認(rèn)識,簽訂明確的施工合同,根據(jù)發(fā)射臺節(jié)目運行的實際情況,對天線大修過程中施工時間和方式以及順序進行確定,同時參與施工,對施工方提供必要的配合,至施工結(jié)束。
3.1.3 大修項目的驗收
在大修工程按照合同完成后,天線維護人員要對大修效果進行檢驗和審核,確認(rèn)達到大修項目要求后在驗收單上簽字驗收。
天線大修時修復(fù)性維護,需要掌握應(yīng)對各種情況的專業(yè)技能,因此在大修工作中應(yīng)詳細記錄檢修記錄,有助于改進和加強維護管理工作,能夠不斷積累和總結(jié)經(jīng)驗。
3.2 維護性檢修
除按照大修工作計劃按時完成大修外,電臺的天線維護人員日常的維護工作主要是天饋線不同部位的檢查和維護。
天線的檢查一般應(yīng)包含以下內(nèi)容:
(1)外觀方面的巡視,因金屬塔是角鋼、鋼管或元鋼焊接而成,應(yīng)檢查固定螺栓是否牢固,焊接處有無裂縫等,在一定周期內(nèi)完成全部天饋線塔桿的巡視;
(2)天線的拉線拉力情況檢查,注意花蘭螺絲固定情況,同時增加對拉線的夜間巡視,以便及時發(fā)現(xiàn)拉線打火位置;
(3)天線幕的拉緊度應(yīng)該在春季和秋季各調(diào)節(jié)一次,以適應(yīng)季節(jié)的變化,春節(jié)要稍拉緊一些,冬季要放松一些,此點應(yīng)特別予以注意;
(4)按一定周期檢查天線幕和反射網(wǎng)斷線情況;
(5)拉線花蘭螺絲上黃油;
饋線的檢查一般有以下內(nèi)容:
(1)饋線桿的垂度檢查;
(2)饋線桿拉線檢查和松緊度調(diào)整;
(3)周期性沿饋線線路檢查雙門和饋線完好情況;
(4)饋線花蘭螺絲上黃油;
每次檢修都要詳細記錄,包括時間、地點、天線型號、故障部位、處理方法等。具體的檢修項目應(yīng)按照自臺的實際情況,合理安排檢修計劃。
我臺天饋線系統(tǒng)檢修計劃周期安排,
如表1:
4 檢修維護安全
天線檢修工作有著工作面廣,檢修設(shè)備多,檢修或搶修人員多,高空作業(yè)等諸多特點,安全工作是檢修維護工作中的重點,在檢修工作中必須遵照“人身安全、設(shè)備安全、播音安全”的要求來組織和完成檢修維護工作。
(1)必須熟悉和掌握天饋線安全工作規(guī)程。
對于天饋線系統(tǒng)的檢修維護工作,我國行業(yè)規(guī)范中有著明確的規(guī)定,在發(fā)射臺站的實際維護中必須嚴(yán)格遵守。其中主要包括要遵守高空吊裝的一般操作規(guī)程;人坐吊籃吊板上塔安全操作規(guī)程;架設(shè)饋線安全操作規(guī)程;高空檢修設(shè)備的安全使用規(guī)定等。
(2)應(yīng)熟練掌握天線安全操作中指揮方式及述語。
包括手旗指揮,口令和述語,及調(diào)塔或繃?yán)€時的指揮口令。
(3)起重工具的安全檢查。
主要指電動卷揚機等起重載人設(shè)備應(yīng)進行檢查,確保工作可靠,無傳動運行隱患,就位后固定連接牢固可靠,試車正常。
(4)遵守繩具的安全使用規(guī)定,當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)磨損或腐蝕嚴(yán)重的、有斷絲情況的、有嚴(yán)重死彎及壓扁變形或表面嚴(yán)重起毛刺的,要堅決予以更換。
(5)對不符合天線安全操作規(guī)程規(guī)定的人員堅決不許上塔,高空做做要遵守標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程。
(6)現(xiàn)場設(shè)立一人為現(xiàn)場指揮,對檢修現(xiàn)場全面工作進行調(diào)度安排,杜絕出現(xiàn)多人指揮或指揮員參與具體工作放棄指揮職責(zé)的情況。
(7)現(xiàn)場設(shè)立安全員,專門負(fù)責(zé)檢修維護工作中安全規(guī)定的遵守情況的檢查,對現(xiàn)場安全負(fù)全責(zé)。
5 天饋線系統(tǒng)故障應(yīng)急處置
天線和饋線是發(fā)射臺的重要設(shè)備,是保證發(fā)射機的輸出功率向服務(wù)區(qū)正常發(fā)射的最后環(huán)節(jié),因為短波發(fā)射天線安裝在室外,工作環(huán)境較差;且作為大功率短波發(fā)射臺來講,發(fā)射天線數(shù)量較多,經(jīng)常會出現(xiàn)故障。根據(jù)實際維護中故障出現(xiàn)的部位,我們總結(jié)為天線故障和饋線故障,對其中能夠緊急處置的故障進行了篩選,并制定處理方法和預(yù)防措施。
(1)主饋線2.5噸啞鈴斷
首先詢問中控室發(fā)射機有無明顯變化,如無變化,先維持播音,天線工準(zhǔn)備工具原地待命,如無法維持播音,立即聯(lián)系天線代播,及時組織更換。
作為預(yù)防措施,定期檢查啞鈴結(jié)垢情況,發(fā)現(xiàn)異常及時清理。同時根據(jù)季節(jié)變化及時調(diào)節(jié)主饋線松緊度,備用啞鈴提前做好拉力測試,在應(yīng)急搶修車上常備好應(yīng)對此項故障的必備工具,如倒鏈、鋼絲繩套、鐵線、2.5噸啞鈴備份等。
(2)主饋線橫支撐斷,導(dǎo)致線間打火影響播音
巡線中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,或者是接到中控室通知影響播音時,應(yīng)立即準(zhǔn)備工具,穿戴好絕緣裝備,攜帶短路桿到現(xiàn)場,緊急打斷打火支撐,確保正常播音。停機后立即處理,進行搶修。
(3)主饋線落鳥,引起打火影響播音
因我臺地處北方平原地帶,每年候鳥遷徙季節(jié)都會出現(xiàn)饋線落鳥現(xiàn)象,巡線中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,或者是接到中控室通知影響播音時,應(yīng)立即準(zhǔn)備工具,穿戴好絕緣裝備,攜帶短路桿到現(xiàn)場,緊急打掉打火的鳥身,確保正常播音。停機后立即處理,進行搶修。
(4)主饋線與吊棍打火導(dǎo)致脫落
巡線中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,或者是接到中控室通知影響播音時,應(yīng)立即準(zhǔn)備工具,穿戴好絕緣裝備,攜帶短路桿到現(xiàn)場,緊急打掉另一邊吊棍使主饋線保持平衡,維持播音,待停機后立即處理,進行搶修。
(5)下引線1.5噸啞鈴斷
巡線中發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象,首先詢問中控室發(fā)射機有無明顯變化,如無變化,先維持播音,天線工準(zhǔn)備工具原地待命,如無法維持播音,立即聯(lián)系天線代播,及時組織更換。
其中特別要提一下的是每次故障處理完畢后,應(yīng)對故障故障發(fā)生的時間、地點、種類、處理過程和處理方法等詳細進行記錄,對故障原因拿出分析意見,并存檔備查,為天饋線系統(tǒng)檢修維護工作積累更多的數(shù)據(jù)。
6 在實際工作中的一些改進措施
6.1 對原有跳籠支架進行了改造
作為大功率短波發(fā)射臺,我臺所有饋線的跳籠是2006年根據(jù)當(dāng)時條件,自制跳籠支架共計300多個,經(jīng)過幾年的運行,在北方平原地區(qū),氣候變化劇烈,且大氣條件變差,導(dǎo)致原使用的支架均銹蝕嚴(yán)重,個別支架鐵箍脫落,作為隱患,威脅到了發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)的安全播出,為此多方探討,最終采用了專業(yè)加工公司的替代產(chǎn)品,該公司產(chǎn)品抱箍采用不銹鋼材料,緊固件均為不銹鋼材料,且抱箍與跳籠連接為整體連接,堅固可靠。改進后效果良好,饋線跳籠支架銹蝕情況未再出現(xiàn)。
6.2 加裝驅(qū)鳥器
因我臺地處華北平原,臺區(qū)選址在郊區(qū)人口較少地區(qū),耕地較多,在每年的候鳥遷徙季節(jié),都會有鳥群經(jīng)過,經(jīng)常會出現(xiàn)饋線落鳥的情況,在高電壓高頻電流的作用下作為導(dǎo)電介質(zhì)會引起饋線打火,經(jīng)常需要天線維護人員進行緊急處理,打掉打火的鳥身。針對這種情況,我們對電力輸電線路的防鳥措施進行了考察,借鑒電力傳輸部門的經(jīng)驗,并結(jié)合大功率短波電臺功率高,電磁干擾強的特點,排除了一些金屬材質(zhì)和一些有源的驅(qū)鳥器,采用了無源方式絕緣材料的驅(qū)鳥器,采用風(fēng)力驅(qū)動,節(jié)能環(huán)保,并且耐用。在天線場區(qū)內(nèi),結(jié)合饋線線路的特點,采取在饋線雙門架上進行安裝,經(jīng)過合理選點,保證驅(qū)鳥器在場區(qū)的合理分布。經(jīng)過一段時間的使用,發(fā)現(xiàn)有效地減少了饋線落鳥的頻次,減少了因落鳥打火對天饋線系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響。
6.3 定期進行鐵塔接地測量
根據(jù)短波天線設(shè)計安裝規(guī)范,每座自立塔底部都做好了防雷接地,其基礎(chǔ)接地裝置采用長約2m的鍍鋅鋼管,其頂部離地面不小于50cm,鋼管間用扁鋼相互焊接,焊接長度不小于10cm,每個柱頭有兩根接地扁鋼引至基礎(chǔ)頂面與塔靴地板焊接。根據(jù)工程要求,接地裝置完成后,應(yīng)實測一次接地電阻,要求接地電阻小于4歐姆。在實際運行維護中,我們每年5月和11月對每座鐵塔接地電阻都進行測量,發(fā)現(xiàn)阻值有偏大的及時使用降阻劑降低接地電阻,保證鐵塔安全。
具體方法是用接地?fù)u表,一端接在鐵塔柱靴上,要保證良好接觸,另一端分別接在20米和40米外的接地桿上,每個柱腳重復(fù)一次。
6.4 饋線雙門斜拉線絕緣更換
原有的饋線雙門斜拉線采用蛋形陶瓷絕緣連接,在一般情況下其絕緣度和強度都能滿足使用,但在發(fā)射機以及天饋線系統(tǒng)等級提升的情況下,在實際使用中發(fā)現(xiàn)會出現(xiàn)絕緣降低,鋼絞線打斷的情況,經(jīng)過分析和試驗,認(rèn)為是蛋形絕緣不能夠在更高功率等級情況下使用,改用1.5噸啞鈴絕緣進行替代,其絕緣等級和強度都能夠滿足實際工作的需要。經(jīng)過一段時間的運行檢驗,未再出現(xiàn)絕緣降低,鋼絞線打斷的情況。
對天饋線系統(tǒng)的維護是保證安全播出的重要環(huán)節(jié),為了使天饋線設(shè)備保持完好,各發(fā)射臺應(yīng)配備專業(yè)的天線技術(shù)人員和天線技術(shù)工人,從業(yè)人員必須掌握天線的基本原理,指導(dǎo)影響天線運行的各種因素,了解在天饋線運行中的技術(shù)要求,熟練掌握天饋線的維護規(guī)程,遵守檢修安全的規(guī)定,才能維護好發(fā)射臺的天饋線設(shè)備,保障其正常運行。
參考文獻:
[1]廣播電視技術(shù)手冊.第6分冊.發(fā)射技術(shù).張學(xué)田主編.國防工業(yè)出版社,2000(06).
作者簡介:李玉林(1973.06-),男,北京人,工程師,研究方向:廣播電視工程技術(shù)。
作者單位:國家新聞出版廣電總局五六四臺,北京 102434