嚴(yán) 波

國(guó)家新聞出版廣電總局2023臺(tái)，海南三亞 571800

發(fā)射機(jī)電子管的維護(hù)與保養(yǎng)

嚴(yán) 波

國(guó)家新聞出版廣電總局2023臺(tái)，海南三亞 571800

本文詳細(xì)闡述了大型電子管在運(yùn)輸、保管、測(cè)試的正確方法，以便用戶(hù)能更好地、正確地了解、使用和維護(hù)電子管。

發(fā)射機(jī)；電子管；打壓；燈絲

電子管具有高可靠、高壽命、高增益、高效率的特點(diǎn)，廣泛用于大功率發(fā)射機(jī)射頻放大前、末級(jí)，是發(fā)射機(jī)的必不可少的射頻放大設(shè)備，也是發(fā)射機(jī)中最昂貴的器件。由于電子管屬于真空器件，在運(yùn)輸、保管、測(cè)試、打壓方面有嚴(yán)格的要求，不按照要求操作，會(huì)造成電子管損壞或壽命大大縮短，所以有必要系統(tǒng)、詳細(xì)地闡述電子管維護(hù)和保養(yǎng)。

1　電子管運(yùn)輸

電子管出廠(chǎng)時(shí)，都是放在特制的包裝物內(nèi)由廠(chǎng)家發(fā)運(yùn)，直接運(yùn)送至目的地之前，不得拆封。如果電子管被拆封后又需要轉(zhuǎn)運(yùn)它處時(shí)，一定要完全恢復(fù)出廠(chǎng)時(shí)的包裝，經(jīng)檢查確認(rèn)電子管已正確地裝在管架上，包裝物內(nèi)部的固定螺絲、螺母都已擰緊后，才能轉(zhuǎn)運(yùn)。

一般大型電子管應(yīng)該盡量避免轉(zhuǎn)運(yùn)，最好從工廠(chǎng)直接提取，免去中間的轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)，以減少電子管的損壞機(jī)率。擺放和堆疊方向要嚴(yán)格按照電子管要求；電子管公路運(yùn)輸時(shí)，行駛?cè)?jí)公路上的速度不得大于25千米/小時(shí)；行駛在低于三級(jí)公路時(shí)，速度應(yīng)更低，防止電子管大幅度搖擺。

運(yùn)回發(fā)射臺(tái)的電子管，應(yīng)該全面仔細(xì)地檢查包裝上的封印是否完整和電子管的外表是否良好。外觀(guān)合格的電子管從包裝箱中取出之前，應(yīng)用電表檢查燈絲是否斷路，以及燈絲與電極之間有無(wú)短路。經(jīng)檢查凡屬于不正常的電子管都要作詳細(xì)記錄。

2　電子管存放與打壓

儲(chǔ)存電子管的庫(kù)房要定期清潔，確保無(wú)塵；配備除濕機(jī)（南方潮濕地區(qū)）、加濕器（北方干燥地區(qū)）、空調(diào)，確保相對(duì)濕度＜70%、溫度在+5～+35℃；庫(kù)房及周邊不允許存放易燃品、易腐蝕的物品。電子管可以用原包裝定位存放，排列整齊，有條件的可以放置在干燥箱內(nèi)；每只電子管都應(yīng)建立檔案（產(chǎn)品合格證或電子管卡片）。

電子管存放在庫(kù)房?jī)?nèi)，要定期測(cè)試，確保電子管完好。每次測(cè)試要先冷老練，用三用表檢查燈絲通路、以及各級(jí)之間是否為開(kāi)路狀態(tài)。檢查完各級(jí)后，就要打壓真空試驗(yàn)一般是用真空度測(cè)試儀或用直流（或交流）高壓試驗(yàn)器來(lái)進(jìn)行。對(duì)于帶玻璃殼的電子管先將低壓端接燈絲，再用真空度測(cè)試儀的高壓端觸碰電子管的某一電極或者玻璃時(shí)，可以看到如下幾種情況。

1）管內(nèi)不輝光或玻殼表面發(fā)淡綠色或發(fā)出極其微弱的光，表示真空度高，管子良好。

2）管內(nèi)輝光呈藍(lán)色或呈綠色，表示真空度好管內(nèi)有余氣。這種管子需要進(jìn)行老化處理。

3）管內(nèi)輝光呈紅色、粉紅色、深紫色，或電極之間打火，表示管子已漏氣。

4）管內(nèi)不輝光，但隨著測(cè)試儀高壓端的移動(dòng)，放電火花透過(guò)玻殼與管內(nèi)金屬件連成線(xiàn)（放電），表示管內(nèi)嚴(yán)重漏氣。

做這種試驗(yàn)時(shí)，一定要注意真空度測(cè)試儀的高壓端不要觸到玻璃泡的排氣封口和玻璃與陽(yáng)極焊接的地方。

對(duì)于陶瓷管，則用高壓試驗(yàn)器來(lái)做真空度試驗(yàn)，在打壓試驗(yàn)時(shí)，四極管的連接方法是：陰極對(duì)柵極打壓時(shí)，陽(yáng)極與柵極、簾柵連在一起接地；柵極對(duì)簾柵打壓時(shí)，柵極與陰極、陽(yáng)極連在一起接地；簾柵對(duì)陽(yáng)極打壓時(shí)，陰極與柵極，簾柵連在一起。陽(yáng)極接地。

3　電子管的真空度處理

提高電子管真空度的操作程序叫做電子管的老化。當(dāng)使用新管或較長(zhǎng)時(shí)期存放在倉(cāng)庫(kù)的電子管時(shí)，都必須進(jìn)行老化處理。在進(jìn)行老化時(shí)，把電子管裝在發(fā)射機(jī)上接通燈絲電源，逐漸把燈絲電壓升到正常值，在燈絲全壓狀態(tài)下使該管持續(xù)20～30min。然后將負(fù)電壓加到電子管柵極上，同時(shí)，就可以把最低檔的電壓加上陽(yáng)壓。如陽(yáng)極電流正常，5～10min后可將陽(yáng)極電壓再升高一檔。如仍無(wú)異常，則可以再等5～10min后，將陽(yáng)極電壓再提升一檔。顯然陽(yáng)極電壓是逐步分段提升的；對(duì)于四極管來(lái)說(shuō)，還要同時(shí)控制簾柵電壓，使之逐步分段提升。而在每個(gè)電壓段上都應(yīng)保持10min左右的時(shí)間，這樣，逐漸將陽(yáng)極電壓和四極管時(shí)的簾柵壓，提高到接近正常工作值，在最后幾個(gè)電壓檔，每次要保持15～20min。在達(dá)到電子管的工作陽(yáng)壓后，仍然要保持20～30min，如果沒(méi)有異常現(xiàn)象，靜態(tài)老化工作就算完成了。

在老化過(guò)程中，當(dāng)陽(yáng)極電壓升到某一檔時(shí)如果發(fā)生過(guò)流，則必須將電壓降低到前一擋的數(shù)值，持續(xù)10min后，再試著將電壓升到高一擋的數(shù)值。如果再次發(fā)生過(guò)流。則仍然要將電壓降回到低的一擋上，并使該管在這個(gè)電壓擋上保持20～30min，然后再試著升高一擋電壓。老化電子管要循序漸進(jìn)穩(wěn)步進(jìn)行，過(guò)快地升高陽(yáng)極電壓，發(fā)生過(guò)多的閃絡(luò)，會(huì)使電子管招致真空度顯著地惡化，結(jié)果又不得不從最低一擋電壓開(kāi)始再重新老化，這樣就反而會(huì)增長(zhǎng)處理時(shí)間。

老化電子管時(shí)，要注意控制柵極電壓。在每次提升到下一擋陽(yáng)極電壓之前，柵極要先加工作負(fù)電壓，然后加陽(yáng)壓接著再逐漸減低柵壓，直到該管陽(yáng)流達(dá)到規(guī)定的老化陽(yáng)極耗散功率所需的數(shù)值。以后再使負(fù)偏壓退回到原來(lái)的數(shù)值，并將陽(yáng)極電壓提升到下一擋，要不斷重復(fù)這一過(guò)程到靜態(tài)老化工作結(jié)束為止。

靜態(tài)老化結(jié)束后，就可將電子管接入正常的工作電路并加半壓不加調(diào)制在降低載波功率的情況下考驗(yàn)若干個(gè)小時(shí)。然后再改加全壓，如果在正常的陽(yáng)極電壓和負(fù)荷下，電子管在載頻情況下的工作很穩(wěn)定，就可以加上調(diào)制并逐漸增大調(diào)制的深度。

在電子管進(jìn)行老化時(shí)，不得采用直接加全部陽(yáng)壓的老化方法。因?yàn)樵谶@種情況下，被處理的電子管因閃絡(luò)會(huì)出現(xiàn)急驟增大的電流造成過(guò)載，而無(wú)法繼續(xù)老化。有時(shí)會(huì)因老化方法不當(dāng)而使電子管損壞。

剛從工廠(chǎng)取得的新電子管真空度一般是良好，因而不需要經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間老化。一般是可以直接上機(jī)，先使在正常的燈絲電壓下燒15min，然后陽(yáng)極加半壓，經(jīng)過(guò)15min.此后再在正常情況下使其持續(xù)一小時(shí)，如無(wú)問(wèn)題，便可投入正常運(yùn)行。機(jī)房的備份電子管也應(yīng)定期裝在電路中按上述方法進(jìn)行處理。

4　大型電子管維護(hù)要求

對(duì)大型電子管來(lái)說(shuō)，燈絲電壓的高低對(duì)電子管的壽命有非常顯著的影響。純鎢絲陰極電子管燈絲電壓提高6%，使用壽命大約要縮短一半。在不影響輸出功率、電氣指標(biāo)和工作穩(wěn)定的情況下可適當(dāng)降低燈絲電壓使用，以延長(zhǎng)純鎢絲陰極電子管的使用壽命。

電子管的燈絲電源按照一定次序接入后，其燈絲電壓應(yīng)逐步提高，不得立即加上全壓。這是因?yàn)椋烘u質(zhì)燈絲冷卻燈絲電阻大約是熱時(shí)的1/13；敷釷碳質(zhì)燈絲冷時(shí)燈絲電阻是熱時(shí)的1/9。這樣，立即把全壓加在燈絲上，會(huì)發(fā)生過(guò)大而急劇的沖擊電流，產(chǎn)生強(qiáng)電磁力會(huì)使燈絲變形，甚至損壞電子管燈絲的固定裝置或造成與柵極相碰，也可能使玻璃局部地緊縮，導(dǎo)致燈絲接頭玻璃封口因急劇發(fā)熱而形成裂紋，甚至于釷鎢燈絲會(huì)因此而使釷層脫落。因此，燈絲啟動(dòng)電流不應(yīng)超過(guò)額定電流的50%，一般應(yīng)保證燈絲電壓由額定數(shù)值的10%開(kāi)始而逐步升高；在整個(gè)工作時(shí)間內(nèi)，應(yīng)該保持燈絲電壓恒定，這用燈絲調(diào)壓器是完全可以做到的。但對(duì)于中功率管，則可用磁飽和變壓器或分段啟動(dòng)，但燈絲電源必須用穩(wěn)壓設(shè)備，保持燈絲電壓的變動(dòng)幅度在±3%以?xún)?nèi)。

燈絲電源啟閉頻繁對(duì)電子管的燈絲有損害，因此在節(jié)目短時(shí)間間歇期間，應(yīng)該考慮不把燈絲電壓全部斷去，或保持不變或降低20%。只有間歇時(shí)間超過(guò)20min時(shí)，才把燈絲電壓切斷。

大型電子管的陽(yáng)極電壓也要按照一定的步驟加上。一般用電壓調(diào)節(jié)器，從陽(yáng)極正常工作電壓值的0.5～0.6開(kāi)始逐段地或者均勻地將陽(yáng)極電壓升至正常值。陽(yáng)極電壓在1000V以下的電子管可以一次加上全電壓，陽(yáng)極電壓高于1000V者，都應(yīng)該將陽(yáng)壓逐步分段地接入。

每個(gè)大型功率管都應(yīng)建立檔案卡片，卡片上應(yīng)記入收到電子管的日期、記錄電子管的上機(jī)日期、老化情況、下機(jī)日期和損壞的原因等。每段上機(jī)使用期和管子損壞后，都要統(tǒng)計(jì)其使用壽命，記入卡片上。

5　小型電子管維護(hù)要求

大功率發(fā)射機(jī)的射頻放大前級(jí)一般采用小型電子管。小功率電子管通常具有氧化物陰極，其壽命在很大的程度上取決于運(yùn)用的情況，其中保持小功率管燈絲電壓的正常值恒定不變是非常重要的。當(dāng)降低燈絲電壓低于正常值時(shí)，陰極的電子放射量就要大大的降低；當(dāng)升高燈絲電壓時(shí)，覆蓋在陰極表面的活躍物質(zhì)將會(huì)加速揮發(fā)，揮發(fā)物有可能沉落在管內(nèi)其他的電極上，就有可能使陰極放射能力降低，結(jié)果會(huì)改變電子管的特性。再就是電子管散熱條件不好造成周?chē)h(huán)境的溫度太高，會(huì)使電子管很快地?fù)p壞。當(dāng)把小功率電子管裝在發(fā)射機(jī)機(jī)箱內(nèi)的時(shí)候更應(yīng)當(dāng)注意到這一點(diǎn)，應(yīng)該防止電子管周?chē)慵郊釉陔娮庸苌系臒崃?，特別是對(duì)于功率比較大一些的電子管應(yīng)該保證有必要的通風(fēng)。這類(lèi)電子管玻璃泡的最高容許溫度一般不得超過(guò)150℃

6　電子管上機(jī)維護(hù)注意事項(xiàng)

大型電子管價(jià)格昂貴，故在把電子管安裝到機(jī)器上時(shí)應(yīng)特別小心在意，防止因操作不當(dāng)而損壞。應(yīng)該注意的事項(xiàng)有：

1）從庫(kù)房領(lǐng)到電子管后，應(yīng)先放置在與機(jī)房大廳環(huán)境溫度大致相同的房間里，直到這些電子管的內(nèi)外溫度適應(yīng)了環(huán)境溫度時(shí)，才能上機(jī)使用：

2）電子管安裝于水套里或蒸發(fā)鍋內(nèi)時(shí)，要仔細(xì)檢查一遍確認(rèn)無(wú)誤后，再將連接件或管座固定到電子管上，但螺絲應(yīng)擰得適當(dāng)，不要過(guò)緊。安裝時(shí)應(yīng)用合適的或特制的工具。

3）冷卻柵極和燈絲的進(jìn)出水橡皮管應(yīng)在接?xùn)艠O和燈絲引線(xiàn)上的導(dǎo)線(xiàn)裝好后再連接，而且必須注意冷卻水管裝好后應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電子管的玻殼。

4）燈絲和柵極的接線(xiàn)應(yīng)該足夠柔軟，裝好后不得使電子管的燈絲和柵極接頭有應(yīng)力，要保證電子管附近的任何接線(xiàn)都不得觸及電子管的玻殼或陶瓷。

5）接線(xiàn)與電極的接觸處應(yīng)牢靠，但這種連接不應(yīng)在電子管的玻璃上或者引線(xiàn)與玻璃焊合的地方造成任何機(jī)械應(yīng)力。

通過(guò)以上幾個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)電子管進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的維護(hù)，可以延長(zhǎng)電子管的使用壽命，減少電子管故障率，節(jié)約維護(hù)成本。希望能夠?qū)V大廣播電視維護(hù)工作者有所幫助。

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1674-6708（2015）137-0095-02

嚴(yán)波，通訊工程專(zhuān)業(yè)碩士，研究方向：廣播電視發(fā)送