山西廣播電視無線管理中心1125臺 :趙洲森
天饋線系統(tǒng)是廣播電臺、電視臺發(fā)射系統(tǒng)的核心組成部分,其主要功能是通過天線向周圍空間輻射電磁波,其運(yùn)行的穩(wěn)定性以及性能將直接決定發(fā)射機(jī)的播出效果,因此,對該系統(tǒng)的要求十分嚴(yán)格,必須保證高對稱性、幾何尺寸精準(zhǔn)、匹配度良好,但受環(huán)境條件的影響,天饋線系統(tǒng)發(fā)生故障頻率高,從而突出了其維護(hù)與排障工作的重要性與必要性。
天饋線系統(tǒng)中發(fā)射天線的功能是接收從饋線輸送的高頻振蕩電流,并將其轉(zhuǎn)換為高頻電磁波能量,再進(jìn)行輻射。通常將發(fā)射天線架設(shè)在高空,日常維護(hù)需要定期進(jìn)行,間隔6個月檢查天線性能以及外表,雨雪等天氣結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行檢查。檢查事項(xiàng)包括:天線振子連接發(fā)射板處螺栓是否緊固、有無銹蝕;發(fā)射板連接塔桅桿處螺栓是否緊固、有無銹蝕;天線振子的節(jié)點(diǎn)有無密封不良、松動、變形或發(fā)熱情況;分饋電纜與振子連接處是否出現(xiàn)密封不良、松動、變形或發(fā)熱情況。
發(fā)射天線故障主要由自身密封不良或環(huán)境因素導(dǎo)致。從自身角度來講,由于密封不良,在降雨后內(nèi)部進(jìn)水,無法通過排水孔順利排出,則會導(dǎo)致短路打火現(xiàn)象,可燒毀振子連接位置的玻璃鋼蓋;針對該故障現(xiàn)象,應(yīng)在維護(hù)中及時發(fā)現(xiàn)振子上未設(shè)置排水孔情況,可重新鉆孔將水排出,必須保證振子無積水。而針對環(huán)境因素所致故障,因外部風(fēng)吹雨淋導(dǎo)致連接處螺栓穩(wěn)定性發(fā)生改變,如出現(xiàn)銹蝕、松動等情況,嚴(yán)重則會出現(xiàn)脫落,發(fā)現(xiàn)螺栓出現(xiàn)問題后,需要及時處理,可采用同型號更換,避免出現(xiàn)零部件掉落情況,引發(fā)更嚴(yán)重的安全事故。
天饋線系統(tǒng)中阻抗變阻器的主要功能是將處于并聯(lián)狀態(tài)的各個輻射單元阻抗轉(zhuǎn)換到主饋線獨(dú)有的特性阻抗,完成系統(tǒng)內(nèi)所有阻抗的匹配工作,禁止出現(xiàn)阻抗失配現(xiàn)象,否則將導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生異常,影響傳輸效果以及信號質(zhì)量;且其也兼具著分配功率的作用,將從主饋線接收的功率合理的分配給每個輻射單元,因此,也可以將其稱之為功率分配器。日常維護(hù)期間需要高度重視阻抗特性對天饋線系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生的影響,系統(tǒng)的調(diào)配工作主要通過阻抗變阻器來實(shí)現(xiàn),從而確定以下維護(hù)工作要點(diǎn):測試各項(xiàng)電氣指標(biāo)是否合格;檢查各組成部件有無損壞;定期、定項(xiàng)展開設(shè)備測試,通過各項(xiàng)指標(biāo)反饋設(shè)備工作狀態(tài),若測量過程中發(fā)現(xiàn)升溫,則表示存在故障;定期檢查分饋電纜與其連接處接口的密封情況,避免因密封不良進(jìn)入雨水或潮氣;定期檢查設(shè)備固定情況,高空環(huán)境中,固定不穩(wěn)則會因風(fēng)振的影響出現(xiàn)焊接處斷裂,導(dǎo)致設(shè)備一部分功能不穩(wěn)定,且長時間使用過程中螺栓也會出現(xiàn)松動,需定期緊固。
在天饋線系統(tǒng)中阻抗變阻器屬于敏感部件,其發(fā)生微小的變化都會對系統(tǒng)運(yùn)行造成極大的危害與影響,因此,在安裝調(diào)試結(jié)束后,不允許調(diào)整調(diào)諧件,若使用中通過監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備指標(biāo)有異常下降情況需要及時分析原因并處理,避免溫度升高后發(fā)生打火。其中需要重點(diǎn)預(yù)防與處理的故障則是打火燒毀,發(fā)生打火燒毀的常見原因與處理方法有:調(diào)諧件發(fā)生變化后將導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)失配,指標(biāo)發(fā)生異常下降,從而導(dǎo)致器件被燒毀,需要特殊定制鋼質(zhì)保護(hù)套,固定在外導(dǎo)體上,可避免外導(dǎo)體出現(xiàn)變形,并且需要在短路環(huán)位置上安裝溫度計(jì),通過對系統(tǒng)溫度變化情況的實(shí)時監(jiān)測及時對溫度異常升高采取控制措施;因安裝工藝影響導(dǎo)致打火燒毀,需要在安裝期間按照要求焊接阻抗變換器的支路外導(dǎo)體,保證密封良好,避免出現(xiàn)開裂后進(jìn)入雨水、灰塵,使導(dǎo)體出現(xiàn)銹蝕,銹蝕的存在會導(dǎo)致直流電通過時電阻異常增大,從而出現(xiàn)發(fā)熱情況,發(fā)現(xiàn)銹蝕后立即進(jìn)行打磨處理,再通過銀焊重新焊接裂縫處。
同軸電纜的主要功能為饋電傳輸,日常維護(hù)期間需要做好以下工作:①電纜的彎曲程度有著明確范圍,其中安裝期間要求電纜彎曲必須大于最小彎曲半徑,若不達(dá)標(biāo)將導(dǎo)致電纜指標(biāo)發(fā)生下降,嚴(yán)重會因電纜變形引發(fā)內(nèi)外導(dǎo)體短路情況;②電纜內(nèi)設(shè)大量絕緣支撐,均有著相對較低的功率容量,日常監(jiān)測中不易識別,但由于電纜長度過長,一旦絕緣支撐出現(xiàn)問題,處理難度大,并將對系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害,因此,維護(hù)期間必須做好電纜密封以及充氣檢查,測試氣壓值是判斷電纜內(nèi)有無漏氣情況的重要依據(jù),根據(jù)氣壓值加強(qiáng)密封,嚴(yán)禁出現(xiàn)雨水或潮氣進(jìn)入電纜情況。
同軸電纜發(fā)生故障后,若查看電纜外觀無質(zhì)量問題,則需查看接頭位置,利用專業(yè)儀器查找出漏氣點(diǎn),確定位于接頭位置時,則將接頭處拆開,檢測密封圈性能與狀態(tài)是否完好,及時更換老化與破損的密封圈,并在接頭處電纜根部位置涂抹玻璃膠進(jìn)行絕緣密封。若發(fā)生故障后發(fā)現(xiàn)分饋電纜絕緣電阻異常偏低,則因電纜內(nèi)有潮氣進(jìn)入所致,需要將電纜拆卸,打開端頭后,將潮氣吹干,重新安裝,并做好端頭密封工作。使用頻率較高的密封方法有:用酒精清潔端頭后再安裝;將端頭處凹凸部分利用填充膠填平后再安裝;使用自粘膠帶纏繞端頭處,保證纏繞處薄厚均勻;在端頭處纏繞少許熱熔膠帶;為端頭處電纜套上熱縮管,經(jīng)過烘烤后使其發(fā)生收縮,原理同融化熱熔膠。
波導(dǎo)型饋線是指用于全室內(nèi)型微波線路,其內(nèi)層是一種特殊的銅質(zhì)螺紋材料,外層則利用膠質(zhì)護(hù)套作防護(hù),一端連接天線饋源、一端連接分并路系統(tǒng)。波導(dǎo)型饋線在系統(tǒng)運(yùn)行中常出現(xiàn)的故障是波導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水,因此,日常維護(hù)工作中應(yīng)做好安裝密封工作、密封檢查工作,及時對密封不良情況作出處理。具體來講:①在安裝期間需要將波導(dǎo)上下法蘭螺絲擰緊,確保導(dǎo)管密封嚴(yán)實(shí);②做好饋線密封節(jié)完整性檢查,及時對損傷情況進(jìn)行處理,根據(jù)以往維護(hù)工作記錄,在充氣機(jī)啟動或停機(jī)位置若發(fā)現(xiàn)頻繁啟動情況,則在每次維護(hù)過程中檢查該點(diǎn)是否存在漏氣情況,包括氣管連接漏氣、法蘭連接漏氣、波導(dǎo)漏氣;③上塔日常巡檢過程中若發(fā)現(xiàn)法蘭密封出現(xiàn)開裂,應(yīng)及時處理;并觀察波導(dǎo)是否存在脫離卡子并與鐵塔發(fā)生磨損、或波導(dǎo)外套有無開裂現(xiàn)象。
波導(dǎo)型饋線常見故障均由波導(dǎo)進(jìn)水所致,進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)潮氣或水分累積到一定程度后,就會導(dǎo)致微波設(shè)備收發(fā)信電平出現(xiàn)降低、誤碼出現(xiàn)增大,嚴(yán)重時則會導(dǎo)致電路中斷;且導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水會出現(xiàn)內(nèi)壁銹蝕,內(nèi)壁光潔度下降,使駐波比受到影響,水汽逐漸凝成小水滴后則因散射使微波損耗加大。故障處理過程中需要及時處理密封不良、波導(dǎo)內(nèi)進(jìn)入潮氣情況,并將波導(dǎo)內(nèi)壁的銹蝕清理,情況嚴(yán)重則需要更換新波導(dǎo)。但因波導(dǎo)型饋線在系統(tǒng)運(yùn)行中處于24h不停歇狀態(tài),波導(dǎo)進(jìn)水時也無法使重要干線電路停傳,因此,要求故障處理人員必須準(zhǔn)確、全面掌握波導(dǎo)進(jìn)水后的典型現(xiàn)象,做出準(zhǔn)確判斷,以便在合適時機(jī)及時更換波導(dǎo)。
在天饋線系統(tǒng)中多工器主要負(fù)責(zé)合成頻率不同的信號至同一副天線設(shè)備內(nèi),根據(jù)工作頻率可將多工器分為雙工器、三工器以及四工器。根據(jù)其性能日常維護(hù)中需要做好以下工作:①完成調(diào)試且已經(jīng)投入使用中的多工器,需要通過維護(hù)工作保持其工作性能始終處于穩(wěn)定狀態(tài),組成多工器的部件當(dāng)中存在微調(diào)電容、3dB定向耦合器兩端調(diào)諧螺釘?shù)瓤烧{(diào)諧部件,維護(hù)過程中應(yīng)注意,不可進(jìn)行二次改動;②溫度是影響帶通濾波器頻率特性的重要因素之一,若長時間保持溫度處于較高狀態(tài)則將導(dǎo)致濾波器失諧,需要及時調(diào)整溫度,但應(yīng)避免在維護(hù)過程中出現(xiàn)沖撞濾波器情況,一旦變形將無法恢復(fù);③多工器中均衡負(fù)載是一項(xiàng)基礎(chǔ)元件,其所有指標(biāo)均在端口匹配基礎(chǔ)上建立,當(dāng)均衡負(fù)載出現(xiàn)問題后,指標(biāo)將會出現(xiàn)異常下降,多工器功能失效,無法繼續(xù)使用,維護(hù)期間應(yīng)做好均衡負(fù)載檢測,確保連接良好、功能正常。
天饋線系統(tǒng)運(yùn)行過程中多工器發(fā)生故障主要則由溫度異常升高或變形導(dǎo)致頻率失諧所致,進(jìn)而使串?dāng)_、反射、差損等指標(biāo)均出現(xiàn)異常下降情況,因此,需要及時對溫度進(jìn)行調(diào)整,保持溫度穩(wěn)定,并查找與分析導(dǎo)致3dB定向耦合器、濾波器出現(xiàn)溫度異常升高的原因,根據(jù)部件的特性合理降溫。多工器因故障失諧后,會導(dǎo)致輸出到均衡負(fù)載的功率過大,負(fù)載異常升高后溫度也會升高,進(jìn)而造成均衡負(fù)載被燒毀,當(dāng)故障處理過程中發(fā)現(xiàn)均衡負(fù)載存在溫度異常情況,需要及時進(jìn)行多工器諧振點(diǎn)調(diào)整,避免部件被燒毀。
正常情況下由發(fā)射天線承擔(dān)發(fā)射機(jī)的負(fù)載,但負(fù)載能力不足,從而利用假負(fù)載替代發(fā)射天線承擔(dān)負(fù)載,其為系統(tǒng)內(nèi)后引入裝置,在發(fā)射機(jī)當(dāng)中假負(fù)載的存在至關(guān)重要,且日常維護(hù)工作、故障處理過程中假負(fù)載也發(fā)揮著重要作用;此外,假負(fù)載在天饋線系統(tǒng)中也發(fā)揮著測量發(fā)射機(jī)功率以及多種指標(biāo)的作用。在日常維護(hù)中,需要保證假負(fù)載輸入阻抗為恒定數(shù)值,通常處于較高頻率范圍內(nèi),調(diào)頻發(fā)射機(jī)或電視發(fā)射機(jī)假負(fù)載通常為50Ω、而駐波比則介于1.01~1.10內(nèi),只有在功率容量足夠充足與穩(wěn)定下才能夠保證假負(fù)載狀態(tài)穩(wěn)定。且50Ω電阻是假負(fù)載的核心,為避免運(yùn)行中出現(xiàn)溫度異常升高問題,需配備冷卻裝置,通過油路循環(huán)與風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)循環(huán)管散熱,但必須保證油路循環(huán)中油表高度處于合適位置,過低、過高都會產(chǎn)生負(fù)面影響,其中過低則導(dǎo)致50Ω電阻被損壞,而處于過高狀態(tài)則會出現(xiàn)跑油情況;此外,檢修過程中應(yīng)注意不得在關(guān)機(jī)后立即將負(fù)載電源關(guān)閉,需要等待15min,確保散熱完全,否則散熱不充分仍會燒毀負(fù)載。假負(fù)載維護(hù)通常6個月進(jìn)行1次,維護(hù)工作主要包括:清理進(jìn)風(fēng)口處的灰塵、風(fēng)扇葉片;檢查機(jī)械有無松動;清潔機(jī)箱;為風(fēng)扇馬達(dá)添加潤滑劑;查驗(yàn)溫度開關(guān)上限是否發(fā)生改變,出廠時設(shè)定在200°F(68℃)處,但可根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際需要或環(huán)境作出調(diào)整。
假負(fù)載故障處理中常用方法如下:若出現(xiàn)風(fēng)機(jī)不轉(zhuǎn),且假負(fù)載未加載則需要將其拖放到固定區(qū)域內(nèi),粘貼故障條后進(jìn)行更換處理;若完成加載,則需要佩戴專業(yè)手套將開關(guān)關(guān)閉,再拖放到固定區(qū)域內(nèi),及時更換。若出現(xiàn)焦糊味,需檢查假負(fù)載風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài),運(yùn)行正常則將假負(fù)載開關(guān)關(guān)閉,但保持風(fēng)機(jī)打開,等待其冷卻后,拖放到固定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行后續(xù)檢驗(yàn)與處理;但風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常時,則需要將全部開關(guān)關(guān)閉,假負(fù)載徹底冷卻后拖放到固定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行更換處理。若出現(xiàn)電源線虛接,未完成假負(fù)載加載時重新將電源線插至最終位置即可;但已完成加載則需先確定假負(fù)載能否正常運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)假負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)正常但風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),需要立即關(guān)閉開關(guān)等待假負(fù)載冷卻后檢驗(yàn)有無性能異常再處理,發(fā)現(xiàn)假負(fù)載與風(fēng)機(jī)均能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),需要立即關(guān)閉開關(guān),重新將電源線插到最終位置,再開啟假負(fù)載。
該系統(tǒng)的組成部分包括轉(zhuǎn)子、驅(qū)動裝置、定子外殼。其中轉(zhuǎn)子內(nèi)包含絕緣盤,主要作用則是對定子內(nèi)部進(jìn)行劃分,形成兩條處于相互隔離狀態(tài)的通路,在轉(zhuǎn)換過程中需要保持內(nèi)部處于斷開狀態(tài),因此,通常采用高壓轉(zhuǎn)換在關(guān)機(jī)狀態(tài)下完成轉(zhuǎn)換工作。日常維護(hù)中需要對轉(zhuǎn)換狀態(tài)是否正常進(jìn)行檢查,判斷絕緣盤是否存在異常。
測試節(jié)的應(yīng)用使系統(tǒng)檢測工作更加方便,尤其是在分段檢測過程中,可在不拆卸器件下完成精準(zhǔn)檢測,從而能夠避免因拆裝不當(dāng)導(dǎo)致的器件故障問題。日常維護(hù)中需要測試電纜測試節(jié)工作時的溫度,否則也會因溫度異常而出現(xiàn)燒毀。
該部件主要在角度轉(zhuǎn)向時應(yīng)用,因形狀不同可分為等邊直角彎式轉(zhuǎn)換器、不等邊直角彎式轉(zhuǎn)換器、120°彎式轉(zhuǎn)換器。日常維護(hù)中對其端頭處連接所用的抱箍與法蘭需要進(jìn)行重點(diǎn)檢查,不得出現(xiàn)破損、松動;且轉(zhuǎn)彎位置內(nèi)外導(dǎo)體在長度上不一致,導(dǎo)致電容與特性阻抗均發(fā)生變化,需要采取補(bǔ)償措施,保持電容與特性阻抗穩(wěn)定,常規(guī)做法是將直角部分切掉、增加補(bǔ)償電感,需要維護(hù)中定期測試,分析切掉后深度是否達(dá)標(biāo)。
為實(shí)現(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體的良好接觸,在連接不同型號、制式的硬同軸饋線時均需要使用轉(zhuǎn)換器,避免在連接過程中因阻抗發(fā)生突然而出現(xiàn)反射。而外導(dǎo)體則利用法蘭連接,從對角將螺絲擰緊,保障所有螺絲擰緊方向均一致;若需要使套筒進(jìn)行連接,要注意不得在連接處遺留過寬縫隙,且必須保障喉箍強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。作為系統(tǒng)中發(fā)揮連接作用的關(guān)鍵內(nèi)導(dǎo)體,其表面感應(yīng)電流極強(qiáng),連接上出現(xiàn)問題,則會導(dǎo)致接觸電阻異常增大,連接位置溫度持續(xù)升高,最終燒毀。因此,日常維護(hù)中應(yīng)認(rèn)真檢查內(nèi)導(dǎo)體插芯的插拔力,可通過增加彈簧脹圈,確保內(nèi)外導(dǎo)體處于良好接觸狀態(tài),避免連接不良,并保證饋管中傳輸?shù)碾姶挪〒p耗與反射處于最低。當(dāng)維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)某段硬同軸饋線出現(xiàn)發(fā)熱情況時,及時檢查接觸情況,抱箍接觸不良、接頭處連接不當(dāng)、內(nèi)導(dǎo)體偏差、內(nèi)導(dǎo)體插芯縫隙過大均會導(dǎo)致溫度異常變化,需重新進(jìn)行連接、處理,否則在環(huán)境影響下問題會進(jìn)一步升級;此外插芯也是導(dǎo)致故障多發(fā)的關(guān)鍵原因,在維護(hù)期間若發(fā)現(xiàn)典型現(xiàn)象,需要立即檢查插芯情況,對插芯松動、靠近螺絲連接情況作出調(diào)整,避免隱患升級為故障。
本文對構(gòu)成天饋線系統(tǒng)主要組成部分的維護(hù)與故障處理展開分析,便于更清晰了解不同故障現(xiàn)象出現(xiàn)的原因、處理方法,并明確維護(hù)工作的重點(diǎn),希望為實(shí)踐提供參考與借鑒。且在天饋線系統(tǒng)日常維護(hù)中也需要重視溫度變化、駐波比變化、充氣情況,及時發(fā)現(xiàn)與處理異常,以便減少故障、有效控制故障產(chǎn)生的損失以及所帶來的負(fù)面影響。