论文部分内容阅读
【摘要】DF100A型发射机使用了水冷和蒸发冷却，其冷凝器和外界有热交换，在西藏的冬季，机器停机，冷凝器很容易冻坏。笔者维护DF100A型发射机有着多年丰富工作经验，结合实际，在本文中提供了二套解决冷凝器受凍方案，每套方案都经过了实践验证，都能解决冬季冷凝器结冰问题。通过方案的比较、分析和实践运用，笔者认为第二套方案更加适合本单位。有比较才能提高能力。并对第二种方案中冷凝器指示灯的三种状态作了分析总结，判断问题就更直观，处理工作中遇到的故障更快捷有效。
【关键词】冷凝器风机;偏压启动;高压启动;冷凝器风机指示灯
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.011..028
DF100A型100KW短波发射机采用了自然冷却、强制风冷、水冷、蒸发冷却等冷却方法。水冷系统向蒸发锅和水冷的射频元件供水，水路带走的热量通过冷凝器散出]。强大的冷却系统带走了发射机自身损耗而产生的热能，保证了发射机稳定的运行。我们一般用风机水泵冷凝器来代指冷却系统，这3种设备在发射机中组成冷却系统。西藏拉萨地处3700米的高海拔地区，在冬季，西藏拉萨冬季气温最低能达-16.5℃，冬季月平均气温-16℃。冷凝器风机处有出风口，外界冷空气可以通过出风口进入室内。如果机器处于停机状态，在极端天气情况下，即使不断高末电子管灯丝，在冷凝器风机工作和外界冷空气进入的双重影响下，冷凝器铜管中的水极易快速结冰，产生冰水混合物，乃至严重结冰堵住冷凝器铜管。冷凝器铜管壁很薄。一旦再次启动发射机主控合或者已经启动了主控合，发射机水泵工作，就会导致冷凝器铜管破损漏水。该发射机强大的冷却系统和冬季极端天气之间有了“矛盾”。
在方案执行前，停机后，规定值班人员关闭出风口百叶窗;机器播音时，再打开出风口百叶窗。这种人为措施能防止冷凝器因水结冰导致损坏，但缺点是增加了值班人员冬季的工作负担。一旦值班人员操作失误，例如忘记关窗或者忘记开窗，前者会导致冻坏冷凝器铜管，后者会因水温快速升高，启动保护电路，关闭电子管灯丝而停播。针对西藏拉萨冬季的低温天气，可以在发射机控制部分采取合理有效稳定的措施，避免冷凝器冻坏也不影响机器工作。
我台各技术人员经过讨论和研究，采用“热灯丝”状态法，即停机后让高末级电子管灯丝工作，但要让冷凝器风机停止工作。发射机在停机状态，电子管灯丝继续工作，风机水泵继续工作，电子管保持有“温度”，电子管屏级与蒸发锅就是热交换处，电子管灯丝发热的部分热量通过热传递到循环水，整个水冷系统中的水温就保持一定温度，经过实践验证，一般能达15℃以上，这样水就不结冰了。整个方案的核心就是控制冷凝器风机运转的时机，在需要它的时候工作，不需要则停止。
笔者结合实际，归纳总结2套方案，并分析其原理和利弊，以供广大一线工作者参考。
1. 方案一 偏压启动控制冷凝器风机工作方案
1.1 偏压启动控制方案措施
参考图1和图2，去掉原1K4-A1和1K3-13之间的连线，重新做线将1K4-A1与1K21-L3连接。并做两根新线，一根将1K5-L4与1K4-L4连接，另一根将1K5-T4与1K4-T4连接，这两根线作用是让1K5（L4，T4）代替1K4（L4，T4）的闭锁功能。
1.2 偏压启动控制方案原理
首先了解DF100A型发射机原冷却系统的控制逻辑，见图1，图中E3、E4是机器母线排之一，E3和E4之间交流电压为115VAC，E4接地。在按下主控合按钮后，主控合控制继电器1K1A线包得电，其常开接点（13，14）闭合;1K49检测外电正常情况下，COM端和NO端闭合;水泵控制继电器1K3线包得电，水泵运转;水泵控制继电器1K3的接点（14，13）接通，使得冷凝器风机继电器1K4的线包和主风机继电器1K5的线包得电，冷凝器风机和主风机工作。其控制逻辑是，完成主控合操作后，水泵、冷凝器风机、主风机就会工作，然后电子管正常加上灯丝。
见图1，取消水泵控制继电器1K3（14，13）接点对1K4的控制，见图2，改为偏压控制继电器1K21的辅助接点（T3，L3）控制冷凝器风机接触器1K4线包的通断。
见图2，当机器主控合操作完成后，1K1A线包得电，其（13，14）接点闭合;1K49检测外电正常情况下，COM端和NO端闭合;1K3线包得电，水泵工作;1K3（14，13）闭合，使得1K5线包得电，主风机工作;此时，1K4线包还没有得电，没有工作。简言之，改动后，机器完成主控合操作后，水泵、主风机工作，电子管会正常加上灯丝，唯独冷凝器风机没有工作。
冷凝器风机什么时候工作呢？见图2，由于改动后冷凝器风机控制继电器1K4受控于偏压控制继电器1K21，逻辑意义是只能在电子管加上偏压后，冷凝器风机才工作;电子管失去偏压后，冷凝器风机停止工作。机器开机播音时，电子管偏压加上，冷凝器风机工作。机器停机后，人为断开机器围网门开关，1K21线包失电，电子管失去偏压，见图2，1K21（T3，L3）断开，1K4线包失电，冷凝器停止工作。此时，电子管灯丝、水泵、主风机正常，机器水温因电子管灯丝的传热，保持在15℃-45℃左右。保障了停机后，循环水不结冰。
见图2，1K5（L4，T4）是在原水泵回路中增加的部分。在原控制图1中，操作主控断后，1K1A（13，14）断开，1K2（5，8）常闭接点在8分钟后断开。图1中1K4的常开接点（L4，T4）在1K3、1K4和1K5的线包回路中有自保闭锁作用，能在8分钟左右后断水泵、冷凝器风机和主风机。见图2，修改后，1K4受控于1K21，其接点（L4，T4）自保作用失效。1K5（L4，T4）替代1K4（T4，L4）的自保闭锁功能，但只对1K3和1K5有自保闭锁作用。操作主控断后，能在8分钟左右后断水泵、主风机。 1.3 偏压启动控制方案优缺点
偏压启动控制方案能有效解决冬季停机后发射机循环水不结冰，但必须在停机后人为断开围网门开关，才能控制冷凝器风机停止工作。如果不断开围网门开关，1K21就保持启动状态，见图2，冷凝器风机就一直工作。
2. 方案二 高压合启动控制冷凝器风机方案
2.1 高压合启动控制冷凝器风机方案措施
参考图1和图3，在高压合控制继电器1K22A上加装常开辅助接点（53，54）。去掉原1K4-A1和1K3-13之间的连线，重新做线将1K4-A1与1K22-54连接。并做两根新线，一根将1K5-L4与1K4-L4连接，另一根将1K5-T4与1K4-T4连接，方案一同理，这两根线作用是让1K5（L4，T4）代替1K4（L4，T4）。我台部分发射机没有加装1K4辅助接点，增加安装发射机1K4常闭辅助接点（61，62），参考图4，1K4-62端子接地，1K4-61端子接6TB4-15。增加1K4（61，62）的目的是控制冷凝器风机指示灯的红灯。
2.2 高压启动控制冷凝器风机方案原理
参考图1，取消水泵控制继电器1K3（14，13）接点对1K4的控制，见图3，改为高压合控制继电器1K22A的常开辅助接点（53，54）控制冷凝器风机接触器1K4线包的通断。
其原理同偏压控制方案相同。在此不再赘述。其重要区别是，此方案是高压合控制继电器1K22A控制冷凝器风机控制继电器1K4。见图3，当发射机停机断高压后，高压合控制继电器1K22A（53，54）接点断开，1K4线包失电，冷凝器风机停止工作。此时，发射机电子管灯丝没断，机器水温因电子管灯丝的传热，保持在15℃-45℃，循环水就不结冰了。当机器恢复播音加高压后，1K22A启动，1K4启动，冷凝器风机工作。
见图3，1K6受控于水温开关5S1，当水温大于65℃时，水温接点5S1断开，1K6线包失电，见图4，则1K6（4，12）闭合，机器面板上的冷凝器风机指示灯6S31红灯亮。当水温正常不超过65℃时，见图4，1K6（8，12）闭合，冷凝器风机指示灯6S31綠灯亮。在本方案中，见图4，增加了1K4常闭辅助接点（61，62）对冷凝器风机指示灯6S31中红灯的控制。其逻辑意义是，冷凝器风机停止工作，冷凝器风机指示灯6S31红灯亮。
2.3 高压合启动控制冷凝器风机方案的优点
停机断高压后，不需要其他操作，高压一断，冷凝器风机就停止了工作，原理同方案一，冷却系统的水不结冰。经过多年的实践运用，我们采用了方案二。
3. 关于方案二中增加冷凝器风机指示灯控制的重要性
见图4，图中1K4（62，61）常闭辅助接点对于部分机器是增加的，有的机器出厂就有。但实行了此方案后，这个接点很重要。原冷凝器指示灯6S31由1K6水温继电器控制，水温大于65℃就亮红灯，水温正常就亮绿灯。1K4是冷凝器风机交流接触器控制器，1K4线包的通断代表了冷凝器风机的工作状态。一旦其线包断电，冷凝器风机停止工作，1K4（62，61）常闭接点闭合，图4中6S31红灯亮。反之，冷凝器风机工作，1K4（62，61）断开，6S31红灯不亮。通过分析得出结论：6S31红灯亮的条件，可能是水温过高，或者是冷凝机风机停止工作。6S31的绿灯亮的条件是水温正常。6S31的绿灯和红灯都亮的条件，一是水温正常，二是冷凝器风机不工作。
分析了工作原理后，我们就可以根据机器面板冷凝器风机指示灯的颜色来直观判断机器某种状态。
第一种状态，见图4，6S31亮绿色，逻辑意义是水温正常且冷凝器风机在正常工作。如果冷凝器风机不正常工作，就会使得6S31红灯亮。
第二种状态，见图4，6S31亮红色。逻辑意义是，机器水温过高或者冷凝器风机停止工作。
第三种状态，见图4，6S31亮橙色，即红灯与绿灯都亮。逻辑意义是，机器水温肯定正常且冷凝器风机没有工作。断高压后冷凝器指示灯亮橙色，如果不是橙色，假设是红色，就说明方案二失败。根据灯的三种颜色状态，可以检验方案二的成败。使用了方案二，当机器停机断高压后，机器水温正常，6S31的绿灯保持亮;1K4线包失电，冷凝器风机停止了工作，见图4，1K4（62，61）常闭接点闭合，6S31的红灯亮，工作人员能看见面板冷凝器指示灯由绿色变橙色。简而言之，高压状态冷凝器面板指示灯是绿色的，断高压后，冷凝器面板指示灯是橙色的。当机器恢复高压后，冷凝器面板指示灯由橙色变为绿色。
工作人员通过冷凝器面板指示灯颜色的状态，就能判定机器水温和冷凝器风机工作状态，非常直接快速，工作效率提高。
4. 结语
第一种方案运行了半个月左右，第二种方案在我台被落实至今，经受住时间的验证。这两种方案都不需要过多的成本投入，每年根据气候变化，变动几根线就解决了问题，还稳定有效、方便、快捷。随着时代的进步，将来该发射机可能会有新的改造和变动，应对的方法也会与时俱进。愿此文能给予广大一线工作人员参考意义，经得住考验的方案才能可靠、合理而稳定。
参考文献：
[1]无线电台管理局岗位培训教材编写组.第五章 控制系统[J].《DF100A型100KW短波发射机》，2020，214-214.
作者简介：蒋东华（1975-），男，汉族，四川通江人，国家广播电视总局六〇二台高级工程师，研究方向：广播发射。
【关键词】冷凝器风机;偏压启动;高压启动;冷凝器风机指示灯
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.011..028
DF100A型100KW短波发射机采用了自然冷却、强制风冷、水冷、蒸发冷却等冷却方法。水冷系统向蒸发锅和水冷的射频元件供水，水路带走的热量通过冷凝器散出]。强大的冷却系统带走了发射机自身损耗而产生的热能，保证了发射机稳定的运行。我们一般用风机水泵冷凝器来代指冷却系统，这3种设备在发射机中组成冷却系统。西藏拉萨地处3700米的高海拔地区，在冬季，西藏拉萨冬季气温最低能达-16.5℃，冬季月平均气温-16℃。冷凝器风机处有出风口，外界冷空气可以通过出风口进入室内。如果机器处于停机状态，在极端天气情况下，即使不断高末电子管灯丝，在冷凝器风机工作和外界冷空气进入的双重影响下，冷凝器铜管中的水极易快速结冰，产生冰水混合物，乃至严重结冰堵住冷凝器铜管。冷凝器铜管壁很薄。一旦再次启动发射机主控合或者已经启动了主控合，发射机水泵工作，就会导致冷凝器铜管破损漏水。该发射机强大的冷却系统和冬季极端天气之间有了“矛盾”。
在方案执行前，停机后，规定值班人员关闭出风口百叶窗;机器播音时，再打开出风口百叶窗。这种人为措施能防止冷凝器因水结冰导致损坏，但缺点是增加了值班人员冬季的工作负担。一旦值班人员操作失误，例如忘记关窗或者忘记开窗，前者会导致冻坏冷凝器铜管，后者会因水温快速升高，启动保护电路，关闭电子管灯丝而停播。针对西藏拉萨冬季的低温天气，可以在发射机控制部分采取合理有效稳定的措施，避免冷凝器冻坏也不影响机器工作。
我台各技术人员经过讨论和研究，采用“热灯丝”状态法，即停机后让高末级电子管灯丝工作，但要让冷凝器风机停止工作。发射机在停机状态，电子管灯丝继续工作，风机水泵继续工作，电子管保持有“温度”，电子管屏级与蒸发锅就是热交换处，电子管灯丝发热的部分热量通过热传递到循环水，整个水冷系统中的水温就保持一定温度，经过实践验证，一般能达15℃以上，这样水就不结冰了。整个方案的核心就是控制冷凝器风机运转的时机，在需要它的时候工作，不需要则停止。
笔者结合实际，归纳总结2套方案，并分析其原理和利弊，以供广大一线工作者参考。
1. 方案一 偏压启动控制冷凝器风机工作方案
1.1 偏压启动控制方案措施
参考图1和图2，去掉原1K4-A1和1K3-13之间的连线，重新做线将1K4-A1与1K21-L3连接。并做两根新线，一根将1K5-L4与1K4-L4连接，另一根将1K5-T4与1K4-T4连接，这两根线作用是让1K5（L4，T4）代替1K4（L4，T4）的闭锁功能。
1.2 偏压启动控制方案原理
首先了解DF100A型发射机原冷却系统的控制逻辑，见图1，图中E3、E4是机器母线排之一，E3和E4之间交流电压为115VAC，E4接地。在按下主控合按钮后，主控合控制继电器1K1A线包得电，其常开接点（13，14）闭合;1K49检测外电正常情况下，COM端和NO端闭合;水泵控制继电器1K3线包得电，水泵运转;水泵控制继电器1K3的接点（14，13）接通，使得冷凝器风机继电器1K4的线包和主风机继电器1K5的线包得电，冷凝器风机和主风机工作。其控制逻辑是，完成主控合操作后，水泵、冷凝器风机、主风机就会工作，然后电子管正常加上灯丝。
见图1，取消水泵控制继电器1K3（14，13）接点对1K4的控制，见图2，改为偏压控制继电器1K21的辅助接点（T3，L3）控制冷凝器风机接触器1K4线包的通断。
见图2，当机器主控合操作完成后，1K1A线包得电，其（13，14）接点闭合;1K49检测外电正常情况下，COM端和NO端闭合;1K3线包得电，水泵工作;1K3（14，13）闭合，使得1K5线包得电，主风机工作;此时，1K4线包还没有得电，没有工作。简言之，改动后，机器完成主控合操作后，水泵、主风机工作，电子管会正常加上灯丝，唯独冷凝器风机没有工作。
冷凝器风机什么时候工作呢？见图2，由于改动后冷凝器风机控制继电器1K4受控于偏压控制继电器1K21，逻辑意义是只能在电子管加上偏压后，冷凝器风机才工作;电子管失去偏压后，冷凝器风机停止工作。机器开机播音时，电子管偏压加上，冷凝器风机工作。机器停机后，人为断开机器围网门开关，1K21线包失电，电子管失去偏压，见图2，1K21（T3，L3）断开，1K4线包失电，冷凝器停止工作。此时，电子管灯丝、水泵、主风机正常，机器水温因电子管灯丝的传热，保持在15℃-45℃左右。保障了停机后，循环水不结冰。
见图2，1K5（L4，T4）是在原水泵回路中增加的部分。在原控制图1中，操作主控断后，1K1A（13，14）断开，1K2（5，8）常闭接点在8分钟后断开。图1中1K4的常开接点（L4，T4）在1K3、1K4和1K5的线包回路中有自保闭锁作用，能在8分钟左右后断水泵、冷凝器风机和主风机。见图2，修改后，1K4受控于1K21，其接点（L4，T4）自保作用失效。1K5（L4，T4）替代1K4（T4，L4）的自保闭锁功能，但只对1K3和1K5有自保闭锁作用。操作主控断后，能在8分钟左右后断水泵、主风机。 1.3 偏压启动控制方案优缺点
偏压启动控制方案能有效解决冬季停机后发射机循环水不结冰，但必须在停机后人为断开围网门开关，才能控制冷凝器风机停止工作。如果不断开围网门开关，1K21就保持启动状态，见图2，冷凝器风机就一直工作。
2. 方案二 高压合启动控制冷凝器风机方案
2.1 高压合启动控制冷凝器风机方案措施
参考图1和图3，在高压合控制继电器1K22A上加装常开辅助接点（53，54）。去掉原1K4-A1和1K3-13之间的连线，重新做线将1K4-A1与1K22-54连接。并做两根新线，一根将1K5-L4与1K4-L4连接，另一根将1K5-T4与1K4-T4连接，方案一同理，这两根线作用是让1K5（L4，T4）代替1K4（L4，T4）。我台部分发射机没有加装1K4辅助接点，增加安装发射机1K4常闭辅助接点（61，62），参考图4，1K4-62端子接地，1K4-61端子接6TB4-15。增加1K4（61，62）的目的是控制冷凝器风机指示灯的红灯。
2.2 高压启动控制冷凝器风机方案原理
参考图1，取消水泵控制继电器1K3（14，13）接点对1K4的控制，见图3，改为高压合控制继电器1K22A的常开辅助接点（53，54）控制冷凝器风机接触器1K4线包的通断。
其原理同偏压控制方案相同。在此不再赘述。其重要区别是，此方案是高压合控制继电器1K22A控制冷凝器风机控制继电器1K4。见图3，当发射机停机断高压后，高压合控制继电器1K22A（53，54）接点断开，1K4线包失电，冷凝器风机停止工作。此时，发射机电子管灯丝没断，机器水温因电子管灯丝的传热，保持在15℃-45℃，循环水就不结冰了。当机器恢复播音加高压后，1K22A启动，1K4启动，冷凝器风机工作。
见图3，1K6受控于水温开关5S1，当水温大于65℃时，水温接点5S1断开，1K6线包失电，见图4，则1K6（4，12）闭合，机器面板上的冷凝器风机指示灯6S31红灯亮。当水温正常不超过65℃时，见图4，1K6（8，12）闭合，冷凝器风机指示灯6S31綠灯亮。在本方案中，见图4，增加了1K4常闭辅助接点（61，62）对冷凝器风机指示灯6S31中红灯的控制。其逻辑意义是，冷凝器风机停止工作，冷凝器风机指示灯6S31红灯亮。
2.3 高压合启动控制冷凝器风机方案的优点
停机断高压后，不需要其他操作，高压一断，冷凝器风机就停止了工作，原理同方案一，冷却系统的水不结冰。经过多年的实践运用，我们采用了方案二。
3. 关于方案二中增加冷凝器风机指示灯控制的重要性
见图4，图中1K4（62，61）常闭辅助接点对于部分机器是增加的，有的机器出厂就有。但实行了此方案后，这个接点很重要。原冷凝器指示灯6S31由1K6水温继电器控制，水温大于65℃就亮红灯，水温正常就亮绿灯。1K4是冷凝器风机交流接触器控制器，1K4线包的通断代表了冷凝器风机的工作状态。一旦其线包断电，冷凝器风机停止工作，1K4（62，61）常闭接点闭合，图4中6S31红灯亮。反之，冷凝器风机工作，1K4（62，61）断开，6S31红灯不亮。通过分析得出结论：6S31红灯亮的条件，可能是水温过高，或者是冷凝机风机停止工作。6S31的绿灯亮的条件是水温正常。6S31的绿灯和红灯都亮的条件，一是水温正常，二是冷凝器风机不工作。
分析了工作原理后，我们就可以根据机器面板冷凝器风机指示灯的颜色来直观判断机器某种状态。
第一种状态，见图4，6S31亮绿色，逻辑意义是水温正常且冷凝器风机在正常工作。如果冷凝器风机不正常工作，就会使得6S31红灯亮。
第二种状态，见图4，6S31亮红色。逻辑意义是，机器水温过高或者冷凝器风机停止工作。
第三种状态，见图4，6S31亮橙色，即红灯与绿灯都亮。逻辑意义是，机器水温肯定正常且冷凝器风机没有工作。断高压后冷凝器指示灯亮橙色，如果不是橙色，假设是红色，就说明方案二失败。根据灯的三种颜色状态，可以检验方案二的成败。使用了方案二，当机器停机断高压后，机器水温正常，6S31的绿灯保持亮;1K4线包失电，冷凝器风机停止了工作，见图4，1K4（62，61）常闭接点闭合，6S31的红灯亮，工作人员能看见面板冷凝器指示灯由绿色变橙色。简而言之，高压状态冷凝器面板指示灯是绿色的，断高压后，冷凝器面板指示灯是橙色的。当机器恢复高压后，冷凝器面板指示灯由橙色变为绿色。
工作人员通过冷凝器面板指示灯颜色的状态，就能判定机器水温和冷凝器风机工作状态，非常直接快速，工作效率提高。
4. 结语
第一种方案运行了半个月左右，第二种方案在我台被落实至今，经受住时间的验证。这两种方案都不需要过多的成本投入，每年根据气候变化，变动几根线就解决了问题，还稳定有效、方便、快捷。随着时代的进步，将来该发射机可能会有新的改造和变动，应对的方法也会与时俱进。愿此文能给予广大一线工作人员参考意义，经得住考验的方案才能可靠、合理而稳定。
参考文献：
[1]无线电台管理局岗位培训教材编写组.第五章 控制系统[J].《DF100A型100KW短波发射机》，2020，214-214.
作者简介：蒋东华（1975-），男，汉族，四川通江人，国家广播电视总局六〇二台高级工程师，研究方向：广播发射。