中波發(fā)射機(jī)天饋線倒換裝置的自動(dòng)化改造

王鵬　魏雪松

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)內(nèi)蒙古包頭市014010

中波發(fā)射機(jī)天饋線倒換裝置的自動(dòng)化改造

王鵬1魏雪松2

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)內(nèi)蒙古包頭市014010

針對(duì)中波廣播發(fā)射機(jī)天饋線倒換裝置在使用中出現(xiàn)的弊端，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化臺(tái)站的建設(shè)要求，對(duì)原有系統(tǒng)提出一套切實(shí)可行的自動(dòng)化改造方案。經(jīng)過改造提高了發(fā)射機(jī)倒換的速度，同時(shí)提升了設(shè)備的檢修效率。

倒換裝置真空接觸器邏輯控制

1　概述

中波發(fā)射臺(tái)使用的發(fā)射機(jī)天饋線倒換裝置，要求主機(jī)出現(xiàn)故障后，能迅速、可靠的將天饋線倒換至備用發(fā)射機(jī)。同時(shí)，為了能在播出時(shí)段快速完成檢修，要求主備發(fā)射機(jī)在互不影響的情況下同時(shí)啟動(dòng)。

目前，常用的倒換方式有兩種：?jiǎn)握婵战佑|器倒換和電機(jī)倒換。這兩種裝置在使用中都存在一些不足。單真空接觸器僅限于在主備發(fā)射機(jī)與天饋線之間倒換，無法在播出時(shí)間內(nèi)使用假負(fù)載進(jìn)行發(fā)射機(jī)維修、測(cè)試等工作，并且在正常播出期間，存在兩部發(fā)射機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。電機(jī)倒換裝置安裝空間較大，由于該類設(shè)備的通用性質(zhì)，需要手動(dòng)操作倒換動(dòng)作，不能完全適用于所有發(fā)射機(jī)型，機(jī)房操作規(guī)程不能統(tǒng)一，給值機(jī)和管理帶來不便?；谝陨媳锥?，筆者提出一套四端口倒換裝置改進(jìn)方案，完全依照實(shí)際使用需求設(shè)計(jì)，僅通過轉(zhuǎn)換雙聯(lián)動(dòng)開關(guān)，使主備發(fā)射機(jī)在“播出”和“檢修”兩種工作狀態(tài)下工作。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

四端口真空繼電器倒換裝置分為兩個(gè)部分：倒換動(dòng)作裝置和邏輯控制裝置。

2.1倒換動(dòng)作裝置

倒換動(dòng)作裝置的主體是兩個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣性能完全相同的雙刀雙擲真空接觸器（JK真空A、JK真空B），采用并聯(lián)工作方式，對(duì)外提供四個(gè)射頻信號(hào)端口，實(shí)現(xiàn)主機(jī)、備機(jī)在天饋線和假負(fù)載兩者之間倒換。實(shí)際應(yīng)用中，兩組觸點(diǎn)使用銅帶連接，并聯(lián)工作，進(jìn)一步提高了裝置的可靠性。

四個(gè)射頻端口的連接方式，如圖1所示。JK真空A公共端連接天饋線；JK真空B主機(jī)公共端連接假負(fù)載；JK真空A常閉端和JK真空B常開端連接主機(jī)高頻輸出端口；JK真空A常開端和JK真空B常閉端連接備機(jī)高頻輸出端口。

圖1　雙真空接觸器連接圖

真空接觸器選擇JPK-11/008雙刀雙擲真空繼電器，其額定工作電壓13KV，單觸點(diǎn)額定電流35A。對(duì)于載波功率為10KW等級(jí)的中波發(fā)射機(jī)，在功放全部打開時(shí)，調(diào)幅度m=（43-18）/18=1.39時(shí)，峰值功率Pmax=（1+m）2P=57121W。電壓峰值為U=4779V，電流峰值I=33.8A。以上計(jì)算結(jié)果，說明設(shè)備在電氣性能上滿足10KW發(fā)射機(jī)天饋線的發(fā)射要求。

由于真空接觸器連接觸點(diǎn)屬線性器件，無電抗特性，因此，不會(huì)改變射頻端口特性阻抗（50）。使用德力DS7631矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試中波段頻率（520-1610KHz）傳輸特性和反射特性，選取5個(gè)測(cè)試點(diǎn)。儀器輸出功率為5dBm（1V），傳輸特性測(cè)試時(shí)，信號(hào)通過真空接觸器觸點(diǎn)后，幅度和相位的變化，數(shù)據(jù)指標(biāo)符合使用要求；反射特性測(cè)試時(shí)，在真空接觸器公共端接50假負(fù)載，從常閉端測(cè)試駐波比和阻抗變化，數(shù)據(jù)指標(biāo)符合使用要求，見表1。

表1　常閉端測(cè)試駐波比和阻抗變化數(shù)據(jù)指標(biāo)

倒換裝置的動(dòng)作由備機(jī)功放電源交流接觸器和邏輯開關(guān)控制，如圖2所示。備機(jī)將交流輸入開關(guān)電源，通過直流輸出線路上的邏輯控制開關(guān)，驅(qū)動(dòng)真空接觸器動(dòng)作。

圖2　倒換裝置控制電路簡(jiǎn)圖

2.2邏輯控制

整套設(shè)備在“播出”和“檢修”兩種模式下工作，見表2。“播出”模式下，通過互鎖電路，同一時(shí)刻只能啟動(dòng)一部發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)播出發(fā)射機(jī)與天饋線連通，待播發(fā)射機(jī)與假負(fù)載連通，但不能啟動(dòng)?！皺z修”模式下，可以同時(shí)啟動(dòng)兩部發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)播出、檢修備機(jī)時(shí)，主機(jī)與天饋線連接，同時(shí)倒換裝置不動(dòng)作，備機(jī)與假負(fù)載連接。反之，在備機(jī)播出、檢修主機(jī)時(shí)，備機(jī)與天饋線連接，主機(jī)與假負(fù)載連接。

基于以上要求設(shè)計(jì)控制邏輯裝置，由一個(gè)雙聯(lián)動(dòng)開關(guān)（K1、K2），一只DC24V線包繼電器（J自鎖）和兩只AC220V線包繼電器（J主、J備）組成?？紤]到裝置的通用性，裝置不占用發(fā)射機(jī)內(nèi)部工作觸點(diǎn)，邏輯開關(guān)僅使用發(fā)射機(jī)功放交流接觸器提供AC220V，用于啟動(dòng)控制繼電器J主、J備。如圖3所示。

雙聯(lián)動(dòng)開關(guān)在“播出”狀態(tài)下處于斷開位置，實(shí)現(xiàn)兩部發(fā)射機(jī)互鎖。主機(jī)、備機(jī)聯(lián)鎖分別由10KW中波發(fā)射機(jī)外部聯(lián)鎖接口和1KW中波發(fā)射機(jī)+12V開機(jī)電路提供。當(dāng)準(zhǔn)備開啟主機(jī)時(shí)，備機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)，J備線包不得電，使JK備（常閉點(diǎn)）不能斷開，主機(jī)聯(lián)鎖線通過此通路接通，完成啟動(dòng)主機(jī)動(dòng)作。之后，由于J主線包得電，JK主1斷開，備機(jī)連鎖線全部斷開，使其不能啟動(dòng)，達(dá)到互鎖目的。反之亦然。

雙聯(lián)動(dòng)開關(guān)在“檢修”狀態(tài)下處于閉合位置，任何一部發(fā)射機(jī)啟動(dòng)后，通過K1（主機(jī)）K2（備機(jī)）可完成開機(jī)。

當(dāng)備機(jī)播出，主機(jī)檢修時(shí)，按照常規(guī)操作，備機(jī)先開啟。由于JK主2閉合，兩個(gè)真空繼電器線包得電，天饋線倒換至備機(jī)一側(cè)，備機(jī)正常播出。同時(shí)，自鎖用繼電器J自鎖線包得電，JK自鎖閉合，完成真空繼電器保持DC24V。開啟主機(jī)后，雖然JK主2斷開，但不影響備機(jī)播出。主機(jī)在假負(fù)載側(cè)可自由開關(guān)機(jī)進(jìn)行檢修。

當(dāng)主機(jī)播出、檢修備機(jī)時(shí)，主機(jī)先開啟，JK主2斷開，再啟動(dòng)備機(jī)，J真空A、J真空B、J自鎖繼電器不能吸合，天饋線與主機(jī)連接，備機(jī)在假負(fù)載側(cè)工作。

圖3　“播出”狀態(tài)下，邏輯控制連線圖

結(jié)束語

本文提出的改進(jìn)方案，能很好的解決機(jī)房設(shè)備統(tǒng)一規(guī)劃管理的問題。同時(shí)，倒換操作由邏輯電路完成，極大的提高了發(fā)射機(jī)倒換的效率，減輕了值機(jī)員的操作壓力，保證了發(fā)射系統(tǒng)的可靠性，也為標(biāo)準(zhǔn)化臺(tái)站建設(shè)中天饋線系統(tǒng)改造提供了較好的方案。

審稿人：嚴(yán)志剛內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

TN828.1

B

2096-0751（2016）08-0025-03

王鵬內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)工程師魏雪松內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái)助理工程師