李 岩,郝德鑫
(解放军第210医院 放射科,辽宁大连116021)
TOSHIBA MDX-8000A 多功能X线机高压故障维修一例
李 岩,郝德鑫
(解放军第210医院 放射科,辽宁大连116021)
通过对TOSHIBA MDX-8000A 多功能X线机高压故障现象及高压电路的测试、检查和分析,确定该故障是X线球管管套内旋转阳极绝缘固定架高压漏电引起。
高压系统;X线球管;旋转阳极
我院TOSHIBA MDX-8000A 多功能C型臂1000mA X线机主要用于外周血管介入治疗、造影及胃肠透视检查,设备工作稳定性要求比一般诊断用X线机高,以确保治疗及检查过程顺利进行。
故障现象:①2011年夏季,我院使用3年多的TOSHIBA MDX-8000A 多功能C型臂X线机进行透视(FLUOROSCOPY )操作,当高压接近100kV条件时,经常报60000063错误,查使用手册该错误代码提示:“X-ray tube discharge detection”,X线机连锁保护不出高压,需重新开机才能继续使用。②1个多月后,某次开机使用时听到机柜中旋转阳极启动器箱内“啪”一声响,报60000088错误,查使用手册该错误代码提示:“Main current does not flow”,X线机不能正常工作。
故障检查:①检查启动器,错误代码60000088提示:旋转阳极启动器STARTER主绕组输出电流为0。随机资料显示,正常状态时,该机开机后旋转阳极以3000转/秒低速旋转,运行电压48V,频率60Hz;报错后实测启动器STARTER输出电压为0V。可以判断启动器STARTER故障。参考该机随机资料中启动器单元电路图(图号3XW19-0250A),测量发现2个型号为2MBI50N-120的IGBT模块均击穿损坏;参考该机启动器STARTER主逆变器电路图(图号2XW19-0241),测量发现4块主逆变电路板上24个20GL2C41A二极管,有7只击穿损坏。启动器STARTER损坏原因待定。②检查X线球管及管套,错误代码60000063提示:X线球管内部放电,放电部位不易确定,可能引起放电的原因有:高压电缆插座漏电、球管管套内高压绝缘油耐压降低、管芯内部真空度下降等。将整套球管拆封,分别将高压电缆插座、高压绝缘油和管芯做高压耐压试验,120kV条件下耐压均正常,未能确定高压放电故障点。为保险起见更换新高压绝缘油,注油、排气、封装球管。
故障分析与排除:①更换启动器STARTER中2只损坏的IGBT模块和主逆变电路板上7只20GL2C41A二极管。测试修复的STARTER时要注意,从安全角度考虑不能直接将旋转阳极定子绕组做启动器STARTER的负载,必须先做空载测试;为了屏蔽启动器STARTER中 CPU控制板的空载保护功能,我们采取欺骗CPU的方法,参考该机STARTER CPU控制板电路图(图号3XW19-0253),在电阻R32上并联一只100Ω电阻,使D20负极对地电压为3V,在电阻R33上并联一只3kΩ电阻,使D21负极对地电压为0.65V,这样可以保证CPU控制板对旋转阳极主、辅工作电流值的判断正确。先给启动器STARTER加220V交流电,测量其输出端空载电压为52V,60Hz.与标准值接近。再将旋转阳极定子绕组连接到启动器STARTER输出端,实测其低速、高速旋转时工作电压及频率和刹车电压均符合手册给定值,启动器STARTER修复完成。考虑到启动器STARTER受损主要是输出部分的器件,分析原因可能是有高压串入启动器STARTER,此高压最大可能来自于旋转阳极定子绕组,而且与X线球管内部高压放电有关。这提示X线球管内部可能存在高压绝缘不良的器件。②再次拆开X线球管管套,排出高压绝缘油后,仔细观察旋转阳极定子绕组,未发现异常,用2.5kV兆欧表测量其对地绝缘性能,符合要求。拆下X线球管阳极端形为碗状的旋转阳极绝缘固定架,擦拭干净,仔细观察发现上面有走电的痕迹,做绝缘固定架高压绝缘性能实验,在80-90kV时有放电打火现象,说明其高压绝缘性不良,必须更换。由于无法买到原厂生产的绝缘固定架,整体更换球管及管套价格昂贵,最后我们在某维修公司闲置的X线球管管套中找到了同款绝缘固定架,经120kV高压绝缘性实验后装到我院X线球管管套中,装机后开机实测,手动透视模式下从60kV起,间隔5kV提升高压,透视1min,直到120kV时,机器工作正常。X线球管管套内高压放电故障排除。
结论:在高频大功率X线机高压故障维修中,由于缺少有效的高压在线测试手段,精准判断高压故障点是比较困难的,通常采用离线测试方法或替代法,本机维修过程中由于不具备替代条件,无法使用替代方法。后来出现启动器STARTER因高压放电损坏,我们才据此分析判断出可能的高压放电故障点,代价是比较大的。由于该型号多功能机使用瓦里安G14345型1.5MW高速金属壳X线球管,开机后旋转阳极就以每秒3千转的速度旋转, 旋转阳极产热量较大、周围温度较高,对绝缘固定架产生影响,会导致其绝缘性能降低,该绝缘固定架一端固定X线球管阳极接线柱,另一端固定旋转阳极定子绕组,其绝缘性能降低导致阳极高压串入旋转阳极定子绕组,进入启动器STARTER输出端,损坏STARTER。本例故障维修虽然过程曲折,但是相比花费几十万元更换X线球管及管套还是值得做的。
2014-01-18
TH774
B
1002-2376(2014)04-0086-02