试论短波发射机的安全保护系统

张斌



试论短波发射机的安全保护系统

张斌

国家新闻出版广电总局2023台，海南 临高 571800

在高压以及高强流下，倘若短波发射器强行运行，一旦发生故障，将会中断其运行，这将对以后的安全播出种下许多弊端，甚至还会造成一些人员伤害。建立安全保护系统是非常有必要的。

短波发射机；安全保护系统；设计思路

1 短波发射机安全保护系统的设计理念

1.1 短波发射机安全保护系统的设计思路

本次研究中，对短波发射机的安全保护系统进行分析研究时，将100千瓦短波发射机作为实例来进行分析，在开展其安全保护系统设计工作的过程中，充分考虑了所有软件、硬件系统存在的可能影响发射机设备正常运行的因素，严格按照首先确保“人身安全”，之后是“设备安全”，最后是“播音安全”的原则，对所有安全保护措施进行了归类，并确定了相应的优先级，对其安全系统的分类进行分析总结，主要表现为：（1）对人身安全实施保护的安全保护系统，安全保护系统中对“人身安全”所采取的保护措施主要包括：钥匙联锁系统、门开关、紧急开关、接地系统、带电设备的布局设计和防护设施以及安全告警灯等；（2）对设备安全实施保护的安全保护系统，安全保护系统中对“设备安全”所采取保护的措施主要包括：电流电压的越限保护、功率与驻波比的实时监测、板极损耗的监测、PSM紧急关断保护、板压封锁保护、射频打火检测、利用过流自动断开空气开关对线路进行保护、利用热跳继电器进行过热保护、使用放电球或压敏电阻进行过压保护、冷却风水温度监测、冷却风水流量监测以及天线负载的互锁保护等；（3）对播音安全实施保护的安全保护系统，安全保护系统中对“播音安全”所采取的保护措施主要包括：高效智能的自动调谐系统、瞬间过流时自动快速恢复播出功能、短时间内多次过流时自动降功率维持播出机制、控制系统故障或重新启动时维持原状态播出机制以及中央控制系统的热备份机制等。

1.2 短波发射机安全保护系统的要求

首先，短波发射机安全保护系统应该具备层析清晰的特点，本次研究中的100千瓦短波发射机的安全保护系统设计过程中，为了满足层析清晰的要求，其应用了三层控制结构，以便于对设备实施有效的保护，[1]主要表现为：（1）第一层是联锁保护层：主要用于保护人身安全，采用硬件联锁开关，在其断开时，能立刻关断高压，其中，主要包括：门开关、接地钩、紧急按钮等；（2）第二层是硬件保护层：采用一定数量的芯片组成纯硬件逻辑控制系统，其发出的控制信号相对于其他软件级控制信号有更高的优先级，在发射机有故障时，能直接控制发射机维持在一个安全的运行状态，如在运行状态下检测到冷却风出现故障，则发射机会直接降到黑灯丝状态，防止因冷却不足损坏设备；（3）第三层是软件保护层：软件实时采集发射机多个运行数据并加以判断，发现异常时，及时向硬件系统发出相应指令，如监测到电子管板耗达到设定的临界数值时，软件会发出告警，当板耗继续增大，超出设定的保护值时，会及时向硬件发出关断高压命令。

其次，其短波发射机的安全保护系统应该具备可靠性的特点，100千瓦短波发射机的安全保护系统对可靠性有着高标准的要求，在系统的多个设计环节上都有所体现，举几个简单的例子予以说明：（1）防电击保护措施：发射机在系统设计时，将带电设备尽量安装在相对独立区域，并将所有带电部位均采用防护罩等隔离，全机在各带电机箱处都配置了接地钩，保证维护人员在任何位置作业时，都能够方便地取到接地钩放电。上面涉及的方案都是为确保维修工人的安全，防止遭到电击而采取的；（2）完备的接地体系：在各个高压区域及给电子管供电的电源处，都与发射机的接地保护体系相连，当把开关连接到大地时，功率相关的模块就能被立即放电，而电子管相关的板压以及帘栅压也会被立即接地，而且，高压柜没电时，它里边部分也是接地的，这一系列的方案共同保证了维修工人在工作时的安全。另外，发射机的高频机柜、高压柜、低压柜、稳压柜、风机柜、模块机箱、围网、桥架等所有设备在与高频地网连接的同时，又通过接地铜皮全部连接在一起，形成一个等电位体，为维护人员创造了一个安全可靠的工作环境；（3）联锁钥匙形成互锁：所有的门钥匙统一集中在接地保护开关处，门开关钥匙与接地保护开关钥匙形成互锁，即只有保护开关可靠接地时，才能取下门钥匙开门。另外，接地保护开关钥匙和高压柜的联锁钥匙绑在一起，只有高压柜断开后，才能取下钥匙将保护开关接地，这样环环相扣形成了可靠的联锁保护系统。

2 短波发射机安全保护系统的改进措施

2.1 积极提升短波发射机的故障预判能力

传统的故障处理方式中，容易由于故障的存在导致出现一段时间的停播，如果能提前预判一些可能出现的故障，及时发现隐患，并使故障消除在萌芽阶段，将会更加有效地保护设备的安全，并大幅提高安全播出不间断，比方说：对于发射机来说，一些重要的器件，特别是真空器件在故障前其工作状态会发生变化，因此可以通过对器件的各种指标和参数进行检测，检验其工作状态，以此来起到一个预警的作用。若器件的状态发生异常，就会立即报警，提前警示技术人员，及时的解决隐患和问题，以此来有效的提升设备的安全性能以及播音安全。

2.2 对短波发射机及其天线的联锁保护给予改进

发射机充当单一运作系统，为了运转之通用性，整个运作设计中，和天线系统之间仅仅有简易方便之互锁，这种通讯方式是有瑕疵的，根本难以知道运作中的天线信息。所以，本地进行开机工作，就必须人工检查天线是不是已经接在对应的上面，如果接不对天线，系统就不能回应天线出现错误的警示，由此引发设备失控，造成危险。可以考虑完善100kW短波发射机的智能化体系，提高发射机和天线的联锁判断水平，达到全覆盖保障。

[1]苗运平.试论短波发射机的安全保护系统[J].山东工业技术，2014（5）：34.

TN838

A

1009-6434（2016）04-0078-01