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摘要:從一次CINRAD/SC新一代天氣雷達工作過程中遇到的雷達產(chǎn)品異常故障現(xiàn)象，結(jié)合雷達發(fā)射機和接收機工作原理，具體分析了故障維修過程和故障原因，通過更換備件，使故障得以排除。

關(guān)鍵詞:雷達;產(chǎn)品異常;故障分析

CINRAD/SC新一代天氣雷達(以下簡稱雷達)發(fā)射系統(tǒng)為主振放大式全相參大功率發(fā)射機。它將頻率合成器輸出的小功率高頻信號經(jīng)微波固態(tài)功率放大器放大，放大的微波信號推動末端速調(diào)管功率放大器，為雷達提供一高頻大功率的微波震蕩窄脈沖，經(jīng)饋線送入天線系統(tǒng)向空間發(fā)射，用以探測大氣的氣象信息［1］。發(fā)射機主要由高壓調(diào)制器系統(tǒng)和微波鏈路系統(tǒng)組成。調(diào)制器采用可控硅(SCR)作的調(diào)制器。SCR調(diào)制器在放電觸發(fā)脈沖的作用下，把人工線上的儲能轉(zhuǎn)換成速調(diào)管所需的脈沖信號。雷達接收系統(tǒng)由接收機、接收監(jiān)控、接收電源分機和雙通道脈沖功率計組成。其主要目的是接收回波信號和給發(fā)射機提供激勵信號。因而接收機功能和發(fā)射激勵信號正常與否是至關(guān)重要的［2］。雷達系統(tǒng)設(shè)有報警功能，對大部分故障能準確定位，但對于一些性能變差而導致的故障，系統(tǒng)則可能不能給出報警信息。以下是一例雷達產(chǎn)品異常卻無報警的故障實例分析。

1故障現(xiàn)象

2018年7月11日14時左右，臺風“瑪莉亞”開始影響贛州，風速加大，最東面的石城、寧都開始飄雨。此時，贛州雷達狀態(tài)完全正常，基數(shù)據(jù)及產(chǎn)品生成傳輸也完成正常，雷達實時監(jiān)控顯示屏、ASOM運行監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)、江西省氣象業(yè)務數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)和我局自主研發(fā)的雷達基數(shù)據(jù)與產(chǎn)品傳輸報警系統(tǒng)均顯示正常，無任何報警。而且，省局大探中心和信息中心監(jiān)控也顯示正常，無報警。但技術(shù)人員卻發(fā)現(xiàn)雷達產(chǎn)品不正常，是假圖，干干凈凈一點回波也沒有，類似沒開高壓。這顯然與實況不符。再對比其他雷達站產(chǎn)品圖，發(fā)現(xiàn)本站雷達產(chǎn)品確實不正常。本文從這次雷達工作過程中遇到的雷達產(chǎn)品異常現(xiàn)象，結(jié)合雷達發(fā)射機和接收機工作原理，具體分析了故障維修過程和故障原因。

2維修活動［3］

第一，因產(chǎn)品類似沒開高壓，故先作遠程檢查并重啟高壓，故障現(xiàn)象沒有排除。第二，前往雷達站現(xiàn)場排查故障。檢查發(fā)射柜面板各儀表讀數(shù)正常，但調(diào)制機柜注電流為40、反峰電流為0，接收機柜－600V讀數(shù)為24，均偏小。第三，關(guān)高壓，變換參數(shù)進行測試和標校檢查，系統(tǒng)標校檢查，顯示回波不正常。之后雷達便不能開啟了，調(diào)制機柜功放電源、注電流、油溫、遙控、天線安全、燈絲欠流、燈絲過流、門開關(guān)告警，雷達高壓無激勵嘯叫聲。第四，初步判斷為接收系統(tǒng)放電管、－600V電源或場放故障。第五，準備更換放電管，拆卸時發(fā)現(xiàn)放電管信號電纜軸芯線斷了，因本站和廠家均無備份線，簡單塞進擰緊后可正常使用;準備換－600V時，發(fā)現(xiàn)－600V電源線有脫焊現(xiàn)象，重新焊接后－600V電源電壓恢復正常(100V);測量場放正常，未動;開機，加高壓，但雷達高壓無激勵嘯叫聲，還是沒有回波。第六，繼續(xù)排查發(fā)射系統(tǒng)故障，提示賦能過流，注電流、反峰電流、高功率電壓均很小或無;檢查充電控制分機，打開面板發(fā)現(xiàn)電線與機柜有明顯的過壓燒痕，襯墊泡沫已融化，懷疑是可控硅問題;查調(diào)制器保護電路及檢測可控硅管是否被擊穿，發(fā)現(xiàn)3－4擊穿短路，但無備件沒法換;重新處理懸空電纜防對地打火，查看圖紙看電路等。其間每次處理完都嘗試開機，加高壓，但雷達高壓依然無激勵嘯叫聲，故障無法修復。第七，由于雷達高壓一直無激勵嘯叫聲，懷疑高壓電容燒壞，用萬用表測量高壓電容，已擊穿，而且外觀有燒黑痕跡，判斷高壓電容燒壞，更換新的高壓電容后再開機，開啟高壓后，激勵嘯叫聲恢復，回波終于出來了，經(jīng)調(diào)試轉(zhuǎn)速，雷達狀態(tài)、產(chǎn)品、傳輸恢復正常。雷達無回波故障排除。但是，雷達正常運行7h左右，又出現(xiàn)同樣故障，產(chǎn)品是空圖沒回波，但無告警信息。采取故障復位后恢復正常;0.5h后又出現(xiàn)同樣故障，再采取故障復位后恢復正常;1h后復又出現(xiàn)同樣故障，在采取故障復位時，由于誤操作把低壓關(guān)了，后來再采取故障復位時，發(fā)現(xiàn)低壓無法開啟，高壓、低壓、準加、遙控、天線全部紅燈報警。維修活動繼續(xù)。第八，到雷達站查看，注電流、體電流、反峰電流全無讀數(shù)。第九，懷疑可控硅燒壞，經(jīng)實測，發(fā)現(xiàn)10個可控硅已有2個擊穿(阻值0)，5個阻值偏低不能用(阻值＜100KΩ)，只有3個正常(阻值＞100KΩ)。詳見表1。第十，將充電調(diào)壓調(diào)窄(逆時針轉(zhuǎn)1圈多)，使注電流減小一半，將可控硅和其他器件保護起來，防止因帶故障工作損壞更多器件。第十一，重開低壓，加高壓，正常，但遙控連不上，天線不轉(zhuǎn)，反復重啟發(fā)射機柜電源開關(guān)無效。第十二，切斷電源關(guān)機50min左右，重新開機，再反復重啟3次發(fā)射機柜電源開關(guān)，終于接通了，遙控連上，雷達正常啟動，運行恢復正常，但回波顯示明顯偏弱。第十三，更換可控硅。由于臺站無備件，等待可控硅備件達到后，停機，更換全部可控硅共10個(3個＞100KΩ的留做備件)。期間，發(fā)現(xiàn)可控硅風機壞了1個，故同時更換可控硅風機2個(1個好的留做備件)。第十四，重新開機，非常順利，雷達狀態(tài)、產(chǎn)品、傳輸完全恢復正常，雷達回波強度顯示正常。至此，雷達接收機、發(fā)射機故障完全排除。

3故障原因分析

先是放電管信號電纜軸蕊斷了、－600V電源線焊點脫落、高壓電容燒壞，導致高壓未能真正開啟，產(chǎn)品無回波。后因可控硅燒壞較多，電流過流，電壓不穩(wěn)，雷達開啟自保護，反復報故障。

4結(jié)語

贛州雷達自2002年投入業(yè)務運行16年以來，尚未進行過大修，幾乎整機帶病工作，有些備件甚至已經(jīng)停產(chǎn)，連廠家都沒有了。雷達故障往往不是單一發(fā)生，而是伴隨多種故障齊發(fā)。所以，在故障排除時需要綜合考慮，精通雷達工作原理及電路結(jié)構(gòu)顯得尤為重要。

參考文獻:

［1］國營第七八四廠.CINRAD/SC型全相參多普勒天氣雷達使用維護說明書［K］．國營第七八四廠，2002.

［2］國營第七八四廠.新一代天氣雷達培訓教材［K］．國營第七八四廠，2006.

［3］柴秀梅.新一代天氣雷達故障診斷與處理［K］．北京:氣象出版社，2011.

作者：王麗平 單位：江西省贛州市氣象局