Обзор методов повышения надежности генераторных ламп ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А

Данные рекомендации предназначены для персонала, осуществляющего надзор за нагревательными установками на высоких частотах, плюс при применении ТВЧ сварки. В этой статье расписаны технические приемы и подсказки использования такого прибора, как лампа ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А. Придерживаясь их, можно повысить устойчивость и бесперебойность в работе оборудования со всеми видами генераторных усилителей, а не только 23, 66А, 68.

Эти рекомендации учитывают проведенные обследования условий и режимов эксплуатации на установках ТВЧ. А также расписан порядок действий при входном контроле МГЛ (расшифровка — мощная генераторная лампа). Здесь же информация о тренировке ламп и использовании оптимальных режимов. Все это позволяет увеличить срок службы мощных ГЛ и одновременно повысить надежность.

Обзор генераторных триодов (ламп)

Триоды представляют собой электровакуумный прибор, электронный поток которого управляется электро-статически, они преобразуют постоянный ток в переменный, с мощностью на аноде более 1КВт.

Все существующие генераторные триоды делятся по следующим критериям:

по спектру рабочей частоты:

• на сверхвысокие, рабочая частота 300 (триста) и более МГц;
• на ультра коротко — волновые, рабочая частота начинается от 30 (тридцати) МГц до 300 МГц
• на коротко и длинноволновые, где частота не превышает 30 (тридцати) МГц

далее по рабочему режиму

• импульсному
• непрерывному;

по виду охлаждения

• принудительно воздухом
• с помощью воды
• в результате испарения

При использовании генераторных ламп ГУ-23А, ГУ-66А, ГУ-68А необходимо строго соблюдать условия и эксплуатационные режимы, согласно требованиям ТУ (т.е. технических условий). При всех отклонениях от рекомендуемых ТУ, надо обязательно провести процедуру согласования с разработчиком. В случае полученных разрешений, работа оборудования не нарушается.

Разработчиком и изготовителем генераторных триодов выступает АО «НПП «Контакт» г. Саратов.

УПАКОВКА И ПЕРЕВОЗКА ЛАМП ГУ

При упаковывании генераторных ламп ГУ-23, 66, 68А необходимо соблюдать осторожность и использовать имеющиеся рекомендации.

• Необходимо упаковать МГЛ, а у нее водяное охлаждение. Обязательно слейте воду со всех каналов.
• Полиэтиленовый пакет необходимо вновь запаять.
• Перевозка ламп осуществляется в упаковках, предотвращающих их повреждения.
• Генераторные триоды ГУ-66, 23, 68  располагаются строго в вертикальном положении.  
• И наконец, при перевозке, а также при погрузке и загрузке необходимо выполнять все требования маркировок и надписей на упаковке.

ХРАНЕНИЕ ЛАМП ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А

При хранении используется помещение, в котором температура воздуха находится в диапазоне 5-40 градусов по Цельсию, а относительная влажность не более 85%.

Если склад отапливаемый, лампы ГУ-23А, 66, 68 могут храниться, в распакован­ном виде. Хранение производится вертикально, в положении анодом вниз. Брать триод и крепить его разрешается только за фланец или анодный бак.

Нельзя хранить МГЛ горизонтально, так как это приведен к прогибу сетки и ее последующему замыканию на анод. Триоды, которые стоят без упаковки или прислонены к стенке имеют риск повреждения от случайного падения или удара по ним.

Так же надо принять меры, исключающие попадание на лампы ГУ грязи, пыли, влаги.  Гидравлические каналы рекомендуется закрывать от случайного попадания в них посторонних предметов.

В складе не должны храниться вещества и кислоты, образующие коррозию металла. И еще надо предусмотреть вентиляцию.

И наконец, МГЛ при хранении не должны быть подвержены вибрациям, ударам, сотрясениям.

ПРОВЕРКА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ЛАМПА ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А

• Перед получением ламп ГУ-68А, 66, 23, обязательно выполнить внешний осмотр тары и триода. Если будут выявлены повреждения, то составляется акт о невыполнении требований перевозки к ТК.
• После осмотра можно проводить процедуру предварительной проверки генераторного триода.
• Если есть пломбы, их надо снять, вскрыть тару. Если лампа внутри имеет пломбу, ее надо оставить, отрезать верхнюю часть пакета. Далее с помощью мегаомметра необходимо проверить сопротивление выводов триода и с помощью тестера проверить катод.
• Перед тем, как делать проверку, МГЛ выдерживают в сухом и теплом помещении не менее 3 часов. Далее протереть изоляторы и вывода генераторных триодов ГУ-23А, 66, 68 мягкой тканью со спиртом.
• При проверке используется мегаомметр, номиналом не менее 2500В. В случае проверки любой пары выводов, катод-анод, катод-сетка, сетка-анод, сопротивление должно быть не менее десяти мегаом. При этом катод-катод должен показывать короткое замыкание.

МОНТАЖ ЛАМП В РАБОЧЕЕ МЕСТО

Когда производится перенос и установка генераторных ламп ГУ-66А, 23А, 68А, их необходимо удерживать строго за фланец анода, либо анод. Опять же положение МГЛ должно быть вертикальное. Недопустимо ударять, трясти и резко ускорять МГЛ.

Прежде, чем установить генераторный триод, он подлежит протирке спиртом с помощью безворсовой ткани.

МГЛ, имеющие водяное охлаждение, устанавливаются в бак так, чтобы соблюдался равномерный зазор между анодом и стенками бака. Для того, чтобы вода не сочилась между баком и фланцем, используют резиновую прокладку в виде кольца.

Далее триоды 23, 66, 68 стягивают болтами к баку охлаждения, при этом болты сильно не затягивают. Здесь соблюдается такая затяжка, чтобы МГЛ просто плотно прилегала к баку охлаждения. Если болты сильно затянуть, это может привести к трещинам в местах спая или на изоляторе. А это в свою очередь приведет к потере вакуума внутри генераторной лампы.

Если используются пружинные контакты в контурной системе, то обязательно надо проверить и привести в исправность все ламели для всех контактных групп. Например, одна ламель имеет плохой контакт. К чему это может привести? А это в свою очередь приведет к подгоранию контакта. Далее последует потеря вакуума внутри лампы, и аппаратура начнет работать нестабильно из-за образовавшихся искрений. Ну а дальше, как известно, из искры возгорится пламя.

КАК ТРЕНИРОВАТЬ ГЕНЕРАТОРНЫЕ ЛАМПЫ

В случае продолжительного время простоя лампы без работы, хранения или включения впервые, проявляются пробои. Это является неблагоприятным моментом, что в свою очередь снижает время наработки, с последующим выходом ее из строя.

Чтобы этого избежать, не потерять в триоде вакуум и повысить электрическую прочность, необходимо его потренировать. Как это делается? Рассмотрим по порядку:

• Используя меры предосторожности, триод устанавливается в рабочее место.
• Производится запуск всех систем охлаждения.
• Ступенями или плавно подается напряжение на катоды триода. Далее достигается рабочее напряжение, в котором лампа ГУ-23А, ГУ-66А, ГУ-68А должна находиться в течение 20 минут.
• Берется половина от рабочего значения напряжение возбуждения и анодное напряжение. Подчеркнем, что 50% напряжения берется от величины, установленной конкретно для данной аппаратуры. Далее минут 16-31 выдерживаем.
• Производится подача напряжения на анод. Делается это плавно или ступенями с шагом 10%, выдерживая на каждой ступени от 5 до 10 мин.
• Добиваемся напряжения возбуждения, при котором аппаратура работает на номинальной выходной мощности. Ждем около 2 часов.
• В случае возникновения пробоя или искрения, напряжения понижаются на 10 процентов. Или можно вернуться на ступень назад и выдержать там 30 мин. Далее опять продолжить тренировку как указано выше. В процессе тренировку наблюдать за тем, чтобы электродные мощности не превышали предельных значений для тренируемой лампы.
• Выдержать триод на максимальной мощности, подавая номинальное анодное напряжение. Время выдержки 30 минут, и далее, если нет пробоев, запустить ГУ 23, 66, 68 в работу.
• Если лампа не была в эксплуатации больше 3 дней, то при вводе в работу, анодное напряжение подается ступенями. Точка начала подачи составляет 50% от рабочего напряжения. В случае пробоев, напряжение снижается до того, как прекратятся пробои. Далее триод выдерживается на этой ступени. Время выдержки таково, чтобы при переходе на следующую ступень, не было пробоев.

ПОДДЕРЖИВАЕМ ПОСТОЯННУЮ МОЩНОСТЬ НАКАЛА ПРИ РАБОТЕ ЛАМП

Важную роль играет стабильность в режиме запитывания катода. Это обеспечивает долговечность генераторных ламп ГУ-66, 23, 68. Если температура на нем увеличится на 50^оС, то срок работы понижается в 2,4-2,9 раза. А порядок температуры для катода 1700 ^оС.  При использовании лампы необходимо обеспечивать недопустимость поднятия мощности накала сверх установленной. А также следует принимать во внимание свойство понижения сопротивления катода со временем использования триода. Исходя из этого, рекомендуется наблюдать за значением мощности накала. Желательно использовать чуть меньшую величину относительно номинальной. Очень хорошо было бы воспользоваться стабилизированным источником питания в цепи накала. 

Чтобы увеличить сроки службы генераторных триодов, при этом не жертвовать техническими характеристиками, желательно:

Эксплуатировать при меньшем напряжении накала, от указанного по техническим условиям на триод;

Если есть возможность, снизить напряжение накала до 81% от Uном при простоях в работе от 0,4 до 1,9 часов.

При простое более 1,9 часов отключить напряжение с цепи накала.

Приборы, осуществляющие контроль параметров накала генераторных ламп 68, 66, 23, должны иметь класс точности от 2,5. Недопустимо воздействие какого-либо магнитного поля. Значение напряжения снимается сразу на катодах.

ОХЛАЖДЕНИЕ ГЕНЕРАТОРНЫХ ЛАМП ГУ

Для охлаждения элементов может быть использована как автономная, так и центральная система вентиляции. Необходимо убедиться, что будет достигнута допустимая температура, согласно техническим условиям на конкретную генераторную лампу ГУ-66, 68, 23.

Нормативы для воздушных систем путем принудительного охлаждения.

• Вся конструкция воздухопроводов и других элементов должна равномерно подавать воздух вокруг анодного радиатора.
• При нестабильности в режимах температуры необходимо включать в процесс охлаждения второй вентилятор. При этом надо учитывать то, что в некоторых случаях может потребоваться увеличение мощности охлаждения в 3 раза.
• Монтаж вентилятора к воздуховоду через гибкую связь, как, например, резиновая трубка, уменьшит вибрацию от вентилятора на триод.
• Для предотвращения загрязнения радиаторов, охлаждающий воздух лучше пустить через фильтр. При этом не должно быть снижения мощности охлаждения.

lor: #0000ff;»>Нормативы для водяных принудительных систем охлаждения.

Рассмотрим требования, предъявляемые к водяным системам охлаждения:

• Промежуток для циркуляции воды сквозь бак и анод триода должен составлять не менее 3мм;
• Направление потока охлаждающей жидкости (ОЖ) снизу вверх. Должна быть обеспечена равномерность по всему аноду;
• Недопустимо попадание воздушной пробки в систему. Поэтому расположите насос в самой нижней части охлаждающего контура, недалеко от бака расширения;
• Механический водяной фильтр — это тоже необходимое требование. Так как он обезопасит от попадания и прилипания к аноду твердых частиц;
• Каждая лампа ГУ-68А, ГУ-23А, ГУ-66А имеет свои нормативы по расходу охлаждающей жидкости. Занижение расхода приведет к выходу триода из строя;
• Используется только дистиллированная вода, имеющая удельное сопротивление не менее 20 Ком на см;
• Обязательно периодически производить химическую очистку триодов от накипи.
• Важно! В системе охлаждения должны быть предусмотрены гидроконтакты, обеспечивающие отключение всех напряжений при отклонении параметров охлаждающей воды. А это снижение расхода на 25% или повышение температуры выше 70°С;
• Обеспечить качество воды на должном уровне. Для этого стоит присоединить параллельно, относительно основного контура, микронный, угольный и ионообменный фильтр.

ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЛАМПА ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А

Предусмотреть правильный порядок подачи напряжений на лампу ГУ-68, 66, 23. Обеспечить своевременное отключение напряжений при сбое в любом виде охлаждения. За это отвечают цепи блокировки, сигнализации, управления. А так же недопустима подача напряжения в этой ситуации;

Если происходит повышение максимальных рабочих показателей тока более чем в 2,5 раза, нужна защита для отключения напряжения питания электродов. Для этого подключаются в цепь сетки и анода и МГЛ спец устройства.

При рисках разрушения генераторных ламп от высокой энергии в фильтре источника, лучше пользоваться быстродействующей электронной защитой. Как проверить эту защиту? Берем обычную фольгу, соединяем ее к источнику питания вместо электрода триода. Подносим медленно заземленную высоковольтную штангу. Защита должна сработать. Если в фольге только один пробой, диаметром примерно 0,25мм, то защита работает правильно.

Схема защиты должна обеспечить отключение возбуждения генераторного триода и экранирующей сетки од­новременно с анодным напряжением. Это убережет от перегрузок управляющую и экранирующую сетки.

Не допускать вывод МГЛ на аварийный режим, в результате срабатывания предыдущей защиты, нового включения и срабатывания защиты конечного режима.

ВИДЫ НЕИСПРАВНОСТИ ЛАМП ГУ

1) Потеря эмиссии. Уменьшается величина колеба­тельной мощности и токов электродов ниже определенной нормы. Эмиссия теряется от превышения режимов охлаждения, допустимой мощности. А так же в результате отработки лампой своего ресурса. Потеря определяется при сравнении с новой лампой, сравнивается катодный ток.

2) КЗ сетка и катод.   Используется омметр. При горячем состоянии лампы подаем все напряжения и видим отсутствие напряжения смещения. А прибор, который следит за током на первой сетке, в обратную сторону фиксирует зашкаливание. Интересный факт проявляется в том, что КЗ бывает только в горячем состоянии, а в холодном его нет.  

3) КЗ сетка один и сетка два. Используется омметр, напряжения отсутствуют (накал исключен).

4) Обрыв катода. Исчезает ток накала во время работы триода в установке.

5) Большой обратный ток управляющей сетки. Снижается величина постоянной составляющей тока управляющей сетки. Происходит уход в строну колебательной мощности. Может появиться из-за перегрева сетки.

6) Потеря вакуума. Механические повреждения, трещины. Плохой контакт на электродах приводит к перегреву мест спая меди и керамики или стекла, образуются трещины. Перегрев анода, в этом случае на аноде образуется прожог. Это происходит в результате неправильного охлаждения.

7) Электрический пробой. Повторяются внутриламповые пробои при рабочей защите. Тренировка лампы не помогает.

ЧТО ЕЩЕ НУЖНО ЗНАТЬ ПРИ РАБОТЕ С ЛАМПАМИ

Генераторные триоды используют высокие напряжения и имеют большой спектр частот. Поэтому необходимо выполнять следующие инструкции:

• Чтобы обезопасить работающих от высокого напряжения, предусмотреть механические и электрические блокираторы. При работе четко следовать указаниям правил ТБ для установок свыше 1 кВ.
• Обследовать рабочие места на предмет рентгеновского излучения. В случае если оно выявлено, привести рабочие места в норму, заэкранировав источник.
• Так же имеют место высокочастотные излучения. При отклонениях от норм, экранируются поглощающими или отражающими щитами.
• Для установки тяжелых ламп используются подъемные механизмы.
• Соблюдение всех требований – залог безотказной и безопасной эксплуатации генераторных ламп ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А.

Главная страница » Статьи » Обзор методов повышения надежности генераторных ламп ГУ-23А ГУ-66А ГУ-68А