THALES雷达天线停转故障分析

[摘要]本文以导致雷达天线停机故障的原因出发，分析了天线系统、AE2000机柜和AA2000机柜的基本构成，及继电器在THALES雷达中所起的作用，结合故障实例，探讨了解决此类故障的途径。

[关键词] 继电器 天线 马达 断路器

中图分类号：T N 959.4 文献标识码：

0. 引言

继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器主要配置于THALES雷达AE2000、AA2000机柜中，可实现相位检测、油位检测、过载保护、刹车检测、天线启停等功能。本文将结合造成天线停转的故障现象，分析继电器在THALES雷达中所起的作用。

一.THALES雷达天线停转的原因

因为锦州雷达站两路高压配电、UPS、稳压器和油机的充分保障，可排除此供电方面的原因。首先直观判定为天线系统故障，其次，机房内的AE2000、AA2000机柜监测天线的状态，通过对交流电的相序检测，实现天线启停控制和后续设备的保护性判断，所以，AE2000、AA2000机柜的故障也可造成天线停转。因此造成天线停转的原因，可从以下3个部分考虑：天线系统故障，AE2000机柜和AA2000机柜故障。

1.天线系统故障

天线系统的机械故障是导致THALES雷达天线停转的直接原因，首先应检查EA2000系统，即马达、码盘、及减速箱的状态加以确认。此外，应对码盘和减速箱的油检查，同时检查油位传感器电缆连接是否正常，并对马达电源及供电线路进行排查。EA2000系统如存在机械故障，则进行更换或维修。非机械故障，则对马达供电线路更换或重新连接，或补充油，重新焊接或更换油位传感器电缆。排除上述原因，就要检查旋转铰链的状态天线钥匙及天线手摇柄的位置，而后者将与其连接的开关，抑制减速箱的旋转。至此，天线塔内故障原因清查完毕。

2. AE2000结构分析

AE2000电力线内部走向如图1所示。从机房配电柜引入380V动力电，进入AE2000机柜DACF中的TB4接线盒，经DACF中的分线盒，分为三路：送入RCMS，完成远程监视和维护；送入防雷保护器，实现电源防雷；送入继电器K5，分别对后级设备（TRC机柜、TOM机柜等）、天线等进行电源分配和保护。通过AA2000机柜完成对天线的启停控制。

如图2所示，变压器T1将220V交流电转化为24V直流电后，驱动反相继电器K2、K6（后者在正常状态下开关K5），使之吸合继电器K3、K5，获得24V直流电。K3经过断路器CB7/8/9，为RCMS、IRIS和LTM显示器提供配电和保护，K3则依靠断路器CB2实现保护。K5分为两路，一路经过CB4/5，向天线配电和实现保护，并由断路器CB1完成保护；另一路则在断路器CB3的保护下，经过CB10-19，对后续雷达设备提供供电保护。电源的开启和关断分别由S4与S3执行，CB1起到电源保护的功能，并通过相位控制单元S2进行相位检测，旋钮S1 用来选择相位。

3.AA2000结构分析

AA2000机柜基本功能为：由AE2000机柜供电，通过接线架TB3向RCMS提供控制/状态信号，通过旋转铰链驱动极化马达，通过开关S3选择极化方式，低压电通过接线架TB2连接天线塔上的各路告警传感器和开关，通过开关S4实现本地或远程控制的选择，完成对EA2000的驱动控制及发射机的发射抑制。

如图3所示，接线架T1引入的高压电，通过变压器T1转化为低压电，分为2路，分别开启继电器K1、K2，送入 K31/34，马达M1和M2得以启动。

但应指出，以下任何一种状态，均不能启动天线：与天线各类告警装置相连的K8紧急制动， EA2000断路传感器K3/6驱动，过载保护K21动作，K9/63连接的减速箱油位及相关组件告警，马达断路保护器CB2/3触发。

从以上分析结果可知，马达启动的先决条件之一就是K8的闭合，而 K8闭合首先要安全开关、天线钥匙、天线安全门开关、马达刹车、蜂鸣器正常的情况下才能动作。

图4显示，天线由本地控制时，开启 S2可启动天线，S1则用于关闭天线。K65对S2执行延时控制，并控制S1和S2的状态指示灯。K63在减速箱缺油时，可延迟24小时停机，K55则是在天线码盘出现油位告警时，延迟30分钟停机；K64在K9/63、CB2/3处在闭合状况下，且S2动作时，延迟10秒开启天线。

图4 天线启停控制电路

二.故障及处置

2013年，锦州THALES雷达在未停电状态下，天线突然停机。此前，天线全部所有控制装置均为正常开启。依照相关应急处置程序，上塔检查天线系统，码盘与减速箱油位正常，油位传感器及其电缆完好，天线钥匙、天线手摇柄、安全门开关均在正确位置，EA2000也不存在机械故障，可排除了天线系统本身的原因。

值班员检查各系统状态，发现LTM界面上的ANCILLARIES模块变红，进入其中菜单，发现的MAINS菜单中的HIGH POWER模块变红。在LTM上重启天线无效，雷达重新加电启动也无效。利用万用表检查AE2000机柜内各个供电回路的工作状态，发现“控制及维护”回路中供电正常，“天线”和“通道1&2”供电回路出现问题，初步判定在该回路中存在供电方面的问题。

参照图1所示电力线分布走向，因为故障当天，天气状况良好，可排除防雷一路故障，所以着重考虑K3、K5继电器是否损坏。但AE2000后级设备（RCMS、IRIS、TRC、TOM和LTM显示器）仍能运行，证明K3、K5继电器未损坏。基于反相继电器K2、K6对K3、K5继电器的控制作用，拆下AE2000机柜中的K6、K2，发现继电器两侧有烤焦迹象。先后更换新的K6、K2备件继电器，现象依旧。而故障发生时，两路供电系统均能正常运行，说明动力电输入AE2000机柜后，送入K5一路的相位出现问题。而相位控制单元S2检测三相电的平衡及相序是否正常，如果相序异常、相位的不平衡超过所设定的门限值，或S2自身故障，都会触发K5关断电源，实行设备保护。更换了S2后，故障消失。

三.结论

综上所述，继电器作为一种常用电控制器件，在THALES雷达中，对参数检测、安全防护、状态触发等起到重要作用。但也需要在多种元器件的配合下发挥其功能，因此，也应触类旁通地学习多种电控器件的性能和参数配置。

参考文献

THALES技术手册

图1 AE2000电力线内部走向

图2 AE2000机柜电路图