Мощни генераторни лампи и тяхното възстановяване

Изгражданите през десетилетията мощни радиопредаватели в България са, разбира се, изключително от лампов тип. Те и промишлените лампови генератори работят с генера­торни лампи от голяма мощност — от 10 до 100 киловата. Радиотранслацион­ните възли в по-големите градове ра­ботят с генераторни лампи от сред­на мощност — от около 500 вата до 3 киловата.

В тази статия в Сандъците- сандъците ще Ви разкажем как са възстановявани повредените мощни генераторни лампи от националните радиопредаватели. Това е естествено продължение на предишна наша статия, в която се занимавахме с ремонта на използваните в различни радиоприемници електронни лампи поначало.

Генераторните лампи представля­ват триелектродни лампи (триоди), състоящи се от катод, решетка н анод. Те са сърцето на всеки един лампов предавател. С помощта на тези лам­пи, свързани в съответни радиосхеми, се създават или, както казват в радиотехниката, се генерират радио­вълни със строго определена дължи­на на вълната, характерна за даде­ния предавател. След това, чрез пре­давателните антени, тези радиовълни се излъчват в ефира и могат да бъдат приети в различни точки на земно­то кълбо, с помощта на приемни ан­тени и радиоприемници.

Необходимостта от голяма мощност налага катодът и анодът да бъдат доста големи. От тук се увеличава и големината на цялата генераторна лампа, която на височина понякога достига чак до 1 метър. При мощност над 3 киловата, за да не се увеличават много раз­мерите на лампите, анодите се правят от електролитна чиста мед или високохромирана стомана и се охлаждат с въздух или вода. Друга особеност на тези лампи е, че те работят с високи анодни напреже­ния — от 3,000 волта до 12,000 волта. При толкова високи анодни напрежения могат да се използват само пряко отоплявани волфрамови или ториево-волфрамови катоди, тъй като катоди­те с окисен слой на повърхността, каквито са катодите на всички обикно­вени електронни лампи, много лесно се разруша­ват при бомбардировката им от положителните йони, които се образуват в лампата поради йонизация на оста­тъчните газове при тези високи на­прежения.

А ето как се транспортира една наистина мощна генераторна лампа – ГУ88П – със своите 55 килограма!

Такаа, а сега, след като се запознахме накратко с този вид лампи, стигаме и до същинската част на темата ни днес.

В началото на 60-те години Министерството на транспорта и съобщенията изразходва ежегодно по 3—4 милиона лева валута, за да за­купува от чужбина мощни генератор­ни лампи. Това е логично, като се вземе предвид, че единичната цена на тези лампи е от 800 лева — за най-малките до 21,000 лева — за най-големите.

Дълготрайността на работата на всички тези лампи е от 1,000 до 1,500 часа и се определя главно от дълготрайността на катода, който из­гаря. В складовете на нашите радио­предавателни станции със сигурност и сега дори много из­лезли от строя мощни генераторни лампи. Независимо от факта, че навремето много от тя са предавани на пред­приятие „Вторични суровини“, където са унищожавани

Оказва се обаче, че не малко от половината от използваните у нас типове генераторни лампи от средна и голяма мощност, конструктивно поз­воляват да бъдат неколкократно пъл­ноценно възстановявани. При въз­становяването лампата се разрязва в стъклената й част. Заменя се обикновено само излезлият от строя катод с нов, заварява се отново и се по­втарят след това всички технологиче­ски операции, както при производ­ството на лампите. При това производствените разхо­ди за възстановяване на лампите са нищожни — от около 0.5 % от цена­та на една нова лампа — при най- големите от тях, до около 10% при най-малките.

Ето защо, със съвместните усилия на Министерство на транспорта и съ­общенията и Физическия институт при БАН, през 1959 година е създадена производствена лаборатория за възстановяване на мощни генера­торни лампи. Няколко души от ла­бораторията са командировани в Румъния, за да се запознаят с рабо­тата на създадената там производ­ствена лаборатория за възстановява­не на електронни лампи.

Близо една година отива в проек­тирането и изработването на необхо­димата апаратура и съоръжения за лабораторията. Трябва да бъдат преодолени редица трудности, пора­ди това, че тогава у нас няма подобно електровакуумно производство (както – въпреки надеждите – всъщност и никога не се появява), а възста­новяването на такива електронни лампи изисква добро познаване на техните конструк­тивни особености и на технологията на производството им.

Работата за­почва с възстановяването на 3-киловатовите стъклени лампи от типа „ГК-3000“, „ГМ-100“ и на 30-киловатовите лампи с медни аноди or типа „Г-431“. Всички тези лампи имат катод от чист волфрам.

Изпратените за експлоатация по няколко бройки възстановени лампи от типа „Г-431“ в националните предаватели в Костинброд (телеграфният предавател на БТ А) и в Столник (Со­фия—4), са показали безупречна работа и нормална дълготрайност. Първата от тези лампи след регенерацията до 1961 г. е навъртяла вече над 2,000 работни ча­са. т. е. надхвърлила е гаранцион­ния срок на завода за този тип генераторни лам­пи. Успешно работят и възстанове­ните лампи от типа „ГМ-100“ и „ГК-3000“, изпратени в транслационните възли в София и Русе.

През 1961 г. е усвоена технологията за възстановяване на 10-киловатовите генераторни лампи от типа „Г-450“ и „ГКО-10“ с катод от чист волфрам. Първите възстановени лам­пи са монтирани в предавателя в Ко­стинброд.

Тези успехи са дали основание на колектива да смята, че са преодолени вече ос­новните трудности по възстановява­нето на този тип лампи. Отново през 1961 г. започва подготовката на апаратура за въз­становяване на най-големите 100-киловатови генераторни лампи от типа „Г-433“. Обсъжда се и въпросът за възстановяване на мощ­ни генераторни лампи с катод от то риран волфрам.

Нещо повече – конструкторите са вярвали, че не е изключена възможността новосъз­дадената лаборатория да послужи ка­то база за едно бъдещо производство на мощни генераторни лампи и някои други специални електровакуумни прибори в България. За съжаление обаче, това никога не се случва.

Ремонт на стари електронни лампи

Както е известно на всички любители на старата електроника, електронните лампи не само остаряват, но и се повреждат. Някои от повредите на електронни лампи се поддават на отстраняване, а други могат да се предотвратят. В много случаи повредената лампа може да се замени с друга лампа, различна по серия или предназначение.

Повредите в електронните лампи са най-различни, но те може да се систематизират в две главни групи: повреди, които не могат да се отстраняват, и повреди, които могат да се отстраняват. Именно вторите ще разгледаме днес в Сандъците.

Повредите, които обикновено не могат да се отстраняват поради техния специфичен характер, са:

а)   влошен вакуум в балона на електронната лампа;

б)  вътрешна електрическа връзка (късо съединение) между различните електроди;

в)   вътрешни механически повреди;

г)  изменение на електрическите параметри на електронната лампа вслед­ствие на изтощаване от дълготрайна употреба.

Съществуват повреди, наречени външни, които може да се отстраняват, и тях ще разгледаме по-долу.

Най-честите повреди на електронните лампи са отлепване на лампата от бакелитовия й цокъл, отлепване на качулката на електронната лампа, изронване на метализацията на лампата, прекъсване на метализацията, лоша спойка в някое от крачетата на лампата, късо съединение между проводниците, които свързват електродите на електронната лампа с крачетата на цокъла й, късо съединение между два от електродите на лампата, счупване на централния направляващ щифт на цокъла на лампата, окисляване на крачетата и др.

Тези повреди се установяват след внимателен преглед на лампата или проверка с веригопроверител с оглед на повредите на приемника. Лошите спойки на крачетата и късото съеди­нение между взводните проводници и електродите на лампата могат да се установят и с подходящ лампомер. Изваждането на електронната лампа от гнездото трябва да става, като се държи цо­кълът, а не балонът. Единият от пръстите на ръката, с която се изважда лампата от гнездото, се държи над нея, за да се предпази тя от счупване при удар в кутията на апарата. Изваждането на електронната лампа трябва да става отвесно нагоре, без тя да се изкривява настрани, при което може да се отчупи бакелитовият направляващ щифт в центъра на цокъла (напр. при лампите от окталната и 11-та серия).

Отлепените лампи от цоклите им трябва да се залепят отново, тъй като може да се получи къср съединение между провод­ниците, свързващи електродите на лампата с цокъла, или да се прекъсне връзката между метализацията на електронната лампа и съ­ответното краче на цокъла.

Отлепените бакелитови цокли от стъклен балон могат да се залепят по следния начин. С четка за водни бои се намазва обилно със спирт стъкленият балон така, че спиртът да се стече между балона и цокъла на лампата. Сместа, с която е бил залепен цокълът, се разтваря, получава се гъста кашица, която се полепва по балона и след като изсъхне, той се за­лепва за цокъла. За по-добро залепване е необходимо балонът на електронната лампа да се притисне към цокъла, като за целта той се превързва и се оставя да престои така около 24 часа.

Залепването на цокъла към стъкле­ния балон може да/стане и с разтвор на шеллак в спирт за горене.

Ремонт на радиолампи Remont na radiolampi

Стъклените електронни лампи без външна метализация могат да се залепят направо c парче изолирбанд или лейкопласт (фиг. 2-28). Ако лампата е с метализа­ция и тя е прекъсната, може да се на­вият стегнато няколко навивки от гол меден проводник, единият край на който се споява външно със съответното краче на цокъла, а другият се споява вни­мателно с последната навивка. Освен това добре е под мед­ния проводник да се постави алуминиево фолио (станиол), раз­вита от някой хартиен кондензатор. Мястото на метализацията на електронната лампа, където се допира медният проводник или станио­лът, трябва леко да се зачисти от нечистотии с парче шкурка. Накрая проводникът и станиолът се намазват отгоре с без­цветен лак.

Ако метализацията на лампата е силно изронена, което се случва доста често при старите типове радиолампи, целият стъклен балон трябва да се обвие с парче станиол, който в долния край се стяга с гол меден проводник и се свързва със съответното краче на цокъла. Накрая се проверява дали не е станало някъде късо съединение между проводниците в цокъла. 

При отлепяне на качулките на електронните лампи може да има три случая: качулката е отлепена, но свързващият проводник е здрав (фиг. 2-29а); качулката е отлепена от балона на лампата и е отделена от проводника, но той не е прекъснат и се подава през пъпката на балона на лампата (фиг. 2-296); проводникът е прекъснат най-често в мястото на излизането му I от пъпката на стъкления балон на лампата (фиг. 2-29в).

В първия случай (фиг. 2-29а) трябва внимателно да се пробие с шило една малка дупка отстрани на качулката. След това качулката се напълва с ацетоново лепило, притиска се към стъкления балон и се допира поялникът до нейния връх. След кратко време лепилото започва да ври, част от него се изпарява през дупката на качулката, а останалата част се спича към пъпката на стъкления балон. След това електронната лампа се оставя 24 часа, за да изсъхне добре лепилото.

Ако съединяващият качулката проводник стърчи 1-2 мм навън от стъклената пъпка на балона (фиг. 2-28), повредата лесно се отстранява чрез спояване на откъсналия се проводник отново към качулката, при което проводникът предварително се удължава. Залепването на качулката към стъкления балон на лампата става точно както при първия случай.

Малко по-сложна е поправката на електронна лампа, на която съединя­ващият качулката проводник е прекъснат непосредствено до самата стъклена пъпка на балона (фиг. 2-29в). Когато този проводник е прекъснат точно до стъклената пъпка, лампата най-често може да се поправи по следния начин. С ножче за срязване на ампули или с остра триъгълна пиличка се запилва леко една кръгла ивица на пъпката на около 1-1,5 мм от върха на качулката, при което се внимава да не се отчупи цялата пъпка (фиг. 2-30а). След това с клещи-секачки пъпката се прищипва внимателно точно по запиления пръстен, при което горната част на стъклената пъпка се отчупва и проводникът остава да стърчи навън (фиг. 2-30б). При отчупването на горната част. на стъклената пъпка трябва да се внимава да не се среже едновременно с това и проводникът. След това с ножче вни­мателно се зачиства стърчащият край на проводника и се приготвя една зачистена гола медна жичка с диаметър около 0,15-0,20 мм и дължина около 30 мм (фиг 2-30б). Единият край на жичката се завива на върха на игла, след което се пробиват с шило един отвор отгоре и един отвор отстрани на отлепената метална качулка. Завитият край на жичката се споява внимателно за стърчащия изводен край на качулката (фиг. 2-30в), след което свободният край на жичката се лъха в централния отвор на качулката. Жичката не се опъва, а вътре в качулката около пъпката се правят една-две навивки с по-голям диаметър. Стърчащият край се завива под прав ъгъл, за да се допре до горната плоскост на качулката. След това жичката се споява към качулката, която после се за­лепва с ацетоново лепило (фиг. 2-30г), както при първия слу­чай. След като лепилото изсъхне, останалият край на жичката се отрязва и горната плоскост на качулката се запилва леко.

Много често се случва още при производството на лампите поради замърсяване или някаква друга причина спойките в краче­тата на лампата да не са качествени. Поради механическата връзка електронната лампа работи известно време. След като се окисли обаче краят на проводника, електрическата връзка се прекъсва и лампата престава да работи (фиг. 2-31).

Установяването на тази повреда не е много лесно, тъй като освен прекъсването на отоплението на лампата другите пре­късвания не могат да се уста­новят без съответни измервания. Когато се съмняваме, че има лоша спойка в някое от краче­тата на лампата, трябва с добре калайдисан връх на поялника да се презапоят всички крачета на цокъла на лампата.

Ако се установи, че между проводниците, които свързват електродите на лампата с краче­тата на цокъла й, има късо съ­единение, трябва внимателно с лист за ножовка да се изре­же странично малък отвор в цокъла на електронната лампа . След това с тънко шило през отвора може да се разместят проводниците и да се отстрани късото съединение. Отворът трябва да се изреже много внимателно, за да не се отлепи цокълът на лам­пата от стъкления балон. След извършването на поправката изрязаният отвор се оставя открит.

Ако лампата при невнимателно изваждане от гнездото се е измъкнала напълно от цокъла, при което в основата си са се скъсали един или повече проводници, свързващи електродите на лампата с крачетата, тя е станала непоправима. В случай че всички проводници са здрави и има възможност да се удължат, електронната лампа може да се поправи. За тази цел обаче трябва да се знае разположението на жичките, излизащи от стъкления балон на лампата. За да се определят жичките, внимателно се счупва цокълът на повредена лампа от същия тип и същия фабрикат и се проследяват изводите. Изводните краища на дадена лам­па от един и същ фабрикат са разположени по точно опреде­лен начин. При това за ориентировка може да послужи ото­плението на лампата. След като се установят изводните краи­ща на електронната лампа, те се удължават внимателно с жички, пригот­вени, както е показано на фиг. 2-9. След това с поялник се изчиства калаят от крачетата, при което цокълът е обърнат с крачетата нагоре. След загряването на всяко краче цокълът се почуква на масата, за да изпадне калаят. После цокълът се поставя в подходящо положение спрямо изводите на електродите на лампата, на удължените изводи се надява по една изолационна тръбичка и те се промушват през дупчиците на крачетата на цокъла в съответен ред. Изводите се опъват леко и се спояват с поялник. Накрая се отрязват с клещи-секачки стърчащите краища на изводите и с малка ча­совникарска плоска пиличка се запилват върховете на краче­тата. Цокълът се залепва към стъкления балон на лампата с парче изолирбанд или лейкопласт. Ако е необходимо, пре­ди това се прави връзка между метализацията на лампата и съответното краче на цокъла по един от разгледаните начини. След поправката лампата се изпробва с лампомер.

Късото съединение между електродите вътре в балона на електронната лампа може да се отстрани чрез изгаряне на мястото на съединението, като се пусне силен ток през него. За тази цел първо се определя с веригопроверител между кои електроди има късо съединение, като преди това трябва да се установи с положителност, че късото съединение не е между провод­ниците, свързващи електродите на лампата с крачетата на цокъла. След това на съответните крачета на лампата се по­дава за момент чрез парче медна жица с диаметър 0,10- 0,15 мм напрежението на мрежата и се проверява с веригопроверител дали е отстранено късото съединение. Ако то не е отстранено, подаването на напрежение от мрежата се повтаря, докато късото съединение изчезне. След отстраняването на късото съедине­ние лампата се проверява с лампомер, тъй като има вероят­ност, вместо да е отстранено мястото на късото съединение, да се е стопил вътре или вън от балона някой от проводни­ците, свързващи електродите на лампата със съответните кра­чета на цокъла.

Лампите, чиито бакелитови направляващи щифтове в центъра на цокъла са счупени, могат да се използуват, като се внимава при поставянето им в гнездото да не се поставят в неправилно по­ложение (напр. лампите с октален цокъл). Залепването на бакелитовите направляващи щифтове обикновено не дава ре­зултат, тъй като те скоро отново се отлепват.

Когато крачетата на една лампа са оксидирани, те трябва внимателно да се запилят с фина плоска пила: Тази повреда се случва често при лампите с дълбок (аладинов) цокъл.

По-сложните ремонти на електронните лампи трябва да се из­вършват само в случаите, когато това е наложително. В про­тивен случай повредените лампи трябва да се заменят с нови.

---

Използувана литература:

Ведър, д-р Ал. Радиопоправки. София. Наука и изкуство, 1959.

Сокачев, А., А. Доков. Радиопоправки. София. Техника, 1963.