通信电源设计技术发展历程

1999年是我国建国50周年，50年来我国各族人民在中国共产党的领导下取得了社会主义革命和社会主义建设的伟大成就。我国通信电源专业也不例外，它从起步到成长和发展，从低水平向国际先进水平接近，在通信建设中发挥了重要作用。本文以原邮电部设计院建院以来的历程为主，结合全国实际，回顾通信电源半个世纪的发展历程。

　　一、起步阶段

　　建院伊始，各级领导就十分重视通信电源专业的发展，培养和造就了一批专门的技术人员。建院后院领导充分发挥这批人员的作用，安排他们在各专业处担负着供电系统的研究、电源设备的研制、工程设计任务，并编制了不少通信电源工程的标准化、定型化设计资料和专用电源的技术资料，从而使院通信电源新产品研究设计及安装设计成为一项重点的专业技术，在全国负有盛名。在80年代～90年代院通信电源专业技术水平又有了较大提高，达到国内领先水平，赢得了部局领导的认可和好评。

　　作为数十年来一直从事通信电源专业的技术人员和其他同志一起亲身经历了电源专业的科学实验和工程建设实践，完成了上级交给的各项任务，回顾往昔，心情激动。

　　建国初期，我国通信电源专业一无设计资料可供参考，二无国产定型设备可以使用。因此当时对业务技术学习非常重视，规定每周半天业务学习制度，并利用每年总结机会，进行专业技术交流和业务总结，积累了一批原始设计资料，拟定了有关设计规定，为后来编写市话和长途通信电源设计资料汇编、通信电源设计规范和工程设计手册奠定了基础。

　　为了解决电源设备国产化，建院初期，电源技术人员发扬自力更生、奋发图强精神，与工厂相结合开发了以国产大功率电动发电机组为主的成套电源设备。在引进原民主德国FGD系列和前苏联BCC-51系列自动化硒整流器后，借鉴国外先进技术，在邓听聪同志的主持下，以仿苏BCC-51整流器为基础，与工厂共同研制成功国产XZL系列自动化硒整流器。该整流器首先安装在京汉广60路对称电缆载波工程全线有人站中，并于1964年投产使用。

　　自动化硒整流器研制成功标志着我国通信电源国产设备跃进到一个新的水平，开始用硒整流器装备通信局（站）并替换原有电动发电机组。武汉通信电源厂在生产硒整流器的基础上努力改革创新，使产品不断升级提高，研制了自动化硅和可控硅整流器。由于设计科研、生产、使用维护三结合，到80年代我国工程中采用了一套性能已趋于完善，系列齐全，扩容方便的整流配电设备。此外，原邮电部设计院和淄博、重庆蓄电池厂开发的各种容量防酸式蓄电池逐步替换了开口式蓄电池。防酸式蓄电池和可控硅整流器为主的整流配电设备成为新一代的产品。

　　二、直流供电方式的变革和新一代电源设备的应用

　　我国直流供电，从50年代起就采用全浮充供电制度，属于窄电压范围的供电，蓄电池的充电则需要离线用高电压恒流充电。自80年代初引进数字程控交换机后，可以采用宽电压供电，故蓄电池充电方式改变为低电压恒压充电。经院专门小组的研究和试验，提出一套低电压恒压充电的办法，在全国得到推广，同时对防酸蓄电池的初充电也提出相应措施。克服了过去充电时污染环境和多耗电能等的缺点。

　　实现了低电压恒压充电后，允许蓄电池组与通信设备负载的在线充电，对供电系统实现操作自动化和简化维护工作均带来很大方便。

　　90年代初我国开始采用新一代的高频开关整流器和阀控式密封铅酸蓄电池，并开始研究和试验通信电源的监控系统，组成第二代新的直流供电系统和电源设备。在备用交流电源方面，采用自动化水平较高的柴油发电机组或无人值守自动化柴油发电机组，使电源技术和设备提高到一个新的水平。由于电源集中监控技术的应用，使我国微波和光缆长途干线电路上实现一批无人值守站，在其他局（站）内也开始实现少人值守或无人值守机房，这对减少维护人员，提高劳动效率和降低运行费用起着重要作用。

　　90年代是我国通信电源进入更新换代的时期，在高频开关整流器生产方面，经过近十年努力，我国民族工业取得了可喜成果。武汉洲际通信电源集团公司、华为、中兴等一批高频开关电源生产企业，已能规模生产各种系列产品，为通信电源发展作出了贡献。

　　随着光通信的发展，我国建设了西兰乌、兰西拉等长途光缆干线工程，在干线工程无人站中采用了太阳能和风力发电设备。试点实践证明，太阳电池供电可靠、电压稳定，是比较理想的节能、无污染的新能源，目前正在推广使用。在当地有市电可利用的局（站），可采用以太阳电池为主、市电力辅的混合供电系统。现国内工厂已能生产适用于无人站要求的混合供电成套设备，在工程中已推广使用。

　　近年来，市话光缆接入网工程中对光网络单元（ONU）的供电提出了新的要求，首先电源设备要满足无人值守要求，高频开关整流器必须可靠，应具有集中监控的通信接口，以便从有人站对电源设备进行集中监控管理，其次由于ONU设备一般装在远离局端的民用建筑内，现场环境复杂而恶劣，室温高，因而要求蓄电池具有能耐高温和低温，充放电循环高的性能。

　　三、现代通信电源强调交流供电的重要性

　　长期以来通信电源系统是以直流供电为中心考虑的，市电停电后由蓄电池放电，保持通信设备的正常运行。但是引入数字程控交换机等现代化设备后，需要空调设备连续运行以满足机房环境的温湿度要求，必须确保其交流供电的连续性，一旦市电停电应迅速启动备用发电机供电。所以现代通信电源系统考虑的基点应从传统的以直流供电力中心转变到保证交流电的连续供电，十分重视市电和自备发电机组的可用性，保证交流电的连续供电。

　　为了加强自备发电机供电的可靠性，我国除使用传统的柴油发电机组外，开始试用了新型的航空燃气轮机发电机组。这种不需要水冷系统的新型机组比同功率柴油发电机组具有可靠性高、重量轻、维护工作简便、大修方便和使用寿命长等显著优点，选用集装箱结构，噪声只有85dB（A），可以露天安放或装在机楼顶上，不需要建机房，也可以装在机楼内。这种机组还可以装在汽车上组成车载移动电站，作为一个城市的备用电站。

　　燃气轮机采用高强度耐高温合金材料制造，由计算机控制，故成本较高，另外耗油量较大，适宜大型或超大型电信局使用，或作为大型移动电站使用。 --由原邮电部和航空工业总公司批准，并由原邮电部设计院、广东省邮电管理局和哈尔滨航空发动机厂联合研制生产的1600kW燃气轮发电机组已于1998年9月安装在广州市电信局客村机楼原有油机房内，机组一次通过了信息产业部和航空工业总公司联合进行的鉴定，已投入正式运行半年多，运行正常。

　　四、通信电源规范、规程和标准的建设

　　在原邮电部各司局的指导下，通信电源在50年的历史过程中积累了丰富的经验，并编制和发布了有关电源设计、安装、维护、入网、设备制造方面一整套的规范、规程、标准和资料，对发展通信电源起到重要作用，以下介绍其中主要的几项。

　　（1）《通信局（站）电源系统总技术要求（暂行规定）》

　　该暂行规定是一个有关通信局（站）供电体制方面的法规性技术文件，是通信电源工程设计、设备引进、研制、生产、安装、维护与管理的技术依据。

　　该暂行规定是总结多年来通信电源科研和专业成果，引入重要新思路和新技术。如对直流基础电源提出-48V为正选的电源电压，而-24V、-60V为过渡时期暂留的电源电压。又如对供电系统，应提高交流供电系统的订靠性，合理减小蓄电池组容量的新思路。提出了电源系统可靠性指标和分散供电原则，电源和空调系统集中监控维护管理，以及进网电源设备系列和主要技术性能指标。 --该暂行规定于1995年7月正式发布，经过近4年的实施，现根据部科技司的安排，信息产业部邮电设计院正根据实施中间题加以修改提高，对暂缺部分进行补充，使其上升为一个正式规定。

　　（2）《通信电源设备安装设计规范》

　　该规范是电信枢纽、综合通信局、市话局、无线、有线通信局（站）等电源设备安装工程的设计有关标准，对建设通信局（站）市电、供电系统、设备配置等作了具体规定，是工程设计中必不可少的文件。
　　该规范于1997年6月25日发布，1997年9月1日正式施行。

　　（3）《通信电源维护规程》

　　该规程是为了适应电信大发展需要，保证通信质量和安全畅通，在总结实践经验基础上对电源设备的运行管理和维护工作，保障系统稳定、可靠的运行和优质供电而制定的。

　　该规程规定了维护组织，维护工作的基本制度和各项电源设备的质量标准和维护等。

　　该规程于1994年12月9日发布，1995年7月1日正式施行。

　　此外我国已制订了一整套通信电源设备通信行业标准，如通信用高频开关整流器、直流-直流变换设备、逆变设备、配电设备和通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法等，并对这些设备的入网质量要求也制订了相应的规定。

　　五、结束语

　　综上所述，50年来我国通信电源的发展出现了崭新的面貌，首先我国已开始用高频开关电源设备等新设备装备通信局（站），同时在设计、维护等方面积累了丰富经验，在科研专业上也有长足进步，但是我们也要看到，目前尚缺乏长远的发展规划，尤其在科研专业上与国外存在较大差距，仍是通信电源专业的一个薄弱环节，只有通过不懈努力，相信在21世纪初期有望使我国通信电源专业水平达到国际先进水平。