通信電源設計技術(shù)發(fā)展歷程

    回顧我國通信電源行業(yè)的發(fā)展歷程，從起步到成長和發(fā)展，從低水平向國際先進水平接近，在通信建設中發(fā)揮了重要作用。

    建國初期，我國通信電源專業(yè)一無設計資料可供參考，二無國產(chǎn)定型設備可以使用。為了解決電源設備國產(chǎn)化，我國的電源技術(shù)研究人員發(fā)揚自力更生、奮發(fā)圖強精神，開發(fā)了以國產(chǎn)大功率電動發(fā)電機組為主的成套電源設備。在引進原民主德國FGD系列和前蘇聯(lián)BCC-51系列自動化硒整流器后，我國成功研制出國產(chǎn)XZL系列自動化硒整流器。該整流器首先安裝在京漢廣60路對稱電纜載波工程全線有人站中，并于1964年投產(chǎn)使用。

    自動化硒整流器研制成功標志著我國通信電源國產(chǎn)設備躍進到一個新的水平，開始用硒整流器裝備通信局(站)并替換原有電動發(fā)電機組。

    由于設計科研、生產(chǎn)、使用維護三結(jié)合，到80年代我國多項工程的建設中都采用了一套性能已趨于完善，系列齊全，擴容方便的整流配電設備。防酸式蓄電池和可控硅整流器為主的整流配電設備成為新一代的產(chǎn)品。

     我國直流供電，從50年代起就采用全浮充供電制度，屬于窄電壓范圍的供電，蓄電池的充電則需要離線用高電壓恒流充電。自80年代初引進數(shù)字程控交換機后，可以采用寬電壓供電，故蓄電池充電方式改變?yōu)榈碗妷汉銐撼潆姟＝?jīng)院專門小組的研究和試驗，提出一套低電壓恒壓充電的辦法，在全國得到推廣，同時對防酸蓄電池的初充電也提出相應措施�？朔�了過去充電時污染環(huán)境和多耗電能等的缺點。

    實現(xiàn)了低電壓恒壓充電后，允許蓄電池組與通信設備負載的在線充電，對供電系統(tǒng)實現(xiàn)操作自動化和簡化維護工作均帶來很大方便。

    90年代初我國開始采用新一代的高頻開關(guān)整流器和閥控式密封鉛酸蓄電池，并開始研究和試驗通信電源的監(jiān)控系統(tǒng)，組成第二代新的直流供電系統(tǒng)和電源設備。在備用交流電源方面，采用自動化水平較高的柴油發(fā)電機組或無人值守自動化柴油發(fā)電機組，使電源技術(shù)和設備提高到一個新的水平。由于電源集中監(jiān)控技術(shù)的應用，使我國微波和光纜長途干線電路上實現(xiàn)一批無人值守站，在其他局(站)內(nèi)也開始實現(xiàn)少人值守或無人值守機房，這對減少維護人員，提高勞動效率和降低運行費用起著重要作用。

    90年代是我國通信電源進入更新?lián)Q代的時期，在高頻開關(guān)整流器生產(chǎn)方面，經(jīng)過近十年努力，我國民族工業(yè)取得了可喜成果。武漢洲際通信電源集團公司、華為、中興等一批高頻開關(guān)電源生產(chǎn)企業(yè)，已能規(guī)模生產(chǎn)各種系列產(chǎn)品，為通信電源發(fā)展作出了貢獻。

    隨著光通信的發(fā)展，我國建設了西蘭烏、蘭西拉等長途光纜干線工程，在干線工程無人站中采用了太陽能和風力發(fā)電設備。試點實踐證明，太陽電池供電可靠、電壓穩(wěn)定，是比較理想的節(jié)能、無污染的新能源，目前正在推廣使用。在當?shù)赜惺须娍衫�用的�?站)，可采用以太陽電池為主、市電力為輔的混合供電系統(tǒng)。現(xiàn)國內(nèi)工廠已能生產(chǎn)適用于無人站要求的混合供電成套設備，在工程中已推廣使用。

    近年來，市話光纜接入網(wǎng)工程中對光網(wǎng)絡單元(ONU)的供電提出了新的要求，首先電源設備要滿足無人值守要求，高頻開關(guān)整流器必須可靠，應具有集中監(jiān)控的通信接口，以便從有人站對電源設備進行集中監(jiān)控管理，其次由于ONU設備一般裝在遠離局端的民用建筑內(nèi)，現(xiàn)場環(huán)境復雜而惡劣，室溫高，因而要求蓄電池具有能耐高溫和低溫，充放電循環(huán)高的性能。

    革新是大勢所趨　長期以來通信電源系統(tǒng)是以直流供電為中心考慮的，市電停電后由蓄電池放電，保持通信設備的正常運行。但是引入數(shù)字程控交換機等現(xiàn)代化設備后，需要空調(diào)設備連續(xù)運行以滿足機房環(huán)境的溫濕度要求，必須確保其交流供電的連續(xù)性，一旦市電停電應迅速啟動備用發(fā)電機供電。所以現(xiàn)代通信電源系統(tǒng)考慮的基點應從傳統(tǒng)的以直流供電力中心轉(zhuǎn)變到保證交流電的連續(xù)供電，十分重視市電和自備發(fā)電機組的可用性，保證交流電的連續(xù)供電。

    為了加強自備發(fā)電機供電的可靠性，我國除使用傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機組外，開始試用了新型的航空燃氣輪機發(fā)電機組。這種不需要水冷系統(tǒng)的新型機組比同功率柴油發(fā)電機組具有可靠性高、重量輕、維護工作簡便、大修方便和使用壽命長等顯著優(yōu)點，選用集裝箱結(jié)構(gòu)，噪聲只有85dB(A)，可以露天安放或裝在機樓頂上，不需要建機房，也可以裝在機樓內(nèi)。這種機組還可以裝在汽車上組成車載移動電站，作為一個城市的備用電站。

    燃氣輪機采用高強度耐高溫合金材料制造，由計算機控制，故成本較高，另外耗油量較大，適宜大型或超大型電信局使用，或作為大型移動電站使用。

標準建設勢在必行

  　可以說,通信電源在50年的歷史過程中積累了豐富的經(jīng)驗，并編制和發(fā)布了有關(guān)電源設計、安裝、維護、入網(wǎng)、設備制造方面一整套的規(guī)范、規(guī)程、標準和資料，對發(fā)展通信電源起到重要作用，以下介紹其中主要的幾項。

(1)《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求(暫行規(guī)定)》　該暫行規(guī)定是一個有關(guān)通信局(站)供電體制方面的法規(guī)性技術(shù)文件，是通信電源工程設計、設備引進、研制、生產(chǎn)、安裝、維護與管理的技術(shù)依據(jù)。

該暫行規(guī)定是總結(jié)多年來通信電源科研和專業(yè)成果，引入重要新思路和新技術(shù)。如對直流基礎電源提出-48V為正選的電源電壓，而-24V、-60V為過渡時期暫留的電源電壓。又如對供電系統(tǒng)，應提高交流供電系統(tǒng)的訂靠性，合理減小蓄電池組容量的新思路。提出了電源系統(tǒng)可靠性指標和分散供電原則，電源和空調(diào)系統(tǒng)集中監(jiān)控維護管理，以及進網(wǎng)電源設備系列和主要技術(shù)性能指標。？？？該暫行規(guī)定于1995年7月正式發(fā)布，經(jīng)過近4年的實施，現(xiàn)根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部科技司的安排，信息產(chǎn)業(yè)部郵電設計院正根據(jù)實施中問題加以修改提高，對暫缺部分進行補充，使其上升為一個正式規(guī)定。

(2)《通信電源設備安裝設計規(guī)范》該規(guī)范是電信樞紐、綜合通信局、市話局、無線、有線通信局(站)等電源設備安裝工程的設計有關(guān)標準，對建設通信局(站)市電、供電系統(tǒng)、設備配置等作了具體規(guī)定，是工程設計中必不可少的文件。

該規(guī)范于1997年6月25日發(fā)布，1997年9月1日正式施行。

(3)《通信電源維護規(guī)程》該規(guī)程是為了適應電信大發(fā)展需要，保證通信質(zhì)量和安全暢通，在總結(jié)實踐經(jīng)驗基礎上對電源設備的運行管理和維護工作，保障系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的運行和優(yōu)質(zhì)供電而制定的。

該規(guī)程規(guī)定了維護組織，維護工作的基本制度和各項電源設備的質(zhì)量標準和維護等。

該規(guī)程于1994年12月9日發(fā)布，1995年7月1日正式施行。

    此外我國已制訂了一整套通信電源設備通信行業(yè)標準，如通信用高頻開關(guān)整流器、直流？直流變換設備、逆變設備、配電設備和通信用閥控式密封鉛酸蓄電池技術(shù)要求和檢驗方法等，并對這些設備的入網(wǎng)質(zhì)量要求也制訂了相應的規(guī)定。

    綜上所述，50年來我國通信電源的發(fā)展出現(xiàn)了嶄新的面貌，首先我國已開始用高頻開關(guān)電源設備等新設備裝備通信局(站)，同時在設計、維護等方面積累了豐富經(jīng)驗，在科研專業(yè)上也有長足進步，但是我們也要看到，目前尚缺乏長遠的發(fā)展規(guī)劃，尤其在科研專業(yè)上與國外存在較大差距，仍是通信電源專業(yè)的一個薄弱環(huán)節(jié)，只有通過不懈努力，相信在21世紀初期有望使我國通信電源專業(yè)水平達到國際先進水平。

作者：朱雄世