中国通信电源论坛特邀专家 李克民

　　摘 要：简要的从五个方面综述了我国通信电源行业的发展，提出可靠性和节能是通信电源发展的永恒主题，阐述了通信电源当前的重点、热点和难点问题，指出提高供电系统品质是今后一段时间我国通信电源发展方向。

　　关键词：基础 标准 供电系统 供电方式 技术维护 技术装备 方向

　　通信电源是保证通信畅通的基础，其基础地位确保了电源专业将长久的兴旺发展并保持其专业的稳定性和独立性，特殊的作用不会被其它专业所取代，所以自60年代以来通信电源事业一直方兴未艾，技术在不断的进步，设备在不断的更新，专业地位日益得到提高，特别是进入90年代以来，随着通信事业超常规的快速发展，电源专业尤为得到了长足的进步，新型的电子器件、新设备、微电子技术、计算机集中监控技术等正在广泛的被通信电源所采用。当今，不仅我国的现代化通信网其规模和容量之大已跃居世界之最，而且电源技术和电源产品也已成为世界的娇娇者。

　　提高供电系统的可靠性和注重节能技术始终是通信电源发展的永恒主题，本文就围绕这一核心问题对电源的发展予以回顾，其归宿是对通信电源的发展方向作一综述。

　　通信电源的标准和技术要求相继制定

　　标准和技术要求有系统标准、维护标准、施工验收标准、产品标准等。上述标准以次要求越来越高，越来越严格。这是为了保证供电系统正常工作所必须的，也是确保通信畅通的基础。在70年代以前，由于通信电源专业尚不够强大，地位较低，技术水平不高等诸方面的原因，使得通信电源专业的标准甚少。进入80年代以来，随着对电源可靠性的高要求，与现代化通信网相协调的无人值守要求等原因，通信用电源标准相继制定，有通信用高频开关电源技术要求，通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求、通信用柴油发电机组技术要求、微波无人值守电源技术要求、通信局站电源总技术要求、电源与环境集中临控技术要求等，至今，标准已比较完整，技术水平较高，可以指导产品生产和技术维护，这标志着我国通信电源专业已经步入成熟、强大的全盛时期。

　　供电系统不断完善

　　80年代以前，我国通信电源的供电系统主要是常规供电系统，所谓常规供电系统就是由市电、油机发电机组、整流配电设备、畜电池组组成的供电系统。进入80年代以来，随着微波中间站、光通信中继站、移动通信基站等迫切需要实现无人值守，太阳电池、风力发电机组等新能源的成功开发，各种不同的混合供电系统相继被采用。所谓混合供电系统就是由常规能源和新能源共同组成的供电系统。

　　太阳电池是稳定、可靠的直流电源，使用寿命长，技术成熟，所以70年代已比较普遍的用于通信电源系统。风力发电机组，88年我们曾在珠海市桂山岛移动通信基站上对国产的风力发电机组首次进行无人值守试验研究工作；95年在西兰鸟光缆干线的部分无人站应用了从澳大利亚引进的风力发电机组。由于各种原因，这两次均不够理想，还有待今后继续进行试验工作。

　　电源无人值守技术是70年代和80年代的热点和难点问题，其要害是柴油发电机组的无人值守，要使其达到较高的可靠性，确实有不少的技术问题，其核心是柴油机的三滤、三补给。为此，75~77年我们在国内首次研制成功了30GFW1型无人值守柴油发电机组，用于京津微波试验段上。

　　真正实现供电系统的无人值守，关键不是加多遥控、遥信、遥测点，而是要提高设备的可靠性。随着技术的进步和设备的不断完善，通信电源供电系统已从有人值守、少人值守实现了无人值守。

　　供电方式逐步改革

　　长期以来，我国的供电方式一直是集中供电方式。所谓集中供电方式是在通信局站中设置公用的电源设备，给全局使用同一种电压的各种通信设备供电的供电方式。当某种直流电源系统发生故障时，将影响所有使用这一种电压的通信设备的正常工作，另外直流供电馈线长，材料、施工费用高，电能损耗大，由于线路电感和耦合电容的存在，易引入干扰，会降低供电质量。自90年代以来，国际上通信局站已普遍采用分散供电这种新的方式，提高了通信网各枢纽的可靠性，从而提高了全网的可靠性。所谓分散供电方式，主要是指将直流供电系统进行分散，即将使用同一电压种类的通信设备采用两个以上的独立供电系统，并靠近通信设备安装进行供电的方式。当某一个供电系统故障时，不会造成整个通信系统的瘫痪，而且可以使直流供电馈线距离减少到最短。

　　90～93年，我们在国内率先较为全面地讨论和研究了采用分散供电的有关总体和各项技术问题。现在移动通信交换局及基站，一些大的市话局已开始采用分散供电，综合楼的分散供电的试验工作也正在进行中，这是今后供电方式发展的主要趋势。

　　技术维护已发生革命性的变革

　　长期以来，通信电源是人员密集型的分散维护，有人值班，定时抄表，包机，预检预修的维护方式，这在当时设备技术档次低、可靠性差的情况下为了保证供电是必要的。进入90年代以来，计算机被广泛的应用，电源设备和系统的技术层次大大提高，在这种情况下有人值班看守已无实际意义，反而有可能增加人为故障，技术维护工作必需进行革命性的变革。

　　现代化的通信网要求供电系统、机房空调和环境实现计算机集中监控管理，这也是技术发展的必然趋势，减员增效是社会发展的必然趋势。与集中监控相适应的技术维护方式必需是集中维护，要求维护人员一专多能，既有比较全面的理论知识，更要有丰富的实践经验。

　　在实施电源集中监控管理的过程中，一定要把与网管中心的通信放在重要位置，不宜搞得过于庞大、繁杂、臃肿，应注重实效，讲究实用，三遥点可设可不设的点，一定不要设置，决不是三遥点越多越好，投资过大不符合我国的国情。以网络运行为主体的中国电信企业，应将技术维护放在十分重要的位置，已经实现集中监控、集中维护的部分，其技术维护工作主要应是根据集中监控的运行记录，对数据、信息主动进行综合分析，发现异常要及时发出指令，让维护人员尽快排除潜在的故障，预防系统故障发生，确保安全供电。

　　技术装备水平大大提高

　　近40年来通信电源的装备水平在不断的得到提高，尤其是近10年来从设备到系统都得到了超常规的发展，具有质的飞跃。

　　1．柴油发电机组

　　柴油发电机组是保证交流供电的重要备用电源，也是实现供电系统无人值守的难点，在空调、消防等已成为保证通信畅通的重要子系统以来，柴油发电机组经常处于良好的准启动状态愈来愈显得重要。从60年代使用的手启动、有人值守的普通机组，70年代研制成功了自启动机组、无人值守机组，但可靠性尚不够高，80年代研制成功了无人值守风冷机组、微计算机控制的自动化机组，90年代开始研制低噪声机组和对闭式循环蒸汽透平发电机组、燃气轮机发电机组等进行应用研究，从而可以看出机组的技术装备水平在不断的得到提高。

　　整流配电设备

　　整流器是通信电源系统的心脏。整流技术的发展经历了从60年代的硒整流器、可控硅整流器，70年代的纵横制交换和电源系统、微波无人值守电源系统，80年代的万门程控交换机电源系统，到90年代的高频开关电源系统等几个阶段，说明我国自行研制、生产的能力在与日俱增，大大加强，现已跃居世界前列。特别是高频开关电源系统的开发和应用，是整流配电设备技术上档次的质的飞跃。

　　整流技术的发展，可以从几个方面来体现。

　　器件的选用

　　整流器件从最早期笨重的半导体硒，到可控硅，到VMOS场效应管，到IGBT和MOSFET组合开关。

　　控制技术的的发展

　　从移向脉冲触发，到多重环路控制，这是为使直流输出能满足各种要求而采用的一种并行控制技术。例如：高温工作电流限制、电池充电电流限制、充电电流的温度补偿、负荷电流均分等组合组成各自的控制环路，保证在多种条件下，模块均能可靠地工作。

　　功率因数校正技术的开发

　　过去可控硅相控整流器没有功率因数校正网络，它在正常运行时功率因数很低，一般在0.6左右；高频开关电源有功率因数校正网络，单机输出最大功率不小于1500W的，功率因数均大于0.9。这样可以减少交流电的无功损耗，降低对交流电的污染。

　　蓄电池

　　蓄电池是保证直流不间断供电的关键设备，通信用蓄电池一般是指铅酸蓄电池。60年代以开口式为主，70年代主要是防酸隔爆型电池，80年代消氢少维护电池被采用，90年代阀控式密封电池问世。

　　阀控式密封蓄电池在技术上还处于不断完善阶段，特别是在技术维护方面还是一个难点，其容量检测方法除放电法以外尚没有简单、可行的在线测试方法。但是它有突出的优点，所以现在已经普遍的应用于通信局站。阀控式密封蓄电池的失效主要原因是失水，可否每三年左右添加一次蒸馏水，正在讨论中。我们认为：电源设备和主机设备需同室布放的或不适合采用防酸隔爆型电池的特殊场合，宜采用阀控式密封电池，因为它在正常使用情况下无酸雾逸出。在有单独蓄电池室的情况下，它采用防酸式电池，因为它的使用寿命长，可维护性强，生产和维护技术更成熟，可靠性较高。

　　当前通信电源技术维护工作的重点、热点和难点问题

　　重点：通信电源永恒的重点是可靠性和节约能源。由于通信设备计算机化，要求交流不间断供电的负荷越求越多，重要性愈来愈高，为了把因供电系统故障中断通信的影响降到最低限度，所以，当前UPS电源系统的技术维护工作是重点。

　　热点：从90年代开始，通信电源、机房空调的集中监控管理一直是热点问题，应进一步尽快完善、用上、发挥作用。当前接入网电源是一大热点，但并不是难点，应首先按等级服务，分级制订出接入网电源的可靠性指标，按指标要求组成供电系统，制订维护规程，问题会得到有效解决。

　　难点：90年代主要是阀控式密封蓄电池的容量检测，随着科研、生产单位的重视和资金的投入，加上运行维护经验在不断的丰富，这方面的问题在不断的解决之中。由于我国地域辽阔，地形异常复杂，通信电源设备每年都有许多地区不同程度地遭受雷害，造成供电系统故障，中断通信，特别是近年未使用耐冲水平很低的固体器件、集程电路越来越多，受雷电影响的频次以及损坏程度均与日俱增，所以雷击保护和减少雷电干扰的影响已成为通信电源专业当前的一大难点。

　　提高供电系统品质是今后一段时间我国通信电源发展的方向

　　在当前全球电信业还没有走出低谷的背景下，运营商主要将资金投放在能够延长现有设备寿命和能力的技术上，研究如何降低运行成本和减少故障影响程度已经成为最主要的任务。

　　在我国电信业仍是呈现持续、快速发展的良好势头，现在我国的通信网其规模和容量之大均已跃居世界之最，无线数据业务量也已经走在世界的最前列。大市场才能有大产业，产业的培育关键是市场的滋养，任何保护和扶持都远远比不上兴旺的市场。

　　中国电信业经过分营、剥离、重组以后的各大运营商，都已经成为名符其实的企业，既要加快发展，壮大实力，但更加注重经济效益的增长，所以各运营商都把现代化的通信网管理好、使用好、维护好，避免灾难性的大面积瘫痪，不断提高其可靠性、安全性作为永恒的主题。但是要提高网络的可靠性，向通信电源投入是花钱最少、效果最好、收益最长的有识之举。

　　虽然日前我国的通信电源供电系统在可靠性、先进性、可维护性等方面已经具有比较高的自动化水平，但与世界一流水平相比尚有一定的差距，需要与时俱进，不断完善性能，提高品质。现在通信电源专业各设备制造商、研发、设计、运维等各个方面都在为提高供电系统品质创造性的开展工作，在今后一段时间内这将是一个大目标。

　　要使我国为通信网服务的供电系统，具有世界一流水平，要扎实工作，稳中创新。当前应认真关注以下8个方面的问题。

　　1．随着新业务的拓展、新技术的进步、运行维护体制的改革，要不断、认真而有效的解决在通信电源技术维护工作中出现的重点、热点和难点问题，始终保持供电系统处于稳定、可靠、良好运行状态。

　　2．要尽快完善集中监控管理系统，突出可用性，充分发挥技术优势，赢得良好的经济效益，提升技术维护水平，增加可靠性，使因电源系统故障对通信的影响降低到最小。在完善集中监控管理的过程中，即要把主要运行状态传递给网管中心，又要保持相对的独立性，确保各种告警点，特别是直流供电系统告警点的可靠、正确无误。

　　3．要提高主要设备的国产化水平。为了消除供电系统潜在的不可预见的不可靠因素，大容量的UPS系统、机房专用空调系统、通信协议要逐步国产化。国内组装的柴油发电机组的质量并不低于原装进口的，国内生产的高频开关电源也已达到世界先时水平，因此应大力提倡国产化。在国内，稳压器已不仅单纯是起稳压作用，而是综合保护装置，蓄电池再经过一段时间的改进，也应大力提倡国产化。

　　4．不断提高技术装备水平。可靠性是供电系统的第一要务，技术装备水平是影响供电系统品质的最重要的因素，要积极采取新技术、新产品。衡量新技术、新产品的第一标准就是要可靠。

　　5．积极推进分散供电的实施。现在实施分散供电方式已经具备条件，用户对信息网的可靠性要求也愈来愈高，为了避免因供电系统故障导致大面积通信中断的后果，所以要采用分散供电。

　　6．加强统计分析、技术支撑工作。世界上的发达国家，很重视对系统和设备运行情况统计，根据大量的真实数据进行综合分析，评估可靠性，可信度比较高。我国在这方面有较大的差距，应当根据判据要求，认真、真实地做好大量的统计工作，从而了解我国的供电系统在可靠性方面的真实水平，并从中不断发现薄弱环节，予以改造，达到不断提高供电系统品质的目的。要做好这些工作，没有高质、高效、专门的技术支撑单位是做不好的。

　　7．加强管理。管理是科学，管理工作到位，可以提高供电品质。而现在存在的问题是，在一些地方，电源技术维护组织很不健全，甚至无人管理。

　　8．要培养一批在一线工作的高技术人才。由于一些大的局站在电源割接时曾多次发生供电中断的恶性事故，并且持续的时间较长，因此在每次割接前一定要先检查闸刀、开关是否运作正常，认真核准割接程序。由此也折射出一个问题，就是在一线工作的技术骨干太少，技术素质还有待提高。所以，当前UPS电源系统的技术维护工作是重点。