中国通信电源设备及其维护技术的初探                 冯恒

 [内容提要] 通信电源设备的不断发展，维护技术的不断提高，它反应了人们十分关注的问题，通信电源设备怎样维护才能使人达到满意的程度。高度智能化通信电源设备及其监控离我们有多远！

    人类科学的不断发展，生产力的每真正解放一次，实践证明总是给人类生存带来了新的署光和更新的发展机遇。中国电信电源的发展仍然在这个哲理之中。现将中国通信电源做如下的讨论：

 一、中国通信电源近几十年来发展的回顾：

 整个通信电源主要包括如下三个方面，即：蓄电设备；变流设备；机械备用电源设备。就这些设备的发展过程如下的回顾：

 （一）蓄电池设备：自从法拉第电解定律问世以后就给真正的稳恒电源带来了一场真正的革命。即：人们利用如下的化学方程完成了电能与化学能的相互转换过程：

    从上式方程看出，左边是将电能转换成化学能储于电池中，方程右边是放电后的电池电液。自从铅蓄池的诞生到现在都无多大变化。但是几十年来铅蓄电池的维护方面人们作出了不懈的努力和许多的尝试，得以使蓄电池的使用寿命有了很大改善。尽管如此，但蓄电池的充电方式至今人们还在不断地探索之中。这是因为恒流充电和恒压充电其充电方式都有各自的不足之处。即恒流充电终期由于绝大部分的硫酸铅（PbSO4）已被还原成二氧化铅和铅。

    从（4）式可以看出低压恒充电初期的电流是相当大的(实践证明为10小时率的2.5倍以上)，但在充电终期充电的有效电压达不到使电池极板的深毛细孔内难于使PbSO4还原,从而使电池达不到饱和充电而使电池产生过硫酸化。在实践中电池因这种充电方式使电池过硫酸化的例子不少。

  （二）变流设备：欧姆电阻定律的发现使人们按照这一原理来改变了交变电流的方向——直流。即：

         L

    R=ρ——                    （5）

         S

    其中，ρ—材料的电阻率； S—导体截面积； L—导体长度；

    根据这一原理人们制造出了不同的半导体整流元件。把交变电流变成定向电流而有效地与化学电池有机地结合起来，这样使电能变成化学能而储蓄起来。这无凝是对通信电源一个重大贡献。于是汞灯整流器、氧化铜整流器，硒整流器、晶体管整流器、硅整流器等等犹如雨后春笋般地进入变流设备之中。然而这些设备体积的庞大，电效率的低劣，散热的困难……这些都不是设计者的初衷，然而又必须是极待解决的实际问题。

 由于科学的不断进步，硒整流器取代了汞整流器和氧化铜整流器。如果说，DZ603、DZY02整流器成功地自动稳压和限流给换流带来了新的署光，那么高频开关电源就是换流设备中的一次重大革命。这是因为高频开关电源成功利用热学的第一定律而解决了整流器发热的重大课题，从而增大了整流器的输出容量，现用热力学方程解释高频开关电源：

    从（6）式中我们可以看出高频开关电源的成功之处有如下：

    ①经高频变压器的电流是高频脉冲电流尽管瞬间电流很大，但持续时间极短，当T→0时那么Q→0；②所以散热的难题终于解决了，因此，100A的高频开关电源其变压器的体积和重量不及DZ603、DZY02整流器变压器的1%，输出1000A以上的高频开关电源总重量都没有一台100A的DZ603重。③高频开关电源在智能化方面也有了长足的进步，可以肯定的讲以前的各类整流设备与高频开关电源相比简直是望尘莫及的，显然是换流设备的一次质的飞跃。

 （三）机械备用电源——油机发电机。自从人们对通信的可靠性要求越来越高以后。从事通信电源的维护人员对电源的不间断性引起了高度的重视，因此，油机发电机成了通信中的必备电源。近几十年来，油机发电也在不断地变化着，即单缸油机变成多缸油机，出力由几匹马力发展成数千或数万马力，尽管如此，但直到目前，内燃仍然没有使其热效率得到真正的提高。

 二、中国通信电源的前景展望

   如果说高频开关电源成功地解决了输出容量与散热之间的矛盾是通信电源一个成功典范的话，那么高智能化电源的问世将是人类通信电源的第二个灿烂的春天。这是因为人类的整个通信电源人们都在前朴后继地拼命地探索之中。例如整流器从硒整流器到90年代初期的高频开关电源的投入生产运行仅仅二十多年时间，说明通信电源设备在飞速发展之中。现将几个值得维护的同仁们关注的问题笔者做如下的讨论：

 （一）电源的监控问题：就目前而言电源的监控还没有成熟，无论测的模拟量或是监控的手段都没有规范化。例如我们地区在本市的一些无人值守周边的支局和市局安装了监控，但我们的电力室的中心机上只能看到那个地方电压过高或过低，市电停，尽管目睹事实，但在电力室值班的人员还是爱莫能助，还得派人前往“手动”。又如一步之遥的楼上的空调机漏水，上面空调告井，却楼下杳无音信。又如离都匀市几百公里的通洲支局，尽管电力室中心机能监视一些运行参数，但既不能遥关也不能遥开，其当支局停电还要用电话通知该支局发电。这种监控有何用处呢？这不是多此一举吗？

   笔者以为未来的监控应该是无论是“监”或是“控”都应该是规范化和高度的智能化。例如各被监控的终端设备应有定时的自检告报通知中心机，并打印备案。在中心机上值机人员能够对被监控的各终端设备既能遥开也能遥关，这就是对未来监控的要求。

    （二）通信电源设备维护之我见。

    上面我们讨论了通信电源的发展过程，现在我们是来探讨通信电源设备的维护和设备更新的时候了。从目前我国通信电源维护队伍的实际情况而言，其成员技术素质偏低，从实际出发电源设备维护应从三个层次谈起：

    1、电源设备的简单维护：在保证设备正常运行的情况下，应该在任何时候都能保证设备清洁。备用电源应能使其任何时候都能处于一级战斗状态，例如油机发电机一旦市电停后在15分钟之内能正常地投入运行。

    2、一般维护：在保证做到第一条的情况下，维护人员应该弄懂整个电力室的交直流供电系统图。要能随时准确无误判断故障点并能迅速排除。这是因为通信电源的不间断性要求必须这样做。

    3、探讨性维护：通信电源设备正在日新月异地变化着，在维护方面也在不断地出现新的难题。要真正维护好这些设备谈何容易。因此，要求每一个通信电源设备的维护人员必须要弄懂每一种电源设备工作原理、性质、电路及其各种设备的结构。例如：应该弄懂高频开关电源的工作原理和它的电路图，铅蓄电池的电化学原理及其过硫酸化的产生及排除，油机发电机的工作原理，能排除油机发电机的常见故障，并能认真分析上述故障产生的原因。在电源设备的维护中应不断地总结经验，提出各种研究的理论，这样就能为生产厂家提供有用的一些改进设备的可靠依据。

  （三）对通信电源设备的期盼：

    话虽说“三分设备，七分维护”，但设备的先进性也是不能小看的。例如：氧化铜整流器与高频开关电源的维护而言，无论从其维护的工作量与设备运行的可靠性都是不能同日而语的。前者设备落后，而后者具有时代特色。总之，通信电源设备的高度智能化既是维护人员期盼的方向，也是生产设备厂家技术追求的目标。

  三、结论

 在中国通信电源设备的新产品犹雨后春笋般地投入通信电源的运行之中，同时也给电源维护提出了不少的、新的难题。但是伟大的中华民族过去、现在和将来将永远都能傲然挺立于世界民族之林。不是吗？中国洲际集团公司生产的洲际高频开关电源经十年时间的实际运行证明了中国产品与外国（挪威引进的珠江牌）开关电源并驾齐驱。中国哈尔滨光宇电池厂生产的《光宇牌》电池1994年用到今年仍然毫无问题。

   因此，我们可以自豪地得出结论：中国有能力生产出原子弹、氢弹、人造卫星、宇宙飞船，那么区区通信电源高度智能化那将是指日可待的。

    参考文献： 1.俞大光 . 电工基础 . 高等教育出版，1965

                2.通信电源设备维护手册，人民邮电出版社，1991:118

                3.《电信电源维护技术指标》第十三卷