机房与电源 on 红旗下的蛋

20 年后，重读自己写的–48V电源的blog：哪些错了，哪些该修正？

Tue, 08 Sep 2026 07:22:00 +0800

写在前面

最近偶然翻到了自己大约 20 年前写的一篇 blog，题目叫《为什么通信设备使用 –48 V 这样的负电源系统》。

那是 2005 年前后。当时的互联网远没有今天方便，遇到一个技术难题，只能在BBS、论坛、厂商资料和图书里“考古”，把别人讨论过的片段拼凑在一起。那篇文章也不是什么严谨的研究，不过是我把当时能搜到的解释梳理了一遍，觉得逻辑顺畅，就顺手写成了blog。

没想到，这一放就是 20 年。

这次重看，我突然有些好奇：20 年前那个年轻的自己，到底把这个问题搞懂了多少？

于是，我把当年的旧文丢给现在的 AI 大模型，让它围绕文中的几个问题重新检索、整理相关的技术资料和历史资料，再拿这些结果回头看看当年的说法。

结果很有意思：大方向上没全错，有些逻辑依然成立；但也有不少解释含混不清，甚至把不同层次的工程问题搅在了一起。

这篇文章并不是要重新写一篇严密的学术论文，只是想趁着这个契机，和 20 年前的自己隔空通个气。

20 年前我是怎么解释 –48 V 的？

为了方便对比，先把当年文章里的核心观点简单列一列：

为什么是 48 V？ 当时的理解是：早期电话网由局端给远端用户供电，为了把供电距离拉远，需要相对较高的电压；但电压又不能太高（要考虑安全），所以折中了 48 V。
为什么是负 48 V？ 当时网上盛传“正极接地是为了吸附空气中的负离子防锈”，我当时就觉得这说法极不靠谱，在文章里明确否了它。但我虽然否定了谬误，却并没有真正给出正确的解释。
认为电蚀影响微乎其微。 我当年拿计算机做类比，认为“计算机没有因为接地极性不同而生锈，所以通信系统哪个极接地本质上没区别”。
为什么实际测到的电压经常是 –53.5 V 左右？ 当时的解释是系统配有备用电池，为了浮充电池，实际电压需要偏高一点。
为什么输入电压范围宽至 –36 V ～ –72 V？ 当时归结为兼容历史遗留的不同电压标准。

现在回头看，最值得琢磨的不是“答案对不对”，而是：当年自己是怎么把这一套逻辑“强行自洽”的。

几个现在看来不太准确的地方

1. “正极接地只是行业惯例”——说轻了

当年我把正极接地归结为一种历史约定。但实际上，早期通信网有大量埋地或架空的长距离铜线，环境潮湿且充满微小的漏电流。电化学原理决定了，处于阳极（正极）的金属会加速溶解腐蚀，而阴极（负极）则受到保护。采用正极接地，可以让通信线路相对于大地处于负电位，从而降低潮湿环境下电化学腐蚀的风险。这不是一个毫无原因的行业惯例，而是早期通信系统长期工程实践形成的选择。

2. “电蚀只是微观现象，工程上没影响”——这个判断现在看并不成立

拿“办公桌上的电脑没生锈”来证明“通信网接地极性不重要”，是当年犯的最典型的一个类比错误。现代计算机处于干燥温控的机房，线缆极短；而早期的电话线延伸几公里，长期浸泡在潮湿土壤中。微小的电蚀在岁月累积下，足以导致接点电阻飙升甚至线路断蚀。用局部经验去套复杂的工程现实，当年确实太想当然了。

3. “吸附负离子防锈”——否定得对，但没完全对

值得庆幸的是，年轻时的自己没有轻信“负离子防锈”这种伪科学。但尴尬之处在于： 我只知道它不对，却不知为何错误。 很多时候，“识别出荒谬”和“理解透本质”之间，还隔着相当长的一段距离。

为什么偏偏是 48 V？

这个问题其实没那么神秘。

它既是传输距离与安全电压之间的工程折中，也是与铅酸蓄电池物理特性天然契合的结果。

一节铅酸电池标称电压约 2 V，24 节串联正好是 48 V。这种极高的匹配度，让 48 V 在漫长的技术演进中被固化为行业标准。

没必要非要寻觅一个“唯一的决定性因素”。工程的本质就是妥协与凑巧，多方因素叠加在一起，最终稳定了下来。

关于 –53.5 V 与 –36 V ～ –72 V 的宽电压

这两点当年的理解大体没错，只是不够全面。

–53.5 V 是 24 节铅酸电池在浮充状态下的典型工作电压；而–36 V ～ –72 V 这样的宽范围输入，则主要是为了覆盖通信电源系统在电池放电、浮充以及配电压降等情况下可能出现的实际工作范围，同时也方便设备兼容不同的历史电源系统。

有趣的是，重读旧文时，我还发现自己少写了一个负号。

当年觉得自己逻辑严密，隔了 20 年再看，里面全是小漏洞。

如果现在让我重新解释“为什么是 –48 V”

如果用几句话给现在的自己做个总结，我会说得更克制、更务实：

为什么是 48 V？ 电话局端远供需要兼顾传输距离、线路压降和安全性，48 V 是长期工程实践形成的一个折中选择，同时又很好地匹配 24 节铅酸电池组。
为什么是负 48 V？ 潮湿环境下的电化学腐蚀是金属线路的大敌。正极接地能够让脆弱的通信线缆处于电化学保护状态，减少阳极溶蚀风险。
为什么能延续至今？ 这套系统经过长期使用，已经形成了完整的电源、设备、电池、配电和维护体系，自然就沿用了下来。

六、写在最后：20 年后的“数字考古”

这篇文章写到这里，其实答案本身已经不重要了。

这次重读旧文，最有趣的体验并不是“纠错”，而是看见了 20 年前那个在初代互联网上认真拼凑答案的自己。

那时信息匮乏，没有智能检索，更没有大模型。我们凭着一点好奇心，把论坛里的蛛丝马迹、手册里的片段拼凑在一起，强行建立起一套“看似合理”的认知体系。

如今，借助 AI，我们可以瞬间跨越 20 年的信息鸿沟，轻易找出当年理解的纰漏。如果你哪天也在旧硬盘或老博客里翻出了多年前写的文章，不妨也拿出来重新读读。不一定要去修改什么，只是隔着时光看一眼当时的自己，是如何试着去理解这个世界的。

走线架垮塌事件分析

Tue, 01 Feb 2011 09:48:27 +0800

某机房在敷设电力电缆的施工过程中，机房维护施工通道一侧的走线架（约9米）发生垮塌，经现场查勘、分析，初步判断为吊挂连接件的螺孔槽受压力作用变形并扩张，致使连接固定龙门架横梁以及走线架上梁的螺栓从螺孔槽中脱落，事件发生原因可以从以下几个方面考虑：

材料方面

从现场情况看，吊杆与天花板未脱落，吊杆亦未发生拉伸变形及断裂，可认为吊杆的强度是足够的，主要问题就在于吊杆与走线架的连接件上。

连接件作为连接与支持走线架的零件，受力要比走线架大得多，所使用材料强度应高于走线架所用材料的强度，从现场来看，所使用材料均为同一规格，厚度为2mm。按YD5026-95和YD/T5026-2005《电信机房铁架安装设计标准》的要求，所采用铁件一般为50x50x5mm。

从螺栓与连接件的紧固方式看，连接件的受力面积主要是螺栓垫片与连接件的接触面积，从照片上看，螺栓垫圈小，致使连接件单位面积受力过大，超过连接件的受力特性，造成了螺孔槽受压力作用变形并扩张。目前走线架所用螺栓规格为M6，规范要求的螺栓规格为M8和M10和M12，

地震及受力的影响

从512大地震以来，该地区陆续发生了大大小小的上百次的余震。大地震和余震产生地震波，使走线架上下及左右震动，长期处于一种不稳定状态。螺栓、螺母与连接件的紧固，是靠螺栓、螺母以及垫片与紧固件间的摩擦力固紧的，同时，由于部分螺母、螺栓安装时没有加弹簧垫圈（见下图），经过512大地震以及上百次余震的冲击波后，非常容易使螺母与螺栓松动。

走线架安装后，也经过了若干次的施工，在敷设电缆的过程中，走线架不是一个静态、缓慢受力的过程，而是受到线缆自重、拖拉线缆以及施工人员操作时产生的冲击力，这也会对螺栓螺母等紧固件产生影响，加速松动的过程。

螺栓、螺母与连接件间的松动，使得连接件间有了空隙，同时由于走线架重量的缘故，使得连接件螺栓槽有了变形的空间，一旦受到外界一定的冲击力，超过其承受程度，就会使得变形加速，造成走线架的脱落。

现场塌垮的走线架，是维护和施工通道一侧走线架发生侧翻，而不是走线架整体垮塌，在施工中，由于外力扰动，走线架受力不平衡，维护和施工通道一侧走线架连接件受力过大也是一个原因。

连接加固方式

现场走线架吊挂有两种方式，一种为龙门架，龙门架的横担支撑两层走线架的重量，另外一种为吊挂上层走线架梁上，如下图所示

按一般要求，对于双层走线架，每层都应与吊挂连接（见下图），以免连接件集中受力，现场的走线架只有最下一层与吊挂连接，导致所有线缆的重量都压在横梁上，也导致连接件的受力过大。

现场走线架另外一种的吊挂方式，这种方式致使只有连接件的螺栓受力，而整个连接件不受力，也会导致螺孔槽所受压力过大，以致变形，若连接件承托上梁下放，则受力为整个连接件以及螺栓（见下图）。

现场的走线架投入使用已多年，期间经历了512大地震以及前后若干次地震、施工布放线缆等，对走线架，尤其是连接件部位的可靠性、安全性产生了较大的影响，加上最后一次施工过程中产生外力的影响，以及吊挂件的材料与安装方式的不合理因素，导致此次事件的发生。同时，由于现场走线架是近年来采用新型材料，以往相关的规范未提及该种材料，还需对该种走线架应有的各项指标要求进行不断的实践和探索。

有关走线架的规范（注意：需核实规范的有效期）

YD 5026-1996《长途通信传输机房铁架槽道安装设计标准》（被YD/T 5026-2005替代）
YD 5059-98《通信设备安装抗震设计规范》（被YD 5059-2005替代）
YD 5060-1998《通信设备安装抗震设计图集》（被YD 5060-2010替代）
YD/T 5026-2005《电信机房铁架安装设计标准》
YD 5059-2005《电信设备安装抗震设计规范》
YD 5060-2010《通信设备安装抗震设计图集》

电源头柜电力线径的计算方法

Mon, 27 Mar 2006 16:27:04 +0800

查询了网站的统计信息，发现搜索电力线缆计算方法的还不少，我根据以往经验，参照其他人写的文章，归纳了一下，供大家参考。

对于小工程来说，或者一个工程的配套部分，电源头柜至电源分支柜或直流屏这段导线的线径可按照固定压降发，根据以下公式计算，其计算公式如下：

S=(ΣIL)/(rΔU)

上式中： - S — 导线截面面积(mm2)，

ΣI — 流过导线的电流(A)，实际上是头柜允许的最大电流，
L — 导线回路长度(m),注意，是回路，即一来一回的长度，
r — 导体导电系数(m/Ω·mm2)，一般铜取57，铝取34，
ΔU — 除掉配电设备等压降后在导线上允许的压降(V)。

现在要确认的是ΔU的数值，ΔU根据不同的电源系统设计，取值也不同，需向电源专业了解ΔU的取值，如果了解不到，可以按以下直流放电回路全程压降分配的情况取定。（要注意的是，这种分配方法只是其中的一种，还有其他的方法）

按此算出电力线线径，并向上取相近的电缆规格，保护地可取小一号线径。

在不同机房之间选用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（阻燃）（RVVZ系列），在同一机房内选用铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆（阻燃）（RVZ系列）。

设计中常见的直流用电力线按截面分有如下几种：1×6、1×10、1×16、1×35、1×50、1×70、1×95、1×120、1×150、1×185、1×240（mm2）。

为什么通信设备使用–48V这样的负电源系统

Wed, 21 Dec 2005 11:25:17 +0800

在C114论坛上找到了这片文章，把原因大概解释了一下。没有去翻查资料考证是否正确之前，就以这个解释为准吧。

整理：邓兴昌

A：这里面包含2 个意思：

（1）极性为何是负电源（也就是正接地）？

（2）电压为何为-48V（-36~ -72V）？

先说一下第2个问题。使用-48V电源是历史原因造成的。使用最早的通讯网是电话网，话机是由电讯局供电的，选48V是在当时的条件下尽可能提高用户到端局的距离（36V是安全电压，超过太多不安全）。后来为了兼容早期设备、降低成本考虑，局端通讯设备还是用-48V电源。

同样，采用负电源系统，正极接地只是约定俗成。原来有个说法是空气中有大量的负电荷，根据电化学知识，正极接地可以吸附空气中的负离子，从而保护电信设备的外壳不被锈蚀。其实这种说法不是很对。原电池反应和电解反应是会导致设备生锈，但是因为它们在设备上是以微观形式存在的，几乎没有影响。例如非通讯系统的网络都是负极接地（例如您正在使用的计算机），但是并没有生锈。并且-48V内部都通过DC/DC隔离，DC/DC输出的就是负极接地，也没有看到单板腐蚀生锈。所以不论哪个极接地，都是一样的。

至于设备的外壳接地（接PGND），这是出于保护性的目的，将设备上累积的电荷快速泻放到大地，从而不会损伤设备和工作人员。

我们的产品基本上都是使用-48V 电源系统，一般测到的实际电压是–53.5V。这是因为出于可靠考虑，通讯设备都带有备用电池（-48v），为了保证电池的可靠充电，供电电压需要略高于电池电压。

通过媒介可能还会了解到有使用-24V电源系统的设备，这是现代一些内部设备为设计方便而使用的。一般测量到电源的输出电压26.8V。

一般要求设备在电压波动范围±20%内工作正常。对-48V系统设备就是要求工作电压范围-38.4V ~ 57.6V，但是我们实际上一般要求工作范围–36V ~ -72V。主要是考虑-48V 系统设备要兼容–60V电源系统，它要求–48~ -72V。这样取合集就是就是要求工作电压范围约-36V ~ -72V。

顺便提一下，-48V 电源系统只是我国和大部分国家采用的通信电源标准，并非所有国家都使用这个标准，例如俄罗斯会使用-60V 的电源系统，还有某些国家使用-24V 的电源系统。如果产品要在这些地区销售，就要兼顾这些不同的标准。

市电的标准在世界范围内也是不同的，例如我国和欧洲等采用220V 的市电系统，美国、日本等是110V 的市电。

从华为的资料中找到为什么是正极接地的解释，作为补充解释：

正极接地主要是为了防止电极的腐蚀。电话局蓄电池组-48V或-24V是正极接地，其原因是减少由于继电器或电缆金属外皮绝缘不良时产生的电蚀作用，使继电器和电缆金属外皮受到损坏。因为在电蚀时，金属离子在化学反应下是由正极向负极移动的。继电器线圈和铁芯之间的绝缘不良，就有小电流流过，电池组负极接地时，线圈的导线有可能蚀断。反之，如电池组正极接地，虽然铁芯也会受到电蚀，但线圈的导线不会腐蚀，铁芯的质量较大，不会招致可察觉的后果。正极接地也可以使外线电缆的芯线在绝缘不良时免受腐蚀。（注：隐含条件是继电器铁芯接地）