《楚天都市報》:追逐雷電九年 捧回國家金獎

金彩娱乐城备用地址 www.tndccl.com.cn 發布時間:2018-01-16 文章來源:南瑞

     天上電閃雷鳴,它會落在哪里、破壞什么設施?這個問題,以前沒人知道。而國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司(下稱武漢南瑞),有一群捕雷的人,他們在近9年的時間里,掌握了大量雷電原始數據,能在雷電到來前發出預警,以避免雷擊造成的災害。
    上月中旬,在第十九屆中國專利獎頒獎大會上,這群捕雷者斬獲金獎。他們的發明成果,已帶來直接經濟效益6億多元,間接經濟效益超100億元。
    日前,楚天都市報記者走近這群捕雷人,了解到他們鮮為人知的捕雷故事。

    與雷電親密接觸

    國家電網鐵塔大多分布在高山、郊野,每年遭受雷擊達35萬余次。雷電嚴重威脅電力系統運行安全。
    “正因如此,電網雷電監測與防護,成為國網的重點攻關項目?!蔽浜耗先鴟覽資淶縭亂擋孔芫砉壬角克?,2009年初,一支由7人組成的攻關團隊應運而生(后陸續增至27人)。
    要防范雷擊,首先得摸準“雷公”的脾氣。為了了解雷電的發生、發展過程,谷山強與同事在辦公樓頂建立觀測室,只要雷電一出現,就立即用高速攝像機進行聲光電磁同步拍攝,記錄相關數據。
    2012年夏天的一個晚上,谷山強正在家中吃晚飯,外面狂風驟起,夜空陰云密布,一場雷陣雨即將來臨。他丟下碗筷,匆匆趕到觀測室。正當他緊張地等待著雷電的放電過程時,一道閃電劃破長空,轟隆雷聲滾滾而來。突然,他感到如觸電般全身麻木,原來,本該落在距離很遠的預設避雷針上的雷,落在了離他很近的位置。
    當日深夜,雷收雨住,谷山強結束觀測。同事們得知他的驚險經歷,都覺得后怕,谷山強卻輕松開起玩笑:“沒關系。我總是追著雷跑,它也應該偶爾回應我一下?!?BR>    然而,“雷公”難以捉摸,即使用高速攝像機,也很難捕捉到它的完整活動軌跡。后來,經過不斷改進觀測方法,2014年9月的一天,谷山強等人終于捕捉到一次清晰完整的雷擊放電過程。此后,他和隊員又多次拍到雷電活動的全過程,為準確分析“雷公”的脾氣提供了科學依據。

    深諳“雷公”脾氣

    在普通人看來,一次雷電不過是短短的一閃。但要判斷它是云中閃還是云地閃,需要專業的分析。
    一次雷電釋放的電量,相當于10億千伏電流,任何物體都難以承受它的打擊。
    武漢南瑞防雷輸電事業部副總經理趙淳介紹:“云中閃不會對人類造成危害,因為它的電流在空中就完全釋放了。而云地閃會落地,對電網等設施造成破壞?!?BR>    谷山強團隊發現,雷電在空中放電時,如果與地面的最強電荷“會師”,就會發生云地閃,對地面建筑或物體產生破壞。他們根據觀測得出結論:云地閃喜歡沿著水面旁邊的山尖和空曠的地方,對高層建筑或電網基塔進行“閃擊”。
    據統計,2017年前10個月,我省共發生雷電29萬多次,其中黃岡、恩施、荊州、襄陽、咸寧等為雷電多發地區。
    那么,能不能研制出一種裝置,對即將發生的雷電,特別是可能造成災害的云地閃進行預報?谷山強團隊決定向這一領域發起沖鋒。

    填補國內外空白

    此前,國內外沒有對雷電大面積預警的先例。
    谷山強團隊起初模仿衛星發射的雷電預警裝置。但他們很快發現,這種裝置只適合特定環境,不能推廣至全國的電網基塔。
    于是,谷山強和團隊成員重新攻關,研制出一套新的預警裝置,在5省進行試驗,預警性能穩定。這套裝置可提前30至60分鐘準確預報雷電來襲,讓人們有充足時間預防。
    2013年,安徽至上海的1000千伏超高壓輸電線路施工緊張進行。該線路跨越長江、黃河,施工人員需要30分鐘才能爬上電塔。為防范雷擊,保障安全,施工方向谷山強團隊求援。
    谷山強團隊在該項目投放預警裝置,通過發布60分鐘雷電預警,讓施工得以順利進行。
    有了這次實戰的經驗,谷山強團隊不斷改進,于2016年研制成功“一種架空輸電線路雷擊閃絡預警方法”,并取得專利。
    在上月中旬舉行的第十九屆中國專利獎頒獎大會上,該專利獲得金獎,填補了全球在雷電大面積預警方面的空白。
    目前,該專利已在全國27個省份超(特)高壓線路及油田、煤礦中得到廣泛應用,創造直接經濟效益6億多元,間接經濟效益超過100億元。

    為京滬高鐵護航

    谷山強團隊的雷電預警方法,可預測雷電落地2公里的范圍。它不僅適用于國家電網,還適用于高鐵、民航等民生方面的應用。
    2011年,京滬高鐵投入運行之初,江蘇至上海段頻遭雷電襲擊,全線電網一年遭受雷擊214次,嚴重影響正常運行。
    “為保障安全,當時,京滬高鐵不得不降速運行?!憊壬角克?。此后,他們團隊為該線路提供了防雷及預警措施,至2014年,雷擊事故降為47次。
    而在國家電網領域,由于及時預警和防雷裝置的使用,可以有針對性地調整電網負荷,事先對可能遭受雷擊的電網減負,從而大大減少雷擊造成的停電事故。
    2015年,雷電預警APP上線。用戶只要下載該APP,就可隨時掌握雷電情況,確定是否乘坐航班出行。
    “我們的最終目標,是研發一種裝置或方法,在雷電形成之前就將其擊毀?!憊壬角慷約欽咚?,他和團隊成員正在朝著這個方向努力。