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蒋兴良让冰雪与高压绝缘的科研狂

2019-11-19 12:11:07  阅读:3325 作者:责任编辑NO。许安怡0216

在不少人眼中,覆冰积雪是美丽的天然现象。晶莹剔透的冰凌、雪花,镶嵌在草木、山石之上,像摇曳的风铃、悬挂的钟乳石、巨大的芭蕉扇……走进它们,好像走进一个童话般的梦境国际。

可是,对输电线路、风力发电叶片、飞机机翼、高铁轨迹与机车而言,覆冰积雪却是一种天然灾祸,或许会带来严峻的结果。

据统计,每年我国南边高湿区域因覆冰导致的电网毛病可达数千次。不只如此,覆冰还导致风力发电机每年丢失发电量超越15%。在航空器灾祸事端中,有15%的事端由覆冰引起。

深夜,团队成员正在记载导体覆冰厚度。

面临覆冰这个极具应战性的国际级科研难题,重庆大学电气工程学院教授蒋兴良在高海拔覆冰极点环境下继续研讨电网安全与保证30多年。在研讨防冰除冰“黑科技”过程中,蒋兴良和他的团队创造性地提出了数十种防冰除冰办法。其间,电网非干涉智能融冰、风电超疏水性涂层防冰、机翼微功耗电脉冲除冰和铁轨方波脉冲破冰等一系列具有自主知识产权的防冰除冰技能处于国际领先水平,有望从根本上处理我国电网除冰设备粗笨、易中止供电、本钱贵重和操作杂乱等限制智能电网展开的难题。

人物手刺

蒋兴良,重庆大学电气工程学院教授,“重庆市雪峰山动力配备安全户外科学观测研讨站”负责人,“输配电配备及系统安全与新技能国家要点实验室”副主任(兼任)。从事高电压绝缘技能、气体放电以及输电线路覆冰防护作业30多年,先后完结西电东送、三峡工程、青藏铁路、特高压等50余项严峻科研项目。树立国际首个动力配备户外天然覆冰实验基地,其研讨效果曾获2013年度国家科技进步一等奖。2017年荣获全国首届立异抢先奖及国际覆冰范畴最高荣誉奖。

立异感悟

任何科学都是一砖一瓦、一个一个数据与观测现象堆集起来的。

科研没有止境,只需无尽的探究。

结缘高电压专业

1985年,蒋兴良考上了重庆大学硕士研讨生,被调剂到高电压工程技能专业,在顾达观教授门下学习。

也便是那年,顾达观教授取得国家天然科学基金“绝缘子覆冰闪络特性”项目,蒋兴良从此开启用冰雪书写人生的进程。

攻读研讨生期间,蒋兴良参加了导师顾达观和其时仍是重庆大学讲师的中国工程院院士孙才新团队的研讨作业。

1986年,孙才新授命组成实验室,专门研讨不同气候条件下对输电线路的影响。这个实验室便是现在重庆大学高电压与电工新技能教育部要点实验室的前身。

没有设备,经费又少。孙才新叫上蒋兴良,用板车从电力公司拉回一车又一车抛弃的高压设备、调压器,然后自己修补拼装。

经过几个月的尽力,实验室树立起来了。蒋兴良兴奋地开端了研讨作业。

“我是仅有一个敢和孙才新教师‘顶嘴’的学生。”蒋兴良算了算,跟从孙才新教师的20多年里,师生二人大大小小“吵了几十次架”。每次“吵架”简直都是为某种实验办法争得面红耳赤。“吵架”完毕后,两人又一同坐在实验室的角落里抽烟,一同总结实验中的得失。

在重庆大学学习期间,蒋兴良每年有一半时刻在人工气候室做实验,在完结硕士研讨生论文的一起,他也在覆冰实验办法和覆冰绝缘子特性上取得了开拓性发展和立异性效果。

毕业时,顾达观引荐蒋兴良到电力工业部武汉高压研讨所(以下简称武高所)作业。蒋兴良作为五位主研人之一参加了武高所承当的国家“七五”严峻配备攻关“重冰区输电线路覆冰及其防护”项目研讨。

蒋兴良教授带领团队成员勘查基地周边状况。

为了完结这个项目研讨,1989年至1992年的4个冬天,蒋兴良都守在海拔2200米的贵州六盘水户外实验站做实验,他和搭档们实验、研讨了几十种防冰除冰的办法,提出了低居里磁热线除冰防冰的技能措施,这项效果取得了电力工业部和北京市科技进步奖二等奖。

后来,因科研课题少、展开研讨困难,蒋兴良萌生了“换岗”的主意。

2001年,当湖南大学、山东大学向他宣布约请之际,恩师顾达观病重,蒋兴良闻讯连夜赶回了重庆。病榻旁,终身致力于高电压与绝缘技能研讨的顾达观吩咐蒋兴良:“我期望你回来,继续展开恶劣环境电气外绝缘研讨。”

经过时间短的思考后,蒋兴良决议回到重庆大学作业。

应战生命禁区

蒋兴良回到重庆大学作业后不久,正在建造中的青藏铁路由于铁路供电工程外绝缘和地道电气空隙的规划遇到“瓶颈”,建造团队向具有相关研讨阅历和具有可模仿高海拔环境人工气候室的重庆大学求助。

为获取第一手数据资料,2003年,蒋兴良带领团队前往青藏铁路沿线,在海拔2800米至5100米的格尔木、昆仑山口、风火山、拉萨等青藏高原的生命禁区展开长时间科学实验。

在风火山的科研阅历,蒋兴良至今浮光掠影。风火山海拔5050米,气候条件极点恶劣。白日有太阳时,气温可飙升至40℃。一旦变天,暴风雪降临,温度在短时刻内可以降至零下十几摄氏度。

在缺氧度高达60%的风火山,师生们白日在高温和风雨雷电的替换中做实验,用喷灯和高压锅煮方便面填饱肚子;夜晚,则在狼嚎和暴风呼啸中蜷缩在东西车上打盹。

团队成员正在记载输电线路导线覆冰厚度。本文图片均由记者龙帆摄

由于忧虑发作依赖性,蒋兴良不肯吸氧。“晚上一躺下就感觉嗓子似乎被紧紧勒住。实验做了十几天,我坐着睡了十几夜。”

9个多月的青藏高原之行收成颇丰。蒋兴良团队不只在人工气候室系统研讨了高海拔大气条件对青藏铁路供电工程电气绝缘和地道空隙的影响,还经过青藏铁路户外现场科学实验研讨,取得了海拔5000米以上区域国际仅有的电气外绝缘特性实在实验数据。

蒋兴良及其团队的“恶劣环境中电气外绝缘放电特性及其在电网中的工程使用”研讨效果取得了2009年度国家科技进步二等奖。

兼做民工与教授

假设不是2008年南边发作的大面积冰灾,或许没有多少人会意识到蒋兴良从事的电网覆冰研讨的重要性。

国际上对电网覆冰的研讨始于1932年,但因覆冰是一个随机性极强、影响要素杂乱、环境极为恶劣、研讨十分困难的天然现象,迄今为止冰灾防护仍是需求处理的严峻国际难题。

“2008年头南边发作严峻低温雨雪冰冻灾祸,湖南、贵州、江西、浙江、福建等10多个省市电网大面积停电、限电,全国1亿多人受必定的影响,直接丢失超越1000亿元。”蒋兴良说,其时,全国只需他的团队在研讨覆冰。那年新年,他忍着腰腿的病痛,拄着拐杖实地调查了重庆、湖南、贵州等10个省(直辖市)的冰灾严峻现场,提出了处理计划。

作为我国电网覆冰与防护的拓荒者,蒋兴良敏锐地意识到,南边冰灾暴露出我国人工气候室研讨不全面、防冰除冰办法针对性不强等问题。要想处理户外天然环境电网覆冰及其防护问题并取得打破,有必要在户外天然环境中进行零距离研讨,树立户外覆冰实验基地,取得实在的原始数据。

实验基地建在哪里?蒋兴良团队跑遍了全国覆冰较为严峻的17个省(市),最终将目光锁定在了湖南雪峰山。

这座海拔1500米的山峰全年雨雾气候超越200天,雷暴气候超越80天。气象部门都无法预告这儿“微地形小气候”的覆冰现象。在蒋兴良看来,这正是展开户外天然覆冰科学观测、实验研讨的抱负场所。

没有专项经费,蒋兴良就活跃寻求地方政府、企业支撑,采纳“产、学、研、用”的形式与企业协作建造基地。

2008年7月,蒋兴良发起青年教师和研讨生投身基地建造,他和他的团队自行规划,自己开挖土石,平坦实验场所。5个月后,国际首个天然(覆冰)实验基地的根本实验构架和活动板房建造完结。

身高1米63的蒋兴良,脸庞黑瘦,背微驼,稍不留心就会被湮没在人群中。在雪峰山基地建造过程中,蒋兴良“民工教授”的实干精力展示无遗。

2009年,基地预备修一座砖瓦房。由于条件艰苦,加之与邻近乡民不熟,请来的民工不肯下大力气,石头破不开。蒋兴良二话没说抢过重重的磅锤,使出浑身力气砸开石头,民工便不好意思再找托言了。

“那几年,一切教授、博士、学生,在山上都成了工人。咱们削平了一座山包,填平了山口的凹凼。做实验的空坝,也是咱们一担土一担土填起来的。”蒋兴良说。

经过10余年的“边筹措经费、边建造、边实验、边完善”,蒋兴良团队建成了国际上第一个“独具特色、不行代替”的动力配备天然覆冰实验基地,这个基地于2018年10月被同意为“重庆市雪峰山动力配备安全户外科学观测研讨站”。

11年的基地建造与户外观测研讨,蒋兴良有9个新年是在山上度过的。经过这个实验基地的长时间科学观测研讨,他和他的团队提示了电网覆冰构成及其导致灾祸的机制,发现了输电线路电流覆冰融冰的规则,研宣布全国际首套电网覆冰预告预警系统,提出了电流融冰防冰办法,研制出大电流融冰的设备,牵头拟定了8项职业标准与6项国家标准,研讨效果在全国电网大规模推广使用,按捺了电网大面积冰冻雨雪灾祸再次发作。

应战科研新范畴

蒋兴良团队多年的覆冰调查和研讨,使得雪峰山户外实验基地成为我国高压电网输电研讨范畴的靓丽手刺。

美、英、加、日、俄等20多个国家的覆冰范畴专家先后来到实验基地调查、协作观测研讨。加拿大魁北克大学与麦吉尔大学、瑞典输电研讨院、加拿大挪威北极大学、英国曼切斯特大学等自动寻求时机与蒋兴良团队协作研讨、技能同享、联合培养人才。

2011年,第14届结构物大气覆冰国际会议在重庆大学举行,蒋兴良担任本届大会的执行主席,这是该项会议参会人数最多、参会论文最多的一次。

近年来,在电网覆冰及其防护研讨的基础上,蒋兴良团队把雪峰山实验基地的研讨内容拓宽到风力发电机、铁路、飞机、通讯塔架和路途等覆冰及其防护研讨。

蒋兴良泄漏,为获取动力电力配备安全与保证的原创性科学数据,他们正活跃申报建造“动力电力配备安全国家户外科学观测研讨站”,规划将户外观测研讨的新站点建造在重庆武隆,保证动力电力配备的安全,促进重庆的经济展开。

蒋兴良不只自己是“科研狂”,他的团队也是执行力超强的“狼性部队”。

无论是在海拔4000米以上的青藏高原,仍是在冰冷高湿的雪峰山天然覆冰实验基地,只需有时机,蒋兴良都亲临实验现场辅导青年教师和研讨生,并使用实验中遇到的问题启示青年教师和研讨生的立异才干。

现在,蒋兴良的团队中,一切研讨人员都有出国留学或进修的阅历,高学历(博士以上占100%)、高职称(副高以上100%)是这个研讨团队固定研讨人员的特色,还有3位青年教师取得国家天然科学基金青年基金的立项支助。

由于天长日久在户外奔走,蒋兴良的身体亮起了红灯。

2015年他被确诊为胸背脊柱脊椎管瘤,几乎瘫痪。尽管经过手术切除了肿瘤,但他的脊椎神经遭到损害,留传严峻的腰、背脉冲影响及周期移动的神经痛苦,但这些病痛并没有让他停下前往户外、悉心科研的脚步。他说:“电网覆冰积雪是国际级难题,会导致大面积断网断电,给人们生发作活带来巨大影响。我不会放过任何一个调查电网覆冰的最佳时机,只需在山上,我的心里才结壮。”

记者手记

立异需求“钉子精力”

“搞科研不要怕吃苦,要静得下心、沉得住气、耐得住孤寂。”“任何职业都要有‘工匠精力’,只需找对自己的路,干一行,爱一行,精一行才干做出成果。”这是采访中,蒋兴良教授对记者说得最多的话。

在蒋兴良看来,电网覆冰规则及其防护办法一直是国际上没有处理、极具应战性的难题。它需求长时间、很多的数据剖析,只需持之以恒地做下去,才干真实提示覆冰的构成规则和形成灾祸的原因,找到处理问题的技能计划。因而,即便是在没有多少人认识到覆冰研讨价值的年代,蒋兴良仍静静坚持,一干便是30年。

蒋兴良之所以乐意像“钉子”相同终年扎根户外,还在于他对一线数据的注重。

“立异是一线数据的堆集。任何深邃的科学都是一砖一瓦,一个一个数据扎扎实实堆集起来的。”蒋兴良屡次提示自己的学生,现在尽管进入大数据年代,但假设没有自己的堆集,他人的数据就算拿给你,也无法吃透,无法找到处理问题的办法。

正由于此,蒋兴良在天寒地冻据守30多年仍乐此不疲;正由于此,雪峰山的科研效果可以“鹤立鸡群”,成为我国高压电网输电研讨范畴的一张手刺。

记者:廖雪梅

修改:王君

校正:田抒航

审阅:卢志民

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