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蔣興良:讓電網(wǎng)與冰雪“絕緣”

2017-02-27 10:23:44 來源:科技日報

從重慶大學(xué)驅(qū)車700多公里后,不顧疲累的車子一頭扎進濃霧,循著懸崖邊的土路緩緩上山。終于,車?yán)锏募澎o被司機拉上手閘的聲音劃破,人們長長出了口氣。

蔣興良:讓電網(wǎng)與冰雪“絕緣”

 蔣興良在檢查試驗塔上的設(shè)備

這里是地處湘西、云霧深處的雪峰山試驗基地?;婚_的濃霧中,前面的人變的影影綽綽。“這不算啥子,霧大時面對面的人都看不清咯。”身著老舊的灰工作服,手捂一只僅露半張臉的“雷鋒帽”,55歲的蔣興良一瘸一拐爬上電氣特高壓試驗塔,轉(zhuǎn)頭不忘叮囑:“霧大濕滑,你們小心腳下”。

就在剛剛過去的春節(jié),為腰疼所困的蔣興良在雪峰山基地收獲覆冰除冰研究新進展,不僅首次在自然環(huán)境試驗特高壓直流絕緣子長串覆冰及放電規(guī)律,而且研究并提出風(fēng)機葉片電熱除冰方法,實現(xiàn)了導(dǎo)線的電脈沖除冰。

野外堅守30年,重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院教授蔣興良的工作是讓高壓線與冰雪“絕緣”,先后奔赴高海拔、高山冰雪等生命禁區(qū)做試驗,建立世界首個野外自然覆冰試驗基地,成功破解西電東送、三峽工程、青藏鐵路等輸電難題……

穿越生命禁區(qū) 刷新高海拔研究紀(jì)錄

蔣興良的科研領(lǐng)域關(guān)系千家萬戶,主要研究極端惡劣環(huán)境下電網(wǎng)外絕緣、覆冰與防冰減災(zāi),一年中近三分之一時間都在寒冷、高濕和缺氧等極端惡劣的地方。

2003年至2006年,蔣興良帶領(lǐng)團隊從重慶大學(xué)實驗室拉運幾十噸的試驗裝備,沿著青藏鐵路沿線從2800米到5100米的格耳木、峰火山、唐古拉山、那區(qū)、拉薩,不懼嚴(yán)寒無視烈日,冒著生命危險在野外進行長達(dá)9個月的現(xiàn)場試驗研究。

彼時艱難猶在眼前,蔣興良卻用調(diào)侃戲謔的方式還原。在5050米的風(fēng)火山試驗時,海拔太高、氧氣不足,“白天還能勉強堅持,晚上根本無法躺著睡覺,躺下去就感覺喉嚨被勒緊似的。做了十來天試驗,每晚我只能坐著睡覺。”蔣興良說,后實在堅持不下去,大家開車二百多公里到4200米的三江源頭小鎮(zhèn)休息了一晚。“雖然海拔只差800米,但有種天堂與地獄的差別。”

高原上的科學(xué)試驗,挑戰(zhàn)生命極限的不只是風(fēng)雪和缺氧。有一次,在望昆車站做試驗時,試驗變壓器一臺大型設(shè)備出了故障,廠家修復(fù)至少要1個月,費用且難估算。幾位參與試驗的老師,終同意了蔣興良的大膽決定:現(xiàn)場拆卸變壓器,自己修理。

修復(fù)過程遠(yuǎn)比想象的艱險。在吊裝變壓器鐵芯過程中,學(xué)生冉啟鵬伸著腦袋進去查看時,吊裝滑輪突然松動,2噸多重的鐵芯下墜。一片驚叫聲中,滑輪滑了幾米后嘎然而止,而鐵芯距離學(xué)生的腦袋僅有10公分。

說到驚心動魄處,蔣興良語速加快、聲音變大,“這件事給我后來所有的現(xiàn)場試驗一個極大教訓(xùn),無論多么困難,首要的是師生和工人的安全。”接下來的高原試驗中,蔣興良為師生們購買了120萬元的工作保險。

2005年9月,蔣興良從青藏高原試驗返回重慶,同事開玩笑說他就像一條被柴火烘干的黑臘肉。就是這股迎難而上、不言放棄的犟勁兒,他一舉攻克青藏鐵路供電工程外絕緣和隧道電氣間隙設(shè)計的難題,海拔5000米獲得的研究成果至今無人超越,負(fù)責(zé)完成的研究成果“惡劣環(huán)境中電氣外絕緣放電特性及其在電網(wǎng)中的工程應(yīng)用”獲得2009年度國家科技進步二等獎。

探尋覆冰成因 八年“壘”就試驗基地

身高1米66的蔣興良,臉龐黑瘦,背有點駝,走路時左腿微瘸,稍不留意就會湮沒在人群中,人們親切地叫他“民工教授”。

蔣興良雖然一直進行覆冰積雪的研究,由于經(jīng)費和重視其問題,研究還不大深入,提出建議并未被采納。直到2008年,我國南方發(fā)生大面積冰災(zāi),13個省級電網(wǎng)受損,造成全國169個縣停電,經(jīng)濟損失超千億元。“如果能了解融冰規(guī)律,縮短融冰除冰時間,能給國家省下多少電。”蔣興良說,在對全國覆冰廣泛調(diào)查后發(fā)現(xiàn),湖南雪峰山歷年來覆冰重復(fù)頻率高,覆冰類型多樣、程度嚴(yán)重,是研究電網(wǎng)覆冰的理想場所。

沒有專用經(jīng)費,蔣興良積極尋求地方政府、企業(yè)支持,廣泛發(fā)動青年教師和研究生投身基地建設(shè)。蔣興良和團隊自行設(shè)計、請民工施工,自己開挖土石,平整試驗場地,搭建活動板房。5個月后,世界首個自然(覆冰)試驗基地的基本試驗構(gòu)架建設(shè)完成。

在2008年11月—2009年2月第一個覆冰季節(jié),試驗基地還只有簡易的試驗構(gòu)架和試驗線段,活動板房內(nèi)溫度幾乎和外面一樣。蔣興良依然記得那種刺入骨頭的冷冽,狂風(fēng)吹得板房嘎吱欲裂,板房屋頂凝結(jié)的水滴像小雨一樣滴入被子與口鼻,晚上無法入睡。覆冰太嚴(yán)重,斷電一個星期,大雪封山車輛上不了山,后勤供給無法送達(dá)。老師和同學(xué)們只好拿雪擦手洗臉,啃干方便面,一個星期都沒刷牙。

彼時創(chuàng)建基地的艱辛,定格在大伙身著解放鞋勞保服、渾身沾滿稀泥的老照片中。蔣興良屬牛,不僅倔強而且不按常理出牌。自2008年以來,六個春節(jié)是在試驗基地度過,有五個春節(jié)帶妻兒上山過年,“我經(jīng)常哄勸妻兒,雪峰山試驗基地空氣好、水好,蔬菜都是自己種的,健康衛(wèi)生,比重慶好多了。”

如今的雪峰山試驗基地,從簡易平板房變身為“獨具特色、不可替代”的自然覆冰試驗基地,持續(xù)攻關(guān)的系列科研也進入成果收獲期:“電網(wǎng)大范圍冰凍災(zāi)害預(yù)防與治理關(guān)鍵技術(shù)及成套設(shè)備”,榮獲2013年度國家科技進步一等獎。在應(yīng)對電網(wǎng)覆冰災(zāi)害防御方面,蔣興良和團隊揭示了超特高壓分裂導(dǎo)線覆冰融冰的規(guī)律,建立了電流融冰的物理數(shù)學(xué)模型,理論計算方法指導(dǎo)研制的直流融冰裝置在湖南、江西、安徽等地大規(guī)模推廣,成功實施數(shù)百次直流融冰。

堅守野外30年 不懼傷痛無悔初心

30年間,蔣興良潛心研究怎么在各種極端天氣下保證供電,這讓雙腿遭了老罪。2005年夏天,他感覺雙腿麻木,左肋骨隱隱作痛,醫(yī)生要求做全面檢查,可蔣興良一心惦記青藏高原的試驗和學(xué)生,認(rèn)為空閑一點再去吃藥或做個理療就沒事了。

直到2015年9月,疼痛難忍的他去重慶第三軍醫(yī)大檢查,醫(yī)生確診為脊椎管瘤,必須立即手術(shù),否則會造成癱瘓。醫(yī)生要求手術(shù)后至少臥床三個月,但在手術(shù)后不到一個月,蔣興良又跑回雪峰山,親自督促和實施基地大型試驗裝備的建設(shè)。

蔣興良深知,覆冰防冰是一項極具挑戰(zhàn)的世界難題。只有堅持不懈地深挖鉆,才能揭開覆冰的形成規(guī)律和導(dǎo)致災(zāi)害的神秘面紗。“我們在惡劣環(huán)境下進行試驗,終目的是建立動態(tài)的數(shù)學(xué)模型,通過模型模擬計算野外自然覆冰的各種狀況,得出具有指導(dǎo)意義的結(jié)論,擺脫人工模擬的艱辛和野外惡劣環(huán)境的束縛。這也是我們下一階段的研究目標(biāo)。”蔣興良深信,任何事情,只要堅持總會有收獲。

值得一提的是,8年間,蔣興良每年往返重慶到雪峰山的700公里近二十回,自己購買私家車7年來中,至今行車不過10萬公里,其中8萬公里用于接送往返基地試驗的師生們。

責(zé)任編輯:林子
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