楚天都市報訊 圖為：谷山強(qiáng)（右）在第十九屆中國專利獎頒獎大會上
圖為：谷山強(qiáng)（左）和團(tuán)隊成員在工作中
圖為：雷電預(yù)警裝置
楚天都市報記者盧成漢 通訊員謝文哲 劉婧
天上電閃雷鳴，它會落在哪里、破壞什么設(shè)施？這個問題，以前沒人知道。而國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)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(shù)據(jù)，能在雷電到來前發(fā)出預(yù)警，以避免雷擊造成的災(zāi)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(fā)明成果，已帶來直接經(jīng)濟(jì)效益6億多元，間接經(jīng)濟(jì)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(wǎng)鐵塔大多分布在高山、郊野，每年遭受雷擊達(dá)35萬余次。雷電嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)運行安全。
“正因如此，電網(wǎng)雷電監(jiān)測與防護(hù)，成為國網(wǎng)的重點攻關(guān)項目。”武漢南瑞防雷輸電事業(yè)部總經(jīng)理谷山強(qiáng)說，2009年初，一支由7人組成的攻關(guān)團(tuán)隊?wèi)?yīng)運而生（后陸續(xù)增至27人）。
要防范雷擊，首先得摸準(zhǔn)“雷公”的脾氣。為了了解雷電的發(fā)生、發(fā)展過程，谷山強(qiáng)與同事在辦公樓頂建立觀測室，只要雷電一出現(xiàn)，就立即用高速攝像機(jī)進(jìn)行聲光電磁同步拍攝，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。
2012年夏天的一個晚上，谷山強(qiáng)正在家中吃晚飯，外面狂風(fēng)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(dāng)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(yuǎn)的預(yù)設(shè)避雷針上的雷，落在了離他很近的位置。
當(dāng)日深夜，雷收雨住，谷山強(qiáng)結(jié)束觀測。同事們得知他的驚險經(jīng)歷，都覺得后怕，谷山強(qiáng)卻輕松開起玩笑：“沒關(guān)系。我總是追著雷跑，它也應(yīng)該偶爾回應(yīng)我一下?！?/p>
然而，“雷公”難以捉摸，即使用高速攝像機(jī)，也很難捕捉到它的完整活動軌跡。后來，經(jīng)過不斷改進(jìn)觀測方法，2014年9月的一天，谷山強(qiáng)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(zhǔn)確分析“雷公”的脾氣提供了科學(xué)依據(jù)。
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(yè)的分析。
一次雷電釋放的電量，相當(dāng)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(yè)部副總經(jīng)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(wǎng)等設(shè)施造成破壞。”
谷山強(qiáng)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，雷電在空中放電時，如果與地面的最強(qiáng)電荷“會師”，就會發(fā)生云地閃，對地面建筑或物體產(chǎn)生破壞。他們根據(jù)觀測得出結(jié)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(wǎng)基塔進(jìn)行“閃擊”。
據(jù)統(tǒng)計，2017年前10個月，我省共發(fā)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(fā)地區(qū)。
那么，能不能研制出一種裝置，對即將發(fā)生的雷電，特別是可能造成災(zāi)害的云地閃進(jìn)行預(yù)報？谷山強(qiáng)團(tuán)隊決定向這一領(lǐng)域發(fā)起沖鋒。
填補國內(nèi)外空白
此前，國內(nèi)外沒有對雷電大面積預(yù)警的先例。
谷山強(qiáng)團(tuán)隊起初模仿衛(wèi)星發(fā)射的雷電預(yù)警裝置。但他們很快發(fā)現(xiàn)，這種裝置只適合特定環(huán)境，不能推廣至全國的電網(wǎng)基塔。
于是，谷山強(qiáng)和團(tuán)隊成員重新攻關(guān)，研制出一套新的預(yù)警裝置，在5省進(jìn)行試驗，預(yù)警性能穩(wěn)定。這套裝置可提前30至60分鐘準(zhǔn)確預(yù)報雷電來襲，讓人們有充足時間預(yù)防。
2013年，安徽至上海的1000千伏超高壓輸電線路施工緊張進(jìn)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(qiáng)團(tuán)隊求援。
谷山強(qiáng)團(tuán)隊在該項目投放預(yù)警裝置，通過發(fā)布60分鐘雷電預(yù)警，讓施工得以順利進(jìn)行。
有了這次實戰(zhàn)的經(jīng)驗，谷山強(qiáng)團(tuán)隊不斷改進(jìn)，于2016年研制成功“一種架空輸電線路雷擊閃絡(luò)預(yù)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(yù)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(yīng)用，創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益6億多元，間接經(jīng)濟(jì)效益超過100億元。
為京滬高鐵護(hù)航
谷山強(qiáng)團(tuán)隊的雷電預(yù)警方法，可預(yù)測雷電落地2公里的范圍。它不僅適用于國家電網(wǎng)，還適用于高鐵、民航等民生方面的應(yīng)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(wǎng)一年遭受雷擊214次，嚴(yán)重影響正常運行。
“為保障安全，當(dāng)時，京滬高鐵不得不降速運行?！惫壬綇?qiáng)說。此后，他們團(tuán)隊為該線路提供了防雷及預(yù)警措施，至2014年，雷擊事故降為47次。
而在國家電網(wǎng)領(lǐng)域，由于及時預(yù)警和防雷裝置的使用，可以有針對性地調(diào)整電網(wǎng)負(fù)荷，事先對可能遭受雷擊的電網(wǎng)減負(fù)，從而大大減少雷擊造成的停電事故。
2015年，雷電預(yù)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(biāo)，是研發(fā)一種裝置或方法，在雷電形成之前就將其擊毀?！惫壬綇?qiáng)對記者說，他和團(tuán)隊成員正在朝著這個方向努力。
