楚天都市報(bào)訊 圖為：谷山強(qiáng)（右）在第十九屆中國(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)上
圖為：谷山強(qiáng)（左）和團(tuán)隊(duì)成員在工作中
圖為：雷電預(yù)警裝置
楚天都市報(bào)記者盧成漢 通訊員謝文哲 劉婧
天上電閃雷鳴，它會(huì)落在哪里、破壞什么設(shè)施？這個(gè)問題，以前沒人知道。而國(guó)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?cè)诮?年的時(shí)間里，掌握了大量雷電原始數(shù)據(jù)，能在雷電到來(lái)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(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)上，這群捕雷者斬獲金獎(jiǎng)。他們的發(fā)明成果，已帶來(lái)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(bào)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(guó)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(wàn)余次。雷電嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。
“正因如此，電網(wǎng)雷電監(jiān)測(cè)與防護(hù)，成為國(guó)網(wǎng)的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。”武漢南瑞防雷輸電事業(yè)部總經(jīng)理谷山強(qiáng)說(shuō)，2009年初，一支由7人組成的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)運(yùn)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(cè)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(gè)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(chǎng)雷陣雨即將來(lái)臨。他丟下碗筷，匆匆趕到觀測(cè)室。正當(dāng)他緊張地等待著雷電的放電過程時(shí)，一道閃電劃破長(zhǎng)空，轟隆雷聲滾滾而來(lái)。突然，他感到如觸電般全身麻木，原來(lái)，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(cè)。同事們得知他的驚險(xiǎn)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(dòng)軌跡。后來(lái)，經(jīng)過不斷改進(jìn)觀測(cè)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(duì)員又多次拍到雷電活動(dòng)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(lái)，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(huì)對(duì)人類造成危害，因?yàn)樗碾娏髟诳罩芯屯耆尫帕?。而云地閃會(huì)落地，對(duì)電網(wǎng)等設(shè)施造成破壞。”
谷山強(qiáng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，雷電在空中放電時(shí)，如果與地面的最強(qiáng)電荷“會(huì)師”，就會(huì)發(fā)生云地閃，對(duì)地面建筑或物體產(chǎn)生破壞。他們根據(jù)觀測(cè)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(duì)高層建筑或電網(wǎng)基塔進(jìn)行“閃擊”。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年前10個(gè)月，我省共發(fā)生雷電29萬(wàn)多次，其中黃岡、恩施、荊州、襄陽(yáng)、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(duì)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(bào)？谷山強(qiáng)團(tuán)隊(duì)決定向這一領(lǐng)域發(fā)起沖鋒。
填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白
此前，國(guó)內(nèi)外沒有對(duì)雷電大面積預(yù)警的先例。
谷山強(qiáng)團(tuán)隊(duì)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(guó)的電網(wǎng)基塔。
于是，谷山強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)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(yàn)，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(bào)雷電來(lái)襲，讓人們有充足時(shí)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(zhǎng)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(duì)求援。
谷山強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在該項(xiàng)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(shí)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn)，谷山強(qiáng)團(tuán)隊(duì)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(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)上，該專利獲得金獎(jiǎng)，填補(bǔ)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(guó)27個(gè)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(duì)的雷電預(yù)警方法，可預(yù)測(cè)雷電落地2公里的范圍。它不僅適用于國(guó)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(yùn)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(yùn)行。
“為保障安全，當(dāng)時(shí)，京滬高鐵不得不降速運(yùn)行?！惫壬綇?qiáng)說(shuō)。此后，他們團(tuán)隊(duì)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(guó)家電網(wǎng)領(lǐng)域，由于及時(shí)預(yù)警和防雷裝置的使用，可以有針對(duì)性地調(diào)整電網(wǎng)負(fù)荷，事先對(duì)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(shí)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(duì)記者說(shuō)，他和團(tuán)隊(duì)成員正在朝著這個(gè)方向努力。
