覆冰积雪是美丽的自然现象,晶莹剔透的冰凌雪花镶嵌在草木山石之上,如同梦幻世界。但对输电线路而言,覆冰积雪却是一种自然灾害,可能会带来严重后果。

2008年初,我国南方发生严重低温雨雪冰冻灾害,10多个省市电网大面积停电限电,全国1亿多人口受到影响,直接损失超过1000亿元。彼时,重庆大学电气工程学院教授蒋兴良在冰灾现场一线,帮助灾区恢复电力供应。

作为我国电网覆冰与防御的拓荒者,蒋兴良敏锐地意识到,南方冰灾暴露出电网防冰除冰方法针对性不强等问题:“要想解决野外自然环境电网覆冰及其防御问题并取得突破,必须在野外自然环境中进行零距离研究,建立野外覆冰试验基地,获得真实的原始数据。”

试验基地建在哪里?蒋兴良团队跑遍了全国覆冰较为严重的17个省市,最终将目光锁定在了湖南怀化的雪峰山。这座海拔1500米的山峰,全年雨雾天气超过200天,雷暴天气超过80天,气象条件恶劣。但在蒋兴良看来,这正是开展野外自然覆冰科学观测、试验研究的理想场地。

在山上建覆冰试验基地并不容易。“第一次上雪峰山时,山头上全是茅草。”蒋兴良回忆,2008年冬天,他带着十几名博士、研究生上山,大家用板材搭了一个50多平方米的工棚,老师、学生全都睡通铺。山上没有电,没有蔬菜,大家就啃方便面、吃榨菜。

由于条件艰苦,没有工人愿意上山工作,他就自己带着学生开石挖方、砌砖架线:通往山头的道路修通了,基地两楼一底的生活用房建起来了,两座雨凇塔、冲击电压发生器等大型装备和试验系统也陆续安装到位……如燕子衔泥筑巢,蒋兴良带领团队用8年时间,一砖一瓦地垒起了全世界首个自然覆冰试验研究基地。

夏天观测雷暴天气下的输电状况,10月至次年3月做覆冰防御研究……通过多年的观测、研究,蒋兴良团队揭示了超特高压下导线覆冰融冰的规律,研发出电网覆冰预报预警系统,还提出电流智能融冰防冰的理论方法。

基于该理论研制的直流融冰装置,目前已在湖南、江西、安徽等地规模推广,还应用于“西电东送”等重点工程,大幅提高了电网供电的安全性和可靠性,其代表性成果“大面积冰冻灾害防御方法与成套装备开关与应用”获得2013年度国家科技进步一等奖。

从事电网安全研究30余年,蒋兴良的足迹远不止于雪峰山。早在2003年,蒋兴良就带领团队前往青藏铁路沿线,在海拔5100米的无人区进行高海拔高压输电的电气外绝缘试验。他们顶着冬夜零下几十度低温和高原反应,攻克了青藏铁路供电工程外绝缘和隧道电气间隙设计的技术难题,青藏铁路风火山隧道的净空高度得以从最初设计的7.2米降低到6.95米,仅此一项就为国家节省建设投资上亿元。

长年累月在野外奔波,自嘲为“民工教授”的蒋兴良,身体亮起了红灯。2015年,他被确诊为胸背脊柱脊椎管瘤,手术时脊椎神经受到损伤,留下严重的后遗症,但这些病痛并没有让他停下科研的脚步。术后不到一个月,他就拄着拐杖上山做试验了。

“电网覆冰防灾情况非常复杂,需要持续不断地研究新方法。如果遇到飓风、泥石流、地震、海啸等极端天气,又该怎样确保输电正常运行……”蒋兴良说,科研没有止境,只有不尽的探索,他希望未来能在这些新的领域继续突破,让电流突破冰封险阻,点亮千家万户。