方案|一群博士告诉你怎么防雷劈

实习生 曾文静 中青报·中青网采访人员 李润文
防雷可以不再需要避雷针、避雷器 。 1个传感器、1套系统 , 就可以实现1万平方公里的雷电检测和1000平方公里以上的防雷保护 。
9月底 , 国家电网江苏省电力有限公司苏州供电分公司“苏供·电博士”团队将这套动态防雷方案带到了首届中国青年SDG创新挑战赛上 , 一举斩获赛事最高奖项金奖 , 并在2021青年SDG创新者峰会上向全球分享了推动可持续发展的动态防雷方案 。

团队在2021年度联合国全球契约青年SDG创新者峰会上发布“动态防雷”创新方案 。
据介绍 , 该团队前后历时两年 , 辗转5个国家和国内8个省份实地调研 , 修订方案近百次 , 开发出动态防雷方案 。 该团队有5位成员 , 其中 , 团队支持者童充今年45岁 , 剩下四位创新者中 , 范亚杰年纪最小27岁 , 徐洋、苏俊霖、张吉祥都是31岁 。 他们都有本职工作 , 这是他们的业余科研项目 。
“近十年全球范围内雷电活动已增加了12% , 我国每年一半以上的电网事故由雷电导致 , 经济损失达数十亿元 。 ”苏俊霖介绍 , 动态防雷方案正是基于这样的背景产生的 。 据介绍 , 目前基于动态防雷项目研发的地区级“智能电网动态防雷系统”已经在苏州投入运行两年多 , 年均避免经济损失9000万余元 。

团队获得中国青年SDG创新挑战赛金奖 。
“从大禹治水的故事中获得灵感 , 提出了‘堵不如疏’的方案思路 。 ” 徐洋介绍 , 传统防雷一般是借助避雷针、避雷器将雷电的破坏性力量导入大地 , 是一种静态的、被动的方式 , 采取的是“堵”的思路 。 动态防雷方案则偏向于“疏” , 就像是“主动出击” , 通过控制系统对潜在雷害提前进行调控疏导 。
采访人员了解到 , 动态防雷方案分为跟踪、预测和控制三大模块 , 分别解决“雷电在哪”“雷电什么时候要去哪”“怎么减少雷电造成的损失“三个问题 。
跟踪模块也称探测模块 , 主要应用高精度雷电跟踪系统 , 感应雷电 , 还可以联网提升范围精度 , 获取雷电实时数据 。
预测模块是对雷电发生时间、空间的判断 , 以及雷电对于区域影响的预估 。 在高电压击穿空气的情况下雷电产生 , 而大气电场强度可以判断环境电压的高低 。 对于未发生雷电区域 , 动态防雷方案监测大气电场强度 , 并结合温度、湿度等其他气象要素 , 可以预测雷电发生的时间 。 对于已发生的雷电 , 动态防雷同样进行监测 , 通过监测产生的空间辐射和光信号 , 可以预测远方雷电的空间移动 , 从而判断区域的安全性 。
【方案|一群博士告诉你怎么防雷劈】徐洋介绍 , 目前动态防雷方案相比常规气象系统雷电预警 , 在区域预测方面已经可以提前40分钟以上预警 , 准确率提高一倍 , 降低80%以上的雷击停电事故 。

推荐阅读