动态防雷技术为电网编织新型“防雷服”

一大早，国网江苏苏州供电公司员工童冲来到公司大楼楼顶，对其主导研发的“智能电网动态防雷系统”检测预警装置的多光谱信号进行测试，并记录测试数据，为第二代高精度雷电传感器改造升级工程做准备。近日，凭借首创的动态防雷技术，童担任了“2022年联合国可持续发展目标全球先锋”。

5年多来，全球首个区域级“智能电网动态防雷系统”在苏州成功预警和避免了30多起电网事故，挽回经济损失过亿元。

不可保护的雷电灾害

一旦雷电击中人或生产设备，将造成巨大的生命财产损失。因此，电网、通信、铁路、石化等重要行业。都把防雷技术和防雷装置作为安全防护体系的关键环节之一。

童冲告诉科技日报记者，传统的防雷技术并不能完全防止雷击事故的发生。据统计，目前全球电力网络中仍有50%以上的故障是由雷电引起的。2019年8月，英国大停电事故就是因为雷击引发的多米诺骨牌效应，最终造成大面积电网瘫痪。

目前，传统的防雷装置主要是各种避雷针、避雷器等。它们的主要原理是将雷电产生的强电流引入地面。为了保证防雷效果，防雷装置安装越来越密集。同时，防雷装置的安全半径内不能安装其他电子电气设备，导致防雷装置占用大量土地资源。

为了提前预报闪电，科学家们研制了气象多普勒雷达、大气电场强度计等设备。但是，由于客观条件的限制，这些方法无法准确预测雷电的发生。

可以预测闪电并提前预警。

“当闪电发生时，我们可以听到雷声，看到闪电在闪耀。其实本质上是放电。无论是云放电还是云放电，都会向外辐射电磁波。”从这个角度来看，儿童是否可以通过探测太空中的电磁波来准确预测和定位闪电的发生？

因此，2005年，童冲提出了动态防雷技术。通过开发高精度的雷电探测装置，建设智能防雷系统，可以提前对雷电进行预测和预警，从而将雷电危害降到最低。

动态防雷研究涉及气象、通信、电力等多个领域的知识。而且世界上也没有成熟的经验可以借鉴。童冲靠自学补充跨专业知识。为了及时与国外雷电专家交流，童冲经常在半夜上网。经过多年研究，童冲首创了雷电广谱感知视觉跟踪技术、基于雷电跟踪的电网多维联合预测技术等。形成了集“跟踪、预报、控制”于一体的动态防雷技术体系。

“一次雷击相当于一根巨大的电线释放电磁波，但不同的闪电释放的电磁波波段并不完全相同。有高频、低频、甚低频，从距离闪电几百公里到几千公里都可以探测到。”童冲说，为了提高雷电的精准预报定位能力，他通过长期的实际观测，不断提高技术系统的灵敏度和探测效率。

由国网江苏省电力有限公司组建、童冲团队领衔的全球首个区域级“智能电网动态防雷系统”于2017年5月在苏州研发成功。该系统可以探测10，000平方公里范围内的闪电活动。

“标准在人家手里。标准一旦更新，我们就要花费大量的人力、物力、财力去遵循。只有让中国主导国际标准的制定，才能真正实现防雷技术的全球领先。”童冲说。2018年3月，童冲积极参与国家电网公司发起的智能电网动态防雷国际标准制定工作。

2019年10月22日，由童冲研发的全球首个动态防雷国际标准正式被国际电网组织确立。目前，童冲团队研发的动态防雷技术已在海南、湖南、湖北等地推广使用，获得20多项国家发明专利。童冲领导和参与省部级科技项目10余项，多次获得国家和省部级科研奖励。