曾經(jīng)的“異想天開(kāi)”，他們用11年來(lái)攻克難關(guān)。沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)借鑒，沒(méi)有資料可查，這支團(tuán)隊(duì)立足本土、探索創(chuàng)新。
每逢高溫季節(jié)，用電負(fù)荷猛增，部分地區(qū)就開(kāi)始限電，給人們的生活、生產(chǎn)帶來(lái)不便。這樣的場(chǎng)景你一定不陌生。然而，早在2007年，華中科技大學(xué)潘垣院士團(tuán)隊(duì)就針對(duì)其中的技術(shù)難題展開(kāi)攻關(guān)，目標(biāo)就是：讓用電不再受束縛。
本著科研的初心，該團(tuán)隊(duì)踏上了這段“未知”的征程，一走就是11年。他們打破了過(guò)去我國(guó)在高壓開(kāi)關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域跟隨國(guó)外的局面，探索出了一套全自主創(chuàng)新的中國(guó)解決方案。
“不要等問(wèn)題出現(xiàn)了才去解決”
2018年9月17日，潘垣院士、何俊佳教授、袁召老師等聯(lián)合廣州供電局試驗(yàn)研究院、西電集團(tuán)等單位研發(fā)的220kV系統(tǒng)用大容量短路電流開(kāi)斷裝置在西安國(guó)家高壓電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心成功通過(guò)100kA級(jí)短路電流開(kāi)斷試驗(yàn)，這標(biāo)志著我國(guó)220kV系統(tǒng)用高壓斷路器的開(kāi)斷容量指標(biāo)達(dá)到國(guó)際最高水平。
“潘院士提出的設(shè)想其實(shí)還是很超前的。”全程參與研發(fā)的袁召至今感念潘垣的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。他介紹說(shuō)，當(dāng)時(shí)“電網(wǎng)”企業(yè)采取限電措施解決用電負(fù)荷猛增的問(wèn)題已是常態(tài)，因?yàn)榻鉀Q該問(wèn)題的設(shè)備研發(fā)難度較大，算是一個(gè)未來(lái)式本土難題。
袁召形象地打了個(gè)比方：“就好像現(xiàn)在城市采取的交通單雙限號(hào)，雖然可以部分解決交通問(wèn)題，卻犧牲了出行的便利，也沒(méi)從根本上扭轉(zhuǎn)局面。”
潘垣提出的設(shè)想在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)有些“異想天開(kāi)”。這個(gè)想法不像其他人的方案那樣提升單個(gè)斷路器的開(kāi)斷能力，而是通過(guò)高耦合電抗器實(shí)現(xiàn)斷路器并聯(lián)連接，將斷路器的開(kāi)斷能力成倍提升。袁召提到其中一個(gè)設(shè)計(jì)關(guān)鍵，就是高耦合度空芯分裂電抗器，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電弧的并聯(lián)。而在此之前，開(kāi)關(guān)電弧的并聯(lián)被認(rèn)為無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
把設(shè)計(jì)落實(shí)到現(xiàn)實(shí)中并非一帆風(fēng)順。團(tuán)隊(duì)核心成員何俊佳還記得，技術(shù)方案剛提出時(shí)，外界的質(zhì)疑聲不絕于耳。“這明明就是兩個(gè)不可能放在一起的東西！”“就算做出來(lái)也用不上?。≡蹅儸F(xiàn)在電網(wǎng)沒(méi)有這么大的短路電流，以后的事情以后再說(shuō)。”
實(shí)際上，開(kāi)展此類研究并非杞人憂天。當(dāng)時(shí)，國(guó)外有些公司已經(jīng)投入大量資金對(duì)大容量斷路器進(jìn)行研發(fā)。他們研制的252kV斷路器已可以實(shí)現(xiàn)90kA短路電流的開(kāi)斷。何俊佳透露，國(guó)外技術(shù)壟斷的大容量開(kāi)斷裝置一套大約要花費(fèi)一兩千萬(wàn)元，十分昂貴。當(dāng)然，涉及到的核心技術(shù)也是對(duì)方公司專利，絕不會(huì)輕易透露。
“做，一定要做！一定要做！滿足國(guó)家需求是一個(gè)科研工作者的責(zé)任，雖然現(xiàn)在大家還沒(méi)意識(shí)到大容量開(kāi)斷的重要性，但等到問(wèn)題真正出現(xiàn)了再去解決，那不就晚了嗎？我們不能被現(xiàn)在所局限！”彼時(shí)潘垣斬釘截鐵的話語(yǔ)至今回蕩在何俊佳的耳邊。
“這是最對(duì)的一條路”
“當(dāng)時(shí)在西安做試驗(yàn)，去時(shí)穿短袖，做完試驗(yàn)回來(lái)時(shí)都要穿最厚的羽絨服了。”從理論到實(shí)驗(yàn)的艱辛，沒(méi)有人比袁召更有體會(huì)：“白天做實(shí)驗(yàn)，晚上找問(wèn)題，每天就這么循環(huán)著，幾乎沒(méi)時(shí)間去賓館休息。試驗(yàn)站很大，空蕩蕩的，還冷風(fēng)陣陣，可把我們凍壞了。”
長(zhǎng)達(dá)11年的科研“探險(xiǎn)”中，遇到的很多問(wèn)題都是世界首次，掉進(jìn)“坑”里也只能一點(diǎn)點(diǎn)“爬出來(lái)”，沒(méi)有科學(xué)經(jīng)驗(yàn)共享、沒(méi)有資料可查，甚至連相同的科研思路都無(wú)可借鑒。這注定是塊難啃的“硬骨頭”。
澆注模具的尺寸、導(dǎo)線繞制松緊程度甚至進(jìn)出線焊接角度，看似微不足道的細(xì)節(jié)在實(shí)驗(yàn)中卻舉足輕重。“就得去車間盯著工人做了，實(shí)在不行還得自己上手。”袁召比劃著，自己都記不清去了多少次車間了。
不對(duì)就再來(lái)，還不對(duì)，就繼續(xù)重做……憑著精益求精的工匠精神，團(tuán)隊(duì)和工人們一起苦熬，頑強(qiáng)地把實(shí)驗(yàn)室里的圖紙變成實(shí)物。
“有時(shí)反復(fù)討論覺(jué)得沒(méi)問(wèn)題的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)計(jì)算或驗(yàn)證可能又會(huì)推倒重來(lái)，這時(shí)候就有點(diǎn)懷疑能否成功。”苦悶時(shí)，有一個(gè)人對(duì)袁召來(lái)說(shuō)宛如暗夜燈塔，那就是潘垣。
談到這位耄耋之年仍堅(jiān)持科研的老科學(xué)家，袁召滿臉欽佩：“都這么大年紀(jì)了，還是想到什么哪怕是大晚上也會(huì)跑到實(shí)驗(yàn)室來(lái)找人討論。一想到他，我就覺(jué)得沒(méi)理由不好好干。”
糾結(jié)甚至懷疑，但最終還是選擇堅(jiān)持。因?yàn)檫@是國(guó)家的需求，也是科研工作者應(yīng)有的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。從2007年到2018年，整個(gè)團(tuán)隊(duì)一路奔跑，完成了“從無(wú)到有”，在遍布“荊棘”的途中收獲了豐碩成果。
2012年，研制15kV/160kA大容量斷路器產(chǎn)品，開(kāi)斷能力優(yōu)于國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)的同類產(chǎn)品，并應(yīng)用于西安高壓電器研究院、國(guó)家電網(wǎng)常州電氣設(shè)備檢測(cè)中心等大容量電器試驗(yàn)站。2013年，研制126kV/5000A-80kA真空斷路器，在武漢供電局掛網(wǎng)運(yùn)行。2018年，研發(fā)220kV系統(tǒng)用大容量短路電流開(kāi)斷裝置成功通過(guò)100kA級(jí)短路電流開(kāi)斷實(shí)驗(yàn)，為我國(guó)電力系統(tǒng)大容量短路電流開(kāi)斷的難題提供了更經(jīng)濟(jì)、有效的解決方案......
11年前的“異想天開(kāi)”如今變成了現(xiàn)實(shí)。潘垣常把“人無(wú)我有，人有我強(qiáng)，人強(qiáng)我新”掛在嘴邊，還反復(fù)叮囑團(tuán)隊(duì)：“國(guó)家發(fā)展這么快，一定會(huì)有新的需要。”何俊佳說(shuō)，這就像是給自己和團(tuán)隊(duì)上了生動(dòng)的一課。“未來(lái)的路還很長(zhǎng)。做科研永遠(yuǎn)只有進(jìn)行時(shí)，沒(méi)有完成時(shí)。同時(shí)，也不能忘記國(guó)家的需要就是科研工作者的目標(biāo)。”
目前，團(tuán)隊(duì)已啟動(dòng)“500kV 及以上電壓等級(jí)經(jīng)濟(jì)型高壓交流限流器”項(xiàng)目的研制。他們要將這種獨(dú)具特色的“大容量短路電流開(kāi)斷裝置”推廣應(yīng)用于更高電壓等級(jí)。何俊佳說(shuō)：“我們現(xiàn)在走的這條路可能比多數(shù)人要艱難，也沒(méi)有高回報(bào)，但這是最對(duì)的一條路。”
（轉(zhuǎn)載于華中科技大學(xué)新聞網(wǎng)）
