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不用避雷针、避雷器,如何实现1000平方公里的防雷保护?
来源: | 作者:山西防雷检测 | 发布时间: 409天前 | 879 次浏览 | 分享到:

      最近,《中国青年报》发了一篇报道《一群博士告诉你怎么防雷劈》,介绍国网苏州供电分公司的团队的“动态防雷——全球气候变化下的新型雷电防护解决方案”在9月中旬举办的2021年联合国全球契约青年SDG(可持续发展目标)创新者峰会上获得中国青年SDG创新挑战赛最高奖项金奖。文章开头写道:

       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。

       据介绍,该方案借鉴中国传统文化“大禹治水”中“堵不如疏”的思想,通过集约化的基础设施建设、智能化的系统动态管控和普适化的技术应用,在全球首创了基于“跟踪、预测、控制”的动态防雷体系,构建一种适用于多行业的主动型系统级的动态防雷模式。

       多家网络媒体报道称,该动态防雷体系的雷电探测范围可达1万平方千米以上,在重点区域可以比传统天气预报提前40分钟以上进行预警,准确率提高了2倍,大幅减少雷击跳闸所带来的停电损失,并可应用于石化仓储、交通运输、信息通讯、户外作业等全社会多个领域,全面提升各行业应对雷电灾害的水平。

       奖状由全球契约中国网络和可持续发展经济导刊联合颁发。

       全球契约中国网络是经联合国全球契约组织授权在中国设立的地方网络,主办机构是中国企业联合会。

       全球契约组织隶属于联合国秘书处,是世界上最大的推进企业社会责任和可持续发展的国际组织,拥有来自170个国家的1万余家成员单位。

       SDG是“可持续发展目标”的英文缩写。联合国全球契约青年SDG 创新者项目(YSIP)以培育商业创新力量、破解全球可持续发展挑战为宗旨,2019年由联合国全球契约组织发起,于2020年首次登陆中国,并于今年开展首届中国青年SDG创新挑战赛。

       团队成员徐洋介绍,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。

     “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

       最后的控制模块就是基于预测结果进行的。动态防雷项目研究的一开始,一直停留在理论阶段,随着研究的进一步深入,几位创新者的加入,慢慢迈入了应用阶段,并着重进行对于“控制”模块的研究。方案首先在电网领域应用,即进行雷电预测之后,通过电网调度规避该区域风险,但如何在其他领域进行应用,依然是横亘在研究之路上的“大山”。

     “每个领域的特点都不同,有的能通过转移调度规避风险,有的不可以。”团队成员张吉祥介绍,目前,动态防雷方案还不能实现全领域应用控制,但针对部分领域已经稍有成果。

       在户外作业领域,动态防雷通过与无人机引雷相结合,可以有效解决海上钻井平台的雷电防护问题。在交通领域,通过雷电预测可以辅助车辆智慧调度,有效消除雷电天气的影响,将易燃易爆车辆的累计风险降低90%以上。

       下一步,团队将参与国际防雷合作项目“雷震子(Resonance)计划”,在区域预测的基础上进一步研究雷击落点的精准预测。

       另据《苏州日报》今年7月12日报道,由国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司发起的国际防雷合作项目“雷震子计划”启动会在苏州举行。该计划依托国际雷电科学苏州研究中心,通过联合武汉大学、东南大学、中国电科院、瑞士洛桑联邦理工、意大利博洛尼亚大学、瑞典乌普萨拉大学等国内外多家科研学术机构,共同开展雷电领域基础科学研究和国际标准制定工作,推动全球共同研究和解决雷电领域世界性难题。

       据悉,国网苏州供电公司在2013年开始致力于防雷技术的研究,先后在2017年投运全球首套地区级的“智能电网动态防雷系统”,2019年获国际大电网会议(CIGRE)动态防雷标准工作立项。

       国网苏州供电公司科技规划计划管理专职负责人童充(国际大电网雷电会议科学委员会副主席)说,在“雷震子计划”中,除了推动由我国牵头制定的智能电网动态防雷国际标准编制工作外,还将与国际专家联合开展高精度雷电预测技术和雷电溯源技术,为全球解决防雷问题探索解决方案。

       据媒体消息,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。




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