武汉有一群捕雷的人

文_卢成汉 谢文哲

谷山强（右）在第十九届中国专利奖颁奖大会上

天上电闪雷鸣，它会落在哪里、破坏什么设施？这个问题，以前没人知道。而国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司（下称武汉南瑞），有一群捕雷的人，他们在近9年的时间里，掌握了大量雷电原始数据，能在雷电到来前发出预警，以避免雷击造成的灾害。

2017年12月13日，在第十九届中国专利奖颁奖大会上，这群捕雷者斩获金奖。他们的发明成果，已带来直接经济效益6亿多元，间接经济效益超100亿元。

日前，记者走近这群捕雷人，了解到他们鲜为人知的捕雷故事。

与雷电亲密接触

国家电网铁塔大多分布在高山、郊野，每年遭受雷击达35万余次。雷电严重威胁电力系统运行安全。

“正因如此，电网雷电监测与防护，成为国网的重点攻关项目。”武汉南瑞防雷输电事业部总经理谷山强说，2009年初，一支由7人组成的攻关团队应运而生（后陆续增至27人）。

要防范雷击，首先得摸准“雷公”的脾气。为了了解雷电的发生、发展过程，谷山强与同事在办公楼顶建立观测室，只要雷电一出现，就立即用高速摄像机进行声光电磁同步拍摄，记录相关数据。

2012年夏天的一个晚上，谷山强正在家中吃晚饭，外面狂风骤起，夜空阴云密布，一场雷阵雨即将来临。他丢下碗筷，匆匆赶到观测室。正当他紧张地等待着雷电的放电过程时，一道闪电划破长空，轰隆雷声滚滚而来。突然，他感到如触电般全身麻木，原来，本该落在距离很远的预设避雷针上的雷，落在了离他很近的位置。

当日深夜，雷收雨住，谷山强结束观测。同事们得知他的惊险经历，都觉得后怕。谷山强却轻松开起玩笑：“没关系。我总是追着雷跑，它也应该偶尔回应我一下。”

然而，“雷公”难以捉摸，即使用高速摄像机，也很难捕捉到它的完整活动轨迹。后来，经过不断改进观测方法，2014年9月的一天，谷山强等人终于捕捉到一次清晰完整的雷击放电过程。此后，他和队员又多次拍到雷电活动的全过程，为准确分析“雷公”的脾气提供了科学依据。

深谙“雷公”脾气

在普通人看来，一次雷电不过是短短的一闪。但要判断它是云中闪还是云地闪，需要专业的分析。

一次雷电释放的电量，相当于10亿千伏电流，任何物体都难以承受它的打击。

雷电预警装置

武汉南瑞防雷输电事业部副总经理赵淳介绍：“云中闪不会对人类造成危害，因为它的电流在空中就完全释放了。而云地闪会落地，对电网等设施造成破坏。”

谷山强团队发现，雷电在空中放电时，如果与地面的最强电荷“会师”，就会发生云地闪，对地面建筑或物体产生破坏。他们根据观测得出结论：云地闪喜欢沿着水面旁边的山尖和空旷的地方，对高层建筑或电网基塔进行“闪击”。

据统计，2017年前10个月，我省共发生雷电29万多次，其中黄冈、恩施、荆州、襄阳、咸宁等为雷电多发地区。

那么，能不能研制出一种装置，对即将发生的雷电，特别是可能造成灾害的云地闪进行预报？谷山强团队决定向这一领域发起冲锋。

填补国内外空白

此前，国内外没有对雷电大面积预警的先例。

谷山强团队起初模仿卫星发射的雷电预警装置。但他们很快发现，这种装置只适合特定环境，不能推广至全国的电网基塔。

于是，谷山强和团队成员重新攻关，研制出一套新的预警装置，在5省进行试验，预警性能稳定。这套装置可提前30至60分钟准确预报雷电来袭，让人们有充足时间预防。

2013年，安徽至上海的1000千伏超高压输电线路施工紧张进行。该线路跨越长江、黄河，施工人员需要30分钟才能爬上电塔。为防范雷击，保障安全，施工方向谷山强团队求援。

谷山强团队在该项目投放预警装置，通过发布60分钟雷电预警，让施工得以顺利进行。

有了这次实战的经验，谷山强团队不断改进，于2016年研制成功“一种架空输电线路雷击闪络预警方法”，并取得专利。该专利填补了全球在雷电大面积预警方面的空白。

目前，该专利已在全国27个省份超（特）高压线路及油田、煤矿中得到广泛应用，创造直接经济效益6亿多元，间接经济效益超过100亿元。

为京沪高铁护航

谷山强团队的雷电预警方法，可预测雷电落地2公里的范围。它不仅适用于国家电网，还适用于高铁、民航等民生方面的应用。

2011年，京沪高铁投入运行之初，江苏至上海段频遭雷电袭击，全线电网一年遭受雷击214次，严重影响正常运行。

“为保障安全，当时，京沪高铁不得不降速运行。”谷山强说。此后，他们团队为该线路提供了防雷及预警措施，至2014年，雷击事故降为47次。

而在国家电网领域，由于及时预警和防雷装置的使用，可以有针对性地调整电网负荷，事先对可能遭受雷击的电网减负，从而大大减少雷击造成的停电事故。

2015年，雷电预警APP上线。用户只要下载该APP，就可随时掌握雷电情况，确定是否乘坐航班出行。

“我们的最终目标，是研发一种装置或方法，在雷电形成之前就将其击毁。”谷山强对记者说，他和团队成员正在朝着这个方向努力。