研究成果占领真空开断技术国际制高点
来源：k8凯发国际入口
发布时间：2024-07-10 13:01:16
“得奖不是终点，只是对我们前一阶段研究成果的一个肯定。接下来，我们还有非常多难关要去攻克，有更高的目标要去努力实现。”说起团队“输电等级单断口真空断路器理论与技术”项目荣获2018年度国家科技发明奖二等奖，团队负责人王建华表示。
寒假期间，小组成员没有休息，在实验室里为研制550千伏真空断路器设备紧张攻关。从126千伏线千伏真空断路器设备，随着系列高压真空断路器设备的研制成功并走向市场，我国不断走向真空开断技术的国际制高点。
王建华带领的智能化电器研究团队，多年来始终致力于真空电器等各类新型电器及应用系统的研究。团队创始人是被尊称为“中国真空开关之父”的王季梅教授和低压电器著名学者陈德桂教授，他们均是西安交通大学西迁老教授。
团队的研究历经了数十年沉淀与积累。1958年到1964年，王季梅教授在极其简陋的环境和条件下，从无到有研发出中国第一台三相真空开关。王建华是王季梅教授培养的第一名研究生，也是我国电器专业培养的首位博士，20世纪80年代开启了真空电弧及真空断路器理论及关键技术研究。
时间进入21世纪，环境保护日益成为人类关注的焦点。六氟化硫断路器是高压开关的主力产品。六氟化硫气体在大气中的生命长达3200年，它的温室效应系数高出二氧化碳23900倍，是《京都议定书》所限制使用的6种气体中温室效应最高的。为此，团队瞄准解决高压开关中六氟化硫气体的削减与替代问题，想通过发展高电压等级真空断路器技术的方法来实现此目标。
“高电压等级真空断路器技术面临击穿电压在长真空间隙下难以提高、额定电流与开断电流难以同时提升，以及高电压大电流开断易于失败等多项技术难题。”王建华介绍。2003年，项目开始之初，许多专家根据真空电器几十年的发展经验，认为真空电器的特点是适应中、低压领域，对于将单个断口灭弧室的电压等级提升到126千伏提出强烈质疑。
面对困难和质疑，王建华没有退缩，而是带领团队迎难而上。据介绍，当时研究条件不具备，高压大电流实验设备全部是小组成员依据需求研发设计“量身定做”的。在这种条件下，小组成员坚定信心，克服种种困难，向一个个国际公认的难题挑战，终于取得突破，成功开发出126千伏单断口真空断路器。与此同时，团队在长期的研发过程中，和国内行业骨干企业建立了紧密的合作伙伴关系，西电集团、平高集团、陕西宝光、西安思瑞、浙江紫光等企业都有工程技术人员长期参加课题组的研究工作。“该项目的成功真正体现了‘产学研’合作的强大力量。”王建华介绍。
由马伟明院士担任组长给出的教育部鉴定意见指出：“（该项目）整体技术处于国际领先水平”；国际大电网会议CIGRE工作报告评价指出：“中国输电等级单断口真空断路器技术在世界上处于突出的引领地位”。该项成果陆续在西电集团、平高集团等多家有名的公司成功转化，开发出系列新产品，为我国削减和替代高压开关领域的强温室效应六氟化硫气体，发展环境友好电力装备奠定了重要的技术基础。
“2011年，我博士后出站时，团队正在建设实验基地，要专业的工程技术人员。我选择成为一名工程技术人员，既是科研的需要，也发挥了自己的所长，实现了个人的价值。”翟小社是西安交大首位留校选择当工程技术人员的博士，也是王建华团队的一名成员。
多年来，团队在传承老一辈科研精神、研究方向的同时，坚持不停地改进革新。为了形成良好的科学研究和人才教育培训条件，团队长时间坚持聚焦大平台建设，建成了具有国际一流水平的智能化电器基础理论与应用研究的实验基地，为高质量人才教育培训提供了良好的环境条件保障。
在建设科研平台的同时，团队通过多种途径组建了强有力的工程技术人员团队，为学生实践教育提供有力的技术上的支持和坚实保障。小组成员耿英三教授介绍，团队克服了重重困难，从无到有，建成了目前国内外高校中最先进的高压大电流合成试验系统和国际一流水平的真空电弧等离子体物理实验研究平台，成为团队不断取得突破性成果的有力保障。
“在实验平台建设期间，已经90岁高龄的王季梅教授常常到现场来指导我们，他的精神感染着大家，也给了我们克服困难的勇气。”在耿英三看来，团队能取得现在的成绩正是秉承了“胸怀大局、无私奉献、弘扬传统、艰苦创业”的西迁精神，坚守研究方向，不断创新。
近年来，在坚持传统优势方向真空电器研究的同时，团队通过“交叉”“引进”等方式，进一步拓展了电力储能、超导电器等新研究方向。与此同时，团队将国际化合作作为培养高质量人才的重要方法，和国际知名大学、科研机构密切合作，采用“请进来，走出去”的方式，多渠道、多模式开展国际化人才培养合作，突破传统的“师傅带徒弟”模式，在学生培养过程中发挥教师群体优势，培养出一批批得到国际认可的高素质学生：博士研究生田云博在2016年第27届国际真空放电与绝缘会议上荣获“杰出青年研究者奖”，成为该奖自1992年设立以来第二位获此殊荣的中国人；博士研究生张颖瑶、姚晓飞等发表的文章获2014年国际真空放电与绝缘会议最佳论文奖，为该奖2006年设立以来中国学者首次获得……
团队也因此不断结出累累硕果：近年来，团队相关研究成果获国家级科技二等奖两项、省部级一等奖四项；先后承担多项国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、国家重点研发计划及其他项目数十项；授权发明专利50余项（其中美国专利1项），出版专著3部、译著1部，发表SCI/EI论文200余篇。
“未来，还有非常多技术难关要求我们去攻克，希望能够通过我们的努力，能为这一领域作出更多贡献。”王建华表示。
