西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授榮命哲（左二）在實(shí)驗(yàn)室與團(tuán)隊(duì)師生討論直流開斷實(shí)驗(yàn)回路方案設(shè)計(jì)。西安交通大學(xué)供圖

西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院教授榮命哲（中）在實(shí)驗(yàn)室與學(xué)生討論發(fā)電機(jī)出口斷路器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。西安交通大學(xué)供圖

　　由西安交通大學(xué)聯(lián)合相關(guān)單位研制的百萬千瓦發(fā)電機(jī)用210千安大容量斷路器，順利通過我國電氣設(shè)備專業(yè)檢測機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)考核與新產(chǎn)品技術(shù)鑒定，標(biāo)志著國際首臺該規(guī)格大容量斷路器正式研制成功。這一成果打破了該領(lǐng)域的國外壟斷，實(shí)現(xiàn)了我國在大容量發(fā)電機(jī)主力機(jī)組用斷路器技術(shù)領(lǐng)域的跨越式發(fā)展，并擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)。

　　“這套裝置是名副其實(shí)的‘大國重器’，能夠?yàn)槲覈笮秃穗?、水電建設(shè)發(fā)展保駕護(hù)航?！毖邪l(fā)團(tuán)隊(duì)的校方負(fù)責(zé)人、西安交通大學(xué)學(xué)術(shù)委員會副主任、電氣工程學(xué)院教授榮命哲語氣中滿是自豪。多年來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦了西安交通大學(xué)首個實(shí)體化運(yùn)行的產(chǎn)教深度融合研究院，通過產(chǎn)學(xué)研用一體貫通，在電力開關(guān)裝備設(shè)計(jì)方法、開斷技術(shù)和智能運(yùn)維領(lǐng)域取得了一系列國家級創(chuàng)新成果，讓科研成果真正走出實(shí)驗(yàn)室、服務(wù)國家戰(zhàn)略需求。

　　1 打破技術(shù)壁壘——握緊電力系統(tǒng)的“安全閥”

　　近年來，新增的核電、水電、火電等主力機(jī)組的單機(jī)容量均在百萬千瓦以上，而長期以來，百萬千瓦級大容量發(fā)電機(jī)斷路器的核心技術(shù)被少數(shù)跨國公司壟斷，這成為制約我國電力發(fā)展的“卡脖子”難題。

　　“一定要把電力系統(tǒng)的‘安全閥’牢牢掌握在自己手里?！?0多年來，榮命哲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)專注干一件事：研究電力開關(guān)裝備。

　　1990年自西安交大博士畢業(yè)留校后，榮命哲先后構(gòu)建了電弧電接觸表面動力學(xué)、直流開斷技術(shù)基礎(chǔ)、開關(guān)電器計(jì)算學(xué)三大理論體系，首創(chuàng)電流主動調(diào)控交流開斷、電弧能量驅(qū)動直流開斷兩大新原理，建立電力開關(guān)裝備仿真設(shè)計(jì)新方法，持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方向。

　　2005年，榮命哲得知直流開斷技術(shù)對我國大型艦船某系統(tǒng)升級至關(guān)重要，迅速組建團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)?！爱?dāng)時國際高壓直流開斷技術(shù)幾乎是一片空白。”2006年加入團(tuán)隊(duì)的吳翊回憶。歷經(jīng)多年攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)于2012年攻克艦船直流開斷技術(shù)，研制出當(dāng)時世界開斷容量最高的直流斷路器，不僅滿足了國家重大工程急需，還成功應(yīng)用于城市地鐵電氣系統(tǒng)，打破了城市地鐵電氣系統(tǒng)國產(chǎn)化的最后一道壁壘。

　　2015年至今，團(tuán)隊(duì)依托深厚基礎(chǔ)研究積累，揭示電弧零區(qū)及弧后等離子體耦合機(jī)理，研發(fā)了一系列新能源并網(wǎng)開關(guān)裝備，既滿足了國家重大工程需求，還出口至西班牙、俄羅斯等27個國家和地區(qū)，僅2023年就服務(wù)了全球586個風(fēng)電光伏項(xiàng)目。

　　為筑牢研發(fā)根基，2019年起，榮命哲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將多年科研結(jié)余經(jīng)費(fèi)投入大容量電力開斷技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)中，建成了國際高校中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ顝?qiáng)的電力開關(guān)研究平臺?！半娏﹂_關(guān)是輸配電領(lǐng)域唯一的‘動裝備’，技術(shù)極其復(fù)雜，又是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最后一道防線，核心技術(shù)必須自主可控?！睒s命哲堅(jiān)定地說，“只要國家需要，我們就全力以赴！”

　　2024年，團(tuán)隊(duì)迎來里程碑式突破：自主研發(fā)的“ZHN□-31.5/210kA環(huán)保型發(fā)電機(jī)快速斷路器成套裝置”通過國家高壓電器質(zhì)檢中心全套試驗(yàn)驗(yàn)證。該成果經(jīng)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會鑒定，被評價為“國際領(lǐng)先水平”。其故障切除時間小于40ms，完全滿足核電、水電主力機(jī)組參數(shù)要求，標(biāo)志著我國電力裝備自主化邁出關(guān)鍵一步，突破了我國核電水電發(fā)展的“卡脖子”瓶頸。

　　2 建立數(shù)據(jù)庫——從“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)”邁向“數(shù)字化精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”

　　長期以來，開關(guān)電器的設(shè)計(jì)主要依賴工程師的經(jīng)驗(yàn)和“試錯”型經(jīng)驗(yàn)積累，缺乏系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，不僅效率低、周期長，更制約技術(shù)創(chuàng)新。

　　榮命哲團(tuán)隊(duì)深知，實(shí)現(xiàn)突破必須從基礎(chǔ)理論入手，掌握開關(guān)電弧、等離子體物理等核心規(guī)律。2015年，榮命哲創(chuàng)立了開關(guān)電器計(jì)算學(xué)理論方法體系，通過建立多組分電弧等離子體反應(yīng)動力學(xué)理論，構(gòu)建了國內(nèi)首個放電等離子體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，涵蓋了54種介質(zhì)組分和17類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為開關(guān)電弧等離子體、焊接電弧等離子體等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)庫以網(wǎng)站形式對外集中開放、免費(fèi)共享，為平高集團(tuán)成套開關(guān)電器、華為通信基站供電繼電器等供電設(shè)備的仿真與設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵支撐。

　　基于該數(shù)據(jù)庫，團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了開關(guān)電弧數(shù)字化仿真設(shè)計(jì)軟件，成功應(yīng)用于中船重工、華為等多家企業(yè)，推動了電力開關(guān)裝備從“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)”邁向“數(shù)字化精準(zhǔn)設(shè)計(jì)”。“通俗來說，就是摸透了電弧的‘脾氣秉性’，用科學(xué)的方法精準(zhǔn)駕馭，讓開關(guān)電器的設(shè)計(jì)從‘憑感覺、靠經(jīng)驗(yàn)’變成‘精準(zhǔn)計(jì)算、高效設(shè)計(jì)’?！睒s命哲解釋。截至目前，該數(shù)據(jù)庫的相關(guān)數(shù)據(jù)已被25個國家的270多家科研單位采用。

　　為推動科技成果創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)界的合作，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合西安高壓電器研究院股份有限公司、中國電工技術(shù)學(xué)會等單位，發(fā)起并主辦電力裝備絕緣與放電計(jì)算學(xué)國際研討會（IDCOMPU），既為科研交流搭建了國際平臺，也為人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　3 培育領(lǐng)軍人才——在工程實(shí)踐中淬煉“硬核”本領(lǐng)

　　“好產(chǎn)品都是用出來的。”在榮命哲看來，科研成果絕不能困在實(shí)驗(yàn)室，必須扎根工程現(xiàn)場，在實(shí)際應(yīng)用中迭代升級；人才培養(yǎng)更要立足實(shí)踐，直面真問題、解決真難題。

　　2013年，平高集團(tuán)—西安交大電力裝備聯(lián)合技術(shù)研究院成立，成為西安交大首個實(shí)體化運(yùn)行的產(chǎn)教深度融合研究院?！把芯吭鹤猿闪⒁詠恚瑸槠礁唠姎馀囵B(yǎng)了近百名在職研究生和博士生，企業(yè)駐校聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)也從最初的5人發(fā)展到如今的近50人?！逼礁呒瘓F(tuán)高級工程師、該研究院企業(yè)導(dǎo)師趙曉民介紹，在一個10千伏中壓直流負(fù)荷開關(guān)項(xiàng)目中，榮命哲帶著學(xué)生扎根一線，僅一年就研制出當(dāng)時市場上完全空白的產(chǎn)品，當(dāng)年實(shí)現(xiàn)近40臺產(chǎn)品上線應(yīng)用。

　　2015年，平高集團(tuán)與西安交大合作研發(fā)126kV無氟環(huán)保型GIS。歷時5年多，團(tuán)隊(duì)先后攻克多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和難題，開展大量理論和實(shí)驗(yàn)研究，累計(jì)申請發(fā)明專利16項(xiàng)，發(fā)表論文20余篇，最終成功開發(fā)出真正意義上的“綠色”環(huán)保GIS設(shè)備。該設(shè)備不僅在國家重點(diǎn)工程中實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，更為我國履行國際公約、占領(lǐng)環(huán)保型GIS技術(shù)國際制高點(diǎn)提供了有力支撐。

　　經(jīng)過近20年的發(fā)展，榮命哲團(tuán)隊(duì)匯聚了多名國家級人才、國家級青年人才和年輕學(xué)術(shù)骨干。2008年大三加入團(tuán)隊(duì)的楊愛軍，如今也成為電氣工程學(xué)院教授、國家級青年人才。他坦言：“榮老師‘領(lǐng)進(jìn)門’的方式，就是帶著我們執(zhí)著探索、腳踏實(shí)地解決真問題，這些經(jīng)歷為我的科研道路打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！?/p>

　　孫昊在讀研期間，在榮命哲的推薦下赴日本金澤大學(xué)學(xué)習(xí)開關(guān)電弧相關(guān)理論，后來成長為一名年輕教授?！澳嵌瘟魧W(xué)經(jīng)歷讓我的學(xué)術(shù)視野、專業(yè)知識和職業(yè)規(guī)劃都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍?！睂O昊說，他現(xiàn)在帶學(xué)生的理念和榮命哲一脈相承，“小到螺絲怎么擰，大到裝備成套，都要深入實(shí)際工程去‘找感覺’”。如今，孫昊已成為科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“青年科學(xué)家”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。

　　“學(xué)生必須到有‘槍炮聲’的地方，面對真實(shí)的挑戰(zhàn)和問題?！睒s命哲常叮囑學(xué)生，“要心中有情懷，眼里有大愛，肩上有責(zé)任，手握真本領(lǐng)?！?/p>

　　2006年以來，榮命哲團(tuán)隊(duì)先后攻克了新能源城市直流電網(wǎng)、核電水電發(fā)電機(jī)斷路器技術(shù)以及電力開關(guān)裝備數(shù)字化設(shè)計(jì)等瓶頸問題，為先進(jìn)電力裝備“中國制造”與新型電力系統(tǒng)建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。團(tuán)隊(duì)先后榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎1項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎二等獎3項(xiàng)。

　　“基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新要‘頂天’，應(yīng)用研究和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化要‘立地’?！睒s命哲表示，讓電氣裝備走出實(shí)驗(yàn)室、成為“大國重器”，是西安交大人的使命，也是科研工作者“把論文寫在祖國大地上”的生動實(shí)踐，更是對西遷精神最深刻的傳承。

《中國教育報》2026年03月11日 第06版