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电气绝缘领域的“中国之声”

文章来源:中国科学报 作者:崔雪芹 点击:次 时间:2015/11/30 14:25:46

因为快速、有效地提出了PWP法空间电荷测量技术的IEC标准,张冶文荣获了2014年IEC1906奖。

随着能源策略的变化,国内外目前都在大力发展高压直流输电,而对于其中的重要组成部分——高压直流电力电缆,空间电荷问题是多年来困扰工程师与学者们的一个难点问题。

因为快速、有效地提出了PWP法空间电荷测量技术的IEC标准,张冶文荣获了2014年IEC(国际电工委员会) 1906奖。这奖项是颁发给IEC的标准制定人的,1906表示IEC的成立年份。因为很少有中国人负责制定IEC标准,因此在我国获IEC 1906奖的人数不多。

电气绝缘领域国际话语权

对于空间电荷测量技术,自从在上世纪90年代初提出几种技术方案以来,至今主要比较成熟的办法有电声脉冲法(PEA法)和压力波传播法(PWP法),但一直都处于实验室研究阶段,没有形成工业化的测量技术标准。

上世纪80年代,当时张冶文还在西安交大电气绝缘专业读本科与硕士研究生。他从老师刘耀南教授那里知道了IEC标准,还列席参加了一次国内标准的制定讨论会,这让他知道了制定国际标准的意义及其对于我国工业化的重要性。从那时起,张冶文开始意识到,作为一个与电气绝缘测试技术密切相关的高层次研究人员,有必要,有能力,也应该在电气绝缘测试技术的标准化方面有所贡献。

之后,他一直从事与绝缘材料中空间电荷测试技术以及空间电荷行为相关的研究工作。绝缘介质中空间电荷的测量以及行为相关的研究工作一直是张冶文的主要方向之一。

从2011年起,张冶文团队联合国际上其他研究人员与工程技术人员,建议IEC设立PWP法的空间电荷测试技术标准。张冶文担任建议的召集人。2012年9月IEC-TC112委员会全体会议在上海举行。在这次会议的WG8工作组会议上,他汇报了标准草案的建议,然后各国代表(每个国家一票)投票通过了此项建议。该标准很快通过了第一阶段,在2013年10月的多伦多TC112全体会议上成为IEC正式出版物(TP),成为最低级别的IEC标准。这是非常快速的进程,而且这是在电气绝缘领域第一项由我国提出并制定的IEC标准,也在电气绝缘领域第一项由国内标准转化的国际标准。

由于张冶文在此项技术上多年的工作经验积累以及在国内外此领域中广泛的合作关系与学术地位,2013年秋,PWP法的空间电荷测量技术标准草案就作为IEC 技术报告正式公布了。

张冶文表示:“这项工作之所以能够有幸成为电气绝缘领域第一项由我国负责制定的IEC标准,并荣获IEC 1906大奖,除了我们在此项技术上多年的积累和在国际同行间被普遍认可之外,还有一个重要因素是我国在电气绝缘领域的国际话语权与影响力的提升。”

国内科研路

张冶文是恢复高考后的西安交通大学首届本科生,后师从刘耀南教授,获西安交通大学工学博士学位。他后赴法国,在法国巴黎高等物理化学学院(ESPCI)进行博士后研究。法国ESPCI,是一所很有特色的研究型学校,培养实用的创新型研究人才。学校的规模很小,学校历史上有多名诺贝尔奖获得者,例如居里夫妇。

张冶文在法国工作并学习了7年,已经基本适应了法国的生活,对于法国科研与大学教育也基本上适应了,应该说,在法国找一份安定的工作是可能的,而且也并非太困难。但在张冶文看来,在法国虽然可以比较轻松地生活,但难以取得独立的科研业绩,也难以建立起自己的科研基地。

有回国的打算时,张冶文虽然手上拿着诺贝尔奖获得者Georges Charpak与Pierre-Gilles De Gennes写的推荐信,但并没有信心能够在回国之后建立起相应的实验室与科研基地。

实际情况是,自1997年到同济大学后,在起步阶段,他虽然得到了国家自然科学基金与上海市教委的资助,也只能够尝试做一些零星的科研项目。直到2000年之后,国家与学校的科研状况有了明显的改变之后,他才成功建立起我国第一个研究绝缘电介质空间电荷行为的实验基地,比较快地取得了一些公认的好成果。国际上知名的专业期刊IEEE Electrical Insulation Magazine还专门发表了文章,介绍张冶文团队的空间电荷研究基地以及主要研究成果。

近年来,张冶文又开始了特异材料的研究,目前正在进行相关的国家“973”项目。他曾多次在国际学术会议上作相关研究内容的特邀报告,并与合作单位共同主办了国际电介质材料与应用会议。2009年,他们还协同主办了以纳米电介质研究为主题的香山科学会议,为参与制定我国在该领域的科学发展规划出谋划策。

《中国科学报》 (2015-11-30 第8版 基金)

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