摘要：遍布城市乡村的电力线路网络，如同人体的血脉，为社会的每一个角落输送着光明与动力。然而，当这张电力网络出现故障时，光明就可能瞬间消失。电力线路故障，这个看似不起眼的难题，却一直是电力行业的“心头大患”。解决这个问题不仅费时费力，还严重影响着人们的正常生活和生产。

徐丙垠（右二）带着学生连夜查找电缆故障原因。受访者供图

遍布城市乡村的电力线路网络，如同人体的血脉，为社会的每一个角落输送着光明与动力。然而，当这张电力网络出现故障时，光明就可能瞬间消失。电力线路故障，这个看似不起眼的难题，却一直是电力行业的“心头大患”。解决这个问题不仅费时费力，还严重影响着人们的正常生活和生产。

每一次排除电力线路故障，都是一场与时间的赛跑。在这一场场“较量”中，山东理工大学电气与电子工程学院的师生中，诞生了不少“电力线路神探”，该学院教授、博士生导师，智能电网研究院院长徐丙垠告诉记者，他们既活跃在高校科研的前沿阵地，又频繁穿梭于电网、电厂一线，破解了一个又一个关于电力线路故障精准定位的难题，为城市的稳定供电贡献着自己的力量。

把产业难题带进实验室

“一定要造出属于我们自己的数字化电力电缆故障测试仪！”20世纪90年代初，徐丙垠刚毕业回国，他站在实验室简陋的操作台前，望着桌上那台国外引进的测试仪，对团队成员斩钉截铁地说道。

当时，数字化电缆故障探测仪在中国市场还处于空白阶段，即便是山东铝厂这样的大规模国有企业，所使用的还是第二代晶体管电缆故障测试仪器，厂里的技术人员和工人们也被电缆故障弄得头疼，找一个故障点有时要花几天，甚至一个多月的时间，特别需要先进仪器解决问题。

研发初期，实验设备捉襟见肘。没有高精度信号模拟装置，徐丙垠就带着团队成员手工搭建简易电路，用东拼西凑来的电子元件装配出信号发生器；缺乏专业软件算法支持，他带领团队钻研数学模型，从基础的电磁波传播到复杂的故障特征解算，推导公式写满数十个笔记本。那段时间，实验室的灯光常常亮到凌晨三四点，徐丙垠经常只吃个馒头充饥，困了就趴在实验台上打个盹……

1991年，数字化电力电缆故障测试仪样机诞生。“当然，仪器行不行还要凭实际效果说话，接下来就要通过测试来大显身手了。”那时的徐丙垠，口袋里总是带着笔记本和一支磨得发亮的钢笔，便于记录电缆故障测试仪参数以及发现的问题。

团队初次在山东铝厂的电缆故障测试便遭遇惨败。大家满怀期待地完成连接，启动仪器，测试人员紧盯着屏幕，转动旋钮，不断调整参数，等待表示故障点的脉冲的出现，可等了半天始终没有测出故障信号，屏幕“毫无波澜”地宣布第一次测试失败了。看着沮丧的团队成员，徐丙垠却异常冷静，当下带上仪器赶回实验室，然后分析问题。忙了一夜，终于在第二天找到原因，原来是因为临时凑的高压设备容量不够。问题解决后，他联系山东铝厂，约好第二次实测时间。

“现实远比想象复杂”，徐丙垠在山东铝厂动力车间再次进行仪器测试时，已经入冬，厂区里凉风飕飕。伴着机器发出的巨大轰鸣，测试就这么开始了。徐丙垠和团队成员们忐忑地接入信号，大家一起盯住屏幕，缓慢而均匀地移动着旋钮。忽然，一个突起的脉冲显现在屏幕上，旁边的小伙子忍不住兴奋地喊出声来：“找到了！找到了！”工人们推上小车，走到测出电缆故障点的位置，从车上拿起工具，用石灰在地面上撒出一个1平方米大小的白框，开始往下挖，不一会儿挖出一个近半米的坑。徐丙垠按捺不住激动的心情，也不管费不费力气，上前一把抓过镐头，和工人们一起挖起来。

挖了大约几分钟，深坑里终于露出黑色的电缆线。徐丙垠找了根小木棒，一端靠近电缆，另一端能听到放电的“啪啪”声，随着一次次放电移动木棒，确定了放电位置。顺着这个位置继续挖下去，电缆放电的地方肉眼可见。“这次真找到了故障点！以前找一个故障点要耗费几天工夫，要挖几百米甚至几公里，后来最快也需要半天时间。这次不到一小时，就轻松找到电缆故障，然后很快处理好，送上了电。”在场所有人都兴奋起来，一位施工的老师傅对徐丙垠赞不绝口：“徐博士发明的这个东西，神了！”

徐丙垠（左二）正在线下指导学生做实验。受访者供图

把研究应用进一步深化

在数字化电缆故障测试技术应用成功之后，徐丙垠和团队又把目光投向了输电线路故障检测。当时，国内的检测理论和方法无法满足电力企业对输电线路故障定位的精度要求，他提出了基于暂态电流行波的输电线路在线故障测距原理，后来，他主持研究的电力线路故障监测设备在国内获得大规模的推广应用。

2017年，我国智能配电网建设进入关键阶段。作为山东省电力公司特聘技术顾问，徐丙垠频繁往返济南与淄博，带领学生为配电网继电保护建设提供专业指导。

在方案论证会上，面对技术团队对配电线路保护的困惑，师生用生动案例打开了思路：某供电公司曾反映用户侧故障导致变压器与变电站断路器同时跳闸的难题。当徐丙垠建议调整断路器保护参数时，对方却表示参数不可更改。“现有保护体系下，这确实是无解的难题”，徐丙垠的坦诚让在场人员深刻认识到技术创新的必要性。团队系统阐述了独创的“短路故障三级保护”和“小电流接地故障五级保护”原理，深入浅出的讲解赢得大家认可。电力专家们纷纷表示：“你们总能把复杂理论转化为实用技术。”

2019年，这套技术在泰安配电网成功应用，被评为“国家配网调度管理典型经验”，并陆续斩获山东省、湖北省、陕西省科技进步奖一等奖及中国电工技术学会科技进步奖一等奖，成为全国配电网建设的标杆方案。

如今，随着分布式光伏、新型储能、车网互动等新型分布式资源接入，配电网的运行特性发生变化，如何保障配电网安全运行与可靠供电成为亟待解决的问题。山东理工大学电气与电子工程学院的师生们也在与时俱进地进行研究，师生参与创新研发的“高灵敏接地保护技术”，不仅降低了传统人工选线拉路对供电可靠性的影响，更通过准确定位故障区段，提高了故障巡查与修复效率。该技术应用以来，故障研判准确率由42%提升至98%以上，准确检测导线碰树、触地等高阻接地故障400余次。

“我们常常累得直不起腰，但一想到我们的工作能够为国家电网的安全运行作出贡献，就觉得一切都值得。”徐丙垠说。

让人才“种子”深扎根，发展“大树”绿成荫

在山东理工大学电气与电子工程学院，徐丙垠的实战教学，结出累累硕果。早年博士毕业的张林利，现在正从事专业相关工作。他清楚地记得徐丙垠蹲在地上，满手油污地拿着电缆剥线钳，一边操作一边叮嘱：“没有实践的理论就是‘空中楼阁’。”如今，他已从“青葱少年”变成相关领域的专家。即将毕业的博士孙中玉，也把解决配电变压器台区接地保护难题作为自己的攻关目标。每当说起学生，徐丙垠如数家珍，自豪之情溢于言表。

为了让更多学生能深入产业一线，徐丙垠在学院设立了总额300万元的“科汇创新奖学金”。获得者需要满足两个条件：参与至少一个企业联合研发项目，并在生产现场解决实际技术问题。“去年获奖的学生是个瘦削的小伙，他在内蒙古风力发电场一待就是78天，狂风肆虐，黄沙漫天，他硬是完成了新能源电缆线路故障在线监测系统的安装调试。归来时，他黑了、瘦了，可那本密密麻麻的实践笔记，让我很是欣慰。”徐丙垠说。

“我既喜欢做研究又喜欢跟人分享研究成果，只有教师这个职业才能同时满足我这两个特点。”徐丙垠笑着说。从教30年来，他始终坚守在教学一线。他坚持给学生上课，并且培养了数百名优秀的硕博人才；他带领学生做科研，要求学生以问题和需求为导向，提出真问题、真解决问题……2017年，他带领的山东理工大学电气与电子工程学院“智能电网研究院教师团队”被评为“山东省高校黄大年式教师团队”。

在徐丙垠办公室的墙上，还挂着一张他与学生的合影。照片里，年轻人高举着某次电力线路故障抢修成功的奖状，背后是刚刚恢复送电的电力线路。这张照片的拍摄时间是2023年，而师生的科研征程，仍在继续。

来源：中青报客户端