全球僅6項！他憑什麼拿下IEEE工業應用學會最高學生獎勵？

前不久，2021年IEEE工業應用學會（IEEE Industry Application Society）旗艦會議Electrical Safety Workshop（IEEE ESW）舉行，

電子科技大學機械與電氣工程學院2020級博士生唐嘯天

在導師張真源副研究員指導下，憑藉在電力系統電弧事故分析預防方面的創新性研究成果“Novel Pre-Diagnosis Strategies for Medium-Low Voltage Arc Flash”榮獲“IEEE IAS Electrical Safety Prevention Through Design Student Engineering Initiative”（電氣安全設計獎）。該獎項為IEEE工業應用學會的最高等級學生獎勵，電子科技大學為該獎項的唯一單位，唐嘯天為第一獲獎人並獲IAS學生科研資助獎勵。

據瞭解，本次IEEE ESW從全球150餘份候選成果中最終評選出“IEEE IAS Electrical Safety Prevention Through Design Student Engineering Initiative”獎勵6項，唐嘯天中國大陸地區首次獨立完成並獲獎的研究生。

那麼，他的成果具體是什麼？它能在電網安全領域起到什麼樣的作用？讓我們一起走進唐嘯天的科研世界與日常生活來尋找答案。

回首：經歷風雨，圓夢成電

科研總是一個不斷重複再緩緩前進的過程，也總會經歷各種困境和挫折，所以作為一個科研工作者，唐嘯天認為，心理強大是必備的素質。在踏上科研這條道路之前，唐嘯天曾經在工地工作了兩年多，這段經歷，對他來說是一種磨礪，更是一種成長。

本科畢業以後，由於考研失利和生活壓力，他選擇了先就業以減輕家裡的經濟負擔，在工作的同時自行備考考研。

唐嘯天

的工作是在工地上做配電網的工作，工作強度較大。

唐嘯天回憶說：“記得有一年過年，大家都回家了，為了能保障專案的正常通電投運，自己一個人在工地檢查每一個電纜接頭、每一個開關櫃和控制裝置的接線樁，直到深夜聽著萬家齊鳴慶祝新年的鞭炮聲才頂著寒風回家。

”

高強度的工作磨鍊了他的意志力，同時也使他更加堅定了考研的決心。

對他來說，塊狀時間複習是不現實的，於是就只能從牙縫裡擠出時間進行高效地利用。

功夫不負有心人，在經過了三次考研之後，他終於考到了電子科大，開始了研究生的生活。

現在，回憶起這段工作經歷，唐嘯天滿懷感激之情。他說，這段生活不僅讓他練就了好的心理素質，更重要的是讓他體會到了現實中電網容易出現的問題，瞭解了電網的具體運作，特別是一線電工會面臨到的危險，這成為了他立志

要做電網安全守護者的決心

。

而在科研過程中遇到一時難以解決的困境時，唐嘯天通常會選擇這兩種方式去釋放情緒：練一場跆拳道或者和大自然來一次親密接觸。

唐嘯天練習跆拳道多年。當研究陷入瓶頸時或者研究取得了階段性的成果的時候，他總會去練一練跆拳道，堅持運動使他身體與精力始終保持著良好的狀態。

此外，

唐

嘯天

也熱愛大自然，他曾五次自駕進藏，他說：“川藏線讓人陶醉的自然風光背後其實也深藏著不可預知的風險，要想站在高山之巔欣賞大自然的畫卷也需要先經歷種種艱難險阻，比如塌方、高原缺氧、道路艱險等等，但克服了這一切困難，站在埡口，大自然給予的心靈與精神的洗禮會讓人覺得一切都值得。”這也正如科研也需要強大的意志克服一個個困難才能取得良好的成果。

突破：推陳出新，有效檢測

隨著配電網中分散式能源及大功率電氣裝置的高比例滲透與高密度互聯，隨之所帶來的電氣安全隱患越來越受到重視，有效避免電弧事故風險是當前國際電力安全治理的主要方向之一。

唐嘯天（中）參加國際會議

什麼是電弧？唐嘯天告訴我們，電弧是一種氣體放電現象，電流透過某些絕緣介質（例如空氣）所產生的瞬間火花。在生活中，電弧是一種很常見的現象。當我們閉合電閘開關，或是拔插頭的時候，會見到的電火花就是電弧。但同時，電弧的本質是極端條件下的系統短路故障，在放電的同時伴隨著強烈而集中的熱能形式對外輸出，極易引發火災及弧光閃爆事故，對人體及裝置造成嚴重灼傷，嚴重威脅電工安全。據統計，全球每年由於電弧事故引起的致殘傷害達到3600起，其中，由於電弧事故引起的熱危害直接造成的嚴重燒傷高達每年2000起。

為了避免實際運維場景下電弧事故的風險，實現對電弧故障的快速準確定位，唐嘯天在“Novel Pre-Diagnosis Strategies for Medium-Low Voltage Arc Flash”這篇論文中提出了一個新穎的電弧故障的定位方法。利用磁感測器陣列去測量電弧產生前的微小電流所形成的磁場，透過分析磁場的大小規律確定故障發生的位置，以便於在電弧產生之前迅速地斷開開關，達到預防電弧事故的目的。

這個定位方法，解決了傳統過電流檢測技術無法檢測到微小過電流的問題，同

時，由於磁場的數值並不易受到如光照、溫度等環境因素的影響，透過磁場去檢測電流以定位電

弧事故的方法也更加穩定可靠。

由於電弧實驗是一個破壞性的實驗，對實驗環境以及裝置要求都很苛刻。因此，唐嘯天使用模擬軟體對真實執行場景進行模擬以預估各種條件下的弧閃事故產生的危害程度，為安全距離的設定以及個人防護裝置的設計提供理論基礎。

他希望未來能將其運用到配電網中，有效避免電弧事故，從而保障電力從業人員的人身安全。

展望：做一名電網安全守護者

2020年9月，唐嘯天剛剛從碩士轉為博士，在新生報到的時候，他接受了校學生記者團關於“我的大學我的夢”的採訪。當時他說：“在成電讀完碩士以後，由於這邊的研究方向更適合我，於是決定繼續攻讀博士學位。我的研究的方向是電力系統，它與我國的國民經濟息息相關，能夠為國家的經濟發展提供非常強大的推動力。在讀博期間，我還是希望能把更多的精力投入到科研工作中去，好好做科研，希望能把自己的一些研究成果儘可能地應用起來，從而能更好地滿足國家與社會發展的需要。”

唐嘯天和導師張真源副研究員

截至目前，唐嘯天已經發表了5篇有關電力系統安全以及故障診斷的SCI/EI論文。他想就目前對電弧的處理措施進行進一步的最佳化和突破。

唐嘯天認為，目前配電網的弧閃事故預防以及診斷依然存在問題，尤其是單相電弧接地事故難以被傳統保護切除，其長時間存在易導致故障範圍程度擴大加劇，對配網安全穩定執行造成了極大威脅。目前，他已經在已有研究基礎上，對該問題的處理策略開展更深一步的研究。他希望自己能堅守初心，在科研路上走得更前更遠，做一名電網安全的護衛者。

新聞中心 何喬

圖片由受訪者提供

編輯：微視野工作室 蔡舜欽、新聞中心 卿晗