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战友风采张德赛：绝缘子领域的世界领先者
作者：铁二师 史锡腾
发布时间：2021-06-02
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张德赛绝缘子领域的世界领先者 张德赛，是我武昌水果湖中学的高中校友，又是一起参军，随着铁道兵二师一起越过友谊关，前往越南参加援越抗美斗争的战友。前些年，他工作的武汉水利电力大学和我工作的湖北医科大学都一起合并到武汉大学，我们又成了一个单位的
张德赛：绝缘子领域的世界领先者
张德赛，是我武昌水果湖中学的高中校友，又是一起参军，随着铁道兵二师一起越过友谊关，前往越南参加援越抗美斗争的战友。前些年，他工作的武汉水利电力大学和我工作的湖北医科大学都一起合并到武汉大学，我们又成了一个单位的同事。
他在部队经历了磨练后，回到地方又当过工人，上过大学，接着遇到好机会，成了恢复高考后的第一届研究生；毕业后他留校当了老师，后来又出国留学；回国后，他被学校破格晋升为全校最年轻的副教授，并被中组部确定为校级领导的第三梯队。
在他的面前，一片风光无限。
但是在最一帆风顺的时候，他主动辞掉了系主任的职务，仅以一位普通教师的身份，开始了艰难的创业过程。之所以这样做，只因为他一直有一个梦想，这个梦想就是：“在我的专业领域，一定要与众不同，要搞的东西不是国内领先，也不是国际领先，而是世界第一。”
说起来也巧，他出生于五月四日。正是在这个不寻常的日子里，先辈们曾经号召：中国要振兴，就要把“德先生”（民主）和“赛先生”（科学）两位请进来，父母为他起“德赛”这个名字正是赋此寓意。没想到五六十年后，他真的走上了这条探索之路。
他热爱学习，兴趣广泛，博览群书，厚积薄发，为实现自己的理想孜孜以求。
他发现，哪里有人，哪里就需要电。凡是有电的地方，就需要绝缘和支撑，而能够同时担负起这个双重任务的，就是吊在高压线铁塔上像糖葫芦一样一串串的绝缘子。
也许有人觉得好笑：绝缘子，不就是一些简单的绝缘体组合在一起吗？有什么了不起的？是的，绝缘子从表面看的确很简单，就是在两个金属做的电极中间加上一段用瓷或者玻璃或者硅橡胶材料做的绝缘体而已。它将几百千伏甚至上千千伏的高压、超高压或者特高压输电线与铁塔隔离开，防止电流通过铁塔短路或者击穿空气放电。
绝缘子已经有100多年的发展历史了，虽然品种繁多，但结构和原理基本上没变，就是将一连串简单的绝缘体连在一起吊在铁塔上，下面挂上高压线，绝缘子的长度和输电电压之间保持着简单的线性关系。比如：110千伏的高压线上要求使用1米长的绝缘子，220千伏的则需2米长，500千伏就要4.5到5米长……这样做的结果是，当输电电压越来越高时，绝缘子则须越来越长。在近期的特高压线路设计中，绝缘子长达12米，如此笨重的部件，无论是制造、实验还是安装，都面临着严峻的挑战。
更何况，铁塔的高度有限啊！现在输电电压已达上千千伏了，总不能让绝缘子长得拖到地上吧？加上现在的大气环境不断恶化，这种传统的绝缘子易污染，会常常出现短路事故和放电现象。在运行中就必须经常清除上面的积垢，或者经常涂覆一种不亲水的涂料，或者经常更换老化的绝缘子。冲洗时，要用大量高电阻率的水，不仅浪费水资源，还会带来许多其它弊病。更重要的是，工人们在高高的铁塔上劳作，不仅艰辛，而且风险极大。有时还不得不借助直升飞机投入。
张德赛注意到了这些问题。他想：输变电技术不断突破，远程输送电压不断升高，绝缘子的发展能不能走出传统思想的禁锢，也来一个质的突破呢？
平凡的事情，做到极致就是突破。如何改变绝大多数专业人员觉得绝缘子没有搞头的这一现状？他苦苦思索探求……
张德赛为此苦苦思索
为此，他多年来一直在关注国内外绝缘领域的进展，查阅了美国、英国、德国、日本、俄罗斯、瑞典、加拿大以及中国的几千份专利资料，发现国内外的同行们几乎都没有跳出传统的框框，因此造成了绝缘领域100多年来结构的一贯性。他想：难道现有的绝缘领域就天衣无缝、没有改进的余地了吗？他决心另辟蹊径，在独立自主的基础上创新出领先的核心技术，用自己的卓越产品自立于世界强手之林。
粗看起来，绝缘子仿佛并不起眼，而实际上需要穷尽许许多多的知识，才能够入门。
很长一段时间，他辞去了一切职务，在喧闹的专业领域中销声匿迹。他像一个学生一样，每周利用两个晚上和周末，骑着自行车到外校其它专业的老师家中去上小课。他认真听课，认真做作业，就这样持续了多年，换来了专业之外的多门知识，例如数学、物理、化学及材料工程专业中的诸多近代理论。在融会贯通了这些相互独立的知识之后，张德赛建立了一个以绝缘子为出发点的独一无二的知识体系。
任何科学技术都有共同的思维基础，而这个基础就是哲学。在学习各种自然科学的过程中，他又遨游在东方哲学和西方哲学的大海之中…
在广泛学习各种专业知识的同时，自己还借钱办了一个小小的工厂，一边学习，一边实践，从原材料采购、产品配方、模具设计、工艺流程、产品检测、出厂实验等等各个环节，他都一一亲身体验，终于对绝缘行业产品的全部生产过程了若指掌。
从2003年决定在绝缘子领域开拓创新，在分析了所有绝缘材料、所有电压等级的各种绝缘子之后，经过一番抽丝剥茧的梳理工作，终于发现：所有传统的绝缘子在结构上都有其共同点，张德赛把它们命名为两元素结构。
所谓的“两元素”是指：为了让导电体（输电线）牢固悬挂在接地体（如铁塔）上，绝缘子两端各需要一个金属附件（专业称呼叫金具）与铁塔和输电线连接，而为了保证输电线与接地体之间不被高电位击穿，又需要在它们之间增加一段绝缘体。这种由绝缘本体和连接金具两种元素构成的绝缘子称为二元素结构。
而绝缘子必须具备的最基本的电气特性，就是要求它的两极间尽可能不产生放电。但是在输电电压不断提高的今天，这种传统绝缘子已不能满足这一要求。在高电压运行中，两个电极间时常会发生放电，电荷甚至可以通过绝缘子在两电极间畅通无阻，这是传统绝缘子的致命弱点。
他经过一系列的理论研究和实验验证后进一步发现：100多年来国内外的同行们都是用静态的眼光去观察绝缘子。在低电压下，这种思考方法是正确的，但是在超高压和特高压的今天，必须要用动态的思维去分析绝缘子。从“静”进入到“动”的研究领域，需要具备各种各样的知识储备以及丰富的实践经验，而同时满足这些条件的人，张德赛可能就是凤毛麟角了！
在对传统绝缘子进行了深入的研究和实验后，他发明了一种三元素结构的绝缘子：即在原有绝缘子中增加一个附件系统，用以改善绝缘子周围的电场分布,使绝缘子能够主动地阻挡、钳制和吸引动态的电弧，从而改变了绝缘子100多年来不变的放电路径，满足了绝缘子在超高压、特高压运行中的可靠性；同时这种附件还可以通过软件接入电力系统的在线监测平台，使绝缘子这种“傻、大、粗”的不起眼产品变成了具有人工智能的“高、精、尖”产品。
张德赛在高压实验室里
要把设想变成样品，需要做许许多多的的工作：设计图纸、制作模具、购买设备、生产样品、产品检测、挂网试运行、项目验收、申报专利、注册商标……在所有这些过程中，张德赛都亲力亲为，同时还承受了巨大的心理压力：因为每一步都是前人没有走过的，能否成功很难预测；而且启动初期，几乎是白手起家，缺少经费，常常需要负债进行研究和实验，每走一步都是举步维艰、百曲千折、艰辛备至……。
但他的目的就是要勇踏前人未至之境，在绝缘子领域达到世界第一，用自己创新的科技成果来造福社会。
考虑到深圳电网濒临大海，受含盐的雾气和潮湿的海风侵蚀最大，他首先将目光投向深圳。经过三年的努力，三元素绝缘子已经在深圳电网100多公里的线路上成功运行。
深圳电网挂网成功后，他又将睿智的眼光投向了遥远的新疆。因为他认识到，新疆恶劣的自然因素更会影响到电力系统的绝缘状态。把深圳、新疆两个电网的绝缘问题解决了，国内外所有国家和地区的电网绝缘问题基本上就可以迎刃而解了。为此他九赴新疆，其中有两次是自驾车前去，行程数万公里，深入电力系统的最基层，掌握绝缘子运行状况的第一手资料。现场的工人们都说：一个大学教授，能够深入到新疆的边远地区，与他们近距离接触，促膝谈心，是他们工作几十年来从没有过的事情。
九次赴新疆深入边远地区输变电工地调研
新疆的科技项目从调研、提出方案、立项、答辩、评审、国家电网批准、参加招投标，历时两年零三个月；经过一次一次的改进，又经过一次次的试验，又历时十个月。最后科技项目所要求的四种新产品均达到合同规定的指标，为今后更多的新产品研发积累了非常宝贵的经验。
项目完成后，荣获2017年新疆自治区科技进步一等奖。
2018年国家电网公司对新疆项目的三元素绝缘子召开鉴定会，最终鉴定意见为：国际领先水平。
地处海湾的沙特也有意改善他们的绝缘薄弱的电网，因为海湾六国（沙特，阿联酋，科威特，卡塔尔，阿曼，巴林）均毗邻大海和沙漠。如果深圳和新疆的绝缘问题能够解决，那么海湾六国的绝缘问题也会迎刃而解。
目前沙特客人对深圳和新疆项目的内容非常感兴趣，表示愿意与张德赛建立合作关系。
由于成功地对传统绝缘子进行了创新，提出了三元素结构绝缘子的新思想，有效解决了国内外电力系统一直存在的绝缘难题，他受到世界同行们的高度认可，跻身于本行业前十二位顶尖级科学家的行列之中。
张德赛已经是世界绝缘子行业前十二位顶尖级科学家
作者简介
史锡腾，1947年生。祖籍江苏扬州，后随父母在湖北武汉定居。1968年3月应征入伍，在中国后勤部队一支队二大队（铁道兵二师六团）参加援越抗美战斗，先后在在施工连队和汽车连队服役；1970年部队移师陕南修建襄渝铁路，调到二师汽车营四连；1974年退伍后回武汉，在湖北医学院第一附属医院（现为武汉大学人民医院）工作。1977年高考进入华中师范大学物理系学习，毕业后回医院从事医疗器械工作。退休前任武汉大学生物医学工程研究室主任，职称为主任技师（医疗正高职称）、武汉大学副教授（教学职称）。
校对：张东
