为深化学科知识科普、拓宽学生专业视野，智能工程学院团总支社团管理部于11月12日下午在上河书院207Q+赋能空间，举办“智多星”赋能成长计划第20期主题讲座——“如何驯服天空中的‘电龙’”。本次讲座特邀智能工程学院刘攀副教授、常宗旭教授担任主讲嘉宾，在前沿知识与实践案例的交融中，解锁电力与能源领域的智慧密码。

以“电”为引：解码雷电防护的工程智慧

“雷电是天空中的‘电龙’，它的能量足以摧毁电力系统，而我们的任务，是给这头‘猛兽’套上‘缰绳’。”讲座伊始，刘攀副教授以生动的比喻切入主题，将抽象的雷电物理知识转化为具象的“驯服”逻辑，迅速抓住了在场学生的注意力。

刘攀副教授首先解析了雷电放电的本质：“雷电是一种超长气隙的火花放电，其电流可达数十甚至数百千安，电磁效应、机械效应与热效应的叠加，是电力系统绝缘破坏、设备损毁的主要诱因。”他通过动态示意图，拆解了雷电放电的“先导放电—主放电—余辉放电”三阶段：先导放电如同“电龙”探出的“触角”，在电场作用下向地面延伸；当先导通道头部与地面间距缩小至临界值，空气电离剧增，便形成主放电通道，伴随强烈的电光与热能；主放电结束后，云中剩余电荷沿通道持续流向大地，形成电流较小但时长更久的余晖放电。

“驯服‘电龙’，核心是构建‘防护网’。”刘攀副教授聚焦电力系统的雷电防护措施，从接闪器、避雷器到架空线路防护，逐层拆解工程实践中的技术逻辑。他以接闪器为例：“接闪器的作用是‘引雷上身’，通过自身高度优势，将雷电引至自身，再经接地装置导入大地，从而保护被防护设备。”同时，他结合单支、双支避雷针的保护范围计算模型，演示了不同场景下的防护方案设计，并延伸至避雷器的工作原理——“当雷电过电压侵入时，避雷器优先放电，限制过电压幅值，保护电力设备绝缘。”

针对架空线路的雷电防护，刘攀副教授提出“多重防线”思路：“降低杆塔接地电阻、采用不平衡绝缘方式、装设自动重合闸等措施，都是为了削弱‘电龙’对线路的冲击，提升供电可靠性。”他以实际案例补充道，增加绝缘子片数、优化线路路径等细节调整，也能有效提升线路的雷电耐受能力。整场分享中，专业原理与工程案例的结合，让学生们既理解了“电龙”的“野性”，也掌握了驯服它的“智慧工具”。

以“煤”为续：解锁煤层气的能源新篇

在雷电防护知识的余韵中，常宗旭教授接过分享的接力棒，将主题转向能源领域的另一核心——煤层气（瓦斯）的开采与利用，开启“地下能源”的智慧探索。

“煤层气是煤炭生成过程中的伴生气体，以吸附气、游离气、水溶气的形式赋存于煤层中，既是煤矿安全的‘隐形威胁’，也是清洁高效的‘能源宝藏’。”常宗旭教授开篇点明煤层气的双重属性，随即通过2006年云南昌源煤矿、黑龙江鸡西煤矿等瓦斯爆炸案例，揭示了瓦斯的危险性：“当空气中瓦斯浓度过高，会造成人员窒息；当浓度达到爆炸极限且遇高温火源，便会引发爆炸，产生有毒有害气体，造成严重伤亡。”

“化威胁为资源，是煤层气开发的核心逻辑。”常宗旭教授介绍了煤层气的利用价值：作为民用燃气、工业燃料，或用于发电、汽车燃料等领域，既能缓解石油资源供应压力，也能减少温室气体排放。他以晋煤集团、西山煤电等企业的实践为例，展示了煤层气开采与利用的产业化路径：“将瓦斯治理推向煤层气开发利用的纵深阶段，是行业的发展趋势。”

聚焦“煤层气预处理中的机械创新”，常宗旭教授详解了地面钻井开采、井下钻孔抽采等开采方式，并重点介绍了水力割缝等技术的机械创新点：“水力割缝通过高压水流在煤层中形成缝槽，增大煤层透气性，提升瓦斯抽采效率，这一技术已在多个矿区实现应用，有效降低了煤矿瓦斯事故发生率。”同时，他展示了团队研发的高压流体连接钢管、水力钻头等专利成果，让学生们直观感受到“机械创新”如何为能源开发“赋能”。

“从‘威胁’到‘资源’，煤层气的开发是安全与能源的双赢。”常宗旭教授总结道，煤层气的高效开采与利用，既保障了煤矿生产安全，也为清洁能源供应提供了新路径，而机械技术的创新，则是推动这一进程的核心动力。

智识交融：在跨界分享中赋能成长

两场分享结束后，现场进入互动交流环节。学生们围绕“雷电防护与煤层气开采的技术共性”“校园建筑的雷电防护设计”“煤层气开采的环境影响”等问题与两位副教授深入探讨。刘攀副教授回应“技术共性”时提到：“两者都涉及‘风险管控’与‘资源利用’的平衡，雷电防护是‘管控自然风险’，煤层气开发是‘管控安全风险并利用资源’，核心逻辑都是‘趋利避害’。”常宗旭教授则补充了煤层气开采的环保措施：“通过低浓度瓦斯发电、煤层气提纯等技术，可实现废气的资源化利用，降低环境影响。”

“智多星”赋能成长计划旨在搭建“专业知识科普+前沿实践分享”的平台，本次邀请两位不同研究方向的专业领域人士，正是希望通过“天空电龙”与“地下能源”的跨界碰撞，拓宽学生的学科视野，激发专业探索热情。参与学生也纷纷表示，这场讲座既让他们学到了雷电防护、煤层气开发的专业知识，也感受到了工程技术“解决实际问题”的温度，期待后续能有更多跨领域的分享活动。

从驯服“天空电龙”的电力智慧，到解锁“地下能源”的煤层气创新，本次“智多星”赋能成长计划第20期讲座，以跨界知识的交融为纽带，为学生们搭建了从理论到实践的桥梁，也让“专业赋能成长”的理念，在知识的碰撞中愈发清晰。

撰稿：白若萱

摄影：张天懿

供稿：智能工程学院