由西安交通大学联合相关单位研制的百万千瓦发电机用210千安大容量断路器，顺利通过我国电气设备专业检测机构的试验考核与新产品技术鉴定，标志着国际首台该规格大容量断路器正式研制成功。这一成果打破了该领域的国外垄断，实现了我国在大容量发电机主力机组用断路器技术领域的跨越式发展，并拥有了自主知识产权。

“这套装置是名副其实的‘大国重器’，能够为我国大型核电、水电建设发展保驾护航。”研发团队的校方负责人、西安交通大学学术委员会副主任、电气工程学院教授荣命哲语气中满是自豪。多年来，他带领团队创办了西安交通大学首个实体化运行的产教深度融合研究院，通过产学研用一体贯通，在电力开关装备设计方法、开断技术和智能运维领域取得了一系列国家级创新成果，让科研成果真正走出实验室、服务国家战略需求。

 打破技术壁垒——握紧电力系统的“安全阀”

近年来，新增的核电、水电、火电等主力机组的单机容量均在百万千瓦以上，而长期以来，百万千瓦级大容量发电机断路器的核心技术被少数跨国公司垄断，这成为制约我国电力发展的“卡脖子”难题。

“一定要把电力系统的‘安全阀’牢牢掌握在自己手里。”20多年来，荣命哲带领团队专注干一件事：研究电力开关装备。

1990年自西安交大博士毕业留校后，荣命哲先后构建了电弧电接触表面动力学、直流开断技术基础、开关电器计算学三大理论体系，首创电流主动调控交流开断、电弧能量驱动直流开断两大新原理，建立电力开关装备仿真设计新方法，持续引领行业技术创新方向。

2005年，荣命哲得知直流开断技术对我国大型舰船某系统升级至关重要，迅速组建团队攻坚。“当时国际高压直流开断技术几乎是一片空白。”2006年加入团队的吴翊回忆。历经多年攻关，团队于2012年攻克舰船直流开断技术，研制出当时世界开断容量最高的直流断路器，不仅满足了国家重大工程急需，还成功应用于城市地铁电气系统，打破了城市地铁电气系统国产化的最后一道壁垒。

2015年至今，团队依托深厚基础研究积累，揭示电弧零区及弧后等离子体耦合机理，研发了一系列新能源并网开关装备，既满足了国家重大工程需求，还出口至西班牙、俄罗斯等27个国家和地区，仅2023年就服务了全球586个风电光伏项目。

为筑牢研发根基，2019年起，荣命哲带领团队将多年科研结余经费投入大容量电力开断技术实验平台建设中，建成了国际高校中实验能力最强的电力开关研究平台。“电力开关是输配电领域唯一的‘动装备’，技术极其复杂，又是电力系统安全运行的最后一道防线，核心技术必须自主可控。”荣命哲坚定地说，“只要国家需要，我们就全力以赴！”

2024年，团队迎来里程碑式突破：自主研发的“ZHN□-31.5/210kA环保型发电机快速断路器成套装置”通过国家高压电器质检中心全套试验验证。该成果经中国机械工业联合会鉴定，被评价为“国际领先水平”。其故障切除时间小于40ms，完全满足核电、水电主力机组参数要求，标志着我国电力装备自主化迈出关键一步，突破了我国核电水电发展的“卡脖子”瓶颈。

建立数据库——从“经验设计”迈向“数字化精准设计”

长期以来，开关电器的设计主要依赖工程师的经验和“试错”型经验积累，缺乏系统基础数据支撑，不仅效率低、周期长，更制约技术创新。

荣命哲团队深知，实现突破必须从基础理论入手，掌握开关电弧等离子体物理等核心规律。2015年，荣命哲创立了开关电器计算学理论方法体系，通过建立多组分电弧等离子体反应动力学理论，构建了国内首个放电等离子体基础数据库，涵盖了54种介质组分和17类基础数据，为开关电弧等离子体、焊接电弧等离子体等领域提供数据支持。数据库以网站形式对外集中开放、免费共享，为平高集团成套开关电器、华为通信基站供电继电器等供电设备的仿真与设计提供了关键支撑。

基于该数据库，团队还开发了开关电弧数字化仿真设计软件，成功应用于中船重工、华为等多家企业，推动了电力开关装备从“经验设计”迈向“数字化精准设计”。“通俗来说，就是摸透了电弧的‘脾气秉性’，用科学的方法精准驾驭，让开关电器的设计从‘凭感觉、靠经验’变成‘精准计算、高效设计’。”荣命哲解释。截至目前，该数据库的相关数据已被25个国家的270多家科研单位采用。

为推动科技成果创新与转化，加强与产业界的合作，团队联合西安高压电器研究院股份有限公司、中国电工技术学会等单位，发起并主办电力装备绝缘与放电计算学国际研讨会（IDCOMPU），既为科研交流搭建了国际平台，也为人才培养和团队建设奠定了坚实基础。

培育领军人才——在工程实践中淬炼“硬核”本领

“好产品都是用出来的。”在荣命哲看来，科研成果绝不能困在实验室，必须扎根工程现场，在实际应用中迭代升级；人才培养更要立足实践，直面真问题、解决真难题。

2013年，平高集团—西安交大电力装备联合技术研究院成立，成为西安交大首个实体化运行的产教深度融合研究院。“研究院自成立以来，为平高电气培养了近百名在职研究生和博士生，企业驻校联合研发团队也从最初的5人发展到如今的近50人。”平高集团高级工程师、该研究院企业导师赵晓民介绍，在一个10千伏中压直流负荷开关项目中，荣命哲带着学生扎根一线，仅一年就研制出当时市场上完全空白的产品，当年实现近40台产品上线应用。

2015年，平高集团与西安交大合作研发126kV无氟环保型GIS。历时5年多，团队先后攻克多项关键技术和难题，开展大量理论和实验研究，累计申请发明专利16项，发表论文20余篇，最终成功开发出真正意义上的“绿色”环保GIS设备。该设备不仅在国家重点工程中实现示范应用，更为我国履行国际公约、占领环保型GIS技术国际制高点提供了有力支撑。

经过近20年的发展，荣命哲团队汇聚了多名国家级人才、国家级青年人才和年轻学术骨干。2008年大三加入团队的杨爱军，如今也成为电气工程学院教授、国家级青年人才。他坦言：“荣老师‘领进门’的方式，就是带着我们执着探索、脚踏实地解决真问题，这些经历为我的科研道路打下了坚实基础。”

孙昊在读研期间，在荣命哲的推荐下赴日本金泽大学学习开关电弧相关理论，后来成长为一名年轻教授。“那段留学经历让我的学术视野、专业知识和职业规划都实现了质的飞跃。”孙昊说，他现在带学生的理念和荣命哲一脉相承，“小到螺丝怎么拧，大到装备成套，都要深入实际工程去‘找感觉’”。如今，孙昊已成为科技部国家重点研发计划“青年科学家”项目负责人。

“学生必须到有‘枪炮声’的地方，面对真实的挑战和问题。”荣命哲常叮嘱学生，“要心中有情怀，眼里有大爱，肩上有责任，手握真本领。”

2006年以来，荣命哲团队先后攻克了新能源城市直流电网、核电水电发电机断路器技术以及电力开关装备数字化设计等瓶颈问题，为先进电力装备“中国制造”与新型电力系统建设作出了突出贡献。团队先后荣获国家技术发明奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖3项。

“基础研究和原始创新要‘顶天’，应用研究和转移转化要‘立地’。”荣命哲表示，让电气装备走出实验室、成为“大国重器”，是西安交大人的使命，也是科研工作者“把论文写在祖国大地上”的生动实践，更是对西迁精神最深刻的传承。

原文刊登于2026年3月11日《中国教育报》6版

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