Είναι 11.30 το βράδυ, μια βροχερή νύχτα, όταν ένας οδηγός φορτίζει το αυτοκίνητό του σε σταθμό ηλεκτρικής φόρτισης βενζινάδικου στην εθνική οδό. Ξαφνικά, ένας κεραυνός πέφτει πάνω σε παρακείμενη κολόνα ηλεκτρικού ρεύματος. Ο άντρας τρομάζει πολύ, αλλά στη συνέχεια όλα δείχνουν καλά. Μέχρι που το ταμπλό του ηλεκτρικού αυτοκινήτου αρχίζει να αναβοσβήνει, αναφέροντας προβλήματα στη μπαταρία των 12 V και στο σύστημα φόρτισης, ενώ αρχικά ο άντρας δυσκολεύεται να αποσυνδέσει το όχημά του. Τι έχει συμβεί; Το κεραυνικό πλήγμα έχει «κατέβει» στο έδαφος από την κολόνα και έχει «χτυπήσει» τον σταθμό φόρτισης. Το παραπάνω σενάριο είναι μεν φανταστικό, αλλά αντίστοιχα περιστατικά έχουν αναφερθεί από οδηγούς στο εξωτερικό. Και στο σημείο αυτό μπαίνει στο «κάδρο» η διδακτορική διατριβή για την προστασία σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων έναντι υπερτάσεων, που εκπονήθηκε στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ) και διακρίθηκε μεταξύ δεκάδων υποψηφιοτήτων στον παγκόσμιο διαγωνισμό «IAS Student Thesis Contest» του IEEE Industry Applications Society.
Η διδακτορική διατριβή, που κατέλαβε την τρίτη θέση στον παγκόσμιο διαγωνισμό ανάμεσα σε 60 συμμετοχές από όλο τον κόσμο, εκπονήθηκε στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του ΑΠΘ από τον δρα Αλέξανδρο Χατζηκώστα, και έχει τίτλο «Μοντελοποίηση και συντονισμός διατάξεων προστασίας έναντι υπερτάσεων: Εφαρμογή σε συστήματα φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων». Η έρευνα εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του ΑΠΘ, υπό την επίβλεψη του αναπληρωτή καθηγητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Θωμά Τσοβίλη. Στην ερευνητική εργασία συνέβαλαν, επίσης, ο επίκουρος καθηγητής του Πολυτεχνείου Κρήτης, Γεώργιος Πέππας, και ο ερευνητικός συνεργάτης του Εργαστηρίου Υψηλών Τάσεων του ΑΠΘ, δρ Ζαχαρίας Δάτσιος. Η βραβευμένη διατριβή αφορά την προστασία σύγχρονων υποδομών ηλεκτροκίνησης έναντι κεραυνικών υπερτάσεων, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία των σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων.
Με αφορμή την παγκόσμια αυτή διάκριση, το ΑΠΕ-ΜΠΕ συνομίλησε με τον δρα Χατζηκώστα, ξεκινώντας από το εξής ερώτημα: γιατί είναι τόσο χρήσιμη η μεθοδολογία που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της διατριβής; Είναι τόσο συχνό φαινόμενο τα χτυπήματα κεραυνών σε σταθμούς ηλεκτρικής φόρτισης; «Δεν υπάρχουν έρευνες που να έχουν καταγράψει συστηματικά κάτι τέτοιο στην πορεία των ετών, καθώς πρόκειται για σχετικά καινούργια τεχνολογία. Όμως, βάσει εκθέσεων στις ΗΠΑ (EV Driver Annual Survey Report), το 46% των οδηγών ηλεκτρικών οχημάτων το 2024 και το 30% το 2025 δήλωσαν ότι συνάντησαν σταθμούς που δεν λειτουργούσαν, όταν επιχείρησαν να φορτίσουν το όχημά τους. Τα αίτια για κάτι τέτοιο μπορεί να ποικίλουν, αλλά ένα μέρος αυτών πιθανώς αφορά κεραυνικά πλήγματα» σημειώνει. Εξηγεί πως οι σταθμοί ηλεκτρικής φόρτισης συνδέονται με εναέριες γραμμές μεταφοράς ρεύματος και γι’ αυτό μπορεί να χτυπηθούν είτε όταν ένα κεραυνός πέφτει σε εναέρια γραμμή διανομής και μεταφέρει υπέρταση είτε και απευθείας από έναν κεραυνό, που πέφτει πάνω τους είτε σε παρακείμενη κολόνα ή αλεξικέραυνο.
Στο πλαίσιο της έρευνας, αναπτύχθηκε πειραματικά τεκμηριωμένη μεθοδολογία για τον ηλεκτρικό χαρακτηρισμό και τη μοντελοποίηση διατάξεων προστασίας έναντι υπερτάσεων διαφορετικών τεχνολογιών. Πόσο θα κόστιζε η εφαρμογή αυτής της μεθοδολογίας στην πράξη; «Αν θεωρήσουμε ότι μια εγκατάσταση δικτύου σταθμών ηλεκτρικής φόρτισης κοστίζει μερικά εκατομμύρια ευρώ, η εγκατάσταση του συστήματός μας στοιχίζει μερικές δεκάδες χιλιάδες ανά σταθμό, δηλαδή το κόστος είναι πολύ λογικό» σημειώνει. Διατάξεις όπως αυτές πάνω στις οποίες μπορεί να «δουλέψει» η μεθοδολογία, συμπληρώνει, είναι εμπορικά διαθέσιμες, από εταιρείες όπως η Raycap ή η Elemko, αμφότερες ελληνικές. «Αυτό που προτείνουμε στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής είναι η σωστή διαστασιολόγηση, ώστε οι διατάξεις αυτές να λειτουργούν σωστά. Προτείνουμε ολίγοις τα τεχνικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά για την εγκατάστασή τους σε σταθμούς ηλεκτρικής φόρτισης οχημάτων» λέει ο δρ Χατζηκώστας.
Και σε τι διαφοροποιείται αυτή η μεθοδολογία σε σχέση με άλλες, ήδη υφιστάμενες; Γιατί άξιζε τη διάκριση η διδακτορική διατριβή; Η διαφορά, εξηγεί, είναι ότι πρόκειται για πειραματικά διακριβωμένη μοντελοποίηση, για την οποία χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις, μέρος των οποίων έγιναν στο Εργαστήριο Υψηλών Τάσεων του ΑΠΘ. Τα προτεινόμενα μοντέλα χρησιμοποιήθηκαν σε προσομοιώσεις με σκοπό την αξιολόγηση της προστασίας σταθμών φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων υψηλής ισχύος έναντι κεραυνικών υπερτάσεων. Μέσω ανάλυσης αποτελεσμάτων, στη διατριβή προσδιορίζονται τα απαιτούμενα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά και αναπτύσσονται κατευθυντήριες γραμμές για την επιλογή, τη διαστασιολόγηση και τον συντονισμό των διατάξεων προστασίας που εγκαθίστανται σε σταθμούς φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων, συμβάλλοντας στη βελτίωση της αξιοπιστίας των υποδομών φόρτισης και στην ασφαλέστερη ενσωμάτωση της ηλεκτροκίνησης στα σύγχρονα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας.
Η τελετή απονομής του βραβείου πραγματοποιήθηκε στις 5 Οκτωβρίου 2026, στο Βανκούβερ του Καναδά, στο πλαίσιο του διεθνούς ετήσιου συνεδρίου της IEEE Industry Applications Society (IAS). Το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών — IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) είναι μια παγκόσμια τεχνολογική και επαγγελματική οργάνωση με σκοπό την προώθηση της θεωρίας και των εφαρμογών της επιστήμης του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού και Μηχανικού Υπολογιστών για την εξέλιξη του επαγγέλματος με γνώμονα την κοινωνική προσφορά. Στην IEEE είναι σήμερα εγγεγραμμένα περισσότερα από 420.000 μέλη, εκ των οποίων περισσότεροι από 90.000 φοιτητές, σε περισσότερες από 160 χώρες, γεγονός που την καθιστά τη μεγαλύτερη τεχνολογική επαγγελματική κοινότητα στον κόσμο._
Αλεξάνδρα Γούτα
