接地装置导通测试：连接点选择与过渡电阻判据

一、为什么导通测试要和接地阻抗测试分开

接地装置的特性参数测量里，导通测试和接地阻抗测试常被混为一谈，现场也常有人拿一份接地电阻报告去回答设备有没有连通的问题。这两件事测的不是同一个物理量，报告之间不能互相替代。

DL/T 475-2017《接地装置特性参数测量导则》把接地装置的测试内容分成四类：电气完整性、接地阻抗（含分流）、场区地表电位梯度分布、接触电位差及跨步电位差。电气完整性排在首位，它即本文所说的导通测试。该导则的 3.7 把接地阻抗定义为接地装置对远方电位零点的阻抗，等于与远方电位零点之间的电位差除以入地电流，且明确这是一个复数，实部是电阻分量、虚部是电抗分量，传统说法里的接地电阻值实际上是阻抗的模值。电气完整性测的则是接地装置内部金属导体通路上的直流电阻，典型量级在毫欧。两者相差三个数量级以上，连单位都不是一回事。

分开的理由在现场很实在。接地阻抗合格说明地网的整体散流能力够，故障电流入地后地电位升高不会超限值。但地网散流能力够，不代表每一台设备的接地引下线都还连着。某台设备的引下线在土壤里锈断，或者螺栓连接点氧化到近乎开路，这台设备与地网之间的通路便断了。此时全站接地阻抗测出来可能依然漂亮，因为断掉的这一条支路对整个地网的散流面积几乎没有影响，可一旦这台设备发生外壳带电，故障电流没有低阻通路可走，外壳电位会抬高到危险水平。接地阻抗测不到这种局部断开，只有逐点测导通才测得到。

周期设置也印证了两者的地位不同。两件事分开看。DL/T 475-2017 的 4.3 规定电气完整性每年测一次，其余项目为五至六年。周期短，说明这项参数变化快、后果直接，等待五年再查是等不起的。判定的走向上，4.4 明确判定首先应符合 GB/T 50065-2011，同时强调综合判断，不凭单一数值下结论。

二、测试方法：先定参考点再测直流电阻

导通测试的方法在 DL/T 475-2017 的 5.1 写得直接：先选定一个很可能与主地网连接良好的设备的接地引下线作为参考点，再测试周围电气设备接地部分与参考点之间的直流电阻。如果开始即有很多设备测试结果不良，宜考虑更换参考点。

这一条里藏了两层意思。其一，测的是直流电阻，不是交流阻抗。用直流是因为接地网本身有电感，站内还存在工频干扰，用交流测会把电抗分量和感应电势一起卷进来，读到的不再是连接点本身的电阻。直流压降法只取纯电阻分量，反映的是连接点的物理状态。其二，参考点是整个测试的基准，基准选错，全场数据跟着错。

参考点怎么选才算可靠，规程给的是原则而不是具体位置。现场通行的做法是挑连接路径确定、导体截面大、连接方式为焊接的那些点，主变压器中性点的接地引下线是常见的选择，接地井里的地网引出端子也常用。这与导则 6.1.4 对试验电流注入点的要求同源：注入点宜选单相接地短路电流大的场区里、电气导通测试结果良好的设备接地引下线处，一般在变压器中性点附近。同一个位置的物理量，在导通测试里是基准点，在接地阻抗测试里是注入点，逻辑一致。

参考点选错的现场表现很有辨识度：一批测点同时报出大阻值，而且分布上没有规律。遇到这种情形，规程给的处理动作是更换参考点复测，而不是逐台设备去怀疑。这是一条判断规则，不是设备缺陷，把顺序搞反会让工作量成倍增加。先换点，再复测。接线方式上，宜采用四端接法，电流端在外、电压端在内，夹在除掉氧化层与油漆的金属本体上，夹紧后再读数。夹牢再读。

三、连接点的范围及选择依据

测哪些点，DL/T 475-2017 的 5.2 按场所分别给出范围，写得很细，现场可直接照着排作业清单。

变电站的接地装置要测各电压等级场区之间，以及各高压和低压设备之间（含构架、分线箱、汇控箱、电源箱等）。还要测主控及内部各接地干线，以及场区内和附近通信及内部各接地干线之间的通路。独立避雷针及微波塔与主地网之间也在范围内，其他必要部分与主地网之间同样要测。

电厂的接地装置除变电站的内容照测之外，还应测其他局部地网与主地网之间，厂房与主地网之间，各发电机单元与主地网之间。此外还有每个单元内部各重要设备及部分，以及避雷针、油库、水电厂大坝等必要部分与主地网之间。电厂的局部地网多、单元分散，漏测一段局部地网便等于漏掉一片区域的连通状态。

换流站和直流接地极、风电升压站、光伏电站、储能电站、电气化铁路牵引站等场所，测试范围参照变电站执行。这一句是近年新增场所的兜底，新建场站类型再多，也不至于没有依据。

现场常遇到的情形是：图纸上标了接地点，到现场却对不上号，新增设备也没进原有清单，测点排完总有几处漏掉。补上这一层的办法是回到施工验收规范，把施工阶段必须做接地的部位直接抄成测点清单。清单先对齐。

GB 50169-2016《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》在 4.2 与 4.3 里规定了一批强制接地点：110 千伏及以上电压等级且运行要求直接接地的中性点，应有两根接地线与接地网的不同接地点相连接。变压器铁心与夹件应与接地网可靠连接。110 千伏及以上电压等级的重要电气设备及设备构架宜设两根接地线，连接引线的架设应便于定期检查测试。

成列盘柜的基础型钢，以及成列开关柜的接地母线，均应有明显且不少于两点的可靠接地。电气设备的机构箱、汇控柜、接线盒、端子箱等，以及电缆金属保护管与槽盒，均应接地明显、可靠。避雷器、放电间隙应接至邻近的接地网接入点，接地线尽量短。GIS 基座上的每一根接地母线，应采用分设其两端且不少于四根的接地线与接地装置连接。

这些点既是施工时必须做的，也是导通测试时必须覆盖的。两者共用一份清单，可省掉不少现场核对的时间。

独立避雷针要单独拿出来说。它是全场仅有的一处要求测值偏大的对象，原因在下一节的判据部分展开。

表1 连接点的范围及依据

四、连接方式怎样决定测值

测值偏大的原因，多数不在导体本身，而在连接点上。查点先查接头。GB 50169-2016 的 4.3 把接地线与接地极的连接方式讲得很清楚，理解这些工艺要求，反过来可判断测值异常该往哪儿查。

焊接是优先采用的工艺。4.3.1 规定接地极的连接应采用焊接，接地线与接地极的连接也应采用焊接。4.3.4 给出电弧焊搭接焊缝的搭接长度：扁钢应为其宽度的二倍且不得少于三个棱边焊接，圆钢应为其直径的六倍，圆钢与扁钢连接时长度为圆钢直径的六倍。这些数字不是形式要求，搭接长度直接决定焊缝的导电截面，截面不足的焊口本身便是一个电阻。4.3.5 对放热焊接的接头提出四项要求：被连接的导体截面应完全包裹在接头内，接头表面应平滑，被连接的导体接头表面应完全熔合，接头应无贯穿性的气孔。四项里任一项不满足，接头内部便可能处于局部未熔合的状态，外表看不出来，测值却明显偏高。

螺栓连接是另一类。4.3.2 规定电气设备上的接地线应采用热镀锌螺栓连接，有色金属接地线不能采用焊接时可用螺栓连接。螺栓连接靠接触压力导电，与焊接的冶金结合不是一回事。热胀冷缩、设备振动、垫片蠕变都会让压紧力逐年下降，接触面上的氧化膜随之增厚，阻值缓慢抬升。这类点在历年数据上表现为单调上升的曲线，是导通测试里格外值得盯住的一类对象。

异种金属的连接还有一个专属问题。4.3.1 同时规定，异种金属接地极之间连接时接头处应采取防止电化学腐蚀的措施。铜与钢直接搭接，两种金属的电位不同，在潮湿土壤环境里构成原电池，电位较负的一侧被腐蚀， corrosion 产物在接触面上形成高阻层。这类测值抬升往往伴随着连接点的外观变化，现场拆开检查时容易识别。

防腐处理也会影响测值。4.3.3 要求热镀锌钢材焊接时，在焊痕外不小于 100 毫米的范围内应采取可靠的防腐处理，且在做防腐处理前表面应除锈并去掉焊接处残留的焊药。焊药残留本身导电性差，涂装覆盖又会让测试夹接触不良。现场测值异常时先看夹点是否落在涂层上，这一步几乎不花时间。

电缆桥架这类长距离金属构件的接地另有规则：全长不大于 30 米时与接地网相连不应少于二处，全长大于 30 米时应每隔 20 米至 30 米增加与接地网的连接点，起始端和终点端应与接地网可靠连接。长构件上的连接点数量决定通路的并联程度。测值偏大时先数连接点数量，再判断是否存在断开。点数要够。

表2 连接方式与测值异常的对应关系

五、仪器和测试线的门槛

判据的量级在毫欧，仪器选错了，测出来的数没有意义。门槛先守住。DL/T 475-2017 的 5.4 对仪器提出两项硬指标：测试宜选用专门仪器，仪器的分辨率不大于 1 毫欧，准确度不低于 1.0 级。条文同时给出替代做法，可借鉴直流电桥的原理，在被试电气设备的接地部分与参考点之间加恒定直流电流，再用高内阻电压表测试这段金属导体上产生的电压降，换算到电阻值。条文还特别提醒，采用其他方法时应注意扣除测试引线的电阻。

扣引线电阻这一句，落到现场正是四端接法。五十毫欧的判据下，一根几十米长的测试线本身便有可观的电阻，夹子与金属面的接触电阻也在这个量级，两端接法把这些一并算进读数，结果必然偏大。接线要四端。四端接法把电流回路和电压测量回路分开，电压端内阻高、几乎不流电流，测到的压降只反映两个电压夹之间的导体，引线与夹子的贡献被排除在外。

仪器这一侧还有专门的行业标准。DL/T 845.6-2022 面向接地引下线导通电阻测试仪，适用于基于直流电流测量原理的数字式测试仪，与 DL/T 475-2017 的第 5 章配套。该标准给出的关键门槛包括：测量范围应包含 0.1 毫欧至 20 欧。准确度等级分为 0.2 级、0.5 级、1 级三档。试验电流档位至少包括 1 安、5 安、10 安三档，允许误差上限为百分之五。在 10 安与 1 欧负载下，试验电流的纹波因数不超过百分之三。工作温度为负 20 摄氏度至正 50 摄氏度，相对湿度不大于百分之九十。绝缘电阻不小于 20 兆欧。介电强度应承受 1.5 千伏工频电压 1 分钟而无击穿或闪络。

试验电流为什么要分档且不小于 1 安，可以从判据反推。以五十毫欧的判据为例，1 安电流下产生的压降是 50 毫伏，10 安下是 500 毫伏。电流越大，这也是为什么规程不赞成用小电流仪表去测毫欧量级，读数会被噪声淹没。

测试线的要求同样写进了标准，现场却常被忽略。DL/T 845.6-2022 要求配备两套电流和电压测试线（夹），长度应满足现场测试需求，推荐长度分别为 5 米和 50 米。电流测试线的截面积应与测试仪的输出电流上限相匹配，且电流密度不大于 5 安每平方毫米。同一测试线两端应采用同一颜色加以标记。电流密度这条可以直接换算：10 安的试验电流至少需要 2 平方毫米截面的电流线，若线长还要拉到 50 米，线阻与压降也要一并核算。同一根线两端同色标记，是为了在几十个测点连续作业时不会把电流线和电压线接反。细节别省。

表3 仪器与测试线的要求

六、过渡电阻判据的六档读法

DL/T 475-2017 的 5.5 给出六条判断和处理意见，读起来是一套分级体系，而不是一条合格线。逐条拆开看，每一档对应不同的动作。

a 档，状况良好的设备测试值应在五十毫欧以下。这是现场引用频率偏高的一个数字，但它描述的是良好状态，越过这条线不等于判定不合格。

b 档，五十毫欧至二百毫欧的设备状况尚可，宜在以后例行测试中重点关注其变化，重要的设备宜在适当时候检查处理。这一档的动作是关注和跟踪，不是立即处理。

c 档，二百毫欧至 1 欧的设备状况不佳，对重要的设备应尽快检查处理，其他设备宜在适当时候检查处理。到这一档，重要设备要提速处理，一般设备仍可排期。

d 档，1 欧以上的设备与主地网未连接，应尽快检查处理。1 欧这个数值是性质判断的分界，读数到这里已经不是接触不良，而是通路断开，性质变了。

e 档是全场仅有的一处反向判据：独立避雷针的测试值应在五百毫欧以上，否则视为没有独立。逻辑要讲清楚，独立避雷针的接地本来便要与主地网分开，防的是雷电流反击进主网。若测出来阻值很小，说明它已经和主地网连通了，独立接地的设计意图落空，这才是问题。反过来，其他设备测值越小越好。同一份报告上出现一套相反的判据方向，判读时容易出错，值得在作业指导书里单独标出来。方向是反的。

f 档处理的是相对量：测试中相对值明显高于其他设备，而测值本身又不大的，按状况尚可对待。这一条解决的是全场普遍偏小而某一点偏高的情形，靠横向比对识别早期缺陷。

与判据配套还有两条不能漏。5.3 规定测试中应注意减小接触电阻的影响，当发现测试值在五十毫欧以上时，应反复测试验证。判据的分界点同时也是复测的触发点，一次读数不足以支撑结论。测一遍不够。4.3 给出的周期是每年一次， yearly 数据串起来看趋势，比单次数值更能说明问题。判定的总出口在 4.4，判定首先应符合 GB/T 50065-2011，规程同时强调综合判断。需要说明的是，GB/T 50065-2011 给出的是接地阻抗的设计判据，与电气完整性的分级判据不是同一套体系，引用时勿混。

表4 过渡电阻判据分档与处理动作

七、现场误差及七个常见问题

1、基准点怎样选才不误判

挑连接路径确定、导体截面大、连接方式为焊接的引下线，主变压器中性点接地引下线是常见选择。判据是：若一批测点同时报大阻值且分布无规律，先换参考点复测，而不是逐台怀疑设备。

2、焊接点为什么也会测出大阻值

焊接点本体的电阻极低，问题多出在工艺上。搭接长度不足导致焊缝导电截面不够，放热焊接接头内部未熔合或存在贯穿性气孔，都会让测值偏高。这类缺陷从外观看不出来，只能靠测值识别，识别后按 4.3.4 与 4.3.5 核对工艺。外表骗人，数据不骗。

3、试验电流取多大合适

规程要求仪器的电流档位至少含 1 安、5 安、10 安。电流大的好处是信噪比高。五十毫欧在 10 安下对应 500 毫伏压降，接触电势、热电势这类偏差，以及现场干扰在读数里的相对占比随之下降。现场宜从大电流档起测，读数稳定后记录，必要时换档核对。电流线的截面要跟上，电流密度不超过 5 安每平方毫米。

4、测值在五十毫欧以上是否要立即停电处理

不必。5.5 的分档里，五十毫欧至二百毫欧属状况尚可，动作是关注和跟踪。按 5.3 的要求，测值在五十毫欧以上时应反复测试验证，先排除接触电阻与接线的影响，再结合历年数据判断。真到 1 欧以上才属于未连接，性质和处理节奏都不同。

5、读数合格但明显高出同类设备怎么办

按 5.5 的 f 档处理，相对值明显高于其他设备而测值本身不大的，按状况尚可对待，纳入横向比对和跟踪。单点看不出，趋势看得出。这类点往往是早期缺陷，单次读数看不出问题，逐年趋势会说话。

6、螺栓连接点测值逐年抬升说明什么

螺栓连接靠接触压力导电，热胀冷缩与振动会让压紧力下降，接触面氧化膜增厚，阻值单调抬升。这类曲线的走向比单次测值更有价值。抬升到接近二百毫欧时宜安排检查，紧固或更换垫片后复测。趋势比单点准。

7、测试夹应该夹在哪里

夹在除掉氧化层与涂层之后的金属本体上。GB 50169-2016 的 4.3.3 要求焊痕外 100 毫米范围内做防腐处理，涂装区域会让夹子接触不良，测值虚高。这一步几乎不花时间，却能省掉大量返工。夹点要干净。

八、结语和北京康高特（KGT）的产品落地

导通测试是一条从参考点到判据的完整链条：参考点决定基准对不对，连接点清单决定覆盖全不全，仪器与测试线决定读出来的数能不能用，判据分档决定读到数以后做什么动作。四个环节里任何一个失配，报告上的数字都不能支撑结论。

落到仪器上，这条链条对设备的要求是明确的：直流压降法，电流档位够大，分辨率优于 1 毫欧，准确度优于 1.0 级，四端接法能扣掉引线电阻。

北京康高特（KGT）自研的白驹 Pro 300 安回路电阻测试仪按这套要求可以对应得上。它的测试电流有 1 安、5 安、10 安、20 安、50 安、100 安、150 安、200 安、250 安、300 安共十档，覆盖 DL/T 845.6-2022 要求的 1 安、5 安、10 安三档并留有充足余量。测量电阻范围为 0 至 3000 毫欧，完整覆盖 DL/T 475-2017 第 5.5 条从良好到未连接的全部判据区间。分辨率按量程分档，在 10.00 至 99.99 毫欧段为 0.01 毫欧，优于 5.4 要求的 1 毫欧。准确度在 100 毫欧以内为 ±0.5% 加 0.2 微欧，在 100 至 1000 毫欧为 ±0.5% 加 1 毫欧，优于 5.4 要求的 1.0 级。仪器内置 2000 条数据存储，工作温度为负 10 摄氏度至正 55 摄氏度。需要说明的是，白驹 Pro 的产品定位是回路电阻测试仪，面向高压断路器、隔离开关、母线、铜排、电缆接头等导电连接部位的电阻测量，而 DL/T 845.6-2022 规定的是接地引下线导通电阻测试仪这一专用门类，选型时应按现场规程与仪器检定要求逐项核对，两者原理一致，门类不同。

另一类要分清的是接地电阻测试仪。北京康高特（KGT）代理的 METREL MI2127 面向接地电阻与土壤电阻率测量，量程 0 至 19.99 千欧，分辨率 0.01 欧，短路测试电流小于 20 毫安。0.01 欧的分辨率即 10 毫欧，达不到 5.4 要求的 1 毫欧。20 毫安的输出电流与毫欧量级测量所需的安培级电流也差着数量级。这类仪表适用于接地装置较小时按三极法测接地电阻，不适用于电气完整性的毫欧级导通测量。两台仪器分工不同，在作业方案里宜分开写清楚。分工要分清。

参考点选对，连接点清单列全，仪器和测试线的门槛守住，判据的六个档位才读得准。这些环节都做到位，每年一次的导通测试才真正成为地网状态的可信记录。

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