一、布點要解決的是什么問題

接地電阻測量的三極法，做法是把電流注入被試接地裝置，讓電流經大地流回電流極，再測被試裝置與遠處某點之間的電位差。這個“遠處某點”由電位極代表。布點做的全部事情，便是給電流極與電位極各找一個位置，使測到的電位差真正等于被試裝置的電位升。

電流從被試裝置散入大地時，地面電位隨距離衰減。衰減到一定程度會出現一段幾乎不再變化的區間，工程上稱為零電位區或平坦段。電位極落在這一段里，測到的才是裝置的對地電位。電位極離得太近，落進裝置自身電位的抬升區，測到的電位差偏小，算出的接地電阻隨之偏小。電位極離得太遠，靠近電流極，又被電流極的散流場抬起來，讀數同樣失真。兩頭都不行，只有中間那段可用。

布點涉及三個變量：方向、距離、相對位置。方向決定電流線與電位線是否平行、夾角多大，影響兩線之間的互感耦合。距離決定電位極是否進入零電位區，是誤差的主要來源。相對位置指的是電位極在電流極與被試裝置之間的哪個點上，通常用電流極距離的比例來表示。

規程里三極法包含幾種實現，布點要求并不完全一樣。電位降法把電位極沿射線逐點移動，畫出電位差隨距離變化的曲線，取平坦段讀數，測點多、信息全，適合地網。電流-電壓表三極法用獨立的電壓表與電流表，分直線法與夾角法兩種布線，測點少、效率高，是現場用得較多的一種。接地阻抗測試儀法把電源與測量做成一體，接線簡化，規程對它的適用范圍有明確限定：接地裝置較小時。三者共用同一套幾何邏輯，區別在于測點的疏密與儀器的能力，布點的基本原則不變。

把這件事說透一點：接地裝置散流時，地面電位并不是單調下降的曲線。靠近裝置的一段，電位隨距離快速衰減，這一段的斜率由裝置尺寸與土壤電阻率共同決定。再往外，衰減變緩，進入一段平緩區。到了電流極附近，電位又被電流極自身的散流場抬起來。三段拼在一起，中間那段平緩區才是可用的區間。裝置越大，平緩區的位置越遠，范圍也越寬。這也是為什么大接地網必須把電流極放得很遠：不是規程偏愛大數字，而是平緩區本身被推到了遠處。

這三個變量里，距離容易被簡化成一句口訣。口訣有用，但它省略了前提。前提一變，口訣跟著失效，而現場往往正是在前提不成立的時候出問題。

二、兩個距離的基準不同，混用會差出半個對角線

翻開 DL/T 475-2017，會看到兩個距離符號：dCG 與 dPG。前者是電流極與被試接地裝置中心的距離，后者是電位極與被試接地裝置邊緣的距離。一個量到中心，一個量到邊緣，基準不同。

這個差別在小型接地極上可以忽略，在大接地網上不能忽略。一個兩百米見方的地網，中心到邊緣的距離是一百米左右。把“距中心 4D”當成“距邊緣 4D”來放線，電流極實際要多放一百米。反過來把“距邊緣”當成“距中心”，則少放一百米。前者浪費線材與人力，后者直接讓電流極進入地網的影響區，讀數偏小。

現場還有第三種量法：從近處的接地體邊緣量。地網形狀不規則時，同一方向上“邊緣”的位置并不單一，不同的人量出來能差幾十米。穩妥的做法是先在地網平面圖上標出中心點，用皮尺或測距儀按中心點定位電流極，再按邊緣定位電位極，兩個基準分別記錄在原始記錄里。記錄只寫“電流極 200 米”而不寫從哪兒量起，這份數據日后無法復核。

量距這一步看著簡單，實際有三個容易出岔子的地方。一是水平距離與斜距之分。山坡上的地網，皮尺貼著地面拉出來的是斜距，規程要的是水平投影距離。差一個坡度，幾十米的放線能差出好幾米。二是皮尺的垂曲。長距離拉尺，中間不下垂支撐，讀數會偏大。三是繞行。遇到圍墻、溝渠、鐵路，實際放線沿路繞過去，直線距離與放線長度不是一回事。記錄里寫的是哪一個，必須說清楚。有條件時用測距儀或衛星定位打點，比拉皮尺穩。

表 1 把兩個距離的基準與量法擺開。

表1 電流極與電位極的距離基準

三、D 怎么取：地網、桿塔、獨立接地極各有一套

D 是接地裝置對角線的長度。矩形地網量對角線，形狀不規則的地網取其外包輪廓的對角線。這一條在變電站地網上爭議不大。

桿塔不一樣。DL/T 475-2017 在桿塔這一節里明確，被測桿塔接地裝置有射線時，基準量取射線長度。射線是桿塔接地體向外伸出的那幾根水平接地帶，長度往往十幾米到幾十米，與“對角線”完全不是一個量級。這一步取錯，放線距離會差一個數量級：按對角線算可能只要三十米，按射線算要一百多米。

獨立接地極與小型接地裝置又不一樣。這類對象尺寸小，按倍數算出來的距離只有幾米，落不進零電位區。規程對小型接地裝置的處理是參照執行，實踐中按固定距離放線，電流極放到數十米外，電位極按比例放在中間。這個“數十米”不是隨便定的，它要大于小型接地極的影響半徑，又與現場可放線長度相稱。

布點前的準備比布點本身更影響結果。頭一件事是確認被試范圍：把被測接地裝置與站內其他接地裝置、避雷線、電纜金屬護套的連接逐一斷開，只留被測裝置獨立。不拆開而直接測，測到的是整個聯合接地系統的接地阻抗，數值偏小，且無法判斷是哪一部分的問題。第二件事是踏勘放線路徑：哪一側有圍墻、哪一側是農田、哪一側埋著管線，走一遍比看圖紙準。第三件事是確認電流極位置的接地條件，必要時先打好輔助極試一下能不能升到設定電流。這三件事做完再放線，能省掉大量返工。

D 的來源本身也要交代。新建站有設計圖紙，圖上標注的地網輪廓可以直接量對角線。運行多年的老站，圖紙與實際往往對不上：擴建過、改造過、部分區域被地面硬化覆蓋。這種場合要按現場可辨識的接地體輪廓估算，并在記錄里注明“按實測輪廓”。桿塔的射線長度同樣要實測，銹斷、埋深不足、被施工挖斷的情況并不少見，按圖紙取值會把距離算多。基準量取錯，后面所有比例都跟著錯，且錯得不容易被發現。

表 2 把三類對象的基準量與典型放線距離列出來。

表2 三類對象的基準量與放線距離

四、距離可以降檔，但降檔有前提

4D 至 5D 是常規值，不是固定值。規程給了一條降檔路徑：遠距離放線確有困難時，土壤電阻率均勻的地區電流極距離可取 2D，不均勻地區可取 3D。三個檔位對應三種場地條件，不是三個可以隨便挑的數字。

判斷土壤是否均勻，靠的是土壤電阻率測量。同一片場地按不同極距測幾組，讀數隨極距變化平緩，可視為均勻。隨極距劇烈變化，說明存在分層或巖層界面，屬于不均勻。沒有這組數據便降檔，等于把誤差的來源從“距離不足”換成了“土壤不均”，讀數照樣不可信。

降檔之后通常還要做一步驗證，看的是電位降曲線有沒有平坦段。曲線走平，說明零電位區確實存在，距離也夠用。曲線一路下滑或一路抬升，找不到平坦段，多半是距離不足，也可能地下情況復雜。遇到這種曲線，延長回路是一條路，換一種方法復核是另一條路。規程對這一點的表述很直接：平坦點難以確定時，考慮延長電流回路，或者改用其他方法測試與校驗。

夾角法是降檔之外的另一條路。土壤電阻率均勻時，可把電流極與電位極布置成等腰三角形，兩邊相等且不小于 2D，夾角約 30 度。這種布置讓電流線與電位線分開走，削弱了兩線之間的互感耦合，代價是占地更寬。夾角法測得的讀數還要按夾角做修正，不能直接當結果用。

土壤電阻率的測法用溫納法，四根極等距排成一條直線，極距按 2 米、4 米、8 米、16 米、32 米逐級拉開，每個極距測一組，畫出電阻率隨極距變化的曲線。曲線平緩，說明各深度土層的電阻率接近，可按均勻處理。曲線在某處突然抬高，說明遇到了巖層或干燥層。曲線在某處突然下降，說明下面有低阻層，可能是含水層，也可能是埋地金屬構筑物。這組數據同時也是判斷能不能降檔的依據，沒有它而直接取 2D，等于用猜測替代測量。

表 3 把三種布線方式放在一起對照。

表3 三種布線方式的對照

五、電位極的位置：0.5 到 0.6 與 62% 是同一件事

直線法里，電位極距接地裝置邊緣的距離取電流極距離的 0.5 倍至 0.6 倍。國際導則給出的經典位置是 62%，即工程上常說的 0.618 法。這套比例在國內的落點是 GB/T 17949.1-2000，它等同采用的底本是 IEEE 81 的 1983 年版，條文里的 0.618 與 62% 講的是同一件事。兩個數字看著不同，來源相同：在土壤電阻率均勻、電流極距離足夠的假定下，這個位置落在地電位分布曲線的平坦段上。

IEEE 81-2025 是現行版本，2025 年 12 月發布。這一版把平坦段的驗證寫成三點法：在 62% 的位置兩側，分別取 52% 與 72%，三個點各測一次，讀數接近才認為落在平坦段。這與國內規程的三次移動法實質一致，只是取點方式不同。國內的做法是在 62% 附近每次移動約 5% 的電流極距離，連測三次，三次結果的誤差在 5% 以內即可。一個按固定百分比取三點，一個按固定步長移動三次，判據都是“幾個讀數彼此接近”。

這里要提醒的是比例的適用邊界。三條前提同時成立時，比例才有效：土壤電阻率均勻，電流極距離足夠，被測裝置與外部接地通路已斷開。地下有金屬管路、鄰近有別的接地體、存在明顯土層界面時，電位分布不再對稱，按固定比例布極會帶來可觀偏差。比例是起點，不是終點。把電位極放在算出來的位置上測一次便收工，是這類測量常出現的失誤。

三次移動法有一個容易被忽略的執行細節：移動的方向。規程要求在電位極與被試裝置、電流極的連線方向上移動，不是橫向偏移。橫向偏移改變的是幾何位置，測到的不是同一條電位分布曲線上的點，三個讀數自然對不上。另一個細節是移動步長按電流極距離算，不是按電位極距離算。0.5 倍與 0.6 倍之間本身差著 10 個百分點的電流極距離，若再按電位極距離取 5%，步長會小一半，三個點全擠在一起，驗證失去意義。

六、兩個輔助極的要求方向相反

電流極與電位極看似對稱，要求卻相反。

電流極那一側的接地電阻偏高，問題很少出在讀數精度上，多數時候是整個回路的阻抗被抬了上來，儀器升不到設定的試驗電流。規程反復講電流極接地電阻要小，管的是回路能力，不是某一次讀數的精細程度。異頻電流法給的試驗電流頻率是 40 赫茲至 60 赫茲，幅值下限 3 安。工頻電流法給的下限是 50 安。兩個數字相差十幾倍，共同點落在回路阻抗上。現場遇到電流極接地電阻降不下來，做法有幾種：多根電流極并聯打成一排，向坑里潑水，或者找近處不帶避雷線的高壓輸電線路鐵塔，把線接到塔腳。鐵塔基礎本身即是現成的大接地體。這條做法省事，也容易被忘在腦后。

電位極的要求反過來，它不需要小電阻，它需要穩定的接觸。規程要求電位極緊密而不松動地插入土壤中 20 厘米以上。這個深度不是形式要求：電位極接觸不良，相當于在測量回路里串進一個高值電阻，微弱電位差信號的信噪比隨之下降，數字讀數漂移或跳變。遇到干硬土、凍土、碎石地面，20 厘米往往插不進去，此時應當換點或澆水后再插，而不是硬壓著測。

兩線的敷設也有要求。電流線與電位線均應保持良好絕緣，接頭連接可靠，避免裸露與浸水。試驗期間電流線嚴禁斷開，電流線全程與電流極處應有專人看護。這一條寫進了安全條款，原因很直接：電流回路一旦斷開，被試裝置上的電壓會突然升高，碰觸任何一個中間點都可能出事。

試驗電流的選法與布點直接相關。異頻電流法用 40 赫茲至 60 赫茲的正弦電流，幅值通常不宜小于 3 安，靠頻率錯開躲開現場工頻干擾，測完再等效回工頻。工頻電流法用獨立電源或經隔離變壓器供電，電流不宜小于 50 安，靠大電流硬頂干擾。兩條路子的差別在抗干擾的思路，不在精度等級。無論走哪一條，電流極接地電阻偏大都會讓儀器升不到設定值。儀器面板上如果顯示實際輸出電流明顯低于設定值，先查電流極，不要急著懷疑儀器。測干擾電壓這一步也別省：先把電流回路斷開，測一下裝置上的工頻干擾電壓與頻率，讀數偏大說明周圍有強干擾源，此時換頻率檔或加大電流才有依據。

表 4 把兩極的要求對照列出。

表4 電流極與電位極的要求對照

七、布點失效怎么認，怎么改

布點是否有效，現場有三條自查路徑，按代價從低到高排列。

頭一條是看曲線。電位降曲線如果出現明顯的平坦段，布點基本成立。曲線一路下滑、找不到平穩區間，說明電流極還不夠遠，或者地下有低阻通路把電流引走了。曲線在靠近電流極處急劇抬升，屬于正常現象，那是電流極自身的散流場，不影響平坦段的判讀。

第二條是看重復性。直線法在電位極位置連測三次，三次結果的誤差超過 5%，說明測點沒落在平坦段，或者接觸不良。此時先查電位極的入土狀態，再考慮移動測點。

第三條是換方向復測。把電流極與電位極整體轉到另一個方向，相隔九十度左右，重測一次。兩個方向的讀數如果差異很大，說明地下存在不對稱的低阻體，比如金屬管路、舊接地體、建筑基礎。這種場合單方向的讀數都不能直接用，應當多方向測量后綜合判斷，并在報告里寫明各方向的讀數與差異。

選址上還有幾條硬約束。測試回路應盡量避開河流、湖泊、道路口，盡量遠離地下金屬管路和運行中的輸電線路，避免與之長段并行，交叉時應垂直跨越。桿塔測試有額外的要求：不要把電位極與電流極布置在接地裝置的射線上，也不宜與接地裝置的放射延長線同方向布線。射線本身是低阻通路，輔助極壓在射線上，等于把測量回路接進了被試裝置的一部分。

改的順序也要講究。先換方向，代價低。再延長電流回路，代價是線材與人力。仍然不行，改夾角法或電位降曲線法。這幾步都試過仍得不到穩定讀數，說明該對象不適合用三極法，此時應當換方法，而不是繼續加大電流硬測。

讀數測出來之后，還有一個容易混淆的環節：判據。接地電阻的合格值不是一個通用數字，GB/T 50065-2011 走的是按接地故障電流與允許電位差反算的路子，有效接地系統給出的數值隨故障電流變化。布點錯了，讀數本身不可信，再拿它去對判據，只能得出一個看起來合格的錯誤結論。

儀器這一端要說清楚能力邊界。北京康高特（KGT）沒有自研的接地電阻測試儀，也沒有大型地網的異頻或工頻大電流測試系統，這一層走的是代理。代理的波蘭 Sonel MRU-200 支持三線法、四線法與雙鉗法，分辨率可到 0.001 歐，頻率檔可在 16 赫茲、50 赫茲、60 赫茲、400 赫茲之間選擇，還能測干擾電壓與干擾電壓頻率，土壤電阻率按溫納法測量、地樁間距可設到 50 米。選檔時要注意：規程要求的異頻區間是 40 赫茲至 60 赫茲，MRU-200 的 50 赫茲與 60 赫茲兩檔落在這個區間內，16 赫茲與 400 赫茲兩檔在區間之外，現場應選前兩檔。另一款代理的 METREL MI2127 用四線法，量程到 19.99 千歐，頻率 125 赫茲，短路電流小于 20 毫安，適合小接地極與土壤電阻率測量。這兩款便攜表對應的都是規程里“接地裝置較小時”的那一條，輸出電流與大型地網所需的安培級試驗電流不在一個量級，不能按大型地網的路子使用。

記錄與報告要能支撐復核。一份完整的布點記錄，至少包含五樣東西：接地裝置的輪廓與中心點位置，電流極的方向與實際距離，電位極的方向、距離、在電流極連線上的比例，測試回路的布置方式（直線法、夾角法或電位降法），以及土壤電阻率的實測數據或均勻性判斷依據。讀數部分要寫清試驗電流的幅值與頻率、干擾電壓讀數、每個測點的讀數、三次重復的結果。這些內容湊在一起，別人才可能拿著報告回到現場重放一次線，驗證結論是否站得住。只寫一個電阻值和日期，等于把過程全部丟掉。

還有一層容易被跳過：分流系數。變電站接地網測試時，故障電流并不全部經地網入地，一部分經避雷線、電纜金屬護套、通信光纜等通道分流。測到的電流是注入電流，真正入地的只是其中一部分，算接地阻抗時須按分流系數修正。這個修正與布點無關，但布點錯了，修正也救不回來。記錄里要把分流系數的來源寫清楚，是實測相量還是估算。

八、結語：布點是幾何問題，也是場地問題

輔助極布點看起來是記比例、拉皮尺的活，實際要同時回答三個問題。

頭一個問題是基準。電流極量到中心，電位極量到邊緣，D 在地網上取對角線、在桿塔上取射線長度。基準搞錯，后面所有數字都建立在錯誤的位置上。

第二個問題是條件。4D 至 5D 是常規值，2D 與 3D 是降檔值，降檔要憑土壤電阻率的實測數據，還要靠曲線的平坦段來確認。比例 0.5 至 0.6 與 62% 都要落在平坦段上才有效，比例本身不保證正確。

第三個問題是場地。地下有什么、周圍有什么、線能拉多遠、人能不能看住電流線，這些現場條件決定了哪一種布線方式可行。規程給的是幾種可選路徑，選哪一條要看場地。

這三件事在報告里都要留痕。電流極距離、電位極距離、D 的取值來源、土壤電阻率的測點位置及實測數值、曲線平坦段的判讀方式，缺哪一項，復核時都得重做一遍。現場記錄寫得細，爭議也少，這一條比任何口訣都實用，也比任何儀器檔位都管用。

三個問題答完，讀數才有意義。布點這一步省下的時間，通常會在數據復核和結論爭議上加倍還回來。

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