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摘要：大多数水电站建设在山区峡谷地区，站址地电阻率高，接地装置布置受限制，接地装置的设计要满足规范要求难度较大。针对水电站接地施工的特点，本文简要介绍某水电站接地装置的施工和接地电阻测量。关键词：接地装置；施工；测量；水电站
中图分类号： U264.7+4 文献标识码： A 文章编号：
1概况
接地是为了保证接地装置内、外发生接地故障时，经接地装置流入地中的最大短路电流，所造成的接地电位升高及地面的电位分布不致于危及人员和设备的安全，将电站范围的接触电位差和跨步电位差限制在安全值之内。
本文所阐述的是某电站右岸坝体接地网在二期截流前时的施工与电阻测试。右岸坝体主接地网由坝前接地网、坝体接地网、消力池接地网、引航道接地网四部分组成。截流前，坝前接地网、消力池接地网全部完成，坝体接地网、引航道接地网随土建完成一部分，但是从接地网整体性来看，已完成的坝前接地网、坝体接地网、消力池接地网、引航道接地网已经有效的连为一个整体，接地网投影面积约为68450㎡，最大投影对角线长度为415m。（本电站导流方式为分期导流，一期导流为一期混凝土纵向围堰和上游土石横向围堰、下游混凝土横向围堰挡水，束窄后的河床过流，右岸基坑全年施工。二期截流后由右岸坝体5个导流底孔和坝体缺口联合泄流；左岸基坑全面施工。）
2施工过程概述
由于本电站水工建筑物布置范围较广且施工工期较紧，接地装置的施工范围大且时间周期短的特点，如果不加强施工过程管理，较难保证地网的施工质量，直接影响到后续接地电阻。接地装置在施工中发生的问题有：(1)在右岸坝体混凝土浇筑初期，对接地线的施工及验收均不是专业的电气技术人员负责，而是由土建质检人员在随着土建仓位终检时顺笔带过，同时对接地线的施工验收记录上没有留下任何的施工草图，对后期所引接地线的查找、延伸留下很大的困难。后来配备电气技术人员对接地线的施工进行专人负责，做好详细的施工纪录，同时不定期的进行巡视检查，发现问题及时整改、补救。(2)垂直引出接地線在土建邦扎钢筋时折弯，有的甚至被误烧掉，造成接地网块与块之间连接的困难。产生这个问题的原因一是施工间隔过长；二是一些土建作业人员缺乏相应保护意思。为此采取了以下措施：①抽头尽量按设计图位置引出，这样辩认有据可依，同时做好详细的施工草图；②保证接地施工人员的连贯性；③多涂几道红丹漆；④加强监督检查。(3)施工管理中不太重视接地装置质量工作，在施工中出现以下方面问题：①形成主网格地线时，有的网格点漏焊或网格地线正交时的“L”塔接圆钢随便在现场捡用，没有保证焊接长度；②扁钢与扁钢的焊接长度小于宽度的2倍，圆钢与扁钢的焊接长度小于圆钢直径的6倍，圆钢与圆钢的焊接长度小于圆钢直径的6倍，地线跨越沉陷缝没有设“Ω”型补偿连接等。为了克服以上问题，配备接地施工人员为专业性人员，提高其对接地重要性的认识外，同时对每一个仓位混凝土浇筑前进行会签制度，每块地网都由监理检查合格并出具合格证后方能浇筑混凝土。再混凝土浇筑的过程中对盯仓的质检人员进行可靠的交待，不能在浇筑过程中另作它用或者是被埋入仓内。通过本电站对已施工完毕的接地装置总结，笔者认为做好接地装置施工要做好三方面工作： (1)提高对接地重要性认识，严格按图纸、规范施工；(2)加强对接地线、接地抽头的保护与巡检；(3)严格执行混凝土浇筑前埋件会签制度。
3接地电阻的测量
(1)测试目的
为检查截流前已完接地工程的施工质量及接地效果，通过对接地装置接地电阻的测试，并为后续接地施工提供有关技术参数和决策依据。为此在截流前对已完接地网工程进行一次系统测试。
(2)测试方法
采用三极法进行接地电阻测试，其测试接线原理图如图所示。
为了便于分析简化计算，把整个接地网视为半球形，设Rg为球半径（m），流入大地的电流为I（A），则：
三极法测接地电阻的原理接线图
在距球心为x（m）处球面上电流密度为： （A/m2）
根据电场强度 （v/m）
则距球心x(x≥Rg)处所具有的电位为
(V)
因此电极1使1、2之间所呈现的电位差为
(V)
电极3使1、2之间所呈现的电位差为
(V)
U1、U2之间的总电位差为
(V)
则U1、U2之间呈现的电阻Rg为
(Ω)
而接地网的接地电阻实际等于
(Ω)
欲使测量的接地电阻Rg与接地网的实际电阻R两者是相等的，则必须有
设 ，
则有
即
得 （负根舍去）
上述分析过程表明，如果电流极置于非无穷远处，则电压极将对电流极与被测接地网两者之间进行黄金分割，即放在距接地网0.618处，就可测得接地网的真实接地电阻。
事实上，一般将电流极与电压极布置成一直线，电流极与接地网边缘之间的距离d13为接地网最大对角线D的4～5倍，电压极到接地网的距离d12 约为d13的50%～60%即可。
(3)测试过程
①测试方法
采用工频电流电压法（三线法）（见参考文献1）进行测量。测量接线如图所示，每个电压极测量一次，再取平均值，即：R=(R1+R2+R3+R4+R5)/5。
工频电流电压法接线图
②现场布置
A.测试点选择
a.坝前接地网上游右上角；
b.6#坝段▽547.00处上引接地体；
B.极点位置选择
根据测试方案中的有关参数，先确定出电压极和电流极的具体位置，电压极位置选择在坝前路径为1430m处，电流极位置选择在坝前路径为2300m处。无论是从路径还是位移，都满足了电流极与接地边缘之间的距离应为接地网最大对角线长度的4～5倍的设计要求。
采用L80×8㎜角钢作为电压、电流探针桩。在电流极临近位置分别打5×2.5 m的桩作为电流极，在距测试点路径1430m处前后每相隔50 m左右分别打了一个深2.5 m的桩（共5个）作为电压极探针桩，为了保证电流极和电压极本身的可靠接地，在每个打桩施工过程中灌入降阻剂。
③线路布置
采用了50㎜2橡皮绝缘多股铜芯软电缆作为电流测试线，10㎜2橡皮绝缘多股铜芯软电缆作为电压测试线。为了避免电流线与电压线之间的互感，电压极探针桩到待测接地网的电缆与电流极到待测接地网的电缆均沿着右岸江边平行（间隔1～1.5 m）摆放。
④测试电源
最先选择BX1-500型交流弧焊机作为测试电源，测试结果显示电压为4V，电流只有7.5A，没有满足测量电流不小于10A的设计要求。通过与监理工程师的现场协商后决定采用220V交流电压作为测试电源。
(4)测试结论
通过对坝前接地网和 6#坝段▽547.00处所引的两个测试点进行电阻测试。经过分析，认为截流前已敷设完毕的接地体施工质量优良，接地电阻在0.62Ω左右。(见参考文献2)
综上所述，本文所简述的是本水电站接地网施工及过程中的电阻测量，仅仅为后续接地网设计及施工提供可靠的技术参考和施工经验。目前，在进行电站整体接地网设计时虽然图纸已经明确了接地电阻的大小，但是在设计时往往也不能保证按图纸、按规范施工完毕后的接地网的电阻能否达到设计值。这样在工程施工到一定程度时进行相应的电阻测量时必要的，为设计提供相应的电阻值参考，以便及时采取相应的补救等措施，使其工程完工时接地电阻一次性的达到设计及规范要求。
参考文献：
《接地装置特性参数测量导则》DL/T475-2006
《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》 GB50169-2006
中图分类号： U264.7+4 文献标识码： A 文章编号：
1概况
接地是为了保证接地装置内、外发生接地故障时，经接地装置流入地中的最大短路电流，所造成的接地电位升高及地面的电位分布不致于危及人员和设备的安全，将电站范围的接触电位差和跨步电位差限制在安全值之内。
本文所阐述的是某电站右岸坝体接地网在二期截流前时的施工与电阻测试。右岸坝体主接地网由坝前接地网、坝体接地网、消力池接地网、引航道接地网四部分组成。截流前，坝前接地网、消力池接地网全部完成，坝体接地网、引航道接地网随土建完成一部分，但是从接地网整体性来看，已完成的坝前接地网、坝体接地网、消力池接地网、引航道接地网已经有效的连为一个整体，接地网投影面积约为68450㎡，最大投影对角线长度为415m。（本电站导流方式为分期导流，一期导流为一期混凝土纵向围堰和上游土石横向围堰、下游混凝土横向围堰挡水，束窄后的河床过流，右岸基坑全年施工。二期截流后由右岸坝体5个导流底孔和坝体缺口联合泄流；左岸基坑全面施工。）
2施工过程概述
由于本电站水工建筑物布置范围较广且施工工期较紧，接地装置的施工范围大且时间周期短的特点，如果不加强施工过程管理，较难保证地网的施工质量，直接影响到后续接地电阻。接地装置在施工中发生的问题有：(1)在右岸坝体混凝土浇筑初期，对接地线的施工及验收均不是专业的电气技术人员负责，而是由土建质检人员在随着土建仓位终检时顺笔带过，同时对接地线的施工验收记录上没有留下任何的施工草图，对后期所引接地线的查找、延伸留下很大的困难。后来配备电气技术人员对接地线的施工进行专人负责，做好详细的施工纪录，同时不定期的进行巡视检查，发现问题及时整改、补救。(2)垂直引出接地線在土建邦扎钢筋时折弯，有的甚至被误烧掉，造成接地网块与块之间连接的困难。产生这个问题的原因一是施工间隔过长；二是一些土建作业人员缺乏相应保护意思。为此采取了以下措施：①抽头尽量按设计图位置引出，这样辩认有据可依，同时做好详细的施工草图；②保证接地施工人员的连贯性；③多涂几道红丹漆；④加强监督检查。(3)施工管理中不太重视接地装置质量工作，在施工中出现以下方面问题：①形成主网格地线时，有的网格点漏焊或网格地线正交时的“L”塔接圆钢随便在现场捡用，没有保证焊接长度；②扁钢与扁钢的焊接长度小于宽度的2倍，圆钢与扁钢的焊接长度小于圆钢直径的6倍，圆钢与圆钢的焊接长度小于圆钢直径的6倍，地线跨越沉陷缝没有设“Ω”型补偿连接等。为了克服以上问题，配备接地施工人员为专业性人员，提高其对接地重要性的认识外，同时对每一个仓位混凝土浇筑前进行会签制度，每块地网都由监理检查合格并出具合格证后方能浇筑混凝土。再混凝土浇筑的过程中对盯仓的质检人员进行可靠的交待，不能在浇筑过程中另作它用或者是被埋入仓内。通过本电站对已施工完毕的接地装置总结，笔者认为做好接地装置施工要做好三方面工作： (1)提高对接地重要性认识，严格按图纸、规范施工；(2)加强对接地线、接地抽头的保护与巡检；(3)严格执行混凝土浇筑前埋件会签制度。
3接地电阻的测量
(1)测试目的
为检查截流前已完接地工程的施工质量及接地效果，通过对接地装置接地电阻的测试，并为后续接地施工提供有关技术参数和决策依据。为此在截流前对已完接地网工程进行一次系统测试。
(2)测试方法
采用三极法进行接地电阻测试，其测试接线原理图如图所示。
为了便于分析简化计算，把整个接地网视为半球形，设Rg为球半径（m），流入大地的电流为I（A），则：
三极法测接地电阻的原理接线图
在距球心为x（m）处球面上电流密度为： （A/m2）
根据电场强度 （v/m）
则距球心x(x≥Rg)处所具有的电位为
(V)
因此电极1使1、2之间所呈现的电位差为
(V)
电极3使1、2之间所呈现的电位差为
(V)
U1、U2之间的总电位差为
(V)
则U1、U2之间呈现的电阻Rg为
(Ω)
而接地网的接地电阻实际等于
(Ω)
欲使测量的接地电阻Rg与接地网的实际电阻R两者是相等的，则必须有
设 ，
则有
即
得 （负根舍去）
上述分析过程表明，如果电流极置于非无穷远处，则电压极将对电流极与被测接地网两者之间进行黄金分割，即放在距接地网0.618处，就可测得接地网的真实接地电阻。
事实上，一般将电流极与电压极布置成一直线，电流极与接地网边缘之间的距离d13为接地网最大对角线D的4～5倍，电压极到接地网的距离d12 约为d13的50%～60%即可。
(3)测试过程
①测试方法
采用工频电流电压法（三线法）（见参考文献1）进行测量。测量接线如图所示，每个电压极测量一次，再取平均值，即：R=(R1+R2+R3+R4+R5)/5。
工频电流电压法接线图
②现场布置
A.测试点选择
a.坝前接地网上游右上角；
b.6#坝段▽547.00处上引接地体；
B.极点位置选择
根据测试方案中的有关参数，先确定出电压极和电流极的具体位置，电压极位置选择在坝前路径为1430m处，电流极位置选择在坝前路径为2300m处。无论是从路径还是位移，都满足了电流极与接地边缘之间的距离应为接地网最大对角线长度的4～5倍的设计要求。
采用L80×8㎜角钢作为电压、电流探针桩。在电流极临近位置分别打5×2.5 m的桩作为电流极，在距测试点路径1430m处前后每相隔50 m左右分别打了一个深2.5 m的桩（共5个）作为电压极探针桩，为了保证电流极和电压极本身的可靠接地，在每个打桩施工过程中灌入降阻剂。
③线路布置
采用了50㎜2橡皮绝缘多股铜芯软电缆作为电流测试线，10㎜2橡皮绝缘多股铜芯软电缆作为电压测试线。为了避免电流线与电压线之间的互感，电压极探针桩到待测接地网的电缆与电流极到待测接地网的电缆均沿着右岸江边平行（间隔1～1.5 m）摆放。
④测试电源
最先选择BX1-500型交流弧焊机作为测试电源，测试结果显示电压为4V，电流只有7.5A，没有满足测量电流不小于10A的设计要求。通过与监理工程师的现场协商后决定采用220V交流电压作为测试电源。
(4)测试结论
通过对坝前接地网和 6#坝段▽547.00处所引的两个测试点进行电阻测试。经过分析，认为截流前已敷设完毕的接地体施工质量优良，接地电阻在0.62Ω左右。(见参考文献2)
综上所述，本文所简述的是本水电站接地网施工及过程中的电阻测量，仅仅为后续接地网设计及施工提供可靠的技术参考和施工经验。目前，在进行电站整体接地网设计时虽然图纸已经明确了接地电阻的大小，但是在设计时往往也不能保证按图纸、按规范施工完毕后的接地网的电阻能否达到设计值。这样在工程施工到一定程度时进行相应的电阻测量时必要的，为设计提供相应的电阻值参考，以便及时采取相应的补救等措施，使其工程完工时接地电阻一次性的达到设计及规范要求。
参考文献：
《接地装置特性参数测量导则》DL/T475-2006
《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》 GB50169-2006