如何查直流接地

直流系统接地故障是电力运行中的常见隐患，可能引发保护误动、设备损坏甚至系统瘫痪。本文将系统阐述直流接地故障的查找方法，从故障现象识别、危害分析入手，详细分步讲解传统拉路法与现代仪器检测法的实操流程，并深入探讨不同接地类型的判别技巧、查找过程中的安全注意事项以及长效的预防维护策略，为相关从业人员提供一套完整、专业且实用的故障排查指南。

       在电力系统和许多工业控制领域，直流电源扮演着“心脏”与“神经中枢”的双重角色。它为继电保护装置、自动控制回路、事故照明以及通信设备提供稳定可靠的能量。然而，这个看似平静的“生命线”一旦发生接地故障，就如同人体神经系统出现“短路”，轻则导致信号紊乱、设备误动，重则可能引发保护拒动，造成大面积停电甚至设备损毁的重大事故。因此，掌握一套系统、科学、高效的直流接地故障查找方法，是每一位电力运维、设备检修及相关工程技术人员的必备核心技能。

       本文将摒弃泛泛而谈，致力于为您呈现一篇集深度、实用性与专业性于一体的长文。我们将从故障的本质出发，循序渐进，不仅告诉您“怎么做”，更深入剖析“为什么这么做”，以及在不同场景下“如何做得更好、更安全”。

一、 洞悉本质：直流接地故障的成因与危害

       要查找故障，首先必须理解故障。直流接地，顾名思义，是指直流系统的正极或负极对地（通常指设备外壳、电缆屏蔽层、大地等参考电位）的绝缘电阻下降到规定值以下，甚至直接连通的现象。根据国家能源局发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》及相关电力行业标准，对于220伏直流系统，通常认为两极对地绝缘电阻均低于25千欧时，即判定为绝缘不良；当任一极对地电压降至零或接近零，另一极对地电压升至全电压时，则判定为直接接地。

       其成因错综复杂，主要可归结为以下几类：一是环境因素，如潮湿、凝露、粉尘污染导致绝缘子或端子排表面爬电；二是机械损伤，如电缆在敷设或检修中被划伤、挤压，或连接部件因震动松动；三是设备老化，电缆绝缘层龟裂、电气元件内部击穿；四是生物因素，如小动物侵入造成短路；此外，安装工艺不良、材料缺陷等也是潜在诱因。

       直流接地的危害不容小觑。第一，可能造成保护误动或拒动。例如，两点接地可能短接继电器触点，导致其错误动作或失去动作能力，严重威胁主设备安全。第二，接地故障点可能持续产生电弧，引发火灾。第三，接地会导致整个直流系统对地电位偏移，影响所有接入设备的正常工作电位，干扰精密测量与控制。第四，长期的接地故障会加速电缆及设备绝缘的劣化，形成恶性循环。因此，一旦绝缘监测装置发出告警，必须立即着手排查。

二、 战前准备：安全措施与基础判断

       查找直流接地故障，安全永远是第一位的。首先，必须由两人或以上协同工作进行，一人操作，一人监护。操作人员应穿戴合格的绝缘鞋、绝缘手套，并使用绝缘工具。其次，在开始前，应详细记录绝缘监测装置（或常规测量）显示的接地极别（正极还是负极）、对地电压值、绝缘电阻大致范围，这些是后续分析的起点。

       一个关键的初步判断是区分“金属性直接接地”和“高阻接地”。通过万用表直流电压档测量正、负极对地电压。假设系统标称电压为220伏。若测得正极对地电压约为220伏，负极对地电压接近0伏，则可初步判断为负极直接接地；反之则为正极直接接地。若两极对地电压均在0至220伏之间，且之和约等于220伏，则属于非金属性接地（即经过一定电阻接地），电压分配的比例大致反映了两极对地绝缘电阻的反比关系。这个初步判断能为后续选择查找方法提供方向。

三、 传统利器：分段拉路法的精要与实践

       在缺乏专用检测仪器或故障特征明显时，“分段拉路法”仍是经典且有效的方法。其核心思想是“分割与排除”，通过依次短时断开直流系统各供电支路，观察系统对地电压的变化，来定位故障所在回路。

       操作必须遵循严谨步骤。首先，与调度或相关主设备负责人协调，申请退出可能受影响的保护（如某些瞬动的保护），防止因拉路导致误跳闸。其次，按照“先次要，后主要；先室外，后室内；先备用，后运行”的原则制定拉路顺序。具体操作时，断开某一支路空气开关（或熔断器）后，立即返回查看中央信号屏的绝缘监察装置或万用表测量值。若接地信号消失、对地电压恢复正常，则故障就在该支路；若变化不明显，则合上该开关，继续试拉下一支路。

       此法虽直观，但存在明显局限：一是需短时中断支路供电，对重要连续供电回路存在风险；二是对于高阻接地或环路供电的复杂系统，电压变化可能不明显，难以判断；三是若系统存在多点接地，拉路可能导致接地极转移，增加判断难度。因此，它更适用于故障回路分明、系统结构相对简单或作为初步筛查的场景。

四、 现代科技：专用检测仪器的原理与应用

       随着技术进步，直流接地故障查找仪（或称绝缘定位仪）已成为主流工具。它能在不断电的情况下，精准定位接地支路甚至接地点，极大地提高了效率和安全性。

       其工作原理主要基于信号注入与检测。仪器会向直流系统与大地之间注入一个特殊的低频交流信号或特定波形的电流信号。这个信号会沿着接地点构成的路径流动。检测人员使用高灵敏度的信号接收钳形表，依次钳套在各直流馈线支路的正、负出线上进行扫描。在非故障支路上，正负线电流大小相等、方向相反，钳表检测到的净信号接近于零；而在故障支路上，由于有注入信号经接地点流入大地，导致该支路正负线上电流不平衡，钳表便能捕捉到显著的信号。通过比较信号强度，可锁定故障支路。进一步，沿着该支路电缆走向，利用手持定位器进行梯度测量，信号最强的点即为接地故障点。

       使用仪器时，需注意几个要点：首先，确保仪器适用于被测系统的电压等级和接地方式。其次，注入信号前，最好暂时退出系统本身的绝缘监测装置，防止干扰。最后，在有多条并联电缆或存在大电容的回路（如长电缆、大量滤波电容）中，信号可能衰减或分流，需结合经验判断。

五、 复杂情形：环路供电与多点接地的排查策略

       实际系统中，常遇到环路供电设计（双回路供电）或多点接地故障，这使得排查变得复杂。

       对于环路供电回路，拉路法往往失效，因为断开一点并不能完全隔离该回路。此时，专用检测仪器的优势凸显。但操作时，需将信号接收钳表钳在环路的两条进线上分别测量，并注意区分信号方向。更稳妥的方法是，在可能的情况下，临时解开环网点，将环路变为辐射状支路后再进行检测。

       多点接地是最棘手的状况之一。系统可能出现正、负极各有一点（或多点）接地。此时，对地电压可能呈现“虚电压”现象，即测量值看似正常，但绝缘电阻实际已很低。使用专用仪器时，注入的信号可能通过多个接地点分流，导致每个故障点的信号都较弱，不易捕捉。应对策略是：先利用仪器找出信号相对最强的支路，处理完该接地点后，再次检测系统。往往在消除一个接地点后，另一个接地点的特征会变得明显起来，从而逐个击破。

六、 环境干扰：潮湿与污秽条件下的特殊处理

       在雨季、梅雨天气或工业污染严重的环境中，常出现“系统性绝缘下降”或“闪络性接地”。表现为绝缘电阻普遍偏低，接地极别可能飘忽不定，或时好时坏。

       面对这种情况，首先应加强整体环境的除湿、清洁工作，如开启配电室空调除湿功能，清扫设备表面积尘。对于查找而言，重点应放在寻找绝缘最薄弱的“突破口”。使用万用表高阻档或绝缘摇表，分段测量各区域、各设备端子排的对地绝缘电阻。关注电缆沟、穿墙套管、户外端子箱、机构操作箱等易受潮部位。有时，用吹风机对疑似部位进行局部加热除湿，观察绝缘电阻是否回升，也是一种有效的辅助定位方法。

七、 精确定位：从故障支路到具体接地点

       确定了故障支路后，下一步是找到具体的物理接地点。这需要更细致的排查。

       首先，检查该支路所有明显的连接点：空气开关下端、熔断器座、端子排螺丝是否松动或接触外壳；电缆头制作是否完好，有无破损；屏柜内是否有金属杂物掉落。

       若外观无异常，则需沿电缆路径排查。对于专用检测仪器，可使用其定点功能。在已锁定的故障支路上，将信号钳表沿电缆缓慢移动，观察信号强度的突变点。对于无仪器的情况，则采用“分段断开法”。在支路中间方便断开的位置（如接线端子），将电缆一分为二，分别测量两段的绝缘，从而将故障范围缩小一半，如此反复，逐步逼近故障点。此过程需格外小心，防止产生新的断开点或造成短路。

       接地点经常出现在一些隐蔽位置：电缆被屏柜边框割伤处、电缆沟内支架尖锐部分、穿过金属管时被毛刺刺破、以及受机械应力反复弯曲的部位。

八、 典型设备：针对开关场与保护屏的查找重点

       不同场所的直流负载，其接地高发点各有特点。

       户外开关场：重点检查断路器、隔离开关的操作机构箱、端子箱。箱内潮湿、密封圈老化进水是主因。检查加热器是否正常工作，驱潮剂是否失效。操作机构的传动连杆靠近箱体时，也可能在反复动作中磨破电缆。此外，互感器、避雷器的二次回路电缆也是易损点。

       继电保护屏与控制系统屏：重点在于屏内端子排和装置背板。长期运行中，螺丝可能松动，线头可能搭壳。特别是经过改造、增加过电缆的端子，布线拥挤易导致绝缘破损。此外，保护装置本身的电源模块故障也可能导致内部直流接地，此时需通过拔出装置电源插头或断开内部空开来验证。

九、 安全红线：查找过程中严禁的操作

       在查找直流接地时，有些操作是绝对禁止的，它们可能引发更严重的事故。

       严禁使用灯泡或普通导线直接短路的方法来寻找接地。这相当于人为制造另一点接地，极易引发保护误动。严禁在未采取任何措施的情况下，长时间让直流系统带一点接地运行。严禁在未明确故障范围时，盲目、大面积地拆卸端子或电缆，以免扩大故障或引入新问题。使用摇表测量绝缘时，必须确保被测回路已完全与带电系统隔离，防止高电压窜入运行设备。

十、 故障隔离与临时处理

       当查找到故障点但无法立即永久修复时（如需备件、需停电计划），应采取可靠的临时隔离措施。

       如果故障点在次要的、可暂时退出的回路，可将其电源开关断开并悬挂警示牌。如果故障点在重要回路，且接地性质为高阻接地，经评估风险后，可在严密监视下短时运行，并尽快安排处理。绝对禁止用胶布简单包裹破损点后就恢复送电，这存在绝缘击穿和火灾风险。临时处理应使用绝缘强度足够的材料（如高压自粘带、绝缘热缩管）进行可靠包扎，并做好防潮处理。

十一、 修复工艺与验证

       永久修复故障点，工艺质量决定未来是否复发。

       对于电缆破损，应彻底清洁破损区域，使用正规的电缆中间接头制作工艺或绝缘修补材料进行恢复，必要时更换整段电缆。对于端子排或连接件绝缘老化，应更换为新的绝缘部件。修复完成后，必须使用绝缘电阻测试仪（摇表）对修复点及相关回路进行绝缘测试，确保绝缘电阻值远高于规程要求（如达到兆欧级）。最后，恢复回路供电，观察直流系统绝缘监测装置显示应完全恢复正常，并在带负载状态下观察一段时间，确认无异常。

十二、 预防优于查找：长效运维策略

       减少接地故障的发生，根本在于预防。

       首先，加强日常巡检。定期测量并记录直流系统对地电压和绝缘电阻，建立趋势档案。检查配电室、电缆沟的密封、排水和防潮设施。其次，提高安装与改造质量。新敷设电缆时，选用优质电缆，做好路径防护，避免机械损伤。在端子排上接线，应工艺规范，避免毛刺，并留有余量。第三，应用技术监测手段。考虑升级为带支路巡检功能的微机型绝缘监测装置，它能自动监测各支路绝缘状况，在故障初期即告警并指示大致范围。第四，定期进行直流系统的全面红外测温，可发现因接触不良、绝缘劣化导致的局部过热隐患。

十三、 案例分析：从现象到解决的完整推演

       某220伏变电站直流系统发出“负极绝缘下降”告警。运维人员测量对地电压：正极125伏，负极95伏。判断为负极经电阻接地。首先采用拉路法，依次断开各馈线屏开关，当断开“10千伏保护电源二屏”开关时，接地信号消失，电压恢复为正极110伏，负极110伏（平衡）。确定故障在该屏。使用直流接地查找仪，在该屏馈线出线处钳测，发现至“302断路器测控装置”的电源线信号异常。沿该电缆查找，在穿过屏底钢板孔洞处，发现电缆外皮被锋利的钢板边缘割破，芯线绝缘磨损与钢板接触。处理后绝缘恢复，故障消除。此案例融合了传统方法与现代仪器的使用，并揭示了安装工艺缺陷这一典型诱因。

十四、 工具选择：万用表、摇表与专用仪器的配合

       工欲善其事，必先利其器。一套完整的直流接地查找工具箱应包含：高内阻数字万用表（用于电压测量）、绝缘电阻测试仪（即摇表，用于停电后精确测量绝缘）、直流接地故障查找仪（用于带电精确定位）、以及钳形电流表、验电笔、绝缘工具、照明灯、图纸资料等。

       它们各司其职：万用表是初步判断的“眼睛”；摇表是验证绝缘的“标尺”；专用仪器则是深入定位的“雷达”。在实际工作中，往往需要根据故障现象和现场条件，灵活搭配使用，从宏观到微观，逐步缩小故障范围。

十五、 团队协作与记录归档

       复杂的接地查找往往不是一人之功。有效的团队协作至关重要。监护人不仅负责安全监督，还应协助记录操作步骤、测量数据变化。操作人与监护人需保持清晰、简洁的沟通。

       每一次接地故障处理完毕后，都应形成详细的故障分析报告。报告内容应包括：故障发生时间、初始现象、查找过程（方法、步骤、数据）、故障点定位、原因分析、处理措施、修复后验证情况以及防范类似故障的建议。这份记录不仅是技术档案，更是宝贵的经验积累，能为未来快速处理同类问题提供参考。

十六、 知识延伸：交流窜入与极性接反的辨别

       有时，直流系统的异常现象并非接地，而是其他问题。例如“交流窜入直流系统”，由于绝缘损坏，交流电耦合进直流回路，会导致对地电压异常波动，甚至损坏设备。使用万用表交流电压档测量对地电压，若有较高读数，则可怀疑交流窜入。

       另一种情况是“直流极性接反”，这通常发生在新增设备接线或检修后。其现象可能类似某种接地，但测量正负极间电压仍正常，只是对地电位关系异常。核对图纸和标准色标（正极赭色，负极蓝色）是基本的检查方法。

       准确辨别这些非接地故障，可以避免误入歧途，节省排查时间。

       直流接地故障的查找，是一门融合了电气原理、系统知识、实践经验和严谨逻辑的技艺。它没有一成不变的“万能公式”，却有其内在的科学规律和最佳实践路径。从理解危害、做好安全准备，到熟练运用拉路法与现代仪器，再到应对复杂工况、精准定位并规范修复，每一个环节都考验着从业者的专业素养与责任心。

       希望这篇长文能为您构建一个清晰、完整的知识框架。真正的精通，源于将这些知识反复应用于实践，并在每一次故障处理后深思与总结。唯有如此，当下一次绝缘告警灯亮起时，您才能从容不迫，抽丝剥茧，快速恢复直流系统这一电力“生命线”的健康与稳定。