12.3.1 无开挖论深埋辐射形接地技术在某110kV变电站中的应用
1.广西贺州某110kV变电站的实践状况
广西贺州某110kV变电站位于公路旁边近村庄3km的地方，系运行二十多年的老站。站内占地面积为93m×56m=5208m2。变电站建在一个山岭上，四周为当地农民的水田和庄稼地。站内地网与四周水田的落差都在3～4m之间。变电站大门附近的泥土为褐黄色的耕作庄稼地。主变方向后山岭的土质比较差，为黄泥土。原地网已经锈蚀，经改造后，2008年年底测得变电站接地电阻为1.1Ω，而要求地网接地电阻R≤0.5Ω。
图12-3 无开挖深埋辐射形接地技术示意图
根据地网接地电阻公式
，可以反推得土壤电阻率为
如果仍通过传统的铺设水平地网的方法降至0.5Ω，那么根据公式
，则需将地网扩大为
也就是说，得将水平地网扩展至原来的四倍多方能降至理想值，这在寸土寸金的当下是不容许的。
为此，只能往深层布置接地体以进一步降阻。考虑到该站址深层电阻率逐渐增大，布置深井接地显然会造成较大的浪费，无法成功降阻。
因此，从传统降阻理论角度来说，该变电站几不可能降至0.5Ω。不过，如果采取深埋辐射形接地，则可以降至相应理想值，设计如图12-4所示。
从变电站地网边缘开始布置4根深10m的无开挖辐射形深埋接地体，每根长为175m，共计长为700m，接地电阻通过DL/T621-1997《交流电气装置的接地》推荐的如下公式计算：
式中 Rh——水平接地极的接地电阻（Ω）；
L——水平接地极的总长度（m）；
h——水平接地极的埋设深度（m）；
d——水平接地极的直径或等效直径（m）；
A——水平接地极的形状系数。
将h=0.8m，L=[（93+56+175）×4]m=998m，d=0.025m，A=1.76代入式（12-2）得接地电阻值为
Rh=0.52Ω
考虑到4根辐射形接地体处在深10m的低电阻率层中，则将上述h=0.8m，换成h=10m，代入式（12-2）中计算得接电阻值为
Rh=0.45Ω
因此，最终接地电阻值应在0.45～0.52Ω之间，再计入变电站内的水平网格，接地电阻值应在0.46Ω左右。
最后参照此方案施工后，测量得接地电阻值为0.453Ω（两个方向的平均值），与理论值基本一致，成功降阻。
图12-4 深埋辐射形接地体
2.深埋辐射形接地极应用的不足之处
从降阻方面来说，该站采用的方法无疑是成功的，但是从长远效益方面来说，该站采用的方法却有待改进。
该站深埋的辐射形接地极材料为镀锌扁钢，并且配备了10套离子接地极，这是非常不协调的，很容易导致镀锌扁钢腐蚀，接地电阻值反弹。
国内还未见有镀锌钢寿命的研究报道。但美国国家标准局开挖研究全美128个接地系统中的333个不同类型接地极（包括镀锌钢、镀铜钢棒等），调查了36500个样本后，得出结论：镀锌钢可用于设计10年寿命的接地系统。如果配合离子接地极，则寿命会更短。一些变电站采用离子接地极后，两年内，镀锌钢便大量腐蚀，接地电阻值升高，导致了重大损失。
因此，该110kV变电站接地网寿命显然难以达到10年，一般只能延续5年，到时又得投资近28万（采用无开挖深埋辐射形接地体施工及材料共计花费28万）重新改造，导致严重的浪费。
如果施工时将镀锌扁钢（按目前12元/m的单价计算）换成镀铜圆钢（以目前70元/m单价计算），则700m材料费共计多出
[700×（70-12）]元=40600元
不过镀铜钢材料寿命可达40年，接下来的时间内再不用改造。而镀锌钢则至少每10年改造一次，接下来30年内至少得改造两次，还得投入
28万元×2=56万元
比采用镀铜钢者共计高出
（560000-40600）元=519400元
•就一次性投入来说，采用镀锌钢材料比镀铜钢材料节约4.06万元。
•可是就30年的长远发展来说，采用镀铜钢材料至少比镀锌钢节省51.94万元。
因此，此站采用镀锌扁钢结合离子接地极的方式是非常不经济的，不到十年就得斥资重新改造，造成数十万的高额浪费，应迅速予以纠正。
3.小结
1）无开挖深埋辐射形降阻技术将常规变电站地网的均压优势和输电电路辐射形接地体的高效降阻优势结合在一起，成功解决新形势下的变电站接地难题。
2）深埋辐射形降阻技术的降阻效率已被实践所证实，并在南方某些工程发挥了很好的降阻作用。
3）深埋辐射形降阻措施施工费用较高，须有镀铜钢或者铜材等耐腐蚀材料相配合，但当下的实践应用常常忽视这一点，导致深远的重大损失，应迅速予以纠正。