【关键词】： 三维立体接地网；水平接地网；垂直超深钢镀铜接地棒；土壤电阻率；接地电阻。
0 引言
近年来上海电网容量急剧扩大，系统短路故障电流越来越大，为确保系统短路快速散失，保证人身和电气设备的安全运行，生产运行等部门对降低变电站接地网的接地电阻值提出了更高、更严格的要求。随着变电站进入市区和住宅小区，大量GIS设备的应用，使得变电站的布置紧凑、占地面积更小。过去变电站的接地网的设计一般均以水平接地网为主，由接地电阻值估算公式：Rs= 0.5* ρ /√ S 可知其接地电阻值大小与土壤电阻率成正比而与水平接地网边缘闭合面积的大小成反比，也就是说当土壤电阻率为一定值时，降低接地电阻值需将接地网的面积做得很大。如今越来越多的变电站建于高楼林立，寸土寸金，地域较狭窄的市区，若仍按以往水平接地网为主思路的来设计接地网，则变电站接地网的接地电阻值往往达不到要求。由于受变电站征地、地形等各方面原因的限制，接地网向水平方向扩张的可能性很小，人们将注意的焦点集中到向纵深方向发展，为此三维立体接地网技术应运而生。
1 三维立体接地网基本原理
在水平接地网基础上把多根经过计算入地深度、位置和根数的垂直超深度钢镀铜接地棒打入地下深处，并与水平接地网连接起来，在地下的深层形成的半球散流接地网称为三维立体接地网。其主要特点是通过垂直超深度钢镀铜接地棒来降低整个地网的接地电阻值。原理分析如下：
在均匀土壤中，单组BS-F型强防腐蚀垂直超深度钢镀铜接地棒的接地电阻值为：
ρ―土壤电阻率Ω·m；L－钢镀铜接地棒长度m；d－钢镀铜接地棒直径m。
由上式可见接地电阻值随垂直超深度钢镀铜接地棒长度的增加和土壤电阻率的减小而减小。在实际三维立体接地网中，垂直超深度钢镀铜接地棒较长，它能穿透到地中深层，受地中矿物质、地下水等因素影响，有些地方还会出现低土壤电阻率，使接地电阻大大降低。我们曾在惠南变电站三维立体接地网施工现场我们收集了3组25m的垂直超深度钢镀钢镀铜接地棒（共有24组）实测的工频接地电阻值分别为0.36Ω，0.29Ω，0.30Ω，可喜的是实测值远远低于计算值1.63Ω，就充分说明了这点。
当单根垂直超深度钢镀铜接地棒的接地电阻不能满足要求时，可以通过垂直超深度钢镀铜接地棒并联，组成三维立体接地网。因此其等值接地电阻值也将随BS-F型`垂直超深度钢镀铜接地棒的接地电阻的降低而降低。
2 上海地区220kV变电站三维立体接地网应用实例
以往上海地区变电站的接地网是以水平接地网为主的，上海地区的土壤电阻率较低一般取30～50Ω.m，若接地电阻值估算公式：Rs= 0.5* ρ /√S 来判别上海地区变电站接地网的接地电阻值基本上能100％满足旧标准R≤0.5Ω的要求。98年1月1日起实施的DL/T621-1997《交流电气装置的接地》新规程要求接地装置的接地电阻值应符合R≤2000/IΩ，重申了故障时接地网的电位升高不超过2000V的规定。按上海电网若干技术原则规定220kV短路电流取50kA，110kV短路电流取25kA，土壤电阻率取30Ω.m时则：220kV变电站接地网的接地电阻标准值应为R≤2000/I＝2000/50*103=0.04Ω，110kV变电站接地网的接地电阻标准值应为R≤2000/I＝2000/25*103=0.08Ω，由此可见新标准对不同电压等级的变电站地网的接地电阻值的要求远比旧标准中R≤0.5Ω的笼统提法要严谨。
为使上海变电站接地网的接地电阻值满足现行标准R≤2000/IΩ的要求。在总结多年设计经验的基础上，2002年我们对上海地区
