大于1000欧姆米的高土壤电阻率区域地质一般多为岩石。同一接地装置在高土壤电阻率岩石区下的工频接地阻抗可达平原土壤地质下工频接地阻抗的10倍以上，导致短路故障和雷击故障情况下接地装置的反击电压太大，威胁电力系统的安全稳定运行。

为了最大限度的降低接地装置的接地阻抗，本课题基于增大接地装置规模，以及降低接地装置与土壤（或岩石）之间接触电阻的角度，按照仿真-试验-施工工艺实施-评估的工作路线，研究了爆破接地降阻的机理，建立了深井爆破接地极的仿真模型，分析了长度、数量、等效半径等参数对降阻性能的影响，提出了爆破接地降阻效果的评估方法以及一种旨在增加岩石地区接地装置散流规模的爆破接地降阻技术和施工方法。

此外，为了提高接地极的耐腐蚀性，本课题研究了石墨烯改性及分散技术，在此基础上得到了石墨烯改性防腐涂料制备复合接地极技术，完成了石墨烯复合接地材料焊接所用铝热铁焊剂开发，并提出了基于石墨烯改性的长效防腐接地装置。

本课题利用硫酸、磷酸、高锰酸钾氧化体系制备氧化石墨烯的技术关键为：在石墨烯表面原位接枝聚苯胺导电聚合物。导电聚合物的引入提高了石墨烯在树脂中的分散性和导电性，高接枝反应效率对漆膜提高了涂料的导电性能，在最优化条件下制备的涂料可以经受大电流冲击而不脱落，相比目前常用导电涂料，具有明显优势。

研究结果表明：树脂的选择以及改性石墨烯在树脂中的分散对涂层性能起到重要作用。本项目选择聚氨酯环氧与有机硅环氧体系，利用1%有机膨润土、0.5%气相二氧化硅和1%硅烷偶联剂组合成的分散剂，在高速搅拌和球磨的分散下获得最佳效果。同时选择具有高温不分解但可以软化的复合树脂与表面改性好的石墨烯及助剂制备涂料，涂层具有优良的耐高温性能。

本项目属于动力电气类的过电压、防雷与接地，主要应用领域为电力发变输配电接地技术。

项目所涉及的爆破接地降阻、评估技术属于常规电力接地装置的技术延伸，相关专业有：高电压测试技术、防雷与过电压设计、导电材料、爆破技术等等，其技术原理如下所述。

爆破接地装置即是对常规二维接地装置进行三维延伸降阻处理，从而使得原有接地装置一方面向地下纵深地带延长，另一方面向四周水平方向做阔径处理，从而进一步增大原有接地装置的规模，增大接地装置与埋设介质的接触面，并使其与地下低电阻率介质电气联通，最大程度降低原有接地装置的接地电阻。在进行爆破接地装置设置时，需要考虑的因素为：土壤（广义上的土壤，包括普通土壤、砂石、岩石、水等）分层结构、土壤电阻率、炸药量与设置位置、降阻目标要求、接地极散流屏蔽作用等等。

项目所涉及的长效石墨烯涂层接地装置属于导电防腐涂料的应用扩展，相关专业有：高电压测试技术、电化学、化工加工技术等等，其技术原理如下所述。

防腐方法一般有介质隔离（如涂防腐层）、腐蚀电流调节（如加载反向电流及阴极保护）、材料改性等等。本项目主要采用的介质隔离方法。通过配制出一定的氧化混合物，用其对石墨烯进行氧化，形成氧化石墨烯，再对其表面原位接枝聚苯胺导电聚合物，同时利用有机膨润土、气相二氧化硅和硅烷偶联剂组成分散剂，用聚氨酯环氧树脂与有机硅环氧树脂作为成膜材料，从而配制出一种低电阻率的耐腐蚀导电涂层材料，将其喷涂于金属接地材料表面，从而研制得到一种具有长效防腐作用的石墨烯接地装置。