杨健铭，姜鹏，柏晓路，张胜峰，务孔永，杨易斐

（1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司贵阳局，贵州 贵阳 550081；2.中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071；3.河南四达电力设备股份有限公司，河南 长葛 461503）

为了保障电力设备能够在电阻率高，地形复杂，雷雨季较长的土壤区域中安全有效地运行，可以通过安装多层复合材料石墨烯铜层接地系统(即石墨烯复合接地极)，降低电力设备被雷击损坏频率，减少人身被雷击伤害事故，由此国内外学者对石墨烯快复合快速接地装置进行了研究。文献

[1]学者针对均匀土壤研究短垂直接地棒对双层土壤的降阻效果，结果证明，短垂直接地棒对小接地网具有一定的降阻效果，但是，由于现有的研究针对的是均匀土壤中的降阻性能研究，在多层土壤电阻的环境中降阻性能还未深入研究。为解决上述问题，进行石墨烯快复合快速接地装置降阻性能研究，为工程接地提供参考。

1 考虑多层土壤电阻的石墨烯电化学性能

1.1 计算石墨烯电容

本文通过模拟石墨烯阻抗谱等效电路，分析石墨烯电容性质。多层土壤电阻的石墨烯阻抗谱模拟等效电路图，如图1所示。

图1 多层土壤电阻的石墨烯阻抗谱模拟等效电路图

在图1中，d为石墨烯快复合快速接地装置双电层电容；R为欧姆阻抗；t为石墨烯快复合快速接地电极电化学阻抗；Z为Wurburg阻抗；L为石墨烯快复合快速接地装置降阻的极限电容。通过图1，得到多层土壤电阻的石墨烯快复合快速接地装置降阻中电容性质：相互平行时，石墨烯快复合快速接地装置降阻性能要比导电方向与纤维方向相互垂直时较高。……