随着国民经济的高速发展,电力需求量逐渐增加,电网规模正不断扩大,特别是近年来输变电工程的发展,对电力系统的安全可靠性提出了更高的要求。电力系统运行经验表明,大多数输电线路事故是由雷击输电线路或杆塔引起跳闸所致。降低输电线路杆塔的冲击接地阻抗是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的有效措施。传统金属接地材料易腐蚀,使用寿命有限,且常用降阻措施需大面积开挖土地,施工占地面积大。非金属柔性石墨接地材料可有效解决埋地金属接地材料易腐蚀问题。采用非金属柔性石墨接地材料替代传统金属接地材料,提出有限施工面积下杆塔冲击接地阻抗降阻策略,成为提高我国输电线路耐雷性能稳定长效性亟待解决的问题之一。为此,本文考虑冲击电流作用下土壤的电离击穿效应,通过分析杆塔接地装置的冲击散流特性,提出基于面状电极和槽式电极的杆塔冲击接地阻抗降阻策略,主要研究内容包括:（1）理论分析接地装置冲击散流物理过程,并考虑土壤电离效应建立接地极冲击特性有限元模型,分析土壤电离效应对典型杆塔接地极冲击接地阻抗、电场强度以及电势峰值等接地参数的影响规律。仿真结果表明:当土壤电阻率为1000Ω·m时,土壤电离效应使单根水平接地极冲击接地阻抗降低18.95%,方框射线型接地极的冲击接地阻抗降低13.75%。（2）建立考虑电离效应的针刺型接地极冲击散流模型,分析针刺型导体布置角度、布置间距以及布置数量对接地极冲击接地特性的影响。仿真结果表明:土壤电阻率为1000Ω·m的条件下,针刺型导体布置角度为90°时的降阻效果最优,降阻率为8.79%;当针刺导体总长度不变,布置数量由1段增加为6段时,降阻率由8.79%减小为2.37%;针刺导体布置间距由0m增加为0.4m时,降阻率由8.95%增加至14.19%。（3）考虑土壤电离效应,建立填铺面状电极的接地极冲击散流模型,分析面状电极填铺下单根接地极、方框型接地极以及方框射线型接地极的冲击散流特性,研究面状电极分段数量、填铺长度、连接位置以及填铺间距对降阻效果以及土壤中火花击穿体积的影响。仿真结果表明:土壤电阻率为1000Ω·m时,面状电极的降阻率为28.74%,面状电极分段数量、连接位置对单根水平接地极冲击接地阻抗的影响程度均小于0.1%,增加面状电极填铺间距和填铺长度后降阻效果增强,面状电极采取2/3填铺型式时的土壤击穿体积最大。（4）考虑土壤电离效应,建立填铺槽式电极的接地极冲击散流模型,对比面状电极和槽式电极对杆塔接地极的降阻效果,并分析槽式电极填铺长度、填铺间距以及填铺高度的影响。仿真结果表明:相同条件下,槽式电极的降阻效果强于面状电极;增大槽式电极填铺长度、填铺间距、填铺高度,均能增强降阻效果;在土壤电阻率为1000Ω·m的条件下,槽式电极填铺与单根水平接地极的间距为0.8m时,降阻率可达到50.40%。本文研究结论可为输电线路杆塔接地装置降阻设计与施工提供参考,具有较高的工程应用价值。