为了确保电力系统设备的安全运行,在系统运行时需要较低的接地电阻,而接地装置的冲击特性又直接关系着电力系统输电线路的防雷保护效果。输电线路杆塔接地的主要作用是在线路遭受雷击后,将雷电流在大地中扩散泄导,以保证线路具有一定的耐雷水平。一般来说,降低输电线路的冲击接地电阻是提高输电线路耐雷水平、维护电网安全稳定运行的最有效手段。因为接地装置的冲击散流特性和冲击接地电阻与接地装置在工频条件下的特性有所不同,以及为了保障电力系统的安全可靠运行和电力工作人员的人身安全,因此应对杆塔接地装置的冲击散流特性进行系统研究。在地理位置,占地面积限制的情况下,采用在水平、垂直共同散流的立体式杆塔接地装置可以更好地流散短路引起的入地电流,降低接地装置的冲击接地电阻,从而保证系统安全稳定运行。然而,不同形式的立体式杆塔接地装置对冲击电流散流特性的影响效果并不明细,无法有效指导接地设计。论文在分析研究国内外接地装置冲击特性理论分析方法和试验研究的基础上,明确了在水平、垂直方向共同散流的立体式杆塔接地装置,深入研究了垂直、水平接地极,水平分层土壤以及冲击电流幅值对立体式接地装置冲击散流特性的影响。通过建模仿真分析,得出在均匀土壤下,立体式接地装置的冲击接地电阻会随土壤电阻率增大而增大;会随冲击电流幅值的增加而减小并逐渐达到饱和;在水平分层土壤下,立体式杆塔接地装置的冲击接地电阻基本取决于上层土壤电阻率的大小。由对比典型接地极与立体式接地极周围土壤在冲击雷电流作用下的电场分布,来说明立体式杆塔接地装置通过增大地中场强,促进土壤电离击穿扩大火花放电来降低冲击接地电阻的原理,通过立体式接地装置的模拟试验研究,证明立体式接地装置的合理性和可行性。通过电磁仿真软件CDEGS对两种不同接地装置进行建模,研究得出添加不同数量和不同长度的垂直、水平接地极能明显改变接地装置的冲击散流分布,立体式接地装置能有效降低接地系统的冲击接地电阻。水平分层土壤时,若下层土壤电阻率较低,立体式杆塔接地装置降低冲击接地电阻的优势会更加明显。工程上,后期在进行接地改造时,应在接地装置泄漏电流较弱处,首先考虑添加垂直接地极长度的影响,再根据相应长度接地极的影响范围添加合适的数量,以获得最佳降阻效果。针对钢管塔预制钢筒桩接地锚栓存在的问题,给出了添加水平射线型接地极的解决方案,为钢管塔杆塔接地装置的设计提供了方法指导。