电力工业是关系国计民生的基础产业，超、特高压直流输电不仅可以实现超远距离、超大容量和低线路损耗的输电，便于调节，更适宜大能源基地向远方负荷中心送电，而且提高了能源的开发和利用效率，缓解环保压力，节约宝贵的土地资源。这种输电方式具有很好的经济和社会效益。然而直流输电长期的运行结果表明，雷击事故是造成直流输电线路发生故障的重要原因。随着电压等级的提高，雷击事故对超、特高压的影响也越来越严重，超、特高压输电线路的防雷已成为电网安全的重要课题。本文针对直流输电线路的特性，从雷电反击、绕击特性和接地极优化设计方面对直流输电线路的防雷保护特性进行了研究。论文首先基于电磁暂态软件ATP-EMTP建立了直流输电线路模型、绝缘子串闪络模型、考虑多波阻抗特性的杆塔模型，选用Z27-31型直线杆塔为对象，仿真分析了反击耐雷水平。然后利用此模型对±500kV直流输电线路在不同条件下反击水平进行计算，结果表明：杆塔接地电阻、杆塔高度和输电线路的绝缘水平都会影响线路的反击耐雷水平。论文应用经典电气几何模型中的几种雷电绕击跳闸率计算方法，提出了一种新型电气几何模型，该模型考虑了地形以及雷电先导的入射角等参数。通过对各种计算方法的结果进行对比分析，得出新型电气几何模型计算结果更加精确，在不同条件下用新型电气几何模型对绕击跳闸率进行计算，表明了杆塔高度、线路保护角和杆塔地面倾斜角变化对绕击跳闸率的影响。论文应用复镜像法对直流输电换流站双圆环接地极的埋设深度进行分析，提出了圆环形接地极埋设深度的范围，并提出一个内外环的最佳埋深比，以满足实际工程的需求。