随着现代电网规模的不断扩大,输电线路必定穿越山区、农田、城镇等地区。在土壤结构复杂的山岩地区,杆塔接地电阻普遍偏高,难以达到规程要求,常规降低冲击接地电阻的方法不再适用。对于杆塔附近存在着鱼塘和水田等情况,由于电阻率的差异,散流将对水中生物甚至水域作业人员产生很大的威胁。解决山区冲击接地电阻过高以及人口密集地段地中散流危害仍是当前接地领域急需处理的难题。本文首先基于电磁场理论的有限元分析方法,建立了接地装置雷电冲击暂态有限元分析模型,通过理论建模、软件实现阐述了模型的计算过程。该方法求解过程简单,且兼顾了计算精度,适用于现场实际情况的地中瞬态散流过程,为接地装置的优化设计及防护方案的制定提供了有效手段。选用口字型接地装置作为试验对象进行冲击试验,模型与试验测试的误差在10%以内,验证了接地装置雷电冲击暂态有限元分析模型的正确性。其次研究了常用的冲击降阻措施及其降阻特性,指出了部分地区接地装置存在的实际问题,结合不同杆塔的接地形式及土壤环境,研究并设计了典型地区地貌下综合冲击降阻方案,给出了降阻效果。选取典型杆塔完成了试点工程改造及评估。最后研究了杆塔接地装置地中散流现场试验方案,介绍了地中散流测量装置并给出了地中散流空间的电流密度测量方法。研究了回流环半径对散流测试的影响,环形回流极附近电流密度畸变明显,且越接近回流极时畸变越严重。为确保所测得散流数据的有效性,建议环形回流极半径至少设置为最远目标测量距离的2倍。提出了三种散流优化方案并预测了每种散流优化方案的效果。选取广东省佛山市地区典型杆塔进行了试点工程应用,表明了散流优化方案的有效性。