为满足“一带一路”中俄、中欧联网超长输电距离的经济性要求，±1100kV直流特高压输电线路应运而生。2019年9月，我国首条±1100kV输电线路昌吉-古泉线正式投运，该线路为目前世界最高的电压等级，不同极性直流电压可能对雷电屏蔽性能造成影响。此外，线路沿途地形复杂，山地地形下更易遭受雷电绕击。为保证±1100kV特高压直流输电工程的安全稳定运行，有必要对其雷电绕击特性进行研究，获取其雷电屏蔽效果，为解决工程实际问题提供指导。
　　本文开展实验室长间隙放电与自然雷电放电过程与参数的相似性分析，选取了1∶12.5的缩比比例；计算了模型线路标称电场，确定了模型线路施加±88kV的直流偏置电压，并搭建了直流加压回路；对自然界和试验中地面目标物表面发生电晕时场强变化率进行仿真计算，选取了-250/2500μs的冲击电压波形；搭建了同步高速观测平台，以示波器为同步触发源，保证放电参数与高速影像的同步分析。
　　开展了间隙距离2m~3.5m的平地地形下±1100kV线路绕击放电模拟试验，统计分析放电电压和绕击概率等放电参数，发现典型直线塔±1100kV输电线路正极性导线的屏蔽性能差，雷电屏蔽失效空间要明显大于负极性导线，±1100kV正极性导线单侧空间绕击概率为4.84%，负极性导线单侧空间绕击概率为2.26%；与低电压等级线路试验绕击概率对比可知，±1100kV正负极性导线绕击概率差异更大，导线电压对其影响显著，有必要采取负保护角保护方案，保证其雷电屏蔽效果。
　　开展了间隙距离为3m~5m的山地地形下±1100kV线路绕击放电模拟试验，山地条件与平地相比，导线施加正极性电压时下行先导击中避雷线的概率降低30%，击中导线概率升高30%，负极性电压时击中避雷线概率降低20%，击中导线概率升高25%，击中大地/山坡的概率降低，山地地面屏蔽效果减弱，雷电发展空间增大，放电分散性增加。X=4.1m截线处正极性导线绕击概率为6.38%，负极性导线为4.42%，比同位置平地试验的4.18%和0.99%高。
　　开展试验先导长度统计，结果表明山地情况上行先导长度比平地情况长50%至75%，下行先导长度则接近；正极性导线上行先导长度要长于负极性导线，平地情况下正极性导线上行先导在放电通道中所占比例比负极性导线高7.7%，而山地情况下高20.1%，山地情况下正负极性上行先导占比差异更大。同步分析先导发展图像与电压波形，3.5m间隙下导线施加负极性电压情况击穿时间比正极性导线长75.96μs，击穿时刻电压也高329.48kV，试验尺度下导线负极性电压会对下行先导成功发展以及对应的迎面先导成功起始时有抑制作用，使其更难击穿。
　　结合上述试验分析，开展雷云背景下±1100kV线路电晕空间离子分布仿真计算，针对±1100kV特高压线路电压等级高，极性效应明显且所处地形复杂等特点，对其绕击特性及机制开展分析。分析认为，近线段空间离子会削弱导线表面电场，不利于正极性上行先导起始；在雷云背景下±1100kV线路导线表面电晕电流值与±800kV线路相比更高，其表面电晕过程更加激烈，利于上行先导的起始；正极性导线在山地下坡位时空间正离子横纵向扩散边界均比正极性导线处于山地上坡位时远，横向扩散尤为明显，对山区侧面落雷的吸引能力增强。