随着大容量、远距离的高压、超高压和特高压电网的相继出现,直流接地系统所承受的工作电流会越来越大,对接地极的安全运行、人畜安全和地下金属管道设施安全运行构成威胁,直流系统入地电流会对接地极极址周围电气设施造成伤害,甚至影响整个交—直流混联电网的安全运行。与直线形接地极相比圆环形接地极电流溢流密度和电位分布整体比较均匀,不会出现局部电流严重集中的情况,因此研究高压直流输电系统圆环形接地极电流场分布,具有实际工程价值。本文确定了直流接地极的形状及埋设方式,提出了双圆环形不等深埋设的接地极在不同土壤结构时地电位分布的计算公式,研究了接地极周边的地电位分布及跨步电压水平,讨论了计算地表电位分布时土壤结构简化的方法。研究结果表明:直流输电系统双圆环形接地极地电位的计算公式可在点电流源的基础上求得,土壤结构不同,所得的双圆环形接地极镜像也不同,土壤结构的简化可以提高复杂分层土壤的计算速度。利用等值电路来模拟埋地金属管道的电气特性,结合基尔霍夫定律推导出埋地金属管道上的电压。提出了直流双圆环形接地极在半无限大均匀媒质中沿不同轴向的散流密度公式和双圆环形接地极溢散电流密度公式。讨论了直流地电流的溢散电流密度对附近埋地金属管道表面干扰电压的影响。研究结果表明:不同土壤结构分层时,双圆环形接地极通过圆环向地中泄露电流,泄露的电流会使金属管道的电位上升。圆环形接地极溢散电流密度在圆环处较为集中,接地极圆环溢散电流密度的极大值就是出现在接地极圆环的半径处,接地极溢散电流密度变化与埋地金属管道表面电位的变化密切相关。研究了计算直流系统入地电流分流的计算方法。利用CDEGS软件建立了直流输电系统单极运行时交—直流混联电网模型,讨论了直流系统入地电流分流对各个变电站造成的影响与土壤结构之间的关系。研究结果表明:直流系统入地电流分流与土壤结构相关。