尽管我国大多数输电线路杆塔接地电阻已满足规程要求,且不少线路装有防雷装置,但雷击引起的线路故障仍是困扰电力部门的一大难题。随着我国电力事业的迅猛发展,线路规模和等级逐年增长,线路防雷问题日益严峻。因此对雷击输电线路进行仿真计算及现场试验,有助于获取雷电流作用下杆塔、避雷线及相线上的暂态响应,为线路防雷工程提供防雷关键参数。本文首先结合电磁场理论及有限元方法,搭建了能够考虑复杂杆塔结构的杆塔波阻抗计算模型,分别求取其电场能量和磁场能量,由此计算出杆塔波阻抗,并通过比例杆塔实验进行验证,误差在15%以内;以此模型为基础,在电场、磁场模块中分块求取杆塔不同位置所对应的电磁场能量,再计算出不同位置波阻抗,由此提出基于有限元法的输电杆塔多波阻抗模型,同样采用比例实验进行了验证,误差在15%以内,证明了模型的有效性,该模型在后续比例杆塔及真型杆塔暂态特性研究中均得到应用。然后研究了基于比例杆塔的输电线路雷击过电压特性现场试验方案,按缩小比例11.5:1搭建了典型110k V伞型铁塔的比例模型,开展了大量比例杆塔的冲击试验,探究了接地电阻、避雷线数目、绝缘子闪络等因素对比例杆塔雷击过电压特性的影响,并搭建比例杆塔的仿真模型进行对比分析。最后在EMTP软件中搭建了杆塔雷击暂态模型,分析了电流波形、横担结构及布置形式对杆塔雷击暂态特性的影响;考虑塔身上下口尺寸、呼高、斜材型式及疏密程度等主体结构因素,绘制了大量杆塔主体几何模型,分别在基于有限元法的杆塔波阻抗及多波阻抗模型中进行仿真计算,分析了主体结构对主体波阻抗及杆塔暂态电压的影响,并给出了杆塔防雷、选型及设计相关的建议;搭建了典型110k V双回线路雷击暂态模型,分析了在电流波形、档距、接地电阻等因素的影响下暂态电流分布的变化规律。