我国电气化铁路采用交流单相工频换相供电方式,为避免相间短路,线路上每隔一段距离都设置一个电气隔离装置,即电分相。目前,常见的自动过分相方式均存在一定的过电压、铁磁谐振和励磁涌流的暂态问题,危害电气化铁路的安全运行。此外,自动过分相的断电时间长会导致列车速度明显降落,影响运输效率,因此亟需研究一种安全、可靠且断电时间较短的自动过分相技术。首先,梳理了自动过分相的常见方案及其技术特点,从技术发展的角度确定重点研究两种改进的自动过分相方案:采用电子开关代替真空断路器的地面开关过分相方案和基于两电平变流器的柔性过分相方案。这两种方案都具有断电时间短、能有效地抑制暂态过电压等优点,且随着电力电子技术的快速发展,此类方案也具有更广阔的应用前景。然后,分析了牵引供电系统的拓扑结构和过分相方式,总结了已投入运行的三种自动过分相方式和正在研究阶段的各新型过分相方式的技术特点。深入调研了在过分相过程中常见的暂态问题,结合实测数据分析了过电压现象的发生概率和危害程度,并从理论角度对过分相的电磁暂态过程进行了解析与研究。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了列车过分相的仿真模型,并通过计算选取了牵引供电系统和列车主电路模型的参数。针对电子开关过分相方案,提出了用一组反并联IGBT代替真空断路器的地面开关过分相方式,通过对比仿真与实测数据验证了所建模型的准确性。计算了该方案的最小断电时间并给出了在该时间下的仿真结果,分析了开关合闸角度与过电压水平之间的关系。针对暂态过电压现象,提出了并联阻容保护装置的抑制措施,并仿真验证了其在不同合闸角度与不同运行工况下的有效性。针对柔性过分相方案,选取了两电平变流器作为柔性装置的主电路结构,搭建了该方案下仿真模型并给出了变流器的控制策略。研究表明,电子开关过分相方案能够削弱操作过电压问题,且能够缩短列车的断电时间。并联阻容保护装置的抑制方案能够有效抑制不同合闸角度与不同运行工况下的暂态过电压。柔性过分相方案能够良好的实现列车不断电过分相过程,且在此过程中几乎没有暂态现象出现。