过电压在线监测系统的研制是一项综合性科学技术，它涉及到高电压技术、材料科学、测量技术、计算机技术和通讯技术等学科。对过电压在线监测系统的研究取得的发展也是基于上述学科技术的飞速发展。本论文作者在综合分析国内外过电压传感器的研究、应用现状以及存在问题的基础上，对传感头设计方面开展了理论研究、计算仿真及试验验证工作，并研制了一套基于同轴电容分压器的过电压在线监测系统。取得的主要成果：研制了一套基于同轴电容的过电压分压器，同轴电容分压器是将同轴电容和分压单元组合的专门用于测量过电压的分压器。它不仅体积小而且绝缘性能好能够测量的频带范围宽。本文通过施加不同频率的余弦电压信号测试了该分压器的幅频特性曲线，测试表明：在6.4MHz以下的信号分压器具有较好的幅频特性。利用ANSYS全面深入分析了几何结构对同轴电容的电容值的影响，建立了同轴电容的电容值的计算模型，为提高过电压传感器的准确度奠定了理论基础。提出了膜纸复合绝缘，该方案的应用使同轴电容温度系数大大降低。提出了高低压臂电容温度系数匹配的概念，这样就从理论上为分压单元的设计提供了依据，使温度对同轴电容分压器的影响降到最低。开发了一套基于LabVIEW虚拟仪器的过电压在线监测软件。由高速数据采集卡采集的过电压数据经过本软件分析处理，主要包括频谱分析、特征值计算等。此外，在线监测软件系统的功能还包括过电压信号的显示、对高速数据采集卡的采集参数的设置、基于SQL server数据库的查询以及网络发布等。最后，本文通过雷电冲击试验平台对该过电压在线监测系统进行了测试，测试结果满足要求。基于同轴电容分压器的过电压在线监测系统有助于准确实时的获取过电压波形数据并从数据中分析获取主要特征量对进一步研究过电压提供了可靠保障，对提高输配电设备、系统安全稳定运行具有重要的指导意义。