交流牵引供电系统中,电力机车的负载为单相负载,接触网供电方式为换相供电,在换相处加装电分相装置。由于关节式电分相可以良好地满足高速铁路发展要求,其在电气化铁路的应用正在逐步推广。随着我国电气化铁路运营速度的提高,电力机车在通过关节式电分相时多次出现过电压,严重影响到铁路的稳定运行,成为影响电气化铁路提速的关键问题之一。研究机车过电分相过电压的机理及其抑制的技术措施具有较高的理论意义和实际价值。本文对电气化铁道牵引网的电气结构参数进行了分析计算,进而对电力机车过分相时牵引网电气结构的动态变化进行了分析讨论,并初步分析得出了分相过电压的成因及影响过电压水平的若干因素。在论文电气结构的分析计算基础之上,本文采用两种技术方法对机车过分相过程进行了分析。方法一利用仿真软件Pspice构造电力机车过关节式电分相的过程电路模型,并采用此模型仿真了在电压互感器不同饱和程度下的机车过分相过程,及加装过电压抑制措施后的过分相过程。方法二通过物理电路模拟的方法对过分相过电压进行分析研究。参照接触网的结构以及电力机车过分相时的动态过程,构造并组装了机车过分相物理模拟试验平台、实验数据采集及转换系统。动态模拟了机车通过关节式电分相的动态过程,并采集到了过电压波形。通过对仿真及试验波形的分析,验证了仿真与模拟试验的有效性,讨论分析了增加RC阻尼电路的抑制过电压水平的技术措施。