动车组车顶高压隔离开关是保障动车组安全稳定运行的重要器件,起着电气绝缘和隔离电压的作用。尽管电压等级仅为工频25kV,但车顶空间狭小,设备众多,绝缘子结构高度有限,在高压端部分区域仍出现较高场强,若是超过电晕起始场强便会产生电晕放电,进而会对电磁环境及绝缘材料产生影响,严重时发生闪络放电,降低了运行的可靠性。因此,通过研究车顶高压隔离开关电场分布特性及其影响因素,可为提出相应的电场优化措施提供理论基础。本文以电磁场中交直流作用下静态场及准静态场的微分方程以及有限元计算理论为基础,通过有限元分析软件建立了基于车顶高压系统的包括支柱绝缘子、高压隔离开关、导流罩在内的三维电场仿真模型,研究了车顶高压系统电场分布特性以及高隔优化布局。基于符合实际尺寸表面洁净状态的高压隔离开关三维电场仿真模型,研究了高隔绝缘子表面及空间电场分布特性,探明了导杆、闸刀、导流罩对电场分布特性的影响,根据高速动车组车顶绝缘子表面积污规律分析了干、湿污对绝缘子沿面电场分布特性的影响。通过高压隔离开关加装均压环的三维电场仿真模型,分析了优化后车顶高压隔离开关电场分布特性以及不同参数均压环对电场分布特性的影响规律,并利用紫外成像仪测试了优化后的电晕放电情况,对动车顶部高压隔离开关绝缘子通过均压环来抑制表面最大场强具有一定的指导作用。