随着电气化铁路复线率的不断提高,在接触网检修作业时,停电侧接触线上的感应电压也越来越高,导致验电环节中普遍使用的传统高压验电器出现“验电死区”和“停电报警”的问题,从而造成验电误判,使接触网的检修工作存在很大安全隐患。针对传统高压验电器存在的缺陷,本文研制了一种基于空间电场效应的接触网电压无地线定量测量装置。其原理为,在接触网正下方固定位置水平放置一个平行板电容器,与接触网和大地组成空间电容分压器,对分压器二次侧输出电压进行降压整流滤波,由单片机进行A/D转换并将测量结果显示在LCD屏幕上,实现了接触网电压无需接地的定量测量。本文首先针对接触网电压测量装置的测量环境进行了研究,建立了接触网工频电场的数学模型,分析了带电接触网和复线段停电接触网的电场与电位的分布特性。然后阐述了接触网电压测量装置的基本原理,论述了影响装置稳定性的主要因素,得到了装置各级电压信号的传递函数。接着设计了测量装置的结构、信号处理电路与程序。最后在实验室环境下对信号处理电路进行了分级测试和整体测试,在接触网电压测量现场对整体装置进行了校准和多地点测试。本文设计的测量装置能够实现接触网电压的无地线定量测量,可以有效解决传统高压验电器的验电误判问题,真实反映出接触网的运行状态。经实验测试和现场测试,装置精度满足接触网电压验电测量需求。