27.5kV电压互感器是用来测量牵引网电压参数的重要设备,一般安装在牵引变电所、AT所、分区所内,其准确度及可靠性与列车的安全、可靠、经济运行密切相关。现阶段应用的电磁式电压互感器虽然测量结果可以满足要求,但故障较多,严重时甚至会发生爆炸,我国济南供电段、沈阳供电段等地方均有该事故发生。此外,体积大、易饱和、线性范围小、集成化程度低、输出信号不能供微机直接使用等缺点也限制了其应用和发展。同时伴随着电子式电压互感器研究的诞生,上述问题都能得到较好的改善。但之前的研究大都停留在互感器本身或是其中单一功能模块上,本文则是针对27.5kV电阻分压式电子式电压互感器的整体系统进行设计,并对其中电阻分压器、信号处理电路等模块进行了优化。本文首先对该新型电压互感器的整体系统进行设计,系统包括电阻分压器、信号处理电路(阻抗匹配电路、光电隔离电路、信号采集与输出模块)、合并单元三大模块,并分别对上述三个功能模块的选型、工艺、集成进行了设计:其次针对其电阻分压器和阻抗匹配电路进行了优化设计,主要完成了分压电阻种类及其各个参数的比选、分压器屏蔽罩最优结构及尺寸的确定、分压器绝缘与封装方式的改进以及阻抗匹配电路功能的完善等工作,进行优化后的电阻分压器能更好的抵抗电阻特性、温度特性以及杂散电容等误差因素对其产生的干扰,降低测量误差,而优化后的阻抗匹配电路能根据误差要求实现对分压器二次输出信号的滤波、移相、调幅等主要功能,进一步提高了该新型电压互感器的测量准确性;最后对以上两个优化设计模块中关键部分进行了理论计算和仿真验证,计算与仿真结果证明了该27.5kV电阻分压式电子式电压互感器整体系统设计的可行性,同时验证了该电阻分压器和阻抗匹配电路优化设计的正确性与合理性。