高速列车运行速度的不断提高,使得燃弧现象频繁出现,给我国高速铁路的安全稳定运行带来一定影响。列车实际运行中,在外界各种因素作用下,受电弓和接触网间会有短时分离现象出现,随之会产生弓网离线燃弧,不仅会烧损受电弓滑板和牵引网导线,也会在动车组内部设备上引起过电压及谐波分布的变化。另外,动车组在站内经过牵引回流切断点处的钢轨绝缘节时,轮对与后侧钢轨间会有燃弧放电现象,对行车电压会产生影响。因此,研究动车组运行过程中燃弧放电引起的过电压及其产生的影响,确保列车安全稳定运行,对列车良好受流质量具有一定的指导意义。依据动车组内部设备及各部分的工作流程,搭建了完整的动车组数学模型,设计了整流器部分和逆变器部分的中点电位控制来解决存在的中点电位偏移问题。基于经典Habedank电弧模型,考虑列车运行过程中气流场的吹弧作用,修正了电弧模型的相关参数,借助弓网电弧电流引入过渡函数,改变了串联电弧模型的作用范围,实现串联电弧模型的动态电阻分配,与已有文献进行对比验证了模型的合理性,仿真分析了不同速度下的电弧电气特性。研究结果表明:弓网电弧电流基本不受列车运行速度的影响,弓网电弧的电弧电压和起弧尖峰电压会随着速度的增大而升高;同一速度下的起弧尖峰电压随离线时间线性增长,列车运行速度越大,起弧尖峰电压增长速度也越大。针对弓网离线燃弧对车体设备产生的相关影响,结合动车组数学模型,研究了弓网离线燃弧引起的过电压和谐波。研究结果表明:车载变压器输入侧电压波形产生畸变;整流器直流侧电压波形有轻微抬升趋势;单个电机的三相电流波形出现畸变现象;单个电机电磁转矩的变化同单个电机三相电流波形变化相似;变压器输入侧电压和牵引网电压在电弧初始阶段的谐波分布整体相似,在电弧熄弧阶段的谐波分布则有所不同。针对动车组过钢轨绝缘节燃弧放电现象,仿真分析了不同位置发生燃弧放电现象时车体电压的分布情况,并从改变接地电阻器阻值的角度提出了相应的优化措施。研究结果表明:任何情况下,后一个动力单元的电压始终比前一个动力单元的高;改变接地电阻器的阻值,仅对其中两种放电工况中有明显的抑制作用。