随着高速铁路的发展,接触网载流量不断提高,加之动车组过电分段时主断路器不断开,导致接触网锚段关节式电分段的弓网燃弧问题日益突出,不仅会影响动车组牵引受流质量,甚至造成接触线被烧断,影响高速铁路的安全可靠运行。因此,本文以改善动车组过电分段的燃弧问题为目的,建立了计及过分段燃弧动态过程的车网供电系统仿真模型,分析了电分段电弧的电气特性,给出了电分段电弧的抑制方法。首先,分析动车组过电分段期间弓网燃弧的产生机理。考虑电分段的实际位置,建立动车组过分段未燃弧工况下的车网简化电路模型,采用状态空间法,获取电分段断口两端的电压差,分析电分段弓网间的起弧条件。引入Habedank电弧模型到车网简化电路模型中,基于电路拓扑结构推导出非线性状态方程,采用离散迭代的方式实现状态方程求解。研究结果表明,动车组过电分段工况下,弓网间电压和间隙长度满足起弧条件,电分段电弧的电流幅值过大是造成电弧输入能量过大的原因之一。其次,结合五跨锚段关节式电分段实际机械结构,建立更加精确的计及电分段的牵引网集总参数电路模型;采用CRH2型动车组的电气参数,构建CRH2型动车组接地系统电路模型;考虑动车组过电分段的动态燃弧轨迹,针对动车组进、出电分段的两种暂态过程,拓展适用于电分段弓网系统的动态电弧黑盒模型。在此基础上,构建计及过电分段燃弧动态过程的车网供电系统仿真模型。对比仿真波形和实测波形,验证模型的有效性。结合动车组过分段时燃弧特性的仿真结果和电弧输入能量的计算,分析燃弧特性与接触导线烧损的关系。最后,考虑电分段电弧的电压高频振荡峰值过高和电流过零点持续时间较长的特点,研究并给出外加防护设备的抑制方法;考虑电分段燃弧持续时间过长和电弧输入能量较大的特点,研究并给出改善电分段两中心柱之间接触线抬升高度的抑制方法。结合状态空间分析法和精细模型仿真,验证两种电分段电弧抑制方法的有效性。