随着我国配电网的快速发展,以电缆线路为主的中性点不接地大容量配电网络广泛存在,因此对地电容电流越来越大,这直接导致配电系统单相接地故障的频繁发生而且难以避免。一般情况下这种故障的破坏力较弱而且有着较低的电弧能量等特点,因此如果能够对电弧进行及时的消灭,那么绝大多数此类故障都能够实现“自愈”。但是如果出现故障后没有及时的熄灭电弧,那么配电线路的绝缘可能会受到破坏,甚至可能会给整个配电系统造成短路故障,进而对配电系统运行的安全稳定以及可靠性产生损害。研究分析单相弧光接地故障特性对故障的定位与移除有重要意义,有利于电网系统的稳定运行能力的提升。本文首先分析了单相弧光接地故障发生的原因以及发展过程,利用工频熄弧理论阐述了弧光过电压的产生机理。其次针对经典电弧模型Cassie模型和Mayr模型的建模复杂、应用性差等局限性,利用ATP-EMTP软件建立了一个新的故障电弧模型,可根据电弧发生的情况对各参数进行估算再微调,并经过仿真验证其更贴近于理论实际和工程实际,实用性更加。建立了伴有电弧过程的小电流接地系统的仿真模型,全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响。利用配电网发生单相接地故障后,非故障线路间的暂态零序电流波形相似,而故障线路暂态零序电流波形与非故障线路的差别较大的特点,提出了基于灰色理论的小电流接地选线方法,并进行了验证。最后为探究现场真实的故障特征在10k V线路进行了模拟接地试验,提供了现场故障录波,研究了其电参量的特点与仿真结果基本一致。本文研究的这些理论以及技术成果都可以直接的应用在实际的工程之中,为进一步研究弧光接地故障做出了贡献,并且为小电流单相接地故障的选线、定位提供了充足的理论基础。