国内接触网上每隔20-30km就有一段电分相区,各国学者一直研究各种方案以期电力机车能更安全可靠地通过电分相区。然而在实际运营中,电力机车过分相时仍然存在过电压、过电流等现象,给机车和接触网带来严重的损害。因此,研究安全、可靠、稳定的自动过分相方案,依然是高速铁路发展的迫切要求。目前国内外主要存在三种自动过分相方案：柱上开关自动断电过分相方案,车载自动控制断电过分相方案,地面开关自动过分相方案。本文主要对地面式进行研究,针对基于真空负荷开关的传统地面式自动过分相方案中存在的问题,研究了本课题组提出的一种新型地面式过分相方案-带续流电阻的电力电子开关地面自动过分相。新型方案中,以电力电子器件可关断晶闸管(GTO)代替真空负荷开关,解决了由真空开关带来的一系列过电压、过电流等暂态问题以及开关使用寿命限制等问题。另外,中性段串接的续流电阻为电力电子开关提供导通回路,使其在触发后能即刻导通。本文首先对基于真空负荷开关的传统地面自动过分相方案中存在的问题进行分析并对电力机车过分相时的过渡过程进行数学分析,推导出相应的中性段电压数学表达式。随后介绍本课题组提出的带续流电阻的电力电子开关地面自动过分相方案。文章介绍了新型方案原理,分析其优缺点。接着以与传统方案相同的方法分析电力机车过分相过渡过程并推导其相应过程的中性段电压数学表达式。根据交流电气化铁路中的实际运行参数给出续流电阻的合理取值范围,并求解出两种方案下各个过渡过程的中性段电压响应,对计算结果进行了分析对比。另外还对电力电子开关进行了设计。根据可关断晶闸管(GTO)的工作要求,确定了GTO的使用数量,分析了GTO串联均压问题。然后利用Matlab/Simulink仿真软件对牵引供电系统以及CRH5型动车组进行仿真建模。对两种方案下电力机车自动过电分相过程进行仿真,对中性段电压仿真结果进行分析总结。对比仿真结果与数学计算结果验证了新方案的可行性及相对于传统方案的优越性。最后本文取额定续流电阻值对新型方案下电力机车自动过分相过程进行仿真研究,分析电力机车上开关切换时电压电流变化情况,结论表明新型方案能有效的抑制电力机车过电分相时的暂态现象。