高速列车弓网系统是保障高速列车安全稳定受流的关键部件,然而随着列车的速度进一步提升,弓网耦合振动加剧,电弧频发,电弧作用下滑板材料蒸发,裂纹扩展,严重影响受电弓滑板材料的服役状态,弓网电弧烧蚀现已成为制约弓网系统电极材料服役寿命的关键影响因素。对于弓网电弧对铜/碳接触副材料电侵蚀特性方面已存在一定的研究,重点关注电弧侵蚀对滑板载流摩擦磨损性能的影响。然而随着川藏铁路建设的建设开展,高海拔地区的低氧环境对弓网材料的性能提出了新的要求。目前关于低氧环境对弓网电弧燃弧机理和侵蚀过程的探讨十分缺乏。因此本文系统地开展了不同含氧量下电弓网电弧对电极材料的侵蚀特性的研究。本文基于自搭建的高海拔低氧环境弓网电弧试验平台,改变不同的氧气含量对电弧燃弧过程中电弧等离子体参数的进行采集并总结氧气含量对电弧的作用规律,此外对低氧环境下电极材料表面微观形貌、成分及结构进行表征并分析形成原因,同时测量并总结了电弧烧蚀后受电弓滑板机械电气性能劣化规律。针对不同含氧量下弓网电弧等离子体参数的研究,首先研究了不同含氧量下电弧燃弧过程中电弧电压、电弧形态及行为的差异并发现了低氧含量下弓网电弧发展演化规律;与此同时分析并测算了不同含氧量下弓网电弧等离子体电弧温度、电子密度以及蒸气密度的变化规律,并从氧气对电弧内部带电粒子的影响机制角度分析了电弧等离子体参数差异的原因;此外简单分析和总结了电弧能流密度以及维持能力同氧气含量之间的变化规律。针对不同含氧量下电弧对电极材料的烧蚀特性,首先对不同滑板材料下侵蚀形貌进行宏观和微观表征,并从温度分布的角度解释了电弧烧蚀区域形貌和结构特征;同时对电弧烧蚀区域进行了表面元素和化合物分析,从元素分布的角度解释了不同含氧量下电弧烧蚀后滑板材料表面产物及其含量变化;此外从机械电气性能角度分析并量化了滑板材料电阻率、抗压抗折性能的劣化程度,在材料制备方面,为低氧环境下减轻电弧对电极材料的侵蚀程度提供参考和借鉴。