近年来,随着我国铁路不断向高速化、重载化以及电气化方向发展,铁路设备出现越来越多由牵引电流干扰所带来的故障,严重影响到列车的行车效率,甚至对人身安全造成危害。其中,有许多故障是由列车经过分相区时产生的过电压所导致的。因此,明确电力机车过分相区时过电压的产生机理、了解过电压的传播途径以及提出有效的解决措施具有重要的意义。本论文的工作主要有以下几个方面:首先,介绍了电力机车过电分相的典型方式,比较了三种自动过分相方式的优劣性,并对电力机车过分相区时的电气过程进行分析,找出了电力机车在接触线和钢轨处产生过电压的原因。其次,基于Multisim,首先建立了包括牵引变电所、接触网、中性线、电力机车以及钢轨阻抗的完整的电力机车过电分相的仿真模型。在仿真过程中,由于过电压频率和电力机车至牵引变电所阻抗相互影响、制约,故使用遗传算法和二分法计算出此时的过电压频率和电力机车至牵引变电所的阻抗,以此仿真出接触线和钢轨处的过电压波形,并发现钢轨过电压的幅值和频率与电力机车过分相的时刻、电力机车等效电容、电感的大小、钢轨漏泄电导的大小有关。接着,利用仿真模型,提出了在接触线上添加RC电路来抑制过电压产生的方法。通过仿真,给出RC参数的最优值。最后,在包含有分相区的故障区段安排了相关测点并进行了现场测试。分析并比对了采集到的现场数据,推断出电力机车在过分相区时的各个场景,并明确了过电压的产生机理。将现场的实测数据与仿真结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性。论文包括图42幅,表12个,参考文献62篇。