我国高铁的发展越来越迅速,随着我国“一带一路”的战略方针,我国高铁加快了在东南亚和非洲等国的出口,这些国家大多处于热带和亚热带地区,雷电活动频繁,高铁接触网为无备用系统,一旦雷击导致绝缘子损坏,线路跳闸会影响高铁的正常运行。本文提出采用压缩喷射气流灭弧方法解决高铁接触网的防雷难题。本文通过对电弧基本性质以及壁稳弧模型,推广研究电弧在灭弧管内形成的水冷通道壁电弧压缩效应、Bennett电弧箍缩效应和气体纵吹电弧压缩效应,研究表明三种电弧压缩效应相互促进,共同加速电弧冷却与半径的减小,电弧的磁抽吸和热效应使灭弧室内建立起压力梯度,引发电弧纵吹最后导致电弧的湮灭。计算出25kV高铁接触网并联间隙当建弧率趋于零时装置内路径长度为1585mm,推荐采用四边形灭弧管道排布增加路径长度。通过计算流体力学仿真软件Fluent对相邻灭弧室电弧拐点处进行温度的仿真,结果显示电弧迅速被气流冷却,并在2.5ms之内在拐点折断冷却。实验前首先确定间隙距离为400mm,用升降法对装置进行雷电冲击放电电压实验,通过实验数据计算出装置50%放电电压为303.6kV,绘制出了装置和绝缘子的伏秒特性曲线,结果显示装置总是优先绝缘子而击穿。对装置进行10kA冲击大电流实验,结果显示装置具有良好的灭弧性能,在0.3ms内将电弧熄灭。对装置进行续流遮断实验,由于装置的快速熄弧作用工频电流在初期即被湮灭,实验中未采集到的工频电流,验证了装置的可行性。最后结合高铁接触网的结构,利用电气几何击距模型计算出了AT供电方式带加强线的情况下,加强线的跳闸概率是正馈线的15倍,而由于加强线的屏蔽作用,T线不会发生跳闸现象。设计了适用于T线腕臂绝缘子、正馈线悬式绝缘子和支柱绝缘子的可调式金具,最后提出了装置在AT供电方式带加强线的结构下,在顶端支柱绝缘子全线安装压缩喷射气流灭弧装置,在AT供电方式不带加强线的结构下,在F线全线安装灭弧防雷装置的方案。