我国的电气化铁路采用25kV电压等级的单相工频（50Hz）交流电作为牵引供电电源，为了使电力系统的三相交流电能保持对称，采用分相、分段取流的方法，达到循环换相的目的。本文针对潜藏在电路过渡过程中的过电压提出一种概率分析方法。潜在电路在特定条件下一旦被激发后就将导致系统产生过电压，严重时甚至击穿供电设备绝缘，造成供电系统故障的问题。利用时序分析法，通过潜在链式电路模型的构建，研究电磁暂态过渡过程产生的过电压，提出了相应的防护措施，并且对每种情况下的过电压进行蒙特卡洛概率模拟，找出过电压的分布规律。通过研究电磁暂态的相关理论模型，并针对牵引网和关节式电分相的具体结构，对分布电容参数和感应残压进行理论计算分析。分析比较机车在牵引网和电分相中运动和暂态过渡变化的电路形式，通过时序开关进行控制和配合，建立链式网络模型，研究机车过渡过程电路状态的变化。利用PSCAD/EMTDC暂态仿真软件，建立车-网-电分相联合仿真模型，为研究机车过电分相产生过电压的现象及其提出抑制方法做铺垫。为确定中性段的振荡电压对过渡过程合闸暂态和分闸暂态的影响，在对机车-电分相-牵引网联合仿真和现场实验数据对比分析的基础上，提出将七跨锚段关节式电分相进行断口隔离及采用双中性段双边加阻容保护的过电压抑制方法，结果表明削弱中性段的电压振荡，有助于减小过电压对机车车顶绝缘和牵引供电网络的冲击作用。通过蒙特卡洛分析，对典型情况下的过电压都进行了模拟统计。研究结果表明：七跨锚段关节式电分相中性线加装阻容电路，可使过电压最大值由108.0kV降为64.8kV，减小了过电压对牵引网和机车的绝缘冲击作用；八跨双中性段电分相的双边加阻容抑制电路，使中性段过电压值由七跨单中性段的95.57kV降为59.28kV，通过蒙特卡洛模拟得到最大过电压超过60kV的概率降为0，抑制效果明显。