随着高速铁路的快速发展,我国动车组装备制造水平不断提升,车载断路器作为连接牵引网和动车组的关键元件,其性能的好坏直接影响动车组的安全运行。动车组在过分相时,断路器通过分合闸操作来保证动车组平稳度过中性区,实现换相过程。目前,我国动车组断路器的合闸均属于随机合闸,断路器合闸时,能量在感性和容性元件之间不断交替变化,引起电路震荡产生过电压。合闸过电压的产生不仅对接触网造成冲击,还会破坏动车组系统的稳定。本文针对合闸过电压的抑制问题展开研究,对合闸过电压的抑制研究现状和相控技术研究现状进行调研,旨在采用相控合闸技术来降低合闸过电压。首先分析了合闸过电压的产生机理,对动车组过分相暂态过程展开研究,深入分析了动车组离开电分相时的合闸过程,建立其等效电路模型,分析得出合闸过电压与合闸角度的关系。并对实际合闸过电压进行测试,验证了理论分析的正确性。接着对合闸过电压进行仿真研究。分别分析了牵引供电系统中的动车组、牵引网、牵引变电所以及AT所的数学模型,并搭建了整体牵引供电系统仿真模型。通过仿真验证了合闸过电压存在的必然性。然后以仿真模型为基础,对电气化铁路实际运行情况进行仿真分析,分为单车负荷运行和多车负荷运行两种情况。对于单车负荷,考虑合闸时间对合闸过电压的影响。对于多车负荷,分别考虑本线行车和邻线行车两个方面,分析了动车组负载阻抗角度、动车组速度以及负载距离对合闸过电压的影响程度。最后依据仿真情况,对断路器选型进行分析,发现双稳态永磁机构真空断路器满足相控合闸的要求。并以永磁断路器为原型,开展断路器预击穿试验,研究其相控合闸的过程,制定相控合闸方案。最终对相控合闸方案进行试验验证,结果表明:合闸角度在(-8o,15o)之间时能够有效的降低合闸过电压。