近些年随着我国第二产业的快速发展,四象限中压变频器已经在我国工业中得到较为普遍的应用,尤其在中大功率矿业生产中,已经具有举足轻重的作用。四象限中压变频器除了污染小之外的另外一个重要的作用就是节约能源,这也是现阶段我国非常重要的历史任务。但是过电压现象的产生使得其工作环境不稳定,甚至可能损坏变频器设备,扩大事故损失,这样一来也造成了大量的能源浪费。现今对过电压的研究已经是工业上普遍关注的问题。本文根据课题要求以1140V四象限变频器为研究对象,对其工作过程中的过电压情况进行了深入的了解和分析,然后根据分析结果找到解决方案并实现。首先本文针对1140V四象限中压限变频器的工作环境进行了长期调研,分析研究了各种过电压现象产生的原因,根据过电压的特性不同对其进行了分类比较,以便后期保护方案的实现。其次本文详细了解了ZnO压敏电阻的特性和参数,选其为本文保护方案中的主要器件之一,根据课题要求对其进行了参数选型和电路设计并且对最终电路进行了实际测试,验证了保护方案的可行性同时发现了现有方案的不足。针对保护方案的不足,找到了弥补的方法,实现了对电路的保护。然后本论文应用抗干扰和隔离技术,设计并且构建了一个低成本检测系统,可以在恶劣的环境下安全并且精确地检测各种过电压信号。精确检测过电压信号一直是一个难题,在检测高压、高频的过电压信号过程中可能对原系统、检测系统和应用者造成伤害,在高压端实施隔离可以有效保护测试系统和应用者。商业现货供应的具有精准过电压检测功能的产品,比如,示波器等成本都很高,成本低并且简单的设计不能提供安全的隔离。在本论文中的监测系统提出了所有的此类问题,给大家提供了测量过电压信号某些特性的方法。在测量系统网络中应用的技术包括光电耦合、互阻抗运算放大器等。论文中逐步介绍了相关的设计、仿真、参数测量、电路制作、结果测试和故障排除等一系列的问题。仿真给出了运行中理想的参数和特性,作为我们后期判断系统参数的标准。测量过程包括低压测量和高压测量,并且给出了设计的标准。最后文章阐述了未来的改进工作以提高系统的性质和精确度以及如何降低成本。