随着高速动车组运行速度大幅提升,牵引电流、牵引功率进一步增大,列车移动接地动态耦合更为复杂。移动接地系统为列车正常运行时的接地回流以及暂态工况下的过电压提供泄放通道。因此,开展正常/暂态工况下的接地回流、过电压特性分析研究,为进一步提出适应于更高运行速度的移动接地系统优化方法提供理论支撑。目前,大多数国内外学者仅从接地回流方面对移动接地系统进行优化设计。因此,本文考虑接地回流、过电压的幅值及分布特性对列车移动接地系统进行综合优化研究。本文建立了针对正常/暂态工况的标准动车组移动接地系统模型,通过实际运行过程中移动接地系统性能测试发现了现有移动接地系统的不足,基于标准动车组移动接地系统模型对正常/暂态工况下的接地回流、过电压进行了递进式综合优化。基于基尔霍夫定律对“车—网—所—轨”牵引回流系统进行了理论分析,通过现场精确测量标准动车组参数,并对其进行了二维模型等效参数计算,建立了正常/暂态工况的标准动车组移动接地系统模型。通过对标准动车组现有移动接地系统性能进行现场测试,发现工作接地电流分布均匀性较差,各车保护接地电流差异较大,最大值可达280A,最小值仅6A,过分相过电压最大值为6.5kV,过电压分布呈现出以受电弓车为中心,向两侧依次衰减的趋势。基于正常/暂态工况下的标准动车组移动接地系统模型,研究了接地系统电气参数、工作接地系统、保护接地系统对移动接地系统性能的影响。发现车体过电压幅值与接地电阻器电阻值、寄生电感均呈现非线性相关的关系,且在高频状态下,寄生电感对过电压幅值的影响占主导作用,过电压幅值随着接地电缆长度增加而增大。随着工作接地数量增加,低泄流效率的工作接地增加,当设置为两点工作接地时,每路工作接地泄流效率最大,且保护接地电流最大值下降9.2%;随着工作接地位置靠近头尾车,头尾车保护接地电流增幅达到15.5%。综合考虑接地回流及过电压,对保护接地系统进行多轮递进式优化,得到保护接地系统优化方案为:头尾车1轴、2轴保护接地设置为100mΩ接地电阻器接地方式,其余各保护接地设置为直接接地方式,与原接地系统相比,各车保护接地电流均下降至100A以下,受电弓车过分相过电压幅值下降至3.08kV,其余各车过分相过电压幅值均下降至1.5kV以下,且各车保护接地电流以及过分相过电压整体分布趋势良好。