我国中压配电网普遍采用小电流接地方式,引起小电流接地系统故障最多的原因是单相接地故障。配电网单相接地事故中绝大部分属于电弧性接地。由弧光接地故障引起的暂态过电压对配电网的危害非常严重,其不稳定、难预测的特点使得针对它的防护措施效果有限,其中一个重要的原因就是电弧燃烧时的不确定性。而准确描述配电网空气电弧的暂态特性,建立适用于不同工况下的空气电弧模型,对于分析弧光接地过电压过程,评价弧光接地过电压抑制措施具有重要的作用。针对以上问题,本文通过搭建10k V配电网电弧接地故障模拟试验平台,开展了配电网单相接地故障电弧暂态特性、数学模型及其应用的研究,主要内容如下:（1）搭建了10k V接地故障模拟试验平台,进行了不同对地电容和不同接地电阻下的单相弧光接地试验,获取了配网空气电弧的电压电流数据,分析了电弧电流的零休时间、电弧电压、电弧电阻、电弧电流谐波分量随对地电容和接地电阻的变化规律。（2）在电弧黑盒模型的基础上,利用实测电弧特性,对空气电弧的Mayr模型进行了改进,使其时间特性参数τ更加符合实际物理过程,在PSCAD中搭建了仿真电路对模型进行了仿真,结果表明:该模型能够较为准确的描述电弧的外部特性,并具有比已有文献模型更高的精度。（3）在工频熄弧理论的基础上,应用本文提出的电弧黑盒模型,对不同重燃时刻和不同接地电阻的间歇性弧光接地过电压进行了仿真分析,并对加装消弧线圈和相间电容两种过电压抑制措施情况下的过电压进行了仿真分析,获取了典型工况下配电网弧光接地过电压的规律和抑制措施效果。