当代高铁依赖电力牵引及系统的规模越来越大,研究各种电磁干扰对高铁电气系统的影响是重要课题。其中,太阳活动引起的地磁暴的影响是新问题。地磁暴已经造成瑞典南部铁路信号灯“闪红”、俄罗斯北部铁路车站的信号集中闭塞系统异常。由于我国高铁投入运行时间短,还未经历完整的太阳活动周以及峰年期的考验,为研究地磁暴对我国已投运和在建的高铁系统实际影响情况,开发监测装置获得实测数据是最直接的手段。本文在研究已有地磁暴侵害铁路系统报道事件、电网磁暴效应影响分析方法和国内外已有的电网地磁感应电流(GIC)监测装置基础上,首先比较高铁系统与公共电网供电方式不同,分析高铁系统地磁暴效应模式,分析地磁暴以GIC、地电位以及磁场三种形式对高铁系统的侵害,找出高铁地磁暴监测的不同,推导需要监测的参量。其次通过对电网GIC监测装置的改进,确定监测装置设计要求,设计地磁暴产生的GIC、地电位、磁场变化的监测方法。然后提出针对高铁GIC监测的取样和分析算法,利用MATLAB建立高铁牵引网地磁暴侵害模型,分析牵引变压器和自耦变压器受GIC的影响,实例验证小波变换在处理取样信号噪声的可行性以及低通滤波对GIC提取的有效性。最后,对该装置在京广铁路的河南鹤壁东所中的实际安装应用进行研究设计。