断路器的开断过程是一个包含了光学、电磁学、材料学、热力学和流体力学等学科的复杂过程，单纯的理论计算目前还不足以完全描述其开断机理，其研发和测试主要是通过试验进行的，合成回路试验法是断路器研发和测试的主要平台。本文的研究目标是通过对合成试验电流引入法和短路开断过程等效性的分析研究，计算并确定合成试验回路电路结构及回路参数，进而为断路器合成试验基地的建设提供理论依据。本文首先针对为满足真空断路器下试验电流为20kA、31.5kA、40kA和50kA以及SF6断路器下试验电流为20kA，试验电压为40.5kV、72.5kV和126kV，试验方式为T100s和T100a的试验能力进行了需求分析，对126kV/50kA合成试验回路方案从试验等价性和运行可靠性两方面进行了分析比较，确定采用并联电流引入法作为126kV/50kA合成试验回路的试验方法。针对电流源，从进行研究性试验和节省投资的角度考虑，确定采用L-C振荡的方式作为电路方案，得到了电流回路参数的计算和设计方法，设计结果满足真空断路器和SF6断路器试验的需要，由此确定了电流回路的电路结构和元件参数，并在考虑减少线路损耗的基础上采用熔断器保护主电容器的方案，得到了熔断器设计参数。同时为保证合成试验的可扩展性，采用用正弦大半波模拟带直流分量的T100a试验方式的思路对电流源进行了扩容设计方法的研究，计算得到了扩容的设计参数。最后通过对IEC标准规定的TRV包络线特征参数的分析，考虑到采用四参数表征TRV的要求，针对计算TRV波形的5个微分方程组含有7个未知量的问题，采用无量纲的思路对电路进行了简化，编程计算得到了电压源回路参数，并采用电子电路对计算结果进行了模拟试验，通过比较发现按照无量纲思路计算得到的TRV波形正确，偏差较小，同时在考虑到设备调节方便的基础上根据运行的工况给出了电压回路元件的订货技术条件，从而得到了电压回路的设计思路和方法，该方法可以用于任意电压等级的合成回路电压源参数计算和设计。本文的方法和结论应用到了126kV/50kA合成试验回路的建设中，完成了合成试验回路的主设备采购和上塔以及施工设计，合成回路的其他设备正在建设中。