并通过模拟灭弧室真空测量实验对分析结果进行验证，借此探索出真空断路器灭弧室内真空度与灭弧室外电场电位间的对应关系，为实现真空断路器高真空度在线监测和状态评估提供参考。目前真空断路器凭借着优越的性能而在中压领域得到广泛普及，并且正在不断地向低压领域和高压领域进军，而真空灭弧室又被视为真空断路器的核心部件，因此真空灭弧
室的研制和开发被学者们给予高度的重视。随着当今大气环境质量问题越来越引起人们的高度重视，真空断路器在未来完全替代SF6 断路器将成为发展的必然趋势。真空灭弧室对电弧的控制是通过电流流过触头时产生磁场来实现的，不同结构的触头可以产生不同方向的磁场。一种是产生横向磁场并施加在真空电弧上来驱使集聚型电弧在洛伦兹力的作用下在触头的表面以极高的速度旋转，减小阴极斑点和阳极斑点对电极表面的烧蚀时间;另一种是产
生纵向磁场并施加在真空电弧上以减小电弧的电流密度，使真空电弧在大电流情况下仍然保持扩散形态。目前纵向磁场触头结构在开断大电流的真空灭弧室中应用十分普遍，他具有结构简单，制造及加工成本低，可靠性高等优点。 早期的纵磁触头结构可以产生均匀的纵向磁场，使真空电弧在电流较大的情况下仍然可以保持扩散形态，减少电弧集聚导致触头烧蚀的几率，但是随着开断电流的继续增大，触头产生的纵向磁场不能有效的控制
真空电弧形态以至于触头表面仍然会出现较为严重的烧蚀情况。铁芯的加入大大的提高了纵向磁场的强度，使同样结构的触头可以产生更强的纵向磁场，从而有效的控制了真空电弧形态，提高了真空灭弧室的可靠性。然而铁芯的加入在提高纵向磁场强度的同时也带来了一些负面的影响，在电流过零时磁场不能迅速消退，即电流过零时带铁芯的触头结构较不带铁芯的触头结构剩余磁场较大，这将抑制了触头间隙中等离子体的快速散去，在恢复电压的作用
下极易发生复燃导致触头不能成功开断
使用分体式真空断路器也存在一定的不利因素。 要是在操作的过程中采取电磁式操作机构的真空断路器的话会导致真空度降低的速度增加，因为操
作连杆的传动距离通常都会很大，从而给开关的同期、跳、超行程等机械特性带来不利的影响。三、处理方法 1、一般情况的处理 在长时间的运转之下超出了规定范围值时往往会造成断路器的拒合据分，此时务必要换上合格零件；断路器误分的时候，不仅仅要封堵漏雨点，在输出拐臂联杆上安装密封胶套，还要在开启机构箱里面安装上的加热驱潮装置以做好防范工作；断路器直流电阻增大的时候要调整灭弧室触头开距和
超行程在必要的时候采取更换灭弧室；断路器合闸跳时间增大的时候要检查触头簧、拐臂、轴销间隙以及传动机构，做好及时的调整和更换；当断路器灭弧室断开的时候要对没有达到真空度要求值的真空灭弧室进行处理 2、在断路器真空泡真空度降低的时候的处理方法和预防措施 在断路器停电检修时务必对断路器进行真空度测试，只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可。 处理方法： 1)在断路
器停电检修时务必对断路器进行真空度测试，只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可；2)当真空度受到不利因素的影响出现下降的时候要及时的用新的合格的真空泡进行更换，与此同时及时的对行程、同期、跳等进行试验；3)分析统计极限开断电流值。在通常的运行状态下要针对真空断路器的开断操作和短路开断状况做好实时的记录以便及时的发现问题，解决问题。 预防措施： 1)当前真空断路器型号多种多样，生
产的质量也有好有坏，一些的真空断路器装备不完备常常增加了维护与检修的困难。由于这些原因，在采购真空断路器的时候务必要看准真空短路器的型号，购买主流厂家的产品； 2)选用本体与操作机构一体的真空断路器； 3)运行人员务必要严格的真空断路器的工作状况，特别要将注意点放在断路器真空泡外部上，看它是不是出现放电；另外还要注意检查玻璃外壳真空泡，仔细观看它的内部表面和开断电流时弧光的颜色
变化情况，通常情况下该外壳真空泡内部表面颜色不再明亮或者是开断电流时弧光的颜色变化为暗红色时常常表明了该真空泡的真空度已经下降，务必要及时的断开电源进行更换； 4)在停电检修的过程中要注意断路器的特性测试，这样才能保证断路器正常运转； 5)对灭弧室进行42kv的工频耐压试验是检测灭弧室合理有效的方法。基于屏蔽罩电位测量真空度的方法，是真空断路器真空度在线检测方法中的一个主要研
究方向。但是，目前还没有一个基于本方法的实用高真空度测量系统。为了进一步探究断路器屏蔽罩电位与真空度间的关系，本文借助于由克-莫方程建立的相对介电常数-压强间的关系，通过有限元分析工具对不同压强下的真空断路器进行二维电场分析。
主要是由于触头分开后残余粒子定向移动引起。经过此阶段后，内部等离子体维持这一状态而外部电弧开始对外扩散，并在电流过零点以前扩散完全。从二值图像中可以看出，剩余粒子对电弧重燃起到很大作用。 3.3、对比实验 文中高速摄像机采集的电弧图像为垂直拍摄方式，其中涉及到光强叠加与电弧径向分布不均等问
题。在扩散型电弧数字采集过程中，图像中内部电弧达到光强饱和边缘，但未超出实验可分析的灰度差范围。为保证电弧等离子体几何形态特征提取的准确性，特采集小电流扩散型电弧图像作为对比实验，这里只分析熄弧阶段的电弧等离子体特征，电弧熄弧阶段等离子体形态如图8。经过对电弧图像去噪声及形态学处理，计算外部轮廓与内部高能等离子体形态分布，其时间-面积曲线如图9本文利用高速摄像机采集真空断路器断开时电弧形态，通过图
像去噪、数字图像形态学操作，用选定特殊阈值的方法对电弧外在轮廓及内部高能等离子几何形状(主要为面积形状) 进行统计说明，同时分析了内部高能等离子体与电弧外在轮廓的关系，得到以下结论： (1)伴随着真空电弧引弧、平稳燃弧、熄弧及弧后介质恢复四阶段，电弧等离子体面积形态可分为平稳扩散、迅速减小和后期维持三个阶段。在平稳扩散阶段内部高能等离子体不断得到补充，与电弧轮廓同比例增加。面积迅速减小阶
段，触头逐渐停止向间隙提供粒子，内部电弧在磁场作用下被扩散至周围，电弧开始熄灭。后期维持阶段主要表现为残余粒子和电荷鞘层。随着残余粒子的消散，介质恢复不断得到加强，此阶段的电弧形态直接影响着重燃与否。 (2)通过电弧内外面积差，可以看出真空断路器是否熄弧完全。高效的分断电弧表现为，电流过零点之后，面积差迅速增大，高能等离子体得不到有效补充; 达到峰值后，面积差迅速减小，使得残余粒子快速扩
散，为介质恢复提供条件。 真空开关电弧等离子体几何形态研究为真空技术网首发，转电力系统运行中经常发生分、合闸线圈烧毁事故。当电气设备发生事故时，如果因高压真空断路器分闸回路断线出现真空断路器拒动现象，将使事故扩大，造成越级分闸致使大面积停电，甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时，虽然所造成的危害比分闸回路完整性破坏时要小一些，但它也使得线路不能正常送电，妨碍了供电
可靠性的提高。所以很有必要对真空断路器线圈烧毁原因进行分析，积累了事故处理经验，提出防范措施和技术改进，为断路器检修工作提供工作参考。 
众所周知，跳、合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。跳、合闸线圈的烧毁，主要是由于跳、合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使跳、合闸线圈长时间通电造成的。一、分闸线圈长时间通电的原因 1、断路器拒分 控制回路正常时，断路器出现拒分的
故障均为连杆机构问题，死点调整不当，使断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣，使线圈过载，造成分闸线圈烧毁。 2、分闸电磁铁机械故障 线圈松动造成断路器分闸时电磁铁芯位移，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁。或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。 3、辅助开关分合闸状态位置调整不当 在断路器分合闸状态时，应调整
辅助开关使其指示到标示的范围内，然而实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器分合闸的初始状态，而辅助开关分合位置的初始状态未做相应的调整，将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。 4、分闸控制回路辅助开关接点使用不当 分闸控制回路上接有一对延时动合接点，该延时目的是为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器合闸时间极短，远小于断
路器的分闸时间，断路器未来得及脱扣时就已合闸到位，此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。相反，该延时接点在分闸过程中，由于辅助开关动静触头绝缘间隙较小，经常出现拉弧现象，频繁拉弧，久而久之使辅助开关的触头烧毁，继而引起分闸线圈烧毁。 5、分闸回路电阻偏大 分闸线圈回路绝缘降低，或是线路过细造成电阻偏大，使得分闸回路电压有衰减，导致控制电压达不到线圈分闸电压动作值，分
闸线圈长期带电，线圈烧毁。二、防止分闸线圈烧毁的措施 (1) 将分闸回路的延时动合接点改接为一对普通的常开接点，经常检查辅助开关的接点及辅助开关的拐臂螺丝，正确调整辅助开关的位置，使辅助开关与断路器分合闸位置正确、有效地配合。 (2) 固定好分闸线圈，经常检查分闸线圈的铁芯有无卡涩。 (3) 每年的检修工作中，正确调整好断路器的连杆机构，经常检查断路器的自由脱扣是
否正常，断路器的低电压动作试验是否在额定电压的30%-65%时可靠跳闸。
