对采集数据进行形态学操作，得到内部高能等离子体及电弧外部轮廓的时间-
面积变化曲线。从引弧、稳定燃弧、熄弧及弧后介质恢复四个角度，对不同阶段的电弧面积变化做出定量分析，并探究电弧熄弧阶段电弧内外面积差变化。实验表明，通过分析不同阶段的等离子体形态变化，能够找到电弧平稳燃弧及弧后介质恢复的关键点，为高压等级真空断路器研发设计及后期电弧形态诊断提供进一步参考。 随着我国电力系统的不断发展，真空断路器的生产数量逐渐超过中压SF6开关。由于其体积小、开断寿命长和电
流容量大等优点，真空断路器的应用范围越来越多向高压、超高压扩展。真空电弧是断路器触头断开时，依靠蒸发金属蒸气并电离来维持的低温等离子体，其形成、发展和后熄灭对开断电路有着重要影响。研究真空电弧等离子体的形态特征，对断路器电场、磁场设计有很好的指导作用。 通过对高速摄像机采集到一组真空电弧分析，t= 0.2～6.8 ms 为引弧和稳定燃弧阶段，此阶段电弧形态主要为阴极斑点形成和电弧等离子体充满真个触头间隙，因此时两极不断向间隙补充电子及高能粒子，故此时虽电弧整体轮廓不断增大，但扩散现象并不明显。为更加清晰地展示内外电弧几何形态区别，本文主要对熄灭阶段及弧后介质恢复阶段的电弧形态做出
后期处理，对稳定燃弧阶段的内部高能等离子体形态未做出细节分析。t=6.9ms 开始为真空熄弧阶段，内外面积差开始激增，内部高能等离子体面积逐渐减小，电弧外部轮廓在纵向磁场作用下维持扩散状态，其电弧原始图像与内部高能等离子体分布二值图像如图6。图中可看出内部高能电弧即将从两极分断开来，外部电弧轮廓基本维持在稳定扩散状态。 t = 7.5 ms 以后熄弧阶段开始向弧后介质恢复阶段过渡，内部等
离子面积分布迅速减小，外部电弧轮廓也出现缩小现象，
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。
1、光伏发电系统结构 本文在研究时采用的光伏发电系统等效框图如图1 所示。其中太阳能电池板用于将太阳辐射的能量转化为直流电势，其具体参数及非线性特性等由生产商提供。直流电势须经由DC/DC升压模块以
及DC/AC 逆变器转换为合适的交流电力输送给电气网络。图中的LC 滤波器主要作用是用于限制逆变器得到的交流电中的谐波失真等非线性干扰。 真空断路器利用真空作为灭弧介质以及灭弧后触头间的绝缘介质，得益于其高真空环境，触头间的介电常数是标准大气压下的十倍以上，因此其电流截断能力也远强于普通断路器。然而正因其较强的电流截断能力，真空断路器在操作时易产生较高的过电压，当电路中存在电机、变压器、
电抗器等高电感元件时，容易在这些元件两端形成瞬态高压，损坏电路。随着城市化进程的加速，大型生活小区的形成以及工业生产的集团化和规模化，为提高供电质量，减少线路损耗，需要高压送电直接进入市区的负荷中心，因而要求大量使用占地面积小、安全可靠的高压开关———真空开关。 真空开关是一种以气体分子极为稀少，绝缘强度很高的真空空间为熄弧介质的新型开关。其触头是在密封的真空灭弧室内分、合电路的，切断电
流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可承受多次分、合闸而不降低开断能力，并且不产生高压气体及有毒气体。因此具有：①体积小，重量轻；②动作快，开断容量大；③适合频繁操作;④无火灾及危险，不污染环境；⑤寿命长，维修工作量少等优点。 真空开关的工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低，非常适合我国
的国情，因此得到了普遍的应用。据统计，我国目前在10kV 级断路器中，真空开关占到80%以上。在35kV 级，近几年也占到40%以上。但是，由于真空开关依赖真空实现快速灭弧开断，在检测中也较多出现真空灭弧室漏气、机械特性失调、温升过高等不合格现象，因此在应用真空开关时必须处理好这几个关键问题。1、真空室漏气 真空灭弧室是真空开关的核心部件， 它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有
动、静触头和屏蔽罩，室内有负压，
真空断路器的真空度太低的话，这会对真空断路器的切断能力有一定的影响，还会引起真空断路器的使用寿命不长，如果是遇到那种比较严重的故障的话，这
个很多可能会出现的事故，所以一定要及时的处理这些问题，真空断路器一定要定期检查以及维修，一定要进行定性的测试，一定要保证真空度不会下降，还要做好行程以及跳的测试，当然预防的措施也是少不了的，选择质量好的真空断路器产品注意放电情况，停电维修要进行各项测试保持很好工作的状态。真空断路器的实时监测也是非常的重要，使用电磁波的办法完全是可以达到对真空断路器的监测作用，其次的就是达到工程的标准以及验证，这种
在线监测的装置必须要在整体结构不变的情况下，还有运行工作也是不变的情况下可以进行实时测试工作，真空断路器的灭弧能力很好， 然而，在某些电网条件下，真空断路器关断时产生
的瞬态过电压会对电网中的变压器产生致命影响，导致其使用寿命降低，生产效率下降，甚至可能造成严重的安全事故。真空断路器的瞬态过电压已有大量文献对此进行分析与研究，不过大部分是针对电弧炉等生产设备进行的。由于光伏发电系统内通常利用LC 滤波模块对输出电压进行整流，而此模块也多用于抑制电路内的瞬态响应，因此LC 滤波模块对于控制真空断路器的瞬态过电压是否有着积极影响对于研究光伏系统内的断路器瞬态响应有着
重要意义。本文旨在研究真空断路器的瞬态响应在光伏发电系统中造成的影响，以12kV/1250A 规格的真空断路器为例进行测试，并重点关注光伏器件中的LC 滤波机构在抑制瞬态响应中的作用。
