對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作，得到內(nèi)部高能等離子體及電弧外部輪廓的時(shí)間-
面積變化曲線。從引弧、穩(wěn)定燃弧、熄弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)四個(gè)角度，對(duì)不同階段的電弧面積變化做出定量分析，并探究電弧熄弧階段電弧內(nèi)外面積差變化。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)分析不同階段的等離子體形態(tài)變化，能夠找到電弧平穩(wěn)燃弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)的關(guān)鍵點(diǎn)，為高壓等級(jí)真空斷路器研發(fā)設(shè)計(jì)及后期電弧形態(tài)診斷提供進(jìn)一步參考。  隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，真空斷路器的生產(chǎn)數(shù)量逐漸超過(guò)中壓SF6開(kāi)關(guān)。由于其體積小、開(kāi)斷壽命長(zhǎng)和電
流容量大等優(yōu)點(diǎn)，真空斷路器的應(yīng)用范圍越來(lái)越多向高壓、超高壓擴(kuò)展。真空電弧是斷路器觸頭斷開(kāi)時(shí)，依靠蒸發(fā)金屬蒸氣并電離來(lái)維持的低溫等離子體，其形成、發(fā)展和后熄滅對(duì)開(kāi)斷電路有著重要影響。研究真空電弧等離子體的形態(tài)特征，對(duì)斷路器電場(chǎng)、磁場(chǎng)設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。 通過(guò)對(duì)高速攝像機(jī)采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩(wěn)定燃弧階段，此階段電弧形態(tài)主要為陰極斑點(diǎn)形成和電弧等離子體充滿真?zhèn)€觸頭間隙，因此時(shí)兩極不斷向間隙補(bǔ)充電子及高能粒子，故此時(shí)雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴(kuò)散現(xiàn)象并不明顯。為更加清晰地展示內(nèi)外電弧幾何形態(tài)區(qū)別，本文主要對(duì)熄滅階段及弧后介質(zhì)恢復(fù)階段的電弧形態(tài)做出
后期處理，對(duì)穩(wěn)定燃弧階段的內(nèi)部高能等離子體形態(tài)未做出細(xì)節(jié)分析。t=6.9ms 開(kāi)始為真空熄弧階段，內(nèi)外面積差開(kāi)始激增，內(nèi)部高能等離子體面積逐漸減小，電弧外部輪廓在縱向磁場(chǎng)作用下維持?jǐn)U散狀態(tài)，其電弧原始圖像與內(nèi)部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內(nèi)部高能電弧即將從兩極分?jǐn)嚅_(kāi)來(lái)，外部電弧輪廓基本維持在穩(wěn)定擴(kuò)散狀態(tài)。  t = 7.5 ms 以后熄弧階段開(kāi)始向弧后介質(zhì)恢復(fù)階段過(guò)渡，內(nèi)部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現(xiàn)縮小現(xiàn)象，

并通過(guò)模擬滅弧室真空測(cè)量實(shí)驗(yàn)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，借此探索出真空斷路器滅弧室內(nèi)真空度與滅弧室外電場(chǎng)電位間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)真空斷路器高真空度在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估提供參考。目前真空斷路器憑借著優(yōu)越的性能而在中壓領(lǐng)域得到廣泛普及，并且正在不斷地向低壓領(lǐng)域和高壓領(lǐng)域進(jìn)軍，而真空滅弧室又被視為真空斷路器的核心部件，因此真空滅弧
室的研制和開(kāi)發(fā)被學(xué)者們給予高度的重視。隨著當(dāng)今大氣環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越引起人們的高度重視，真空斷路器在未來(lái)完全替代SF6 斷路器將成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。真空滅弧室對(duì)電弧的控制是通過(guò)電流流過(guò)觸頭時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不同結(jié)構(gòu)的觸頭可以產(chǎn)生不同方向的磁場(chǎng)。一種是產(chǎn)生橫向磁場(chǎng)并施加在真空電弧上來(lái)驅(qū)使集聚型電弧在洛倫茲力的作用下在觸頭的表面以極高的速度旋轉(zhuǎn)，減小陰極斑點(diǎn)和陽(yáng)極斑點(diǎn)對(duì)電極表面的燒蝕時(shí)間;另一種是產(chǎn)
生縱向磁場(chǎng)并施加在真空電弧上以減小電弧的電流密度，使真空電弧在大電流情況下仍然保持?jǐn)U散形態(tài)。目前縱向磁場(chǎng)觸頭結(jié)構(gòu)在開(kāi)斷大電流的真空滅弧室中應(yīng)用十分普遍，他具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及加工成本低，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。  早期的縱磁觸頭結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生均勻的縱向磁場(chǎng)，使真空電弧在電流較大的情況下仍然可以保持?jǐn)U散形態(tài)，減少電弧集聚導(dǎo)致觸頭燒蝕的幾率，但是隨著開(kāi)斷電流的繼續(xù)增大，觸頭產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)不能有效的控制
真空電弧形態(tài)以至于觸頭表面仍然會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的燒蝕情況。鐵芯的加入大大的提高了縱向磁場(chǎng)的強(qiáng)度，使同樣結(jié)構(gòu)的觸頭可以產(chǎn)生更強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)，從而有效的控制了真空電弧形態(tài)，提高了真空滅弧室的可靠性。然而鐵芯的加入在提高縱向磁場(chǎng)強(qiáng)度的同時(shí)也帶來(lái)了一些負(fù)面的影響，在電流過(guò)零時(shí)磁場(chǎng)不能迅速消退，即電流過(guò)零時(shí)帶鐵芯的觸頭結(jié)構(gòu)較不帶鐵芯的觸頭結(jié)構(gòu)剩余磁場(chǎng)較大，這將抑制了觸頭間隙中等離子體的快速散去，在恢復(fù)電壓的作用
下極易發(fā)生復(fù)燃導(dǎo)致觸頭不能成功開(kāi)斷

使觸頭在閉合碰撞時(shí)得以緩沖，把碰撞的動(dòng)能轉(zhuǎn)彈性勢(shì)能，抑制觸頭的彈跳。(4)為分閘提供一個(gè)加速力。當(dāng)接觸壓力大時(shí)，動(dòng)觸頭得到較大的分閘力，容易拉斷會(huì)鬧熔焊點(diǎn)，提高分閘初始的加速度，減少燃弧時(shí)間，提高分?jǐn)嗄芰?。觸頭接觸壓力是一個(gè)很重要的參數(shù)，在產(chǎn)品的初始設(shè)計(jì)中要經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證、試驗(yàn)才選取得比較合適。如觸頭壓力選得太小，滿足不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度要求也需要提高，技術(shù)上不經(jīng)濟(jì)。接觸行程真空斷路器毫無(wú)例外地采用對(duì)接式接觸方式。動(dòng)觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進(jìn)了，觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時(shí)稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程，就是開(kāi)關(guān)觸頭碰觸開(kāi)始，觸頭壓簧施力端繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至終結(jié)的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱壓縮行程。接觸行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)為一體的規(guī)模型企業(yè)，公司技術(shù)力量雄厚，設(shè)備配套完善，產(chǎn)品型號(hào)多樣，隨著公司的不斷發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)、制作精良、造型美觀，是現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的理想的配套產(chǎn)品，其中戶內(nèi)（外）真空斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計(jì)量箱等一系列高低壓電氣產(chǎn)品暢銷全國(guó)各地我們以“科技興業(yè)，質(zhì)量創(chuàng)牌，誠(chéng)經(jīng)營(yíng)，優(yōu)良服務(wù)”的企業(yè)宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè)，為廣大新老用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的服務(wù)而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標(biāo)，真誠(chéng)歡迎新老朋友惠顧，共創(chuàng)美好未來(lái)。壓而向?qū)佑|頭提供接觸壓力；二是保證在運(yùn)行磨損后仍然保持一定的接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開(kāi)距的20％～30％左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。真空斷路器的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，觸頭合閘彈簧設(shè)計(jì)成即使處于分閘位置，也有相當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，有預(yù)壓力。這是為使合閘過(guò)程中，當(dāng)動(dòng)觸頭尚未碰到靜觸頭而發(fā)生預(yù)擊穿時(shí)，動(dòng)觸頭有相當(dāng)力量抵抗電動(dòng)力，而不致于向后退縮；當(dāng)觸頭碰接瞬間，接觸壓力陡然躍增至預(yù)壓力數(shù)值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動(dòng)斥力，并使接觸初始就有良好狀態(tài)；隨著接觸行程的前進(jìn)，觸頭間的接觸壓力逐步增大，接觸行程終結(jié)時(shí)，接觸壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值。接觸行程不包括合閘彈簧的預(yù)壓縮量程，它實(shí)際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。合閘速度平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預(yù)擊穿時(shí)間長(zhǎng)，電弧存在的時(shí)間長(zhǎng)，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，降低滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產(chǎn)生合閘彈跳，操動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出功也要增大，對(duì)滅弧室和整機(jī)機(jī)械沖擊大，影響產(chǎn)品的使用可靠性與機(jī)械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。分閘速度斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開(kāi)相在電流趨近于0前2～3ms時(shí)能開(kāi)斷故障電流；否則首開(kāi)相不能開(kāi)斷而延續(xù)至下一相，原來(lái)首開(kāi)相變?yōu)楹箝_(kāi)相，燃弧時(shí)間加長(zhǎng)了，增加了開(kāi)斷的難度，甚至使開(kāi)斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動(dòng)過(guò)劇亦容易產(chǎn)生重燃，所以分間速度亦應(yīng)考慮這方面因素。