主要是由于觸頭分開(kāi)后殘余粒子定向移動(dòng)引起。經(jīng)過(guò)此階段后，內(nèi)部等離子體維持這一狀態(tài)而外部電弧開(kāi)始對(duì)外擴(kuò)散，并在電流過(guò)零點(diǎn)以前擴(kuò)散完全。從二值圖像中可以看出，剩余粒子對(duì)電弧重燃起到很大作用。  3.3、對(duì)比實(shí)驗(yàn)  文中高速攝像機(jī)采集的電弧圖像為垂直拍攝方式，其中涉及到光強(qiáng)疊加與電弧徑向分布不均等問(wèn)
題。在擴(kuò)散型電弧數(shù)字采集過(guò)程中，圖像中內(nèi)部電弧達(dá)到光強(qiáng)飽和邊緣，但未超出實(shí)驗(yàn)可分析的灰度差范圍。為保證電弧等離子體幾何形態(tài)特征提取的準(zhǔn)確性，特采集小電流擴(kuò)散型電弧圖像作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，這里只分析熄弧階段的電弧等離子體特征，電弧熄弧階段等離子體形態(tài)如圖8。經(jīng)過(guò)對(duì)電弧圖像去噪聲及形態(tài)學(xué)處理，計(jì)算外部輪廓與內(nèi)部高能等離子體形態(tài)分布，其時(shí)間-面積曲線如圖9本文利用高速攝像機(jī)采集真空斷路器斷開(kāi)時(shí)電弧形態(tài)，通過(guò)圖
像去噪、數(shù)字圖像形態(tài)學(xué)操作，用選定特殊閾值的方法對(duì)電弧外在輪廓及內(nèi)部高能等離子幾何形狀(主要為面積形狀) 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，同時(shí)分析了內(nèi)部高能等離子體與電弧外在輪廓的關(guān)系，得到以下結(jié)論：  (1)伴隨著真空電弧引弧、平穩(wěn)燃弧、熄弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)四階段，電弧等離子體面積形態(tài)可分為平穩(wěn)擴(kuò)散、迅速減小和后期維持三個(gè)階段。在平穩(wěn)擴(kuò)散階段內(nèi)部高能等離子體不斷得到補(bǔ)充，與電弧輪廓同比例增加。面積迅速減小階
段，觸頭逐漸停止向間隙提供粒子，內(nèi)部電弧在磁場(chǎng)作用下被擴(kuò)散至周圍，電弧開(kāi)始熄滅。后期維持階段主要表現(xiàn)為殘余粒子和電荷鞘層。隨著殘余粒子的消散，介質(zhì)恢復(fù)不斷得到加強(qiáng)，此階段的電弧形態(tài)直接影響著重燃與否。  (2)通過(guò)電弧內(nèi)外面積差，可以看出真空斷路器是否熄弧完全。的分?jǐn)嚯娀”憩F(xiàn)為，電流過(guò)零點(diǎn)之后，面積差迅速增大，高能等離子體得不到有效補(bǔ)充; 達(dá)到峰值后，面積差迅速減小，使得殘余粒子快速擴(kuò)
散，為介質(zhì)恢復(fù)提供條件。  真空開(kāi)關(guān)電弧等離子體幾何形態(tài)研究為真空技術(shù)網(wǎng)首發(fā)，轉(zhuǎn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生分、合閘線圈燒毀事故。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生事故時(shí)，如果因高壓真空斷路器分閘回路斷線出現(xiàn)真空斷路器拒動(dòng)現(xiàn)象，將使事故擴(kuò)大，造成越級(jí)分閘致使大面積停電，甚至造成電力設(shè)備燒毀、火災(zāi)等嚴(yán)重后果。而合閘回路完整性破壞時(shí)，雖然所造成的危害比分閘回路完整性破壞時(shí)要小一些，但它也使得線路不能正常送電，妨礙了供電
可靠性的提高。所以很有必要對(duì)真空斷路器線圈燒毀原因進(jìn)行分析，積累了事故處理經(jīng)驗(yàn)，提出防范措施和技術(shù)改進(jìn)，為斷路器檢修工作提供工作參考。