[真空断路器"因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名其具有体积小，重量轻，适用于频繁操作，灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及，真空断路器是3-10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置。
真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生 接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受各种故障开断时。
压力低于一个大气压的气体稀薄的空间，称为真空空间，真空度越高即空间内气体压强越低，真空度的单位有三种表示方式:托(即1个mm柱高)，毫巴(103bar)或帕(帕斯卡:Pa)，(1托=131，6Pa，1毫巴=100Pa)我们通常所说真空灭弧室内部的真空度要达10-4托是指灭弧室内的气体压强仅为"万分之。
亦即是1，31x10-2Pa，"派森定理"亦有译为"巴申定律"，是指间隙电压耐受强度与气体压力之间的关系，图1表示派森定理的关系曲线呈"V"字形，即充气压力的增加或降低，都能提高极间间隙绝缘强度，其击穿机理至今还不清楚。
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，
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
真空触头机构连入换流回路的阻抗是影响换流效率的关键因素。实验表明，混合型中压直流真空断路器可以成功满足舰船中压直流电力系统负荷和保护分断的要求。光控真空断路器模块应用于多断口真空断路器对电源可靠性和低功耗提出了更高的要求，为此进行了光控真空断路器模块低功耗自具电源模块设计。分析了自具电源的工作原理，优化设计了其取电电磁感应线圈(取电CT)的结构。电容器充电模块从电路结构，器件选型，转变工作方式等降低其工作时损耗。建立了永磁机构操动电容充放电特性模型，分析得到低损耗的 间歇控制策略。进行了智能控制器低功耗设计，实现了在线低功耗控制策略和离线休眠工作方式。 通过试验验证，优化后的取电CT工作范围在200A~3000A，满足在线自具电源模块工作，整体自具电源正常工作时损耗做到了300mW，满足电网停电3周，自具电源系统仍能驱动光控真空断路器动作。设计的自具电源满足系统对断路器的可靠性和智能性的要求。引言真空断路器应用真空作为灭弧及绝缘介质，熄弧能力强、体积小、重量轻，使用寿命长，无火灾危险，不污染环境，因此广泛应用于中压领域。但由于真空击穿电压与间隙长度间的饱和效应，单断口真空开关无法应用于更高电压等级，多断口真空开关可以弥补这一缺点。已经对多断口真空断路器的动、静态绝缘特性及动态均压问题研究多年，参文通过引入“击穿弱点”概避雷器，熔断器，穿墙套管，绝缘子，电流互感器，高压电力计量箱等一系列高低压电气产品畅销全国各地我们以“科技兴业，质量创牌，诚经营，优良服务”的企业宗旨；一直致力于追求卓越的民族电气工业，为广大新老用户提供优质的产品和良好的服务而不懈努力，您的满意始终是我们追求的目标，真诚欢迎新老朋友惠顾，共创美好未来。念和概率统计方法建立了双断口及多断口真空开关的静态击穿统计分布模型，得出三断口真空灭弧室的击穿概率比单断口真空灭弧室更低，并通过试验验证。参文分析并验证了均压电容对多断口真空断路器静动态均压效果。参文分析了双断口真空开关开断机理与关键因素。传统的多断口真空开关采用的是传统操动机构，整个操动系统的环节多.累计运动公差大而且响应缓慢，可控性差，效率低，各断口的动作同期性较差，不能满足多断口真空断路器的同期性和可靠性的要求。参文提出了基于模块化串联技术构成的多断口真空断路器实现策略：采用永磁机构操动，光纤隔离控制，模块高电位操动，分散性小，可靠性高，体积小，易于串并联。传统的簧操动机构采用220V交流电控制电磁操动机构脱扣。永磁操动机构的电源主要有站内直流电源、电容器组、蓄电池或者锂电池，来对合、分闸线圈放电[10]，但这些电源设计都是低电位电源供电，最终电源都是220V市电供电，基于光控真空断路器模块处于高电位，自具电源模块采用高压母线电流取电，解决了高电位供电问题。光控真空断路器模块采用电流取电与蓄电池储存电能联合为整套控制系统浮地供电，由于电流取电磁性元件的非线性限制了取电工作范围和取电功率，所以需要对光控真空断路器模块低功耗自具电源模块进行研究，满足在线充电和离线长时间维持供电的要求。本文对电源模块的电磁感应线圈部分进行了优化设计，以获取更宽的工作范围和输出功率。