随着电力系统的不断发展，系统容量的不断提高，对高压电器行业提出了更高的要求。对断路器灭弧室内电场的计算机辅助计算和分析，不仅可以缩短产品设计周期、减少试验的费用和盲目性，也为设计、研制和开发新产品创造了良好的条件。因此，如何采用先进的计算机技术和科学的计算方法对断路器的电场进行精确的计算成为断路器研究中的主要内容之一。 本文采用有限元法对高压SF<,6>断路器灭弧室内电场分布进行数值仿真求解，计算分析了灭弧室内部动、静触头在开断过程中不同行程下电场分布情况，得到了全场域最大场强所在位置，以及沿动静主触头、弧触头表面的沿面场强分布，研究了灭弧室内部绝缘的主要影响因素，并将仿真结果进行可视化处理。在此基础上进行灭弧室电场逆问题求解，实现灭弧室内部触头结构综合优化设计。在基于电场逆问题求解的灭弧室触头优化设计中分别采用零阶方法和一阶方法，并以动静触头几何结构为优化设计变量，以灭弧室内部电场强度最小为优化设计目标函数，循环迭代次数为优化停止准则，进行灭弧室结构优化设计，实现灭弧室结构综合优化以提高灭弧室电场均匀度。并将优化设计结果与产品结构进行对比分析，证明了优化设计方案的可行性和有效性。另外，本文还对喷口材料和SF<,6>气体含量等因素对高压SF<,6>断路器绝缘的影响进行了数值计算与分析。分析了影响高压SF<,6>断路器灭弧室绝缘性能的各种因素，为改善高压SF<,6>断路器的绝缘特性和产品结构优化设计提供了理论和设计参考依据。