为了达到提高高压断路器运行可靠性和维护经济性,以及更好的开展设备的状态检修的目的,可以通过对断路器实施在线监测,以掌握设备的运行工况及其状态变化趋势,从而对设备的状态进行合理评估。在线监测系统的建立可以更加准确的测量断路器各个状态参量,并且尽量提高系统的经济性和实用性,为断路器的故障预测提供更加有效的信息。本文选取了断路器机械特性、触头电寿命和真空开关的真空度三个状态参量作为研究对象,总结分析了其物理意义及断路器在线监测系统中的相关信号的采集和处理办法,完成了在线监测功能的硬件和软件设计。通过分析断路器机械特性参数的物理意义,采用霍尔传感器监测分、合闸线圈电流和位移式差动传感器测量行程的方法,实现对断路器时间行程曲线的采样,从而判断断路器的机械状态。分析了断路器动触头电寿命的预测原理,采用相对电寿命法,给出对应于不同开断电流的开断次数的计算公式,以及相对电寿命的计算公式,累计每次开断对应的触头电寿命损耗,预测触头电寿命。耦合电容法的使用是根据已有的真空灭弧理论,对真空开关真空度进行在线监测。本文设计了一套以PIC16F887单片机作为核心的断路器在线监测系统,软件部分由主程序、数据采集模块、数据处理模块、通讯模块等组成,采用结构化和模块化设计,以实现断路器状态的在线监测功能。以真空断路器3AF (ZN12-1250-31.5)作为被测试设备,采用设计的在线监测系统对其进行试验,实现了断路器时间行程曲线的实时显示,完成了分、合闸时间、行程的采集,速度的计算和对真空灭弧室真空度的实时监测。总之,断路器在线监测系统稳定性较高,测试方法可行,所选元件性能可靠,性价比较高。基于可靠性和经济性的考虑,开展断路器的在线监测势在必行,意义也十分重大。