作为电力系统中重要的控制和保护设备，高压断路器性能的可靠性将直接影响到电力系统的安全与稳定运行。高压断路器的绝大部分事故来源于机械方面的原因，而弹簧操动机构作为高压断路器最主要的开合部件，其运行的可靠性与稳定性直接决定了断路器的性能。针对传统的“定期监测”存在盲目性大、费用高、利用率以及可靠性较低等严重的不足之处，提高高压断路器工作状态的检修水平，进行科学的状态检修，具有重要的经济意义和技术意义。　　针对目前我国在断路器状态检修方面存在的不足，在已有的研究成果基础上，本文针对高压真空断路器的故障诊断展开了相关研究。首先，以弹簧操动机构为例，对高压断路器弹簧操动机构的基本结构和动作原理进行了描述，并确定了主要的监测量。然后，文中设计了一套高压开关柜在线监测与故障诊断系统，包括采样单元和上位机单元两大部分。采样单元是一种基于ARM和FPGA双核的数据采集与通信模块，上位机单元是一个小型工控机系统。C＃是一种可运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言，文中随后着重介绍了基于C＃的上位机软件的设计，主要涉及人机界面的设计、网络通信、串口通信等方面。算法亦为故障诊断中重要的环节之一。最后，文中提出了基于核主元分析的故障诊断算法。鉴于该算法具有非常好的非线性特性，将其应用于高压断路器中，经过统计建模与在线监测两个步骤，可对采样数据进行很好的模式分类，并对潜在故障做出及时的判断。　　现场试验结果表明，本文在详细的理论基础上设计的在线监测与故障诊断系统，能够有效地实现高压断路器的数据采集、存储、处理、运算、通信等功能，满足智能电网故障诊断的要求。