真空开关作为电力系统中控制和保护的重要设备之一,它的性能高低直接决定了电网运行的安全与否,特别是在高电压、大电流领域的应用,更是迫切需要开展真空开关基础理论相关技术研究。真空开关主要通过操动机构带动灭弧室内的动静触头完成分合闸动作。分闸过程中在动、静触头之间不可避免会产生电弧,如何实现对电弧进行有效的控制并保证电弧能成功熄灭是该领域研究的关键,因此,开展电弧基础理论调控理论研究,实现真空开关在不同领域的应用具有重要的研究意义。电弧特性主要包括静态特性和动态特性。其中动态特性对开关的综合性能有着重要的影响。由于真空灭弧室的特殊性,给动态特性的研究带来了重大挑战。一方面,操动机构的运动参数具有速度快,运行时间短等特点,给诊断带来了困难,现有的诊断技术存在安装精度低、易受外界因素干扰等局限;另一方面真空电弧是在屏蔽罩中产生,难以实现电弧动态图像的采集。为了研究电弧的动态特性,势必首先实现操动机构运动参数的高精度诊断,同时需要实现在操动机构作用下的电弧图像动态过程有效采集。基于此,本文选用不带屏蔽罩的玻璃真空灭弧室进行电弧实验,完善了真空开关电弧实验平台,实现电弧的产生并通过高速摄像机采集分闸过程中电弧序列图像。基于LabVIEW中的IMAQ Vision模块对电弧图像进行处理,预处理中使用RGB加权平均法进行灰度化,用中值滤波算法去除噪声,然后运用IMAQ Vision模块中的直边查找方法检测出电弧的上、下边缘,准确定位每帧图像的触头位置。由于分闸过程时间极短,可用平均速度代替瞬时速度,算出相邻帧间触头位移差,利用公式v=s/t得到分闸速度。文中第五章通过LabVIEW检测出电弧燃烧过程中的电弧面积,结合分闸速度、电弧面积及电流等相关参数,分析分闸过程电弧形态的演变以及分闸速度对电弧形态的影响。实验结果表明,本文提出的基于LabVIEW操动机构运动参数检测方法能够有效检测出分闸速度,具有编程简捷,运算效率高等特点。与传统方法相比,该方法测量精度提高了 9.1%。并实现了在操动机构作用下的电弧图像几何形态变化特性分析,得到了操动机构分闸过程中电弧面积变化曲线,为进一步电弧动态特性分析提供了实验技术基础。