在高压电器或装置的绝缘和开断特性的研究中,大量涉及到开域电场的计算与分析问题,而模拟电荷法(CSM)对开域场的计算具有独到的优点.然而,CSM在处理多重介质、薄电极以及方法的程序化实现等方面尚存在许多问题.该论文针对这些问题进行了深入研究.首先,该文介绍了模拟电荷法的基本原理,针对传统模拟电荷法解决多重介质电场时存在的技术问题,该文提出一种新的模拟电荷法——区域模拟电荷法.其基本原理是根据电气设备的结构及绝缘材料的特性将其空间场域划分为多个不同的区域.每一区域内的电场和电位仅由离散在该区域周围的模拟电荷求解.该文将上述方法结合起来对断路器的电场进行优化计算.并将计算结果与有限元法的计算结果进行了分析比较.实例计算表明区域模拟电荷法、薄电极边界置换法很好地解决了多重介质及薄电极问题,改进后的优化方法亦获得了预期的优化效果.