高压喷射式熔断器是最为主要的非限流式熔断器,被广泛的用在电力系统配电网中保护电力变压器和电力线路,其稳定的性能和安全的开断能力至关重要。开断性能是高压喷射式熔断器成功开断的决定性因素,但至今仍有很少对其开断的物理过程有较深入的研究。本文将高压喷射式熔断器的暂态过程分为弧前阶段和燃弧阶段来进行研究。首先,弧前阶段阶段主要利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件计算弧前时间,分别对不同合闸相角和不同时间常数下的短路电流进行弧前温度场仿真。通过分析高压喷射式熔断器熔断件的弧前数学模型及短路电流的变化特点,加载实际的短路电流参数,考虑熔断件熔体的电阻率、热导率等物理参数随温度的变化,忽略焦耳热的热扩散和热辐射等传热因素,仅认为热量只在熔断件之间传导,以熔体最大点温度达到熔体材料熔点时对应的时刻为参考来计算弧前时间。这样既减小仿真计算时间又不失其精确度,以预期开断5kA电流为例并结合弧前时间--电流特性曲线验证此仿真方法的可行性。其次,燃弧阶段主要以开断大短路电流的试验站系统为平台,根据GB/T 15166.3-2008和IEC 60282-2:2008的要求,对几种不同的高压喷射式熔断器样机做了研究性开断试验。从开断试验示波图中提取燃弧阶段的电流、电压数据点,然后求取电弧功率UI的变化曲线,最后利用离散积分的方式求取燃弧过程的电弧能量值。对比分析不同合闸相角、不同额定电流、不同预期开断电流、不同熔断件额定电流等若干因素对开断过程燃弧阶段的电弧电压、电弧功率及电弧能量等特性参量和开断性能的影响。从开断试验示波图中读取相应的弧前时间对比预期开断电流为8kA、12.5kA仿真计算的弧前时间,试验结果和仿真的相对误差都在±5%之内,且预期开断电流越大,仿真误差越小;同一组开断试验,不同合闸相角的相对误差为0°合闸相角<135°合闸相角<90°合闸相角。这再次验证该仿真模型对于大短路电流的可行性与正确性。最后,本文较系统的研究了高压喷射式熔断器开断短路电流时的整个暂态过程,分析了其暂态过程的物理现象和各特性参量的变化,为熔断件的选择、熔管的匹配、使用过程中带来的热效应和开断过程的性能提供参考依据,为熔断器产品的开发改进提供了参考,有着重要的理论意义和应用价值。