多断口真空断路器避免了真空长间隙饱和效应,可以充分发挥真空短间隙绝缘恢复速度快的优点,被认为是在中高压领域替代SF₆断路器的一种可能,近年来成为高压电器领域的研究热点。研究者在试验中发现多断口真空断路器在开断过程中会出现各断口分压不均现象,分压不均会导致串联开关不能成功开断,限制了其开断能力。为解决这一问题,本文提出在现有结构的基础上,增加外部磁场对燃弧阶段电弧进行控制的方法,达到各断口弧后动态电压均压的目的。为此,本文采用理论分析、仿真与试验相结合的方法对多断口真空断路器动态电压分布非同期磁场调控进行了研究。首先对多断口均压方法研究现状和多断口磁场调控研究现状进行了综述,介绍了国内外研究者在此方向上的研究成果,总结发现此前研究者多利用同期控制的磁场,而非同期磁场调控的方法鲜见报道。为此本文提出了采用非同期外加磁场调控方案来改善动态电压分布不均的问题,理论分析了各类型触头自身产生的磁场和外部施加的磁场分别对真空电弧所产生的影响,为外加磁场调控措施提供了理论支撑。利用ANSYS Electronics Desktop、Simulink等仿真软件,对各类触头和亥姆霍兹线圈产生的磁场进行了仿真,验证了理论分析的正确性。同时对不同触头和外加磁场组合方式产生的磁场分布情况进行了对比分析,结果表明,采用纵磁触头和外加纵向磁场的组合进行磁场调控试验更加有效。其次,依据计算和仿真结果,设计了双断口真空断路器外加磁场控制系统,包括电源、控制和线圈三部分。该系统可以精确控制磁场施加时刻,产生强度0-120mT,施加时间3-10ms的可控外加磁场。经过标定后,其性能满足试验要求,可以用来产生精确可控的外加磁场。最终,在双断口真空断路器外加磁场调控平台上,以一体式双断口真空腔体为试品开关,利用自行设计的磁场控制系统对双断口真空断路器开断过程的动态电压分布进行控制,获得了外加磁场磁感应强度和外加磁场施加时刻对动态电压分布的影响规律。结果表明,本次试验条件下外加磁场最优配合为两个断口均施加60mT磁场,高压侧断口磁场施加时刻为电流产生后4ms,低压侧断口施加时刻为电流产生后7ms,此时不均匀系数最小为14.4%。本研究可为解决多断口真空断路器动态电压分布不均问题提供参考。