中文摘要：

本项目研究面向断路器智能化和状态检修，研究表征真空断路器灭弧室真空度和触头系统电寿命的评判机理及故障诊断方法；由监测物理量的形成过程和机理研究入手探讨真空度与监测变量的内在联系，基于神经网络、模式识别、数据挖掘、电磁场有限元、在系统仿真等手段获取灭弧室真空度评判和诊断物理模型，研究断路器触头系统开断电流时的电磨损机理，深入分析断路器电寿命曲线和实验数据，提取触头电磨损综合评判特征。基于机理研究和开关智能化发展趋势，综合考虑断路器的运行条件、可靠性、稳定性和实用性等需求因素，提供灭弧室真空度变化趋势与屏蔽罩电位等特征变量的内在联系机理；提供高压真空断路器触头系统电寿命综合评判与诊断方面具有普遍意义的理论模型和数学算式。通过样机研发和试验，对理论模型和仿真模型进行修订和优化，反过来指导真空度和电寿命实用评判系统的应用研究。该项目有助于推进开关智能化和状态检修体制的步伐，力争取得集成创新成果。

结论摘要：

研究阐述了作为配网自动化应用系统中的关键开关装置－真空开关的智能化需求，以及真空开关自身具备状态在线监测和故障诊断的必要性和实际意义。重点开展了真空灭弧室内真空度的在线检测、触头系统电磨损在线检测与寿命评估理论和应用技术的研究。 真空灭弧室内真空度在线检测基于电介质理论，引入真空电介质的相对介电常数？r作为中间变量，建立真空灭弧室内真空度 与屏蔽罩上感应电位UC的联系机理；基于理论研究和仿真分析，确定了耦合电容传感器的设计与参数选择依据。具体工作包括理论分析、屏蔽罩电位信息获取、传感器设计、信号处理以及真空度参考曲线的离线标定等。 对真空断路器触头系统电寿命在线监测用到的改进开断电流加权累计法中的核心参数进行选择；引入最小二乘法对权值α的选择和理论磨损总量进行研究分析，结果表明针对同一型号的真空断路器，在其结构和触头系统材料确定之后，其权值是唯一的，且磨损总量是一定的；针对改进的开断电流加权累计法中积分电流系数K值的选取方法进行研究。影响K值的因素是很多，最主要的是开断电流大小、燃弧时间因子和开断次数，引入LM-BP神经网络算法对K值进行动态预测；依据理论研究成果设计了真空断路器触头系统电寿命在线监测系统。