目前,混合动力和纯电动机车、轨道交通、航空航天、光伏发电、直流生态住宅、现代船舶供电系统和地方低压直流配电网快速发展,直流接触器作为关键部件将在电气设备和输配电网的开断、保护与控制上得到更广泛的应用。但是由于直流接触器在开断过程中会产生电弧侵蚀触头,使得接触器的电寿命不高,与其机械寿命相比相差甚远。本课题以高压直流接触器为研究对象,研究吹弧磁场,灭弧栅片,触头结构等因素对灭弧效果和触头寿命的影响,通过实验结果对比分析,得到上述因素对燃弧时间影响的作用机理,用以指导大功率直流接触器的触头灭弧系统设计,进而提高产品寿命。磁吹是高压密封直流接触器分断电弧快速熄灭的有效途径之一,磁吹磁场的强弱对电弧熄灭具有重要影响。因此,本文首先研究磁吹磁场强度对电弧燃烧过程的影响。在有极性吹弧磁场情况下建立电弧仿真模型,通过仿真得到不同磁场下分断过程中触头两端电压变化规律,继而获得磁吹磁场与燃弧时间的关系;为了避免接触器有极性使用时接线繁琐的缺点,设计一种无极性灭弧室,对其进行开断电弧实验研究;通过实验结果对比,分析有极性与无极性灭弧室的优缺点。不同的触头结构对高压直流接触器的分断电流等级产生重要影响,因此,根据磁场研究结果,选取两种磁场条件,对传统桥式双断点触头结构、新型并联双断点触头结构、新型串联四断点触头结构进行直流阻性负载分断电弧实验研究。通过不同吹弧磁场条件下的分断电弧实验,得到三种触头结构触头开断电流过程中电弧的变化过程,分析电弧变化机理,对比三种触头结构的优缺点,得到不同条件下利于熄弧的触头结构,为触头结构设计提供理论依据。根据三种触头结构对比分析结果,选取一种触头结构,与加装灭弧栅片的灭弧室配合,研究灭弧栅片对高压直流接触器分断电弧的影响。通过实验对比加装灭弧栅片灭弧室的灭弧效果,分析灭弧栅片灭弧机理,研究不同灭弧栅片参数(栅片长度,栅片数量)的灭弧效果;通过对比不同电压电流等级下,燃弧时间、电压电流波形的变化情况,得到灭弧栅片长度、灭弧栅片数量与燃弧时间之间的关系,指导高压直流接触器的灭弧室设计,从而进一步减少燃弧时间,延长直流接触器的使用寿命。