真空灭弧室小型化后，内部各结构件的尺寸、形状及其相互位置关系对内部绝缘水平的影响非常大，下面针对几种不同的结构进行分析，结构示意图如图3所示。
图3—a与图3—b的区别在于屏蔽罩的装配方向与位置不同；
图3—c与图3—b的区别在于静端屏蔽罩的设置。
图3 不同的设计结构
利用Ansoft Maxwell软件分别对3种方案进行分析计算，在施加相同载荷的条件下得到的结果截然不同。
3.3.1电力线的分布
真空灭弧室的击穿点都是表现在瓷壳上，瓷壳本身具备一定的绝缘强度，但如果灭弧室内部结构不合理，使得瓷壳沿面的电场分布不均匀，就可能在动态电场作用下导致瓷壳局部击穿。
对这三种结构进行计算后，得到的电力线分布图形如图4所示：a、b、c为静端加高压情况；a1、b1、c1为动端加高压情况。
a a1
b b1
c c1
图4 电力线的分布图
【分析】
图4—a中：电力线的分布明显不均匀，中间电位线偏向静端很多，这样就增大了靠近静端的瓷壳沿面的电位梯度，当在静端施加高电压时很容易导致靠近静端的瓷壳沿面发生击穿；图4-a1中，在动端施加高电压时的情况稍好些，但中间电位线也是偏向静端的，同样会导致瓷壳沿面的电位梯度不均匀，所以这种方案可以不予考虑。
图4—b、图4-b1、图4-c、图4-c1中：瓷壳沿面的电力线分布基本均匀，且中间电位线基本趋于瓷壳沿面的中间位置，这样在瓷壳沿面上的电位梯度变化就会比较均匀，有利于降低瓷壳沿面的击穿率，尤其在结构c中增加了端屏蔽
罩后，虽然静端施加高电压时体现的不很明显，但当变为动端施加高电压时，中间电位线基本就位于瓷壳沿面的中间位置了，这样整个瓷壳沿面得电位梯度不会出现突变，提高了瓷壳沿面的绝缘水平，所以加了端屏蔽罩后的结构c要好于其他两种结构。
3.3.2电场强度的分析
真空灭弧室绝缘设计的另一个关键点就是真空、绝缘外壳与空气的三相交界处的电场强度。大体积的真空灭弧室可以从设置端屏蔽罩、均压罩等措施来改善，但小型化的真空灭弧室则不易从这方面着手，只能通过对内部各元件的形状不断地进行修正和合理的布置并进行电场强度校核，最终优化出内部电场均匀分布、三相交界处的电场强度尽量小的设计方案。
采用相同的设定条件，对上述三种结构计算后的电场强度分布图如图5所示：a、b、c为静端加高压情况；a1、b1、c1为动端加高压情况。
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