任何開關(guān)設(shè)備開斷電流的過程都是一個(gè)觸頭間隙由良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)榱己玫慕^緣體的過程，真空斷路器也不例外。真空斷路器的觸頭間燃燒交流真空電弧時(shí)，觸頭間隙是良好的導(dǎo)體，要求真空電弧熄滅后，觸頭間隙迅速轉(zhuǎn)變成絕緣體，能夠承受系統(tǒng)施加在觸頭之間的迅速上升的恢復(fù)電壓作用而不擊穿。真空斷路器開斷電流的過程實(shí)際上是觸頭間真空電弧熄滅后的，逐漸增長的介質(zhì)強(qiáng)度和觸頭間的恢復(fù)電壓之間的競賽。如果真空電弧的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度大于瞬態(tài)恢復(fù)電壓上升速度，則電流被開斷，反之則出現(xiàn)重?fù)舸．?dāng)真空斷路器開斷的電流（即電弧電流）峰值不大于10kA時(shí)，真空電弧是擴(kuò)散型的。上面已指出，此時(shí)真空電弧在電流過零熄滅后在微秒數(shù)量級(jí)時(shí)間內(nèi)，觸頭間隙已轉(zhuǎn)變成真空間隙，此時(shí)觸頭間隙的介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中壓系統(tǒng)的恢復(fù)電壓上升速率。這樣，觸頭間隙在電弧熄滅后，就不能發(fā)生重?fù)舸荒茉傩纬呻娀?，電流就被開斷了。真空滅弧室在擴(kuò)散型真空電弧情況下具有優(yōu)良的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)特性。在正常大氣壓（760乇）下，電弧熄滅后約經(jīng)104us，弧隙的耐壓水平才能恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)擊穿電壓。當(dāng)氣壓降至p=10-2乇時(shí)，電弧熄滅后經(jīng)10us，間隙就恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)擊穿電壓了。真空度更高時(shí)，弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度還可能進(jìn)一步提高。

真空電弧的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度很高，對(duì)開斷電流有利，但是正是由于其很高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度，使真空開關(guān)可以開斷高頻電流。在某些情況下，真空開關(guān)開斷弧后高頻擊穿電流時(shí)可能產(chǎn)生過電壓，在負(fù)載為電機(jī)時(shí)，由于真空開關(guān)的切斷高頻電流的能力，可能導(dǎo)致電壓級(jí)升，形成過電壓。

集聚型真空電弧，弧區(qū)金屬蒸氣密度高，電子、離子的，密度也大，真空電弧熄滅后它們衰減速度小，加上觸頭熔化，電弧熄滅后繼續(xù)向弧區(qū)蒸發(fā)金屬蒸氣，因而集聚型真空電弧熄滅后，介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度很低，在恢復(fù)電壓作用下很容易由重?fù)舸┰俅紊呻娀?。因此，集聚型真空電弧幾乎不能開斷電流。

為了在形成集聚型真空電弧后仍具有較高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度，可以在弧區(qū)施加橫向磁場。橫向磁場迫使集聚型真空電弧在觸頭表面高速運(yùn)動(dòng)，電弧的高速運(yùn)動(dòng)使觸頭表面的熔區(qū)深度大大減小，而且保證電弧的陰極斑點(diǎn)和陽極斑點(diǎn)總是在較冷的觸頭表面上燃燒，從而減輕了觸頭表面的溫度，也降低了弧區(qū)的蒸氣密度，當(dāng)正弦電流的瞬時(shí)值在電流零點(diǎn)前降至10kA以下時(shí)，集聚型電弧轉(zhuǎn)變成擴(kuò)散型真空電弧。與此同時(shí)，觸頭表面的熔區(qū)開始冷卻。由于原有的熔區(qū)深度很小，在很短的時(shí)間內(nèi)便能凝固，所以當(dāng)電流過零時(shí)，觸頭表面便可冷卻到不再能蒸發(fā)大量金屬蒸氣的溫度，弧區(qū)的金屬蒸氣、金屬離子和電子密度也接近于擴(kuò)散型真空電弧的狀況。因而真空電弧熄滅后，其弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度大大提高，差不多接近擴(kuò)散型真空電弧的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度。施加橫向磁場時(shí)即使電弧電流高達(dá)40~50kA，也可具有足夠高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度，保證開斷電流。橫向磁場觸頭就是利用這一原理工作的。

另一種提高大電流真空電弧熄滅后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度的方法是在弧區(qū)施加縱向磁場，使真空電弧一直保持?jǐn)U散形態(tài)。這就是后面將介紹的縱向磁場觸頭的工作原理。