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在真空灭弧室内分断电流时会产生真空电弧，真空电弧不同于非真空环境下灭弧装置产生的电弧，它不依靠触头电极间的气体分子电离维持，而是依靠电极材料蒸发形成的金属蒸气的电离维持。当真空灭弧室的触头在真空中带电分离时，电接触表面减小至几个微小的接触点，电流集中在越来越少的接触点上，损耗增加，温度也越来越高，最后熔化并蒸发出大量的金属蒸气。由于触头间存在很强的电场，导致强烈的场发射和金属蒸气的电离，形成真空电弧。真空电弧有两种形态：小电流（几千安）的扩散型电弧和大电流（一万安以上）的集聚型电弧。
交流真空电弧一般在电流过零时熄灭（出现截流时除外）。交流电弧的电流随时间以正弦形式变化，电流会自然过零，这是熄灭交流真空电弧的前提。如果电流过零前真空电弧为扩散型，且无阳极斑点出现，电流过零后，原阳极变为新阴极，新阴极表面温度较低，不会产生新的金属蒸气和电子、离子，原阴极也在电流过零后一定时间内失去发射电子的能力，因此只要原来弧柱中残留的电子和离子能够快速扩散到屏蔽罩表面，经过冷却重新合成中性原子和分子，电弧就能熄灭。
对于铜和银电极的真空电弧，扩散型电弧在电流过零瞬间，各种离子的密度能降低到一定程度，弧柱间的真空度已经恢复到一定水平，电弧间隙已经具有良好的绝缘性能。只要真空断路器的触头开距足够大，足以耐受恢复电压的作用，就能够防止电弧复燃，从而彻底切断电流。当开断短路电流（大电流）时将产生集聚型电弧，此时会影响弧隙间介质强度的恢复，电弧将不易熄灭。