高压直流继电器在航天领域应用非常广泛，其工作可靠性至关重要。鉴于涉及国防领域关键技术，保密性较强，目前国内外关于高压直流继电器的结构分析和试验研究还很缺乏，在模拟试验方面还没有能够实现多通道实时同步采集和存储的触头模拟试验装置，因此研究提高高压直流继电器电寿命的关键因素，并设计和改进触头模拟试验系统具有重要意义。为了研究高压直流继电器关键参数，通过解剖GX11、HFE18、AEV18012、AEB310012、LEV200、G18/G50等高压直流继电器，结合相关产品技术说明书，从额定切换条件、触头结构、触头材料、驱弧磁场、气压气氛、触头直径的角度对继电器样品的结构和设计原理进行参数对比和理论分析，得到影响高压直流继电器电寿命的关键参数。利用G50和GXX继电器开展电寿命试验，分析结果可知：RC并联电路可有效吸收触头分断瞬间电弧能量、减小电路尖峰电压，从而减小电弧对触头的侵蚀，延长继电器触头电寿命；驱弧磁场有利于电弧的快速运动、减小电弧集聚、拉长电弧，从而加速电弧熄灭、减小电弧对触头的侵蚀，有利于继电器电寿命的提高。在DC5000V/20A和DC5000V/30A带阻性负载条件下，GXX继电器能够完成规定操作次数且不失效。关于触头模拟试验装置，作了如下改进：1）增加了激光位移传感器，以实现对动触头位移、速度的测试功能，同时通过对原LabVIEW采集程序进行改进，实现利用触头模拟装置实时采集并存储电压、电流、动触头位移、动触头速度、接触压力等5个参数的功能；2）设计了触头表面测量系统，该系统由触头表面拍摄系统和图像分析系统组成，可全程记录触头通断过程中表面轮廓线的变化，计算动静触头表面最大凸起的高度和表面最短距离，并从单一方向定位最短距离对应点所在平面，对研究触头动熔焊的形成过程有重要意义。