万能式断路器作为低压配电系统中重要的电气设备,其分合闸附件的健康状态直接关系到低压配电系统的安全运行。对分合闸附件进行剩余寿命预测与故障诊断研究不仅有助于及时掌握其健康状态,制定维修策略,还将推动维修方式由传统定期检修向视情维修转变。基于此,本文针对万能式断路器分合闸附件开展了剩余寿命预测与故障诊断技术的研究。通过分析分合闸附件的动作特性,选取线圈电流作为特征信号。为获取可靠的试验数据,构建了分合闸附件寿命/故障试验系统,实现了对断路器动作过程的控制,以及信号的采集与存储。首先,为准确掌握分合闸附件剩余机械寿命情况,提出一种基于维纳(Wiener)过程的剩余寿命预测方法。通过对不同寿命阶段电流波形的分析选取动作时间作为性能退化特征量;考虑到附件性能退化过程具有线性非单调的特点,采用Wiener过程建立性能退化模型;基于首达时间的概念建立了剩余寿命预测模型,推导出剩余寿命概率密度函数解析式,实现了分合闸附件的剩余寿命预测。其次,针对分合闸附件在实际使用过程中动作不频繁的特性与个体差异性,在上述研究基础上,提出一种实时剩余寿命预测方法。该方法兼顾了附件的时变不确定性与个体差异性,从而获得新的退化模型;利用分合闸附件的历史退化数据对模型参数进行先验估计;基于贝叶斯方法,并结合实时更新的状态监测信息对模型参数进行迭代更新,最终提高了预测结果的实时性和准确性。然后,针对分合闸附件运行过程中出现的隐性机械故障,考虑到附件线圈回路分合闸相角对诊断结果的影响,提出一种基于电流信号的分合闸附件故障诊断方法。该方法提取电流信号的幅值与持续时间作为时域特征,提取能量熵与能量矩作为时频域特征,共同构建为特征向量,避免了故障信息的单一性;采用量子粒子群算法对核函数参数进行优化,构建了基于多分类相关向量机的故障诊断模型。该方法克服了分合闸相角对诊断效果的影响,且具有一定适用性。最后,基于上述试验系统与所研究的剩余寿命预测与故障诊断技术,设计并构建了基于微处理器的分合闸附件剩余寿命预测/故障诊断系统,可对分合闸附件进行在线监测和现场故障诊断。