低压开关柜在发生故障时会产生故障电弧，由于它的高温高压等特性，对其本体以及周围环境具有较大的危害作用。通常故障电弧燃弧时间非常短，不适合直接观察分析。因此对故障电弧的数学建模以及燃弧过程的可视化研究，对于理解燃弧机理、分析电弧特性、改善产品设计和提高产品可靠性具有重要意义。 在分析已有的故障电弧可视化方法的基础上，提出了基于DSP2407A高速图象采集的电弧动态过程的可视化技术，研究了电弧图象采集软件的设计、实现方法，设计并实现了基于高速CCD器件的电弧图象采集软件，获得了较好的可视化效果，为更好地研究低压开关柜内部故障电弧运动过程动态变化提供了新的分析方法和手段。 近些年，为了检测低压开关柜内部故障电弧而在其内部加入了一些新的压力、热能、电弧光传感器，但是这些装置都因为相对复杂和昂贵而难以得到广泛使用。 本文通过一系列多种光源的传感试验研究，确定了内部故障电弧弧光的特征。在此基础上，采用弧光单判据规则，研发了光纤传感器和一种经济实用的分布式多点内部故障电弧检测保护装置。该装置不仅结构简单、成本低廉，而且动作时间快、抗干扰能力强；不仅可单独使用，也可与各种继电保护装置集成，从而使得开关柜在成本增加不多的情况下，技术水平和附加值都得到很大提高。