高压直流输电方式以其无感抗、无同步问题等优点受到广泛的关注。在高压直流输电方式中,具有关合、开断正常回路,同时也能在工作时间内承载、断开故障回路作用的直流真空断路器是非常重要的设备。在断路器的开通和关断过程中,不可避免地会产生电弧。为了对直流真空断路器中电弧的特性及外部横向磁场对其造成的影响进行研究,本文做了如下的工作:对直流真空电弧的黑盒模型进行了研究;分析了Mayr和Cassie电弧模型的适用范围和优缺点;通过设计相关的连接函数,应用了一种Mayr和Cassie电弧模型相结合的混合式电弧模型;在仿真软件中进行的仿真分析证明,该混合式电弧模型既有较高的准确度,在不同的电流范围内均能对电弧特性进行准确描述。对直流真空电弧的磁流体动力学模型进行了分析,总结出了电弧发生过程中的化学反应方程式及边界条件等,并在COMSOL Multiphysics软件中建立了相关的仿真模型;利用仿真模型对直流真空电弧进行了仿真分析,总结了电弧发展阶段表现出的特性,并研究了不同触头开距下电弧特性参数的变化情况,为直流真空断路器中触头开距部分的设计提供了依据。对于横向磁场对直流真空电弧影响进行了仿真研究,结果表明横向磁场能够使直流真空电弧在触头表面发生移动,削弱电弧的进一步燃烧,证明了直流真空断路器可以通过施加横向磁场的方式提高熄灭电弧的能力,为直流真空断路器的熄弧装置部分的设计提供了参考。