发电机出口断路器是位于发电机与升压变压器之间的物理保护电器,它不仅对发电机和主变压器起保护作用,而且对发电机组启停、维护以及增大运行灵活性和可靠性等方面起到积极的作用。由于发电机出口断路器工作场合的特殊性,对其可靠性有较高的要求。电磁斥力操动机构结构简单、零部件少、可靠性高、操作寿命长、动作分散性小,已成为开关领域的研究热点之一。本文重点研究了能与17.5k V/10000A/31.5k A型大容量发电机出口真空断路器良好配合的电磁斥力操动机构,并且为了减少合闸弹跳问题设计了一种高速缓冲器。本文首先介绍了电磁斥力机构的工作原理,对所设计的电磁斥力操动的动态特性进行了数学建模与分析。然后应用有限元软件Ansoft Maxwell对电磁斥力机构模型进行了仿真分析。通过Ansoft Maxwell软件对不同结构参数的影响进行了仿真,分析仿真结果得出了设计指导原则,为样机的设计提供了理论指导。最后按照设计需求试制样机,对斥力机构样机配合断路器进行了机械特性试验。试验中发现电磁斥力机构断路器具有较大的合闸弹跳,为解决此问题提出设计一种新型高速缓冲装置来减少合闸弹跳。高速缓冲装置的缓冲性能是电磁斥力机构分闸驱动力设计的重要部分,其缓冲能力制约着分闸驱动力的选择。因此本文对适用于电磁斥力机构的高速缓冲装置展开研究。通过对断路器触头弹跳时间影响因素分析总结出降低合闸弹跳时间的措施,然后提出利用高速缓冲器减小合闸弹跳时间。结合电磁斥力机构的特点对缓冲器提出了特殊要求,既要有较小的恢复力又要有较大的压缩过程出力。针对要求设计了聚氨酯缓冲器并进行试验发现缺点,在此基础上又设计了一种弹性胶泥缓冲器,其满足电磁斥力机构的高速缓冲需求。最后通过试验验证了此种高速缓冲装置的缓冲能力。