断路器是能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流,并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下电流的开关装置,其动作的可靠性是极为重要的。得到信号时不动作,没得到信号时发生了动作,这些都会造成线路事故,给电力系统带来巨大的损失。为了得到一款全生命周期内均可靠的高压真空断路器,对影响断路器可靠性的关键零件如弹簧、凸轮等进行仿真优化设计,并通过寿命实验等方式来实际验证,从而为断路器设计提供理论数据和实际测试依据。本论文以自行研发的ZN(VEM03)-40.5户内高压真空断路器(以下简称“断路器”)为依托,从项目立项、三维建模、模拟仿真、样机制造、寿命验证、参数调试等方面来验证断路器的分闸过程、储能过程、合闸过程。通过灭弧室的参数来计算出各个过程中弹簧的有效参数和凸轮的轮廓曲线,采用SolidWorks Motion仿真分析其合理性和可靠性,完成断路器关键零件的参数优化和设计,并进行样机的生产制造。最后搭建断路器机械寿命检测平台,采用PLC自动控制系统对断路器进行寿命检测,检测结果验证了仿真数据的正确性,同时测试寿命检测各阶段的机械性能参数,将参数与灭弧室的要求进行对比,验证了整体设计方案的可靠性。本论文所设计的断路器机械寿命和机械性能参数都得到了提高和保障。