磁保持继电器是一种能耗低、稳定可靠的双稳态继电器,由于电气设备不断更新换代,越来越复杂,用户对继电器的要求也越来越高。新型卫星或其他宇航型号上的电推进装置的控制电路提出了继电器触点接通负载时具有2500Vd.c.介质耐压能力的要求。为了满足重点型号应用需求,本文开展了一种触点均为常开触点的高耐压磁保持继电器的研究。在总体方案设计方面,电磁系统采用H型衔铁桥式磁路结构,在分析所研制继电器触点反力非对称特点的基础上,提出具有不对称线圈的电磁系统改进设计方案;根据继电器的高介质耐压要求,通过理论分析、材料对比和实际验证,对底座组进行介质耐压与密封性设计,确定采用陶瓷绝缘子底座组,最终得到接触系统的总体结构。根据接触系统的结构与几何关系,建立动簧片、连接片与弹性力之间的关系模型,计算得到反力特性;针对绝缘间隙、接触系统尺寸等耐压因素,进行了介质耐压绝缘电阻安全间隙设计,确定了主触点组之间及其与壳体、辅助触点组、线圈间的绝缘距离;根据负载、寿命与环境指标要求,进行触簧系统的详细参数设计,确定了触点压力、触点间隙,并通过仿真进行验算;在对底座组进行耐压仿真分析的基础上,优化陶瓷绝缘子结构,确保绝缘子的高耐压设计要求。通过有限元软件建立电磁系统吸力特性仿真模型,研究衔铁、轭铁、磁钢尺寸等电磁系统关键参数与吸力的关系,给出改变吸力特性曲线形状的方向;根据继电器动作电压要求,设计自保持线圈与复归线圈,确定驱动安匝与线圈参数;根据继电器性能指标要求,确定吸反力配合的优化目标,通过改变簧片刚度、磁钢尺寸等关键参数,达到调整反力曲线与吸力曲线,从而达到吸反力配合最佳。最后进行样机加工与试验,通过试验验证高耐压磁保持继电器设计的合理性,测试继电器的吸力特性、电参数、密封性和介质耐压等主要指标,并研究继电器的寿命性能,结果表明高耐压磁保持继电器的设计完全满足任务书要求。