随着我国经济的发展,对电力系统以及其生产的电能的质量提出了更高的要求,断路器作为电力系统的关键控制以及保护设备,对其的动作时间以及稳定性等要求也愈发地严格,操动机构作为影响断路器分断速度的关键部件也有了更高的要求,然而传统的操动机构逐渐难以满足断路器对于分断速度的要求,故一种新型的操动机构--电磁斥力机构因其分断速度快,结构简单的特点逐渐成为研究的热点。永磁机构作为一种传统的操动机构其具有结构简单,稳定性高的特点。并且永磁机构与真空断路器合闸时的反力特性具有较强的匹配性。但是由于永磁机构反应速度较慢且有较长的励磁时间,逐渐无法满足断路器快速开断的要求。电磁斥力机构工作原理主要利用涡流效应,其具有分断速度快的特点。与此同时其出力特性与真空断路器分闸时的反力特性相匹配,但电磁斥力机构出力时间较短,在合闸后期进入超程阶段时,其运动速度将会下降,故其合闸过程中的出力与断路器相适性较差。综合永磁机构和斥力机构的优劣势,本文采用一种利用永磁机构保持和合闸而利用斥力机构进行分闸的混合式的操动机构。本文首先介绍了操动机构的发展和现状,解释说明了永磁机构和斥力机构的基本工作原理并通过数学推导建立了二者的数学模型;结合永磁机构各部件的设计方法,总结了一套系统化的设计流程并利用有限元仿真软件建模并分析,与此同时利用仿真软件对斥力机构的影响因素进行仿真分析,得到了需要优化的主要参数;针对基本粒子群的缺陷,结合重开端及反向学习策略进行改进并验证了改进后算法的优势性;最后,根据优化后的参数制造了样机并进行了动态性能测试。测试结果表明,优化后的开关的分断速度得到提高的同时减小了开关的总体积和成本,验证了优化设计的有效性。