我国电力系统的发展,尤其是国家以高压为基础的直流电网规划及发展，对开关操作的快速性、可靠性及智能化提出更高要求，传统的操作机构难以满足这些要求。一种新兴的快速斥力机构因结构简单，动作迅速，方便实现电子控制在快速性、可靠性及智能化方面具有明显的优点。但是，目前对快速斥力机构的结构设计和应用还缺乏系统的研究。
　　文中首先说明本课题研究的意义，随后分别介绍了断路器与电磁斥力机构的特点和国内外发展现状，本文还介绍了电磁斥力机构优化设计的研究现状。本文在以线圈-线圈式电磁斥力机构为研究对象，介绍了机构的模型和其对应的等值电路模型，并详细阐述线圈-线圈式电磁斥力机构的工作原理，以及包含有线圈间互感和线圈电流的电磁斥力计算模型。
　　对论文所用仿真软件的特点进行介绍，并用该软件建立机构的模型，进行软件的参数设置，用脚本记录每一个操作步骤，且最终得出第一组动态特性。对记录的脚本语言进行翻译，使其和粒子群优化算法综合。本文分析电磁斥力机构的双线圈结构参数及匝数、外电路电容及电压等参数对机构动态性能的影响，以便优化变量及其区间的确定。介绍粒子群优化算法的由来、原理、研究现状及其优化流程，利用粒子群优化算法对电磁斥力机构的双线圈结构参数及匝数、外电路电容及电压等参数展开参数寻优，构造出基于机构充电电容器组容量和机构的动能为性能标准的统一目标函数模型。本论文需要优化六个变量，但受四个性能参数约束，综合构造出含有目标函数和约束函数的适应度函数。从最终优化结果可知：不仅开关本体的总体积降低，而且电容器组体积也减小，那么生产成本更低。将所得寻优后参数与实际标准规格比较并标准化。本文分别按优化后所得参数和原设计方案进行动态仿真，将二者的动态特性比较后可知优化后的机构参数具有更佳的开关特性；此后还按优化后参数和标准化后参数的仿真动态特性进行比较可知，标准化后对动态特性的影响不明显，说明可以进行标准化。最终根据标准化的机构参数研制超快速隔离开关样机，且进行试验、分析及适当的调试。在实验中使用激光位移传感器测位移行程，使用分流器测线圈电流，使用辅助电路测10mm运动时间及和合闸时间及其弹跳时间。根据实验结果可知其达到规定的试验指标。最终将研制出的产品送往北京进行相关的型式试验并展开联合调试，通过实验之后应用于舟山直流示范工程中。