随着智能电网的建设和发展,对电力系统中的控制和保护设备有着更高的要求,智能化的开关设备成为发展的趋势。近几年,在国家大力发展城乡经济的政策激励下,城乡经济发展迅速,用电量也越来越高,对电力开关设备的可靠性要求也越来越严格。本文取型于12kV负荷开关结构模型,设计一款全新的12kV真空断路器,其采用水压涨型外壳结构,为全封闭结构,防潮,防凝露,适用于高温潮湿地区；且性能稳定可靠,整体结构紧凑合理,具有体积小,重量轻的优点。采用永磁机构作为其操动机构,可实现手动或者电动分、合闸操作,并提供远端控制接口,可与控制器配套实现配电自动化。针对断路器所配用的永磁操动机构,本文采用电磁场分析软件ANSOFT,对该机构的静态特性、动态特性分别进行了仿真研究,优化模型尺寸,达到了断路器的技术要求。分析了不同电容电压对分闸特性的影响,及不同电容电压和不同线圈匝数对合闸特性的影响。建立自动重合闸仿真系统,验证永磁机构及其控制系统的可靠性。在此基础上,制作了永磁操动机构样机。以ATmega16单片机为主控单元设计永磁机构的控制系统,采用IGBT桥式电路,有效地完成了永磁机构机械特性的型式试验。试验结果表明,所设计的永磁机构性能良好,有很好完成分、合闸及自动重合闸操作。此外,断路器全新小型化的水压涨型外壳机构,紧凑的结构安排,使得三相之间距离较近。为了分析其绝缘性能,本文采用ANSOFT电场求解器,分别对断路器处于合闸状态时,动静端施加42kV电压,进行1min工频电压仿真分析,AB相动静端施加75kV电压,进行雷电冲击电压仿真分析；对断路器处于分闸状态时,AB相动端施加75kV电压,进行雷电冲击电压仿真分析。结果显示,内充0.12MPa SF6(20℃)气体的结构具有良好的绝缘性能。为进一步评估其绝缘能力,对其进行绝缘性能型式试验认证,结果表明,该设计拥有良好的工频耐压水平和承受雷电冲击电压的能力。