高压断路器是电力系统中重要的控制、保护设备,其目的是为了防止由于电路中电流的异变而对设备造成损坏。操动机构作为高压断路器的核心部件之一,其性能好坏直接影响高压断路器的使用性能。弹簧操动机构由于结构简单、运动迅速、可靠性高而广泛应用于高压断路器,对其进行机构分析、性能优化及运动特性的研究有重要的现实意义。本文根据高压断路器对弹簧操动机构的要求,采用不同的方法分析了ZW23-12/630-20型弹簧操动机构的运动学、动力学特性,并对部分关键部件进行优化设计,通过仿真手段对优化前后的运动特性进行比较,验证了优化方法的正确性,对该操动机构的优化提供理论指导。为了找出分闸过程中各个参数之间的关系,从能量法出发,详细分析了该机构的分闸工作原理,并对分闸过程进行数学建模；采用分析力学拉格朗日第一原理,详细分析了该机构的合闸工作原理,并对合闸过程进行数学建模。其次,以负载特性曲线(既要保证分闸时间,又要使分闸过程柔顺,将分闸弹振控制在合理的范围内)为目标,以分闸弹簧、拉杆为优化对象,对分闸特性进行优化；以合闸操作功最小为目标,以分闸弹簧、凸轮运动为优化对象,对合闸过程进行优化。然后,使用ADAMS建立该操动机构的虚拟样机,分别对优化前后的分合闸特性进行仿真分析。首先分析了合闸弹簧、分闸弹簧和缓冲弹簧对机构的影响,然后对优化前后的参数进行对比。结果表明分闸弹簧刚度系数增大,自由长度缩短,拉杆长增长,连杆大端长增长,分闸特性得到改进；合闸弹簧刚度增大,凸轮廓线更平缓,合闸特性得到改进。论文工作为ZW23-12/630-20型弹簧操动机构的设计优化提供了理论指导,对该机构的进一步研究开发具有重要的意义。