“真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名；其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點，在配電網中應用較為普及。 真空斷路器是3～10kV，50Hz三相交流系統中的戶內配電裝置，可供工礦企業、發電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用，特別適用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所，斷路器可配置在中置式KNY28A-12高壓開關柜、雙層柜、XG2-12固定式高壓開關柜中作為控制和保護高壓電氣設備用。
發展簡史
1893年，美國的里頓豪斯提出了結構簡單的真空滅弧室，并獲得了設計專利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空開關。1926年美國索倫森等公布的研究成果也顯示了在真空中分斷電流的可能性，但因分斷能力小，又受到真空技術和真空材料發展水平的限制，尚不能投入實際使用。隨著真空技術的發展，50年代美國才制成第一批適用于切斷電容器組等特殊要求的真空開關,分斷電流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶煉技術上的進步和真空開關觸頭結構研究上所取得的突破，1961年，美國通用電氣公司開始生產15千伏、分斷電流為12.5千安的真空斷路器。1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器，從而使真空斷路器進入了高電壓、大容量的電力系統。80年代中期，真空斷路器的分斷能力已達100千安。 中國從1958年開始研制真空開關，1960年西安交通大學和西安開關整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分斷能力為600安的真空開關;隨后又制成10千伏、分斷能力為 1.5千安的三相真空開關。1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了 10千伏、2千安單相快速真空開關。70年代以后，中國已能獨立研制和生產各種規格的真空開關。
真空斷路器通常可分多個電壓等級。低壓型一般用于防爆電氣使用。像煤礦等等。
真空斷路器主要包含三大部分：真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構、支架及其他部件。
西門子真空斷路器
開距
觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求，一般額定電壓低時觸頭開距選得小些。但開距太小會影響分斷能力和耐壓水平。開距太大，雖然可以提高耐壓水平，但會使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設計時一般在滿足運行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8～12mm之間，35kV的則在30～40mm之間。
觸頭接觸壓力
在無外力作用時，動觸頭在大氣壓作用下，對內腔產生一個閉合力使其與靜觸頭閉合，稱之為自閉力，其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀態時，這個力太小不能保證動靜觸頭間良好的電接觸，必須施加一個外加壓力。這個外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個接觸壓力有如下幾個作用：
(1)保證動、靜觸頭的良好接觸，并使其接觸電阻少于規定值。
(2)滿足額定短路狀態時的動穩定要求。應使觸頭壓力大于額定短路狀態時的觸頭間的斥力，以保證在該狀態下的完全閉合和不受損壞。
(3)抑制合閘彈跳。使觸頭在閉會碰撞時得以緩沖，把碰撞的動能轉為彈興的勢能，抑制觸頭的彈跳。
(4)為分閘提供一個加速力。當接觸壓力大時，動觸頭得到較大的分閘力，容易拉斷會鬧熔焊點，提高分閘初始的加速度，減少燃弧時間，提高分斷能力。觸頭接觸壓力是一個很重要的參數，在產品的初始設計中要經過多次驗證、試驗才選取得比較合適。如觸頭壓力選得太小，滿足不了上述各方面的要求；但觸頭壓力太大，一方面需要增大合閘操作功，另外滅弧室和整機的機械強度要求也需要提高，技術上不經濟。
接觸行程(壓縮行程)
目前真空斷路器毫無例外地采用對接式接觸方式。動觸頭碰上靜觸頭之后就不能再前進了，觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程，就是開關觸頭碰觸開始，觸頭壓簧施力端繼續運動至終結的距離，亦即觸頭彈簧的壓縮距離，故又稱壓縮行程。
接觸行程有兩方面作用，一是令觸頭彈簧受壓而向對接觸頭提供接觸壓力；二是保證在運行磨損后仍然保持一定的接觸壓力，使之可靠接觸。一般接觸行程可取開距的20%～30%左右，10kV的真空斷路器約為3～4mm。
真空斷路器的實際結構中，觸頭合閘彈簧設計成即使處于分閘位置，也有相當的預壓縮量，有預壓力。這是為使合閘過程中，當動觸頭尚未碰到靜觸頭而發生預擊穿時，動觸頭有相當力量抵抗電動力，而不致于向后退縮；當觸頭碰接瞬間，接觸壓力陡然躍增至預壓力數值，防止合閘彈跳，足以抵抗電動斥力，并使接觸初始就有良好狀態；隨著接觸行程的前進，觸頭間的接觸壓力逐步增大，接觸行程終結時，接觸壓力達到設計值。接觸行程不包括合閘彈簧的預壓縮量程，它實際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。
平均合閘速度
平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低，則預擊穿時間長，電弧存在的時間長，觸頭表面電磨損大，甚至使觸頭熔焊而粘住，降低滅弧室的電壽命。但速度太高，容易產生合閘彈跳，操動機構輸出功也要增大，對滅弧室和整機機械沖擊大，影響產品的使用可靠性與機械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。
平均分閘速度
斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好，這樣可以使首開相在電流趨近于0前2～3ms時能開斷故障電流；否則首開相不能開斷而延續至下一相，原來首開相變為后開相，燃弧時間加長了，增加了開斷的難度，甚至使開斷失敗。但分閘速度太快，分閘的反彈也大，反彈太大震動過劇亦容易產生重燃，所以分間速度亦應考慮這方面同素。分閘速度的快慢，主要取決于合閘時動觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度，可以增加分閘彈簧的貯能量，也可以增加合閘彈簧的壓縮量，這都必然需要提高操動機構的輸出功和整機的機械強度，降低了技術經濟指標。經過多年試驗認為，10kV的真空斷路器，平均分閘速度能保證在0.95～1.2m/s比較合適。
合閘彈跳時間
合閘彈跳時間是斷路器在會鬧時，觸頭剛接觸開始計起，隨后產生分離，可能又觸又離，到其穩定接觸之間的時間。
這一參數國外的標準中都沒有明確規定，1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時間必須小于2ms。為什么合閘彈跳時間要小于2ms呢？主要是合閘彈跳的瞬間會引起電力系統或設備產生L.C高頻振蕩，振蕩產生的過電壓對電氣設備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當合閘彈跳時；同小于2ms時，不會產生較大的過電壓，設備絕緣不會受損，在關合時動靜觸頭之間也不會產生熔焊。
合、分閘不同期性
合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳，因為機構輸出的運動沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使后開相管子燃弧時間加長，降低開斷能力。
合閘與分閘的不同期性一般是同時存在的，所以調好了合閘的不同期性，分閘的不同期性也就有了保證。產品中要求合分閘不同期性小于2ms。
合、分閘時間
分、合閘時間是指從操動線圈的端子得電時刻計起，至三極觸頭全部合上或分離止的一段時間間隔。
合、分閘線圈是按短時工作制作設計的，合閘線圈的通電時間不到100ms，分閘線圈的不到60ms。分、合閘時間一般在斷路器出廠時已調好，無須再動。
當斷路器用在發電系統并在電源近端短路時，故障電流衰減較慢，若分閘時間很短，這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量，開斷條件更為惡劣，這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發電系統的真空斷路器，其分閘時間盡可能設計長些為宜。
回路電阻
回路電阻值是表征導電回路的聯接是否良好的一個參數，各類型產品都規定了一定范圍內的值。若回路電阻超過規定值時，很可能是導電回路某一連接處接觸不良。在大電流運行時接觸不良處的局部溫升增高，嚴重時甚至引起惡性循環造成氧化燒損，對用于大電流運行的斷路器尤需加倍注意。回路電阻測量，不允許采用電橋法測量，須采用GB763規定的直流壓降法。
觸頭系統
“真空斷路器”的觸頭常采取對接式觸頭。因為一般的真空斷路器在分閘狀態下動靜觸頭的距離只有16mm這么小的距離很難制作出其他形狀的接觸面，而且平直的接觸面瞬間動作電弧的損傷也較小。真空斷路器的優點之一是體積小，動靜觸頭要在一個絕對真空的空間內動作，如果制作成其他的對接方式也會增加斷路器自身的體積！
真空斷路器在中壓領域（12-40.5 kV）已占絕對優勢，而在高壓領域（72.5-252 kV）也已暫露頭角，其發展前景看好。在我國，中壓真空斷路器2009年已占中壓開關的99.39%。高壓真空斷路器也在72.5~126 kV等級不斷研制出新品，并已有投運。在國外，許多國家和公司在研發高壓真空斷路器，且有的產品已投運多年，如日本、韓國、美國、德國、俄羅斯等。據統計，日本輸電系統已使用72-252kV真空斷路器3350臺。目前，高壓真空斷路器已達到145 kV單斷口，168 kV雙斷口，現正在研制更高電壓等級產品。產品在結構上有罐式和瓷柱式，我國已作出瓷柱式126 kV真空斷路器，而日本168 kV真空斷路器采用罐式結構。在真空滅弧室外絕緣上，有用低壓力SF6氣體如（內充壓力0.12 MPa）絕緣，也有用干壓空氣等作為外絕緣。
值得一提的是我國兩家高壓開關主流廠家最新開發出瓷柱式真空斷路器，如2010年西電公司成功完成的國家科技部項目 126 kV真空斷路器，并通過國家科技部驗收。該產品的滅弧室采用縱磁場線圈結構，使用具有高開斷能力和良好抗熔焊性的銅鉻觸頭材料。該配套開發的真空滅弧室是國內首家完成的具有完全知識產權的產品，其技術水平處于國際先進水平。另一家為平高集團，平高集團在大力發展高電壓大容量SF6斷路器的同時，也不失時機地研發出高電壓真空斷路器。該集團于2011年11月同時進行了LW55-72.5型罐式SF6斷路器、ZW55-63型高電壓真空斷路器、ZW55-2×31.5型和ZW55-31.5型真空斷路器4種新產品國家鑒定，總體達到國際先進水平。
在2011年的漢諾威博覽會上，西門子公司展出了用充氮（N2）絕緣的72.5 kV真空斷路器取代了傳統的SF6斷路器，這說明西門子公司開始注重高壓真空斷路器的研發。西門子高壓真空斷路器是能大大減少SF6溫室氣體的使用量，有利于環境保護，減少大氣中的溫室效應。同時，高壓真空斷路器具有良好的耐低溫特性，可以避免高寒地區SF6氣體液化問題，是高寒地區高電壓等級斷路器的最佳選擇。在研發高壓真空斷路器中需要解決一系列技術問題有：高電壓真空絕緣、大電流真空開斷、額定電流與溫升、機械特性、真空滅弧室外絕緣及容性電流開斷、小感性電流開斷等。這些技術問題的解決，促進了真空斷路器技術的進步。然而，高壓真空斷路器的發展方興未艾，尚需大力開展研究工作。
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