智能化真空断路器采用传感技术、微机保护技术及状态监测技术,实现其测量数字化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的特征。随着配电物联网的建设,迫切需要提升配电设备的智能化水平,但现有的配电开关设备智能化水平不高,尚且不能满足配电自动化的需求。因此急切需要对配电网用量最大的12kV户内真空断路器进行智能化设计研制,对今后开展配电网智能化设备研制具有开创性意义。本文依据12kV户内真空断路器设计的基本理论知识,针对电子式互感器、微机综合保护装置及分合闸线圈电流传感器与真空断路器的集成设计及试验开展研究。本文的关键技术研究如下:(1)互感器与真空断路器的一体化集成是实现真空断路器智能化的关键。针对现有智能断路器的互感器配置问题,采用低功耗电流互感器、电子式电压互感器与真空灭弧室形成集成化极柱;分析集成化固封极柱的电场分布得出其绝缘性能良好的结论;分析开断过程中电流互感器线圈电流的磁场分布得出其对灭弧室开断性能几乎无影响的结论。该环节实现了真空断路器的测量数字化。(2)综保装置与真空断路器的一体化集成是智能真空断路器的又一特征。对现有综保装置的结构和功能进行适用性设计;特别地,在该12kV真空断路器上增加断路器分合闸线圈电流及储能电机电流监测传感器,并将其功能集成于综保装置;设计了综保装置与真空断路器的一体化集成方案,并对断路器内部二次信号线、互感器的接地位置进行优化设计。该方法实现了真空断路器的状态可视化及功能一体化。(3)样机研制后的试验研究是验证智能化真空断路器设计合理的必要环节。将固封极柱、综保装置、互感器及断路器的型式试验相结合,探究其技术性能,并创造性的提出了验证一二次设备工作协调性和可靠性的联合调试试验。最终ZNZ8-12型户内智能真空断路器研制成功。