随着电网绿色发展战略的不断推进，电力部门利用新材料、新工艺对发电侧、配电侧和用电侧进行了一系列有关节能减排的技术改进。针对配电侧，开关设备是配电系统的重要组成部分，其可靠性直接关系到电力系统的安全稳定运行。如何在环保的前提下，确保开关设备的安全可靠已经成为开关设备研究的重点之一，对于电网的绿色发展具有重要意义。
　　结合工程当中遇到的实际问题，本文关于环保型开关设备的研究主要分为两个部分，分别对热塑性固封极柱的绝缘特性和环保型气体绝缘环网柜的散热性能进行研究。
　　第一部分，针对传统固封极柱大量使用环氧树脂导致环境污染严重的问题，本文采用了可降解的热塑性材料替代热固性环氧树脂制造固封极柱。首先，阐述了热塑性材料用于制造固封极柱的材料选择和加工工艺；其次综合考虑设备的电气性能和机械性能，利用SolidWorks软件建立了热塑性固封极柱的三维模型，通过Ansys有限元软件分别对其进行了静电场和结构应力的仿真分析，结果显示原方案中绝缘拉杆伞裙周围电场过于集中，容易发生绝缘击穿。然后在不变更极柱导体部分的前提下，提出了针对极柱绝缘壳体结构的三个优化方案，通过对比分析多个优化方案模型的仿真结果，最终确定了改变伞裙数量+优化底座分布的设计方案符合标准要求，为热塑性固封极柱的设计提供了理论依据。
　　第二部分，针对环保型气体绝缘环网柜因容量扩增和柜体小型化的要求导致散热困难、结构复杂的问题，本文通过一种新型的纳米散热涂料改善设备的散热性能。首先基于纳米材料的散热原理，利用温升探索试验验证了纳米散热涂料的散热效果；然后，利用有限元软件对现有的环网柜模型进行了温度场仿真，得到其内部温度分布和气流分布；凭借内部加装的散热器，原方案中的环网柜温升符合标准，但其内部结构过于复杂，因此提出了局部喷涂纳米散热涂料同时去除散热器的优化方案；最后，对优化方案下的环网柜模型进行了温度场仿真和温升试验验证，仿真结果和试验结果吻合且均满足要求，达到了简化结构的目的。