目前,我国首条1000 kV特高压交流试验示范工程已进入调试及试运行工作全面启动阶段。发展特高压等级的输电电网,对特高压电器的绝缘性能提出了更高的要求。电场数值计算对于高压电器设备的内部结构优化设计以及改善其绝缘特性,有着至关重要的作用。合理的内部结构设计,能够使得电器设备的电场分布均匀度提高,局部最大场强值降低,这是提高其绝缘性能的核心问题。本文为了解特高压GIS隔离开关气室内部的电场强度分布情况,建立了两种典型结构的1100 kV GIS隔离开关气室三维静电场数学模型。基于电场数值分析理论,采用有限元分析方法,运用子建模放大危险区域、网格局部细化、检查单元质量等方法,对隔离开关的气室进行详细的电场计算。结果表明接地开关触头间隙是场强集中的区域,可以通过增大绝缘间隙或改变触头屏蔽罩表面的形状改善该区域的电场分布。合理设计盆式绝缘子的结构尺寸,可以有效改善电极屏蔽罩区域的电场分布。通过对比两种隔离开关的电场强度分布结果,得到在两种不同结构的对应区域上,场强最大值以及电场分布稍有差异,但都具有一定的绝缘裕度。通过改变隔离开关气室的底部绝缘台上下屏蔽罩的高度,验算各种结构下的绝缘台沿面以及内部嵌件的电场分布,对绝缘台结构进行了设计。然后,针对特高压GIS中的相关连接结构,如T型结构、连接导体件、内部导体装配件进行了三维电场的绝缘分析。实现了有限计算机资源情况下,针对大型实际工程电磁场问题的三维电场精确计算,电场分析所得的结果,为特高压电气装备的整体和内部结构的进一步优化设计提供了理论依据。