气体绝缘金属封闭开关设备GIS(Gas Insulated Substation)由于其占地面积少，绝缘性能好等优点，在直流输电工程中具有广泛的应用前景，但界面电荷的存在会使得局部电场发生畸变，导致绝缘子沿面闪络的发生。为了掌握直流输电用GIS/GIL设备盆式绝缘子表面在不同电压作用下的界面电荷分布与积聚特性，研制了可对实际GIS/GIL绝缘子表面电荷进行三维测量的装置，并对直流电压、操作冲击电压和交流电压作用下气固绝缘界面电荷分布和积聚特性进行了实测研究。结果表明：在正极性直流电压作用下，绝缘子表面主要分布正电荷，而且随着电压幅值的增加，正负电荷积聚量均有所增加，并且出现两个电荷积聚峰值；在冲击电压作用下，绝缘子表面都存在正负电荷的积聚；随着电压幅值和电压作用次数的增加，表面电荷平均值有较明显的增加趋势。交流电压下绝缘子表面电荷的测量结果显示，绝缘子表面出现了负极性电荷的积聚，并且多集中在高压电极处。研究结果将用于指导直流GIS/GIL设备盆式绝缘子的研发。