在电力系统中，存在一些含悬浮导体的空气间隙，如带电作业过程以及异物入侵输电走廊等，该类间隙由多空气间隙组成，特征在于有导体处于电位悬浮状态，其放电特性与单空气间隙有所不同，更为复杂。本文研究含棒型悬浮导体的组合空气间隙的放电特性，旨在为带电作业问题以及含组合间隙的外绝缘设计提供参考，主要开展了以下研究：
　　设计了棒-悬浮棒-棒组合间隙操作冲击放电试验平台，包含绝缘试验支架、基于平面镜的放电路径正交观测系统、基于高速摄影仪的放电过程观测系统与高电位端电流测量系统，并设计同步触发装置，实现了组合间隙放电电压、放电路径、放电发展过程与放电电流的综合观测。
　　开展不同长度悬浮棒作用下组合间隙负极性操作冲击击穿电压试验研究。试验发现，悬浮棒位于组合间隙中心时，随棒长增加，击穿电压降低；存在悬浮棒临界长度，当棒长小于临界长度时，组合间隙击穿电压大于无悬浮棒时的单一间隙击穿电压；当棒长大于临界长度时，组合间隙击穿电压小于无悬浮棒时的单一间隙击穿电压。
　　悬浮棒位于组合间隙中心轴线不同位置，放电过程呈现不同特征：当悬浮棒处于组合间隙中心时，其特征在于悬浮棒头部出现迎面流注并与两电极头部流注相向发展，进而间隙整体击穿；当悬浮棒距离高压极10cm时，其放电特征在于整体击穿发生前，高压极与悬浮棒的子间隙中发生多次预击穿。
　　对悬浮棒偏移间隙中心轴线不同距离时组合间隙放电路径进行了观测分析。试验结果表明，悬浮棒从中心轴线逐渐远离的过程中，放电路径呈现出完全连接悬浮棒-部分概率连接悬浮棒-完全不连接悬浮棒的变化过程。结合高速摄像观测结果分析，发现悬浮棒头部迎面流注起始情况与放电路径是否连接悬浮棒有紧密联系，在间隙击穿前，若悬浮棒头部产生了迎面流注，则最终放电路径经过悬浮棒。
　　提出了组合间隙放电路径的三维重构方法，包含图像剪裁、灰度化与二值化、小噪点消除、中值滤波、长度归一化、坐标转换以及路径重构等步骤。对组合间隙电极头部初始放电方向以及放电路径偏移距离进行统计分析，发现悬浮棒偏移中心轴线时，悬浮棒头部初始放电方向呈现出朝向高压极与低压极的特征；含悬浮棒的组合间隙放电路径平均偏移距离与最大偏移距离相对于对照组均明显降低。