在直流GIL中,三支柱绝缘子起到支撑、绝缘等作用,由于受到电、热等影响绝缘子成为绝缘中较为薄弱的环节。GIL内游离的电荷受电场力作用在三支柱绝缘子表面聚集,电荷积聚过程中绝缘子表面电荷密度随时间发生复杂变化,有必要从稳态和暂态的角度分别展开研究。开展三支柱绝缘子表面电荷积聚特性影响研究对三支柱绝缘子设计及绝缘性能研究具有重要意义。本文主要从以下几个方面展开研究:（1）以550k V三支柱绝缘子为背景,建立了绝缘子表面电荷积聚仿真模型。使用弱形式偏微分方程替代了添加人工扩散项的仿真方法,并使用两种方法对绝缘气体中离子浓度和迁移引起的离子浓度变化及扩散引起的离子浓度变化进行了对比分析,结果表明:使用弱形式偏微分方程计算得到的结果更准确,且扩散项对绝缘子表面电荷积聚的影响可忽略,简化计算模型。（2）计算了SF6中三支柱绝缘子稳态下的电荷分布。仿真结果表明,随着气压升高,三支柱绝缘子腹部表面电荷密度和电场强度均增大,绝缘子表面电场强度峰值出现在柱腿且基本无变化。随着电压等级升高,绝缘子表面电荷密度分布差别很大,电场强度峰值向绝缘子柱腿位置移动,同时电场与电压等级不是同比例增加,考虑电荷积聚时高电压等级作用下的绝缘子表面电场比预期的小,此时表面电荷优化了电场。体电导率减小,绝缘子表面电场强度峰值由柱腿转移到绝缘子腹部,不同材料的绝缘子表面电荷与电场分布有很大差别,要根据材料针对性的优化绝缘子。正极性电压作用下的电荷密度和电场强度均大于负极性电压作用下的。（3）对550k V三支柱绝缘子在0.4、0.5、0.6MPa气压下,正、负极性电压下,不同体电导率和表面电导率下电荷分布暂态特性进行了分析,对电荷密度对电场的影响展开了讨论。研究发现:随着气压升高,表面电荷积聚速率减缓,但0.4MPa下电荷积聚速率介于0.5、0.6MPa之间;随着电压升高,绝缘子表面电荷积聚速率增快,但是表面电荷密度分布相差极大;随着体电导率增加,绝缘子表面积聚电荷的速率增加;随着表面电导率增加表面电流密度变大,正电荷向柱腿位置移动,负电荷向腹部附近移动。