气体绝缘金属封闭开关GIS在电网的运行、电力的运输过程中起着关键性的作用。主要用于对输电线路进行控制、保护、监测和切换。GIS主要的优势是:使用寿命周期长、故障率低、可靠性高、小型化等,因此被大量地运用于电力系统中。但是也由于GIS完全密封、通过电流大、体积小等特点,导致内部散热性能差,当GIS设备触头接触不良时会产生触头过热现象,很有可能导致短路等重大故障,引起重大损失。目前GIS母线的主要布局有单母线结构和双母线结构等,国内主要使用单母线结构,因此本文主要研究单母线结构的触头过热评估方法。GIS温度分布规律不明确是将红外辐射测温技术应用于GIS母线触头测温的主要技术难题,应对这一难题,本文运用Ansys软件进行了电磁场-温度场-流体场耦合仿真,并通过改变边界条件,计算出不同工况下的GIS的电磁场和温度场的分布情况,通过对比分析了接触不良故障对GIS的温度场分布影响。结果表明负荷电流是导致GIS母线温升的主要因素,随着复合电流的增大,母线温度的增长速率随之上升。相比于正常运作的GIS设备,在发生触头过热故障的情况下,母线触头位置的温度迅速上升,远高于母线其余部分温度,外壳上的温度最高点出现在母线触头位置的正上方,故障点正上方的GIS金属外壳处温度梯度变化最明显,对提出利用外壳温度梯度判断故障提供判据。以外壳温度梯度判断触头过热故障是红外热诊断的关键技术,为了验证仿真计算的正确性,本文搭建了 GIS测温实验平台,对比了母线正常接触情况下和故障接触情况下的GIS温度场分布。仿真计算结果与GIS测温实验结果整体规律一致,误差较小,仿真模型具有可靠性。提出通过仿真计算确定该型GIS在其它类似结构发生局部触头过热的运行情况下的外壳温度分布梯度的差异性,作为该型GIS其它类似结构是否发生局部触头过热的判断依据。