随着国民经济发展对电力需求的增加,对开关设备开断能力的要求也逐步提高,SF6因其优异的电弧性能在高压开关中得到广泛应用。但是SF6气体温室效应严重,不利于环境保护,为减少SF6排放量,国内外学者做了大量研究寻找合适的SF6替代气体,环保型绝缘气体CF3I（三氟碘甲烷）因其优良的电弧特性和物化特性,被认为是有潜力替代SF6的气体之一。CF3I气体的液化温度比SF6气体高,纯CF3I气体适用范围小,常混合缓冲气体降低液化温度。因此本文对CF3I/CO2混合气体从微观、宏观两个不同的角度进行研究,分析其电弧特性,探寻其替代SF6气体的可行性。本文首先介绍了SF6混合缓冲气体和新型环境友好型替代气体的研究现状,提出CF3I/CO2混合气体替代SF6气体的可行性。介绍了电弧模型的研究现状,阐述微观等离子体发展的气体动力学理论和宏观稳态电弧的局部热力学理论,用于CF3I/CO2混合气体研究的微观、宏观电弧模型。基于气体动力学方程,建立小时空尺度下CF3I/CO2弧前过程研究的二维轴对称平板电极模型,从微观深入探究CF3I/CO2混合气体等离子体分断电弧形成过程,分析电子密度、平均电子能量、吸附形成的负离子数密度、鞘层厚度等微观参数的变化规律,讨论混合比例对CF3I/CO2混合气体的参数影响,分析替代SF6气体的可能性。提取粒子数密度、电子迁移率等参数计算鞘层区电导率,为宏观电弧模型计算提供初始数据。基于局部热力学理论并考虑湍流作用,耦合微观仿真计算出的鞘层参数,建立二维轴对称灭弧室电弧模型,探索CF3I/CO2混合气体与SF6气体的温度分布、流速分布、电弧电导等电弧特性差异,并从气体物性参数和能量输运平衡关系对其进一步分析。在此基础上,研究混合比、不同气压影响下的CF3I/CO2混合气体电弧特性。研究结果表明适当提高压强的30%CF3I/70%CO2混合气体有较好的SF6气体替代可能性,为研发新型SF6替代气体断路器提供理论依据。