在我国特高压输变电工程启动调试中,对GIS空载母线进行充电投切试验时多次出现母线盆式绝缘子闪络故障,分析认为GIS母线残余电压使母线盆式绝缘子表面积聚电荷,同时残余电压与合闸的冲击电压共同作用会产生复杂的充电暂态过电压,这种直流与冲击过电压的叠加会降低GIS母线的绝缘水平。因此,有必要研究直流叠加冲击电压对特高压GIS母线绝缘的影响。本文研究对于提升GIS母线的绝缘水平和保证变电站的安全运行具有重要实际意义。主要研究内容如下:（1）设计了直流叠加冲击电压试验回路,研制了GIS母线试验平台。试验回路主要由冲击电压发生器、直流电压发生器、保护电阻、隔直电容、阻容分压器、GIS母线试验平台等组成。对试验回路中的保护电阻和隔直电容进行了仿真计算,结果表明:保护电阻为500kΩ、外绝缘长度为10m,电阻丝采用双线对绕法,增设均压环优化外绝缘结构;隔直电容为30n F、外绝缘长度为10m。并研制了1100k V串联550k V GIS母线试验平台,该试验平台设计了观察窗和电压测量装置,可实时观察放电现象和测量放电电压。（2）GIS腔体内部洁净状态时,开展了不同极性、不同幅值的单独雷电/操作冲击电压试验和直流叠加雷电/操作冲击电压试验,每种极性组合开展10次试验,对结果进行对比分析。结果表明:单独±2400k V雷电冲击电压试验和±1800k V操作冲击电压试验时,550k V GIS母线均未发生闪络;-2400k V雷电冲击电压叠加超过-225k V直流电压的30次试验中,550k V GIS母线发生11次闪络,闪络时叠加的最低雷电冲击电压是-1716.52k V,幅值比-2400k V下降28.5%;-1800k V操作冲击电压叠加超过-225k V直流电压的30次试验中,550k V GIS母线发生2次闪络,闪络时叠加的最低操作冲击电压是-1684.74k V,幅值比-1800k V下降6.4%。由试验结果可知,负极性直流与负极性雷电/操作冲击电压叠加试验时GIS母线闪络电压有所下降,且随着负极性直流电压幅值的上升,闪络时叠加的冲击电压幅值和两者叠加值均有减小的趋势。（3）GIS腔体内部非洁净状态时,开展了直流叠加操作冲击电压试验,对结果进行对比分析,结果表明:GIS腔体内部存在非金属异物时,预加-450k V直流电压后分别叠加±1800k V操作冲击电压,母线均未发生闪络;GIS腔体内部存在金属异物时,预加-450k V直流电压后叠加的操作冲击闪络电压幅值为-1050k V,幅值比-1800k V下降41.7%。由试验结果可知,非金属异物对GIS母线闪络电压无明显影响,而金属异物会显著降低GIS母线的绝缘水平。