现代电气设备的绝缘性能直接影响设备整机运行性能和电力系统的安全与稳定。良好的绝缘是保证电气设备和电气线路正常运行的前提。高压套管作为典型强电场分布的绝缘结构部件与高压电气设备配合使用。随着电力系统电压等级的提高,对高压套管绝缘性能的要求尤为突出。本文以800kV罐式SF6断路器高压绝缘套管为研究对象,根据超高压断路器产品的技术要求,开展绝缘分析与设计研究,并采用有限元法进行套管电场和抗震性能分析。综合考虑内外绝缘、运行环境及抗震等因素对绝缘套管的影响,提出套管结构改进方案。为改善套管内外电场分布,在套管内部增设接地屏蔽罩及中间悬浮屏蔽罩,其中接地屏蔽罩主要用于改善套管内部电场,而中间悬浮屏蔽罩主要用于改善套管外部电场分布。在此基础上,采用改进遗传算法对高压套管内部屏蔽罩结构型面进行优化设计,以降低套管内部最大电场强度,改善绝缘性能。为避免法兰处产生尖端放电,改善法兰周围电场分布,在套管顶端增设均压环,在下端增设屏蔽环,以增强套管的绝缘性能。研究结果表明外绝缘结构伞裙的型面是套管干闪电压的主要影响因素,采用有限元法通过对比分析不同伞裙结构的电场分布,提出绝缘改进设计方案。此外,提出通过改变瓷材料特性,将套管外绝缘顶端和底端分别采用高强瓷材料,中间部分采用普通瓷材料,以实现套管全场域的匀场设计。为保证套管的整体运行性能,在高压套管绝缘分析与优化设计基础上,进行抗震性能分析。通过自主程序设计,为高压、超高压以及特高压套管的绝缘及抗震等性能分析提供数值分析基础。