随着超特高压输电线路的发展,电网的可靠运行很大程度上由电气设备的绝缘水平来决定,而又因气体介质的众多优越性,短间隙气体放电的机理和特性引起了广泛的关注。在绝缘结构中,存在着一些小的缺陷,导致了电场不均匀,对介质的绝缘性有着较大的影响。空气和SF6气体是当前主要使用的气体绝缘介质,对非均匀电场条件下短间隙的空气和SF6气体放电机理和特性的研究是十分有必要的,也是极具实际应用价值的。为了对非均匀场下短间隙的空气和SF6两种气体放电进行研究,本文采用对气体放电进行数值模拟和实验研究两种方式,从微观角度分析气体放电的特性。建立了 5mm棒-板电极气体放电模型,采用了流体模型与气体放电过程中发生的各粒子间的化学反应相结合的混合模型,利用有限元法对典型的棒-板电极结构气体放电进行了数值分析。通过对气体放电模型的模拟求解,得到了电子密度分布特性、放电过程中产生的几种主要正离子和负离子密度分布特性、电场空间分布特性以及电子温度空间分布特性等微观物理量的变化特性。本文搭建了以空气为介质的气体放电实验,在近似于数值模拟条件下,通过光谱仪和ICCD对放电的光谱和图像进行了采集。通过采集的放电瞬间的光谱信息分析放电过程中各粒子之间的变化和能量传递过程,并可以利用光谱信息中谱线特征计算电子温度和电子密度。通过采集的放电图像,可直观了解气体放电的形态。把实验数据与数值分析结果进行比对验证,检验数值分析结果的正确性。