气体绝缘金属封闭开关设备（简称GIS）具有占地面积小、可靠性高等诸多优点，是输变电系统中不可或缺的高压开关设备。本文结合所在企业126kV大容量GIS的研制项目，针对ZF7D型GIS开展了GIS的整体方案布局、盆式绝缘子以及断路器的研究。
整体方案布局用于指导产品设计，且关系到产品的整体尺寸、整机质量、可靠性和经济性等等。本文提出了ZF7D型GIS整间隔的布局设计、断路器及隔离-接地三工位开关的总体思路设计。
盆式绝缘子作为GIS各模块相互连接的接口部件，用量非常广，是GIS中的重要组成部分，起着电气绝缘、支撑导体和（或）隔离气室等非常重要的作用。本文结合理论计算和工程经验完成了ZF7D型GIS用盆式绝缘子的结构设计，计算了盆式绝缘子的主要结构尺寸，选取了相应部件的材料。对该设计结构进行了机械性能分析和电场强度分析，并通过水压试验验证了盆式绝缘子的机械性能。
断路器是GIS中最核心的功能部件之一，本文基于126kV/50kA的大容量参数要求，采用了自能式双气室灭弧室原理，结合工程经验和理论分析对灭弧室刚分速度、开距及全行程等关键参数进行了计算，对热膨胀室、压气室及喷口等关键零部件进行了设计和选型。并对灭弧室在静态时的绝缘、容性电流开断时的绝缘和短路电流开断时的绝缘进行了仿真分析。并研究了断路器所需的分、合闸操作功，选取了与之匹配的弹簧操动机构。
基于以上的研究，研制了ZF7D型GIS样机，该样机依据相关标准和技术文件成功完成了全套型式试验。通过型式试验验证了本文提出的整体方案设计、盆式绝缘子和断路器设计的合理性。