金属微粒是引发交流GIS绝缘故障的主要原因之一，微粒陷阱作为抑制微粒运动的关键组件，尚缺乏微粒抑制机制与定量设计方法。文中搭建了真型GIS微粒陷阱捕捉过程观测平台，分析了微粒陷阱的捕捉机制，微粒陷阱对底部电场强度的抑制作用以及微粒运动的高度分布是影响微粒陷阱捕捉效果的关键因素。基于陷阱捕捉机制定义了微粒陷阱的危险系数，以评估微粒陷阱对不同特征微粒的捕捉能力，进一步建立了考虑微粒荷电碰撞运动特性的微粒陷阱捕捉过程仿真模型，仿真计算了不同参数微粒陷阱的危险系数与捕捉概率，获得了微粒陷阱的最优尺寸。提上高度为4 mm的110 k V微粒陷阱与提上高度为6 mm的220 kV微粒陷阱具有最佳的微粒抑制效果，最后通过实验验证了仿真优化结果的有效性。提出的微粒陷阱优化设计方法可为不同电压等级的陷阱设计提供定量指导。