本发明公开了一种C4F7N/CO2/O2混合气体绝缘设备的放电故障分析方法，包括：对C4F7N/CO2/O2不同比例混合气体开展多种放电故障类型下的分解试验；从能量角度构建C4F7N主要分解路径，确定多种放电故障类型所需的C4F7N的特征分解产物比；根据从每种放电故障类型的多种分解产物中选取特征分解产物比对应的特征分解产物，确定每种放电故障类型下的特征分解产物比值；确定所有放电故障类型第一核密度分布图；根据待分析C4F7N/CO2/O2混合气体绝缘设备发生故障后的多组待分析分解产物，生成第二核密度分布图与第一核密度分布图进行比对，确定待分析C4F7N/CO2/O2混合气体绝缘设备的放电故障类型。