３Dのゲームやグラフィック処理系のソフトを使っている時によく起こるのですが

症状
ディスプレイへのデータ出力が無くなる
HDDへのアクセスランプが消える
USB機器への電源供給がストップする
PCの電源のランプは点いていてPC内部のファンは作動しているが、そのまましばらくするとPCの電源が落ちる

といったことが起きます
３Dのゲームでエフェクトやアイテム数（キャラ含む）を高くすると頻出していたのですが
先日高い負荷がかかるであろうアプリケーションを実行していない時に発生しました

PCのスペックです

Gateway DX DX4840-N54F/GL
OS windows 7 home premium 64bit
CPU core i5 760
RAM 8G (2Gx4)
グラフィック NVIDIA GeForce GT 320　デュアルディスプレイで使用
GPU温度65℃　ファンスピード5500RPM　（30%）
電源容量450w ピーク時500w

グラフィックカードのスペックが低いのは承知しているのですが
原因として思い当たるのが
グラフィックカードのスペック不足or故障
電源容量の不足
冷却不足
等ありますが、原因の特定しないままパーツを交換して解決しないというのを避けたいです
文面で原因の特定は難しいと思われますが解決策を知りたいです
お願いいたします