交联聚乙烯( XLPE) 结构简单、介电性能好、物理化学结构稳定，作为电缆中的绝缘材料得到广泛的应用。但在直流电场作用下，XLPE 材料内部会形成空间电荷。一般来讲，聚合物中空间电荷主要由两部分组成: 一部分是在低场强下，因为杂质在电场作用下电离发生迁移造成，称为异极性电荷，即靠近阴极处为正电荷，靠近阳极处为负电荷; 另一部分是在高场强下，由电极注入的可迁移和入陷的载流子，称为同极性空间电荷，即靠近阳极处为正电荷，靠近阴极处为负电荷。这些空间电荷的存在对聚合物局部电场分布造成畸变，从而使聚合物的导电性能和击穿性能发生改变，尤其是在目前应用广泛的XLPE 电缆上。根据现场运行经验，对 XLPE 电缆安装后进行直流耐压测试后，发生 XLPE 电缆击穿，而直流下空间电荷的产生被认为是其击穿的主要原因。IEEE 成立了两个专门委员会 ( IEEE-DEIS TC32-13 和 32-4) 研究空间电荷的存贮、绝缘材料的老化和击穿间的宏观特性、相应的微观或纳米机理，目的是解释聚合物电老化和空间电荷作用间的关系 。对于 XLPE 电缆的老化机理研究大致分为水树枝老化、电树枝老化和热电老化机理研究，无论哪种老化方式都可能导致空间电荷的积聚，加速电缆的老化。一方面 XLPE 电缆中含有水树枝时，其绝缘层中会出现空间电荷，这类空间电荷在电场撤去后会逐渐消失; 另一方面在电场作用下由树枝尖端注入到 XLPE 电缆绝缘缺陷中的空间电荷，即使在去掉外电场时空间电荷也不会消失，此类空间电荷所产生的静电力与电缆工频运行电压叠加作用即可能在水树枝的尖端引发电树枝，对电缆的安全运行有较大威胁。电缆中空间电荷的产生和积聚，会畸变绝缘中的电场分布，加速电树枝的生长，所以非常有必要对电缆绝缘中的空间电荷分布进行研究。