相比于交流輸電系統(tǒng)，直流輸電系統(tǒng)具有輸送容量大、輸送距離遠等優(yōu)點，且直流輸電系統(tǒng)功率調節(jié)快速靈活、大范圍的連鎖故障風險較低，系統(tǒng)運行較為可靠。高壓直流電纜作為直流輸電系統(tǒng)的重要組成部分，廣泛應用于風電并網(wǎng)、海島供電及跨海長距離輸電。

研究表明，在輸電距離大于40km的電纜工程中，高壓直流電纜具有成本優(yōu)勢，且距離越長優(yōu)勢越明顯。作為直流輸電中的關鍵設備之一，高壓直流電纜能否安全運行對于高壓輸電網(wǎng)的穩(wěn)定性至關重要。

直流電纜分為繞包絕緣電纜和擠壓絕緣電纜。擠壓型直流電纜目前主要采用聚乙烯作為絕緣介質。聚乙烯電纜內部結構堅固而簡單，生產(chǎn)安裝方便，在近期受到了廣泛的關注。目前擠壓直流電纜所有指標均優(yōu)于膠浸實心電纜。

直流電纜相比于交流電纜性能更為復雜

交流電纜的絕緣層主要承受工頻交流電壓，其電場分布與介電系數(shù)呈反比分布。一般情況下可認為絕緣材料的介電常數(shù)幾乎不受溫度的影響，因此電纜絕緣層中的電場分布和溫度分布幾乎無關。而直流電纜的絕緣層主要承受直流電壓，其電場分布與體積電阻率呈正比分布。

由于聚合物絕緣材料的電阻率對溫度變化非常敏感，一般情況下電阻率隨溫度的增加而呈指數(shù)減小，因此在擠壓型直流電纜正常工作時會出現(xiàn)電場反轉現(xiàn)象，即電場強度最大的地方出現(xiàn)在絕緣層外表面處。

其次，交流電纜在運行時由于絕緣層兩端的電壓極性不斷發(fā)生改變，因此并不會出現(xiàn)空間電荷的積累問題。而直流電纜在運行時由于電壓極性不變，因此可能存在空間電荷的積累，而空間電荷積累與直流電纜出現(xiàn)故障有著密切的關系。

電纜絕緣層中的空間電荷積累會造成介質內局部電場的畸變，進而引起局部放電和介質擊穿，特別在強電場作用下空間電荷的積聚會加速聚合物電介質的老化過程。