物理因子對電纜絕緣性能的影響
1.油浸紙絕緣擊穿機理
油浸紙絕緣電纜的外面有鉛包或鋁包金屬護套，浸漬劑的體積膨脹系數為鉛或鋁金屬固體材料的十幾倍。隨著(zhù)電纜運行溫度上升時(shí)，電纜各組成部分發(fā)生熱膨脹。由于浸漬劑的膨脹系數較大，金屬護套必然受到浸漬劑的膨脹壓力而脹大，而當電纜溫度下降時(shí)，浸漬劑會(huì )收縮，由于金屬護套的塑性變形不可逆變，因此在金屬護套內部的絕緣層中就會(huì )形成氣隙。氣隙一般分布在絕緣層的內層、靠近線(xiàn)芯表面，因為在電纜冷卻時(shí)，熱量首先從電纜絕緣最外層散出，這時(shí)絕緣內層溫度相對較高，黏度較低的浸漬劑向外層流動(dòng)來(lái)補償外層浸漬劑的體積收縮，因此在絕緣外層形成氣隙的可能性較小。當絕緣內層也開(kāi)始冷卻時(shí)，此時(shí)浸漬劑的黏度已經(jīng)較高，流動(dòng)性減小，浸漬劑由于體積收縮而得到補償的機會(huì )也越小，越往線(xiàn)芯方向，則這種現象越嚴重。所以說(shuō)越靠近線(xiàn)芯形成氣隙的可能性越大，而最終形成的氣隙量也最大。
2.交聯(lián)聚乙烯絕緣擊穿機理
經(jīng)過(guò)大量的試驗研究和數十年交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的運行，都已經(jīng)證明樹(shù)枝老化是導致交聯(lián)聚乙烯絕緣發(fā)生擊穿的主要原因。樹(shù)枝可以分為三種類(lèi)型。
（1）水樹(shù)枝。這是交聯(lián)聚乙烯絕緣最常見(jiàn)也是最多的一種樹(shù)枝現象，它是在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜進(jìn)水受潮的情況下，由于電場(chǎng)和溫度的作用而使絕緣內形成樹(shù)枝狀老化現象。水樹(shù)枝現象在較低的電場(chǎng)作用下即可發(fā)生，其特點(diǎn)為樹(shù)枝內凝聚有水分，樹(shù)枝密集而且大多不連續。電場(chǎng)使水分不斷遷移，樹(shù)枝不斷生長(cháng)，最終導致電纜擊穿。
（2）電樹(shù)枝。存在于導體表面的毛刺和突起、絕緣層中的雜質(zhì)等形成絕緣層中電場(chǎng)分布畸變，場(chǎng)強高度集中引發(fā)局部放電，導致絕緣成樹(shù)枝狀老化現象。其特點(diǎn)為樹(shù)枝內無(wú)水分，樹(shù)枝連續和清晰。電樹(shù)枝導致電纜擊穿要比水樹(shù)枝快得多。
（3）電化樹(shù)枝。交聯(lián)聚乙烯電纜在長(cháng)期運行過(guò)程中，周?chē)幕瘜W(xué)溶液滲入電纜內部，與金屬發(fā)生化學(xué)反應并形成有腐蝕性的硫化物，最終在電場(chǎng)作用下伸入絕緣內而形成電化樹(shù)枝。這種樹(shù)枝與水樹(shù)枝一樣可以在較低的場(chǎng)強下產(chǎn)生。其特點(diǎn)為樹(shù)枝呈棕褐色，分支少且較粗。
3.溫度對絕緣性能的影響
一般隨著(zhù)溫度升高，電纜絕緣材料性能，如絕緣電阻、擊穿場(chǎng)強等，均呈明顯下降趨勢。為防止電纜絕緣加速老化或發(fā)生熱擊穿，電纜的運行溫度必須控制在絕緣材料所允許的最高工作溫度以下。
4.水分對絕緣性能的影響
電纜絕緣中含有水分，無(wú)論是油紙絕緣還是擠包絕緣，都會(huì )對絕緣性能產(chǎn)生不良影響。水分會(huì )使油紙絕緣的電氣性能明顯降低。含水率大，會(huì )使油紙絕緣擊穿電壓下降，會(huì )使電纜紙損耗角正切值增大，體積電阻率下降。電纜紙含水，其機械性能也有明顯變化，抗拉斷強度下降。水分的存在，還可使銅導體對電纜油的催化活性提高，從而加速絕緣油老化過(guò)程的氧化反應。
擠包絕緣中如果滲入了水分，在電場(chǎng)作用下會(huì )引發(fā)樹(shù)枝狀物質(zhì)——水樹(shù)枝。水樹(shù)枝逐漸向絕緣內部伸展，導致擠包絕緣加速老化直至擊穿。當導體表面含有水分時(shí)，由于溫度較高的緣故，由此引發(fā)的水樹(shù)枝對擠包絕緣產(chǎn)生的加速老化過(guò)程要更快些。
5.氣隙、雜質(zhì)的影響
如果電纜絕緣中含有氣隙，由于氣隙的相對介電常數遠小于電纜絕緣的相對介電常數，在工頻電場(chǎng)的作用之下，氣隙承受的電壓降要遠大于附近絕緣中的電壓降，即承受較大的電場(chǎng)強度，而氣隙的擊穿強度比電纜絕緣的擊穿強度小很多，就會(huì )造成氣隙的擊穿，也就是局部放電，隨著(zhù)氣隙的多次擊穿，氣隙會(huì )不斷擴大，放電量逐漸增加，直至發(fā)生電擊穿或熱擊穿而損壞電纜。
雜質(zhì)的擊穿強度比絕緣的擊穿強度小得多，如果電纜中含有微量的雜質(zhì)，在電場(chǎng)的作用下，雜質(zhì)首先發(fā)生擊穿，隨著(zhù)雜質(zhì)的炭化和氣化，會(huì )在絕緣中生成氣隙，引發(fā)局部放電，最終導致電纜損壞。如果電纜中含有大量的雜質(zhì)，在電場(chǎng)的作用下會(huì )直接導致電擊穿而損壞電纜。
