1 交联电缆绝缘的短时和瞬间击穿
交联电缆运行后如发生短时击穿，据国外文献统计：主要是由于绝缘内存在着较大的杂质和内外屏蔽不良等所引起，已于上述：
存在上述工艺和材料缺陷的电缆可在几天内，或几个月内甚至超过一年的时间内引发电树击穿，但有些电缆在很低的直流竣工试验中就击穿了，对高压电缆为3U0-15分钟、低压电缆为4U0-15分钟。在上世纪90年代末，首钢安装的9根110kV交联电缆中，其中有一根电缆在竣工试验时，在较低的直流电压下击穿。该电缆采用进口超净电缆料，在引进的生产线上生产（当时为国内最好的生产线），电缆已通过规定的冲击和工频型式试验，可用上述热应力现象来解释。首钢在敷设安装电缆时是否拉力过大，弯曲过甚造成了机械损伤，这也可能是热应力机械应力两者兼而有之。首钢在上述110kV交联电缆竣工试验中击穿后，加装了一只连接盒，投运后不久电缆和连接盒界面接合处击穿，这种界面击穿还发生在武汉供电局进口ABB的110kV电缆和Kabedon的连接盒上，前些年上海供电局的110kV电缆连接盒发生了两次界面击穿（在包带绝缘和连接盒反应力锥界面上），合肥供电局的35kV电缆和连接盒上也因电缆收缩和连接盒反应力锥分开造成绝缘击穿，其主要原因可归咎于电缆内的热应力。电缆在运行中因热应力收缩变形，在界面产生很大的裂缝，结构性能再好的界面和粘接力再高也有可能拉开，除应增加电缆和连接盒的界面接触性能外，还应消除电缆的热应力，这是最为重要的条件。甚至10kV电缆上也发生过这种情况，上海东方明珠电视塔上的10kV电缆包括备用电缆全在直流竣工试验中击穿了，这也可能因安装场地过小，电缆弯曲过甚产生机械应力造成的。文献指出交联绝缘是一种半结晶，无定形绝缘的片状交叉结构，晶片厚约10-3微米，可用高倍电镜观测：如果结晶态增加，可使其密度高达1g/cm3，有着很高的介电性能。晶体和无定形界面紧密地结合在一起，由于热或机械应力，在晶体本身或晶体与无定形界面可以在直流电压下集聚空间电荷。最后在极性变化或反转时，电缆绝缘会在很低的直流电压下击穿。如果电缆处于运行状态，运行温度可使界面部分愈合，部分地消除了热和机械应力，从而提高了击穿强度。但如存在着上述的工艺缺陷，电缆仍会引发电树枝使电缆绝缘击穿。近年来220kV电缆在研制过程中，曾多次发生击穿，共有4家电缆厂在研制过程中将绝缘厚约26～27mm的电缆研究品，在冲击电压仅850～1050kV间电缆就击穿了。经解剖检验，主要是交联工艺有问题，交联温度过高，时间太快，在绝缘内产生了热应力。其中个别有一家厂还有因电缆结构不圆整，造成冲击水平的下降。为此，电缆的短时击穿则应归咎于电缆绝缘中的杂质和生产工艺中产生的内外半导电屏蔽不良等重大工艺缺陷，最终引发电树使电缆绝缘击穿。而电缆的瞬时击穿往往是由于电缆工艺和安装中产生的热和机械应力，有热和机械应力的电缆，往往和电缆的弯曲有直接的影响，现将安装电缆的弯曲倍数列于表1为安装用的电缆弯曲半径为日本四大公司采用。电缆安装时，最好不要超过表1的规定。

表1

2 交联电缆在长期运行中击穿

交联电缆有着长期的运行寿命，但如果用户使用和选用不当或制造厂生产工艺不良，电缆会在长期运行中产生水树，最后引发电树使电缆过早的击穿，我国的一些大型企业如上海的宝钢，金山石化和南京的杨子石化等，都有好几百公里的电缆在现场运行。以金山石化为例：其35kV电缆网中有500km电缆在运行，上世纪80年代处选用蒸汽交联电缆，在1985年后选用干法交联电缆，电缆运行3～5年后产生水树，7～10年间电缆大量击穿，电缆击穿后已进行更换了。新安装的电缆使用约10年左右又有击穿，对系统的安全送电产生很大的威胁。由于金山石化的运行条件很差，电缆敷设于东海之滨，地下水位较高，水中含有很多的盐类导电物质和硫化物，电缆埋设于土壤中，电缆载流量为额定值的1/3，这种运行条件是很容易引发水树的，最终引发电树击穿，现将其击穿机理分析如下：

1) 水树的产生

由于电缆直埋于水位较高的沿海地区，又未采用阻水电缆结构，从大量的国内外文献介绍可知：在电场作用下，水分会从低电场沿电场方向向最高的高电场迁移，水分迁移的速度和电解电泳力（即马克思威尔力）有关，而电解电泳力又和电场强度和水中离子含量有关，水分在绝缘的微孔中凝结成充水微孔，在电场作用下，在充水微孔中形成局部放电的树状痕迹，简称水树。金山石化的35kV电缆和现场情况就完全符合形成水树的条件，直埋电缆会在3～5年内形成水树，在十多年前从金山石化运行电缆的样品中就已发现了水树和硫化树等电化学树枝，从送检的样品中，电缆运行已超过10年，三根电缆中均已长满了水树枝，但内外半导电层附近并未发现电树击穿痕迹，还应进行大量的样品检验才能找到。同时导体温度较高时，水分会从导体内向外扩散，从而减缓电缆的吸水过程，但金山石化电缆的载流量仅为额定值的1/3，导体温度也达不到额定温度(90℃)只有46℃左右，更有助于水树的形成。
2) 水树老化直至引发电树击穿：
绝缘充水微孔在电场作用下产生应力开裂和氧化降解，破坏了绝缘结构，又称水树老化。电缆运行到7～10年左右，水树老化后，水树密度增加，绝缘强度明显下降，电缆的介质损耗升高，直流泄漏电流上升，tgδ上升到0.01～0.05，用直流叠加法(20V)测量，直流泄漏电流为0.1～0.3微安，但这时电缆并不一定就会击穿，从国内外有关文献介绍：水树密度达到了饱和程度后，绝缘击穿强度仍有15kV/mm，对产品质量好的电缆，也不一定会引发电树，电缆只有在引发电树后才能击穿，如导电屏蔽不良产生的尖角、露铜、半导电层中的予交联凸出物、绝缘中的杂质颗粒、交联工艺不良产生的热应力开裂以及由于弯曲等产生的机械应力开裂等等均可引发电树，造成电缆击穿通道，使电缆在运行中击穿。据荷兰电力公司统计；约有23%的10～30kV直埋XLPE电缆，在运行10年左右在电缆中引发了大量电树，使电缆击穿和更换了。而我国金山石化的电缆，由于最初采用了一些蒸汽交联电缆，已更换了长度约40%的电缆。这说明国产电缆的技术水平和电缆运行条件均不很理想。

3) 电缆预期寿命：

大量电缆击穿后，供电可靠性大为降低，运行部门甚至考虑到是否要将所有的电缆全部更换。从国外对10～30kV电缆水树击穿统计证明水树老化后，电缆绝缘水平下降了1/3左右，电缆在生产中的一些缺点就完全暴露出来了，这些有潜在缺陷的电缆和附件在击穿更换后，电缆的运行就比较稳定了，荷兰电力公司在10年左右电缆大量击穿后（已于上述），剩余的电缆就很少击穿了，剩余电缆将会有一段电缆运行稳定期。我国金山石化电缆的运行条件和荷兰差不多，电缆总的运行寿命也在20～30年左右。工艺质量好的电缆运行寿命是可以超过30年的。

3 近些年来发生的电缆绝缘击穿

国产电缆的击穿除上述两种因素外，近些年还发生了下列几种形式的电缆击穿：

1) 电缆的并联运行方式，引起了电缆击穿。在十几年前就曾在南钢发现，在国内已有十多例这种事故。因焊接件松动使一相电缆的电阻大大增加，造成电缆载流量分配不均匀，使电缆发热击穿。但对于多回路电缆的并联运行，也是可以考虑的，深圳月亮弯电厂的10kV电缆导体截面为3000mm2采用6根电缆并联运行，并对每根电缆装有控制系统，电缆载流量设计为额定值的80%，也是可以安全运行的。
2) 电缆系统接错，将最先进的小电阻接地系统，加接消弧线圈，造成系统过电压，使电缆击穿，如宝钢在上世纪90年代初轧钢车间发生的一次10kV电缆故障，又如济南水泥厂的10kV电缆，将铜带接到绝缘变压器的中点，铜带电位提高而使电缆击穿。
3) 电缆放出一些可燃气体后，将电缆退回生产厂抽真空加热后，造成电缆微孔内负压，使上钢二厂总长约20km的35kV电缆在30多天内就击穿了。电缆中的可燃气体对电缆绝缘并无损害，还可加强绝缘，但对于电缆附件是不允许的，可将电缆放置一定时间，或适当加热就可，千万不可抽高真空，以防形成负压，上海、广州、重庆等地均出现过这种电缆放气情况，将气体排除后，电缆就可以正常运行了。
4) 还有一种击穿现象是外护套和铜带未很好的接地或划破，铜带电位升高，外护套击穿后使电缆绝缘击穿。又如深圳月亮弯电厂的10kV电缆在电缆拖入桥架时，护套划破，铜带划伤，电缆先空载运行后，在加载时击穿。还有广钢的35kV电缆因护套较松回工厂返修，也可能是其他原因使电缆铜带损坏，电缆运行后，绝缘膨胀，铜带断裂，在铜带上产生火花放电，烧毁了电缆护套，由于电缆是三角形敷设，电缆绝缘发生了热击穿，形成了相间短路的重大故障。