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当前交联聚乙烯(XLPE)绝缘高压交、直流电力电缆的电压等级和工作稳定性仍无法满足日益增长的社会需求。使用电压稳定剂能提高XLPE绝缘材料的耐电强度和长期工作稳定性,在提高电力电缆电压等级方面发挥过重要作用。近几年,国际知名电缆料与电缆生产制造企业在电压稳定剂方面的专利和报道逐渐增多,使用电压稳定剂在进一步提高电力电缆电压等级方面体现出一定潜力,深入开展电压稳定剂的研究工作有助于推进高电压等级电缆料的研发与国产化。为了获得性能优异的电压稳定剂并系统地研究其对XLPE交、直流绝缘性能影响,采用理论化学计算和直流击穿强度测试相结合的筛选方案,对17种芳香酮化合物进行了研究,发现电压稳定剂提高低密度聚乙烯(LDPE)直流击穿强度的作用效果与其电子亲和能显著正相关,与其HOMO-LUMO能隙显著负相关,与其电离势相关性较小。选出三种含有乙烯基且能显著提高LDPE直流击穿强度的芳香酮作为继续研究的可接枝型电压稳定剂,系统地研究了其对XLPE交流绝缘性能的影响。发现ALRB作用效果最优,在添加量为0.8phr时能显著抑制XLPE不同温度下的交流电树枝引发和生长,同时能提高XLPE不同温度下的交流击穿强度,且对XLPE的相对介电常数和介质损耗的负面影响较小,在经过长期交流电老化以后,其提高XLPE交流耐电强度的作用效果依然有效存续。之后,对ALRB的可接枝性进行了红外光谱表征,并研究了电压稳定剂ALRB接枝对XLPE的结晶、交联、机械强度、热氧老化等绝缘基础理化性能的影响,发现ALRB分子在热交联过程中能通过其乙烯基上的加成反应接枝到XLPE分子上,电压稳定剂ALRB接枝对现有电力电缆生产工艺的依从性较好,并且对XLPE的基础理化性能没有显著负面影响,是一种实用价值较高的改性方法。通过实验证实ALRB接枝后具有优异耐的迁出性,其提高XLPE直流击穿强度的作用能长期且高效地保持,系统地研究ALRB接枝对XLPE不同温度下的直流击穿强度、电导特性和空间电荷特性的影响及其机理,同时也系统地测试了北欧化工±500kV高压直流电缆料(±500kV XLPE)的直流绝缘性能作为参照。结果表明:ALRB接枝能显著提高XLPE不同温度下的直流击穿强度,其直流击穿性能显著优于±500kV XLPE,其机理是ALRB具有较高的电子亲和能和较窄的能隙,可以俘获高能电子并通过自身的激发将高能电子能量耗散;ALRB接枝使XLPE电导率温度依赖性略有增大,但对直流电缆绝缘层电场分布的负面影响较小;ALRB接枝后降低了XLPE中深陷阱密度,增大了浅陷阱密度,使空间电荷分布更均匀、局部积累量更少、消散更快。以±500kV XLPE为参照,研究添加剂含量、电压、温度对于ALRB接枝改性前后XLPE的直流接地电树枝引发与生长特性的影响。结果表明:电压和温度升高均会促进直流接地电树枝的引发与生长;±500kV XLPE抑制直流接地电树枝引发与生长的作用均优于普通XLPE;0.4~0.8phr ALRB接枝对于XLPE直流接地电树枝的引发和生长均有显著抑制作用,其作用效果随添加剂含量增大而增大,ALRB含量为0.4phr时其抑制直流接地电树枝的效果基本与±500kV XLPE持平;电压稳定剂ALRB接枝无法抑制电荷的注入和迁移,但能通过削弱电荷脱陷过程的破坏作用来抑制直流接地电树枝的引发和生长。