绝缘子污秽问题虽然由来已久,但其受潮机理和状态检测尚未有标准规定,缺乏定量研究。本文以污层变化与否为条件,将污层受潮分为污层外湿润和污层内湿润两个过程,前者包含冷凝、水滴碰撞两个阶段,后者由污层吸湿和水分子扩散两个阶段组成。冷凝部分首先对亚稳态水蒸汽自发转化为稳态液态水时化学势能的变化进行了分析,得出了气-液相变驱动力的求解公式;然后在经典的三热阻模型上考虑了边界层热阻的影响,建立了新的四热阻模型,并由此求出了计算水滴生成速率的公式模型;最后基于气体动力学原理,利用Hertz-Knudsen方程和Clausius-Clapeyron方程得出了半球状水滴冷凝质量流量的求解公式。将四种典型的输电线路绝缘子（LXAY-70、LXHY₅-70、XWP₂-160和FXBW₄-10/70）等效为足够多个小圆柱体的叠加,基于对每个小圆柱体均适用的水滴碰撞输电线路时水滴碰撞率和积水率的求解方法,综合考虑了不同绝缘子的结构伞裙系数,最终得出了四种型式绝缘子水滴碰撞率和积水率的理论计算模型。将理论计算结果与实测的积水率进行了比较,证明了理论计算模型的正确性。为减少伞裙结构对污层吸湿能力的影响,在结构最为简单的LXAY-70型绝缘子上得出了蒸汽雾流量、污秽成分和盐密对绝缘子污层受潮特性的影响规律,并建立了多组经验拟合公式,其可为污区划分和绝缘子清扫周期的确定提供依据。利用双膜理论分析了水分子通过气膜和液膜扩散到可溶盐溶液中的微观传质过程,发现利用传统双膜传质模型计算的体积传质系数k_Lα与实测数据的平均相对误差较大,分析了误差产生的原因并对传统模型进行了改良。改良后平均相对误差显著减小,证明了改良传质模型的正确性。该模型对膜传质系数k_L和传质比表面积α的求解同样适用于表征不同粒径、形状和结构的水分子扩散至不同盐溶液时的速率大小。最后分析了四个阶段各影响因素的作用大小与形式,以试验数据为基础,建立了绝缘子表面污层电导率与环境温度、相对湿度、空气自由流速度、盐密值、灰密值以及受潮时间之间的非线性函数模型,其综合反映了污层受潮全过程的重要影响因素。