因为电压转换方便,交流输电一直是电力输送的主流,但随着电力系统的不断扩大，输电功率的不断增加,输电距离逐渐增长,交流输电遇到一些技术困难。现在直流输电被看作是解决输电技术困难的方向之一。几十年前,世界各国都已开始建设使用直流输电线路,我国在20世纪80年代已建成葛洲坝到上海的500kV直流输电线路。高压直流电缆的绝缘材料是电缆达到其使用性能和可靠传输电能的关键，随油浸纸绝缘有诸多缺点且使用寿命短,因而被淘汰,交联聚乙烯随即被广泛应用于高压直流电缆的绝缘。

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高聚物绝缘电介质材料在直流电场作用下容易俘获外界注人的电荷,即空间电荷,注人的空间电荷在介质内部的累积可能会引起材料内部电场的严重畸变,畸变的电场强度甚至可以达到原外加电场的8~10倍。畸变的电场强度达到一定程度时,就有可能引发电介质材料的树枝化，即形成电树,最终导致材料击穿。因此,空间电荷问题成为研制高压直流电缆的关键性难题之一。

目前抑制电树形成的方法主要是通过在绝缘层中添加或接枝极性物质或基团,以及添加成核剂等抑制空间电荷的形成。早在20世纪70年代,已开始研究电压稳定剂,用于防止电树枝以提高工作电压。

日本和法国在使用的高压直流输电材料中添加电压稳定剂进行研究。电压稳定剂主要分无机粉末掺杂类和有机类两种。日本在交联聚乙烯(XLPE)中添加两种填料用于绝缘层:一是XLPE+极化的无机填料,如纳米MgO等;二是XLPE+导电无机填料,如导电炭黑及碳纤维等。主要原理是通过偶极子定向极化的无机填料抑制空间电荷,或导电无机填料吸附载流子,降低空间电荷。利用上述两种材料制造的电缆模型降低了XLPE的电阻率，表明添加无机填料在消除空间电荷方面发挥了较好的作用,说明无机填料有吸附载流子的作用。

还可以采用对聚乙烯树脂改性的方法达到抑制空间电荷的目的,如在聚乙烯树脂的分子链上接枝极性的马来酸酐等基团。

但经过几年的应用,交联聚乙烯高压绝缘料的缺点逐渐显现出来。交联聚乙烯高压直流电缆在停电后,再送电前测试绝缘电阻时发现:绝缘电阻往往只有几千欧姆或是0,再经过耐压检测,电缆已经击穿。经过多次分析和实践，发现交联聚乙烯绝缘的电缆出现此类故障非常普遍。分析表明,空间电荷的存在是导致上述故障的主要原因。一般通过内外半导电屏蔽富集在电缆制造不圆整、敷设弯曲段、绝缘有缺陷处，大量正，负电荷的富集,其电场强度远远大于电缆的额定直流电压和绝缘的耐受脉冲电压,而使高压直流电缆击穿。目前的解决方法是采用三元乙丙橡皮绝缘。