交联聚乙烯（XLPE）电缆是城市中、低压输配电系统的核心设备之一,其安全可靠运行对于城市供配电系统的稳定性有重要意义。XLPE电缆绝缘老化诊断常用方法有频域介电谱（FDS）法和0.1Hz超低频（VLF）法。其中,传统FDS法的测试频带较窄且测试频率较高,不同老化状态的绝缘材料测试介电谱差别较小,绝缘状态评估的准确性低;而0.1Hz超低频法对于轻微老化的绝缘评估可靠性低,且应用单一频率点介损评估电缆的绝缘特性,难以避免测试的偶然性而产生误差。超低频介电谱（1m Hz～1k Hz）综合了前两者的优点而在绝缘状态评估方面具有明显优势。因此,基于超低频介电谱研究不同老化对XLPE电缆绝缘性能的影响,提出电缆绝缘老化状态表征的新方法,对于电缆绝缘状态诊断和评估具有重要的工程意义。本文首先通过加速热老化实验和水树老化实验制备了不同老化状态的XLPE电缆绝缘试样,并从羰基指数、结晶度等理化特性和交流击穿特性初步表征了试样的老化状态。然后使用超低频介损检测仪i FDS测试了老化试样的超低频介电谱。最后,基于绝缘材料U-I特性对于超低频介损的影响,提出使用U-I滞回曲线表征电缆绝缘老化状态,并提取相关特征量。论文的主要结论如下:（1）通过超低频介电谱测试实验发现,以tanδ=0.5对应频率为特征频率,在测试频率下降到特征频率时,XLPE绝缘试样介损值急剧上升。老化越严重的试样,介损急剧上升时对应的特征频率越高,这归因于直流电导和界面极化的共同作用;超低频介电谱对XLPE绝缘状态变化敏感,抗干扰性强,能有效地检测出绝缘老化初期的性能变化。（2）根据超低频介电谱与U-I特性的关联,提出采用包含激励电压和响应电流幅值和相位信息的U-I滞回曲线作为电缆绝缘老化评估特征曲线。当绝缘状态发生变化时,U-I滞回曲线主要有三个特征的变化,分别是长轴偏转程度,曲线面积,曲线畸变程度。其中,长轴偏转程度的变化发生在绝缘老化的整个过程,曲线面积和曲线畸变发生在电缆绝缘老化后期。（3）基于U-I特性对超低频介电谱的影响特性,提出以1m Hz的U-I滞回曲线的偏转角变化率RDA与曲线形变率RCD作为表征电缆绝缘老化的特征量。首先,1m Hz特征参量在热老化和水树老化下表现出不同的变化规律,可以作为区分老化类型的判据;其次,随着热老化程度的增加,RDA由1逐渐增加到4.74,可以评估电缆绝缘的老化状态。而在热老化前中期,RCD值稳定在1附近,在老化后期迅速增加到2.59,可以作为判别轻微老化和严重老化特征参量;水树老化中,RDA和RCD均随tanδ的增加而增加,两者均可以用于判别电缆绝缘水树老化状态。