交联聚乙烯(XLPE)电缆具有极佳的电气性能,极易敷设和极佳的抗老化特性等优点,已被广泛用于各个电压等级的输电线路当中。在电场和水分的共同作用下,电缆绝缘中会产生水树枝。伴随着水树枝的生长,水树枝尖端的电场将愈加集中,局部高场强最终使水树枝尖端产生电树枝。电树枝一旦形成,极可能造成电缆绝缘层在短期内被击穿。因此,考察水树枝的生长过程及检测方法对保障电力电缆的可靠运行具有重要的理论意义和实用价值。本文从微观角度叙述了XLPE电缆内水树枝的形成过程,介绍了水树枝的微观结构和等效的椭球模型结构。详细阐述了水树枝的非线性电阻特性,据此提出了基于残留电荷法的水树枝老化检测技术,设计并搭建了实验电路。对12根10千伏XLPE电缆样品进行实验,测量了样品中残留的电荷量。结果显示,施加第一组斜坡交流电压时,残留电荷泄漏的速率和大小与电缆绝缘的水树枝生长情况有较好的相关性。