随着人类对电力越来越依赖,电力安全更应该受到重视。电力电缆是电力传输的重要设备,其可靠性直接关系到整个电力系统的稳定。XLPE电缆是目前应用最广泛的电力电缆,为了保障其稳定可靠运行,必须对其检测。传统的离线检测较为落后,已不能满足未来发展的需要,通过在线监测技术实时监控其绝缘性能已是大势所趋。国外已在XLPE电缆在线监测领域取得了一定成果,而国内研究较为滞后。本文分析了XLPE电缆故障的原因,认为水树枝现象是导致电缆故障的首要因素；概述了XLPE电缆在线监测的研究现状,认为多种监测手段相结合是XLPE电缆在线监测的发展方向；完成了含有直流分量法和交流叠加法的XLPE电缆在线监测系统的设计、封装与实验。在系统设计等方面,本文首先阐述了直流分量法和交流叠加法的测量原理,提出了基于两种方法综合判断的标准。其次,详细介绍了系统各个部分的设计原因、设计方法和关键技术,包括叠加电源部分、信号调理部分、信号采集部分与上位机部分。然后完成了系统的封装,包括外观、面板、接口、附件、内部结构,并且给出了本系统规范的操作方法。最后设计了合理的实验,证明了本系统能够反映运行中电缆的老化程度,实现了XLPE电缆的在线监测。本文较深入研究了XLPE电缆在线监测理论与方法,创新性地将直流分量法和交流叠加法综合用于中低压XLPE电缆的在线监测并取得了较好的效果,攻克了电缆在线监测的一些技术难题,完成了“多种方法分别测量、综合分析”的XLPE电缆在线监测系统的设计、封装与测试,积累了部分测试数据。本文为推动国内电缆在线监测技术的发展,研发、生产XLPE电缆在线监测产品,保障电力的安全可靠供应具有重要的意义和价值。