随着柔性直流输电技术和直流电缆制造技术的日渐成熟,交联聚乙烯绝缘高压直流电缆以其优异的性能在跨越海峡输电、穿越隧道送电和可再生能源发电等领域成为了直流塑料电缆的首选。在电缆线路中电缆附件扮演着衔接、过渡等重要角色,是电缆系统重要组成部分,同时也是输电线路的薄弱环节,故障多发部位。合理选择绝缘材料,全面研究电缆附件内含有典型缺陷情况下的电场分布规律,有助于掌握电缆线路运行状态,及时发现和修复故障隐患,提高电缆系统的供电可靠性,对高压直流电缆系统的长期稳定运行具有重要意义。本文首先根据高压直流电缆附件材料的基础性能采用多物理场耦合仿真软件(Comsol Multiphycics)构建出高压直流电缆附件仿真模型,根据电缆附件内电场分布仿真结果选择出一种电场分布特性优良的增强绝缘与电缆本体绝缘组合方案。其次,基于建立的高压直流电缆附件仿真模型,仿真研究不同电压幅值、不同温度梯度及过电压条件下电缆附件内含有典型缺陷时稳态和暂态电场分布规律。最后,探究缺陷位置与最大畸变电场位置的对应关系,并且评估各种缺陷对电缆附件的危害程度。仿真结果发现:在直流电压作用下,非线性硅橡胶具有较强均化电场分布的能力,使无缺陷的直流电缆附件内最大电场分布于电缆本体绝缘中,且外施电压幅值越高均化电场分布的能力越强;应力锥安装错位时,电场畸变程度随电缆外屏蔽超出应力锥根部距离增加而增大,超出距离过长会导致应力控制体丧失均化电场分布的作用;增强绝缘内有气泡时,电场主要集中在气泡附近,最大电场强度超过空气的击穿场强;应力锥表面存在微小凸起时,会使凸起附近局部电场明显增强;温度梯度较大时,电缆接头本体绝缘内出现场强分布翻转现象,且最大场强位置由高压屏蔽管端部转移到应力锥根部附近;电缆本体绝缘表面存在导电微粒时,整个电缆接头内的最大场强都位于导电微粒边缘。在直流叠加冲击电压作用下,无论叠加同极性还是反极性冲击电压,冲击过程中电缆附件内最大场强始终位于线芯附近的交联聚乙烯绝缘内,且叠加同极性冲击电压过程的最大场强高于叠加反极性冲击电压过程中最大场强。