高压直流(HVDC)输电相较于高压交流输电具有传输距离远、传输容量大、线路损耗低等优点,可以满足未来我国社会经济发展的用电需求。但是直流电场作用下绝缘中容易产生空间电荷积累导致电场畸变,甚至可能使电缆绝缘击穿。半导电屏蔽材料与绝缘层紧密接触起到均化电场的作用,为改善电缆绝缘中存在空间电荷的问题,采用适当体积电阻率的半导电屏蔽材料,减少聚乙烯中空间电荷的注入量。本文以乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)作为半导电屏蔽材料基体树脂,选择不同质量份数导电炭黑(CB)作为导电填料,通过共混法制备CB/EVA半导电屏蔽材料。通过实验研究了炭黑的质量份数对半导电屏蔽材料体积电阻率的影响,并以不同体积电阻率的半导电屏蔽材料为电极,通过PEA法测量聚乙烯中空间电荷的分布。建立半导电屏蔽材料和绝缘界面仿真模型,利用COMSOL Multiphysics仿真软件进行电场计算,分析半导电屏蔽材料体积电阻率与绝缘中空间电荷的关系。实验结果表明:随着炭黑质量份数的提高,CB/EVA半导电屏蔽材料的体积电阻率降低,最终在炭黑质量份数为32phr时达到逾渗阈值,体积电阻率稳定于9?·cm。随着半导电屏蔽材料体积电阻率的增加,聚乙烯中平均空间电荷密度先减小后增大,在炭黑质量份数为22phr时,即体积电阻率为30?·cm时,平均空间电荷密度有最小值。仿真结果表明:随着炭黑质量份数的提高,半导电屏蔽层和绝缘层界面处导电炭黑粒子表面最大场强呈先迅速降低然后缓慢降低的趋势;当炭黑质量份数小于22phr时,炭黑粒子表面最大场强降低幅度较大;当炭黑质量份数大于22phr时,最大场强降低幅度较小。