直流电缆在未来直流输电线路中具有广阔的应用前景,直流电缆具有绝缘工作电场强度高、绝缘厚度薄、电缆外径小、重量轻、柔软性好、介质损耗和导体损耗低、无交流磁场等优点。但相对交流电力系统而言,高压直流电力电缆的研究是滞后的,研制直流高压电缆,特别是高压直流塑料电缆还有一些困难要克服,困难之一是空间电荷问题。塑料作为高压直流电缆的绝缘时,绝缘层中具有大量的局部陷阱,造成绝缘内部空间电荷集聚,空间电荷对绝缘材料介电强度的影响主要体现在电场畸变效应和非电场畸变效应两个方面,这两种影响都会对聚合物的绝缘造成一定的危害,所以研制直流塑料电缆的关键问题之一是抑制绝缘材料中的空间电荷,而作为研究基础的高压直流塑料电缆的空间电荷的测试和分析技术的研究就尤其重要。本课题针对高压直流塑料电缆绝缘空间电荷测试,在之前电声脉冲法测试绝缘材料空间电荷研究成果的基础上,开发了高压直流塑料电缆空间电荷测试系统,采用电声脉冲法测试直流电缆中空间电荷分布,并对被测实时数据进行分析处理,恢复电缆中空间电荷的分布,计算电缆中电场和电势的分布。论文重点研究了电缆空间电荷测试系统各部分硬件设计和空间电荷测试信号处理算法,研制了用于高压直流塑料电缆绝缘研究的空间电荷测试系统,为研究空间电荷对直流电缆绝缘短期和长期性能的影响提供了实验和测试分析基础。