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研究目的：交联聚乙烯（XLPE）电缆有广泛的适用范围，研究其绝缘早期劣化检测方法对于延长电缆寿命有着关键的作用。研究方法：建立了水树精确数字仿真模型，提出一种新的在线绝缘诊断方法：高频信号叠加法。在电缆屏蔽层叠加高频低幅电压信号，以凸现损耗电流波形，利用分形方法对采集到的损耗电流信号进行分析。研究结果：XLPE电缆的水树的劣化使得损耗电流中谐波分量增加。谐波分量主要由于水树的非线性电压-电流特性引起。谐波分量的出现使损耗电流信号的分形维数增加。本文分别计算了容量、信息、关联3种维数，分析了各种维数和水树劣