油浸纸作为电力电缆的绝缘材料，自从1890年开始，常用于1～35kV的中低压等级，以及后来发展到500kV及以上的充油电缆。经过一百多年的实践，证明了它的运行是相当可靠的，但是近30年来国内外某些电压等级的油浸纸绝缘电力电缆或充油电缆正在或逐渐被热塑性挤包绝缘（交联或不交联）电缆所取代。因此，自1944年塑料电缆产生以来，得到了迅速的发展，现已突破500kV电压等级。
塑料用于电线电缆工业的主要优点是：
（1）能大大简化并改进电线电缆结构。
（2）能简化电缆制造工艺、生产过程和设备，节省工时。
（3）能改进电线电缆技术性能。
（4）适宜垂直敷设并简化安装接头技术。
用来制作电力电缆绝缘层的塑料主要有：聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（XLPE）、聚丙烯、氟塑料等。下面就前三种常用的塑料作以简单的介绍。
（一）聚氯乙烯
聚氯乙烯是电线电缆中应用最早（1944年）、最广泛的绝缘材料。它可用作10kV及以下电力电缆的绝缘，也可用作电线电缆的护套。聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为基础的多组分混合材料。根据各种电线电缆的使用要求，在其中配以各种类型的增塑剂、稳定剂、填充剂、特种用途添加剂、着色剂等配合剂。
用于绝缘材料的聚氯乙烯树脂主要是悬浮法聚氯乙烯树脂，与乳液聚合的相比较，它的杂质少，并具有较高的电气性能，而且机械强度也较高和耐酸、耐碱、耐油性能好，不延燃、工艺性好。它的缺点是：分子结构中有极性基团（-Cl）、绝缘电阻系数小、介质损耗大、耐热性能低、热稳定性不高、耐寒性差等。
聚氯乙烯树脂在68℃时就开始分解出氯化氢。另外，紫外线、氧气在光热作用下会对聚氯乙烯起分解破坏作用，使高分子断链或交联，或氧化、老化等。聚氯乙烯中稳定剂的作用就是对热、光、氧起稳定作用。聚氯乙烯由于大分子本身的极性，使分子之间的引力很大，致使塑性很差。增塑剂（低分子化合物）可以使聚氯乙烯分子链间的引力减小，提高分子活动性，降低玻化温度和粘流温度，以获得赋有弹性的聚氯乙烯塑料，并易于加工成型。填充剂的作用除了降低塑料成本外，有时还可以起改善塑料的电气性能、老化性能和工艺性能等作用。
（二）聚乙烯
聚乙烯是由乙烯经聚合反应而得到的一种高分子碳氢化合物。聚乙烯作为聚乙烯塑料的主体，在很大程度上决定着聚乙烯塑料的基本性能，而聚乙烯的分子结构则是由乙烯聚合的方法和条件所决定的。结构的不同，决定了性能的差异。
聚乙烯的合成方法有以下三种。
1.高压法聚乙烯（低密度聚乙烯）
在纯净的乙烯中加入极少量的氧气或过氧化物作引发剂，压缩到200MPa左右，并加热到200℃时，乙烯可聚合成白色蜡状聚乙烯。采用这种方法制得的聚乙烯，分子链的支链多，呈“树枝状”，它的结构稀疏、密度低（0.915～0.93）、柔软性好，又称为低密度聚乙烯。
2.中压法聚乙烯
中压法由于使用不同的催化剂，而聚合条件有所不同。采用氧化铬催化剂时，压力为2～5MPa；温度为80～205℃。采用氧化铜或氧化铝催化剂时，压力为2～35MPa；温度为75～325℃。中压法制得的聚乙烯密度为0.931～0.94。
3.低压法聚乙烯（高密度聚乙烯）
采用催化效能较高的络合催化剂时，乙烯的聚合反应可以在更低的压力或温度下进行。这种方法的压力为0～1MPa，温度为60～75℃。
中压法和低压法制得的聚乙烯，习惯上统称为低压聚乙烯。由于在聚合反应的过程中几乎没有接枝反应，因此制得的聚乙烯分子链没有分支。它的线型分子结构使其密度较大（0.941～0.965），所以低压聚乙烯又称高密度聚乙烯。
各种聚乙烯不同的分子量及其分布状况对聚乙烯的性能影响很大。分子量越大，熔融后黏度也越大，熔融指数就越小。
分子量的分布与聚乙烯的工艺性能和产品使用性能密切相关。聚乙烯在加工过程中，低分子量的易于熔融，高分子量的难于熔融，因此造成塑化不良，表面粗糙。另外，低分子量的存在是老化的因素，它将影响产品的使用寿命。(https://www.xing528.com)
聚乙烯为结晶性高聚物。由于聚乙烯由非极性分子所组成，因此它的分子间力很小。因为聚乙烯大分子在化学结构和几何结构上都很规则、对称，所以聚乙烯很容易结晶。不过他的烃链相当柔软，要聚乙烯不含结晶结构固然很难，但要让他完全为结晶结构也不可能。一般聚乙烯是结晶相和无定形相的两相共存物，并用结晶相含量的百分数（即结晶度）来描述聚乙烯的微观结构。聚乙烯根据侧基的情况变化，其结晶度有所不同。高压聚乙烯含支链数较多而结晶度较低，在室温下为55%～70%。中压和低压聚乙烯的侧基较少而结晶度较高，在室温下为80%～90%。结晶度的大小随生产方式和聚合条件的不同而变化。影响聚乙烯结晶度的主要因素有以下四种。
（1）温度。随温度的升高，结晶度变小；冷却后又恢复结晶状态。
（2）分子结构及分子量分布。支链越多，结晶度越低；分子量分布越窄，结晶度越小。
（3）密度。密度越高，结晶度越大。
（4）冷却。冷却使结晶度提高。
聚乙烯的冷却方式（急冷和缓冷），对聚乙烯的产品影响较大。急冷工艺下，生成的晶球体积小、数量多、热塑性好。但急冷在聚乙烯内部预留的内应力较大，该内应力将导致产品的龟裂。缓冷正相反，生成的晶球少而大，材料硬，预留内应力较小，所以耐龟裂性能好。在电线电缆生产工艺中，温水冷却和风冷都属于缓冷。聚乙烯的结晶度增大时，其密度、熔点、刚性和拉伸强度提高，但塑性和伸长率下降。
聚乙烯原料来源丰富，价格低廉，电气性能优异（tanδ值小和介电常数小），优良的化学稳定性（耐酸、碱、盐及有机溶剂）和良好的物理性能。在通常温度下即具有一定的韧性和柔性，不需要增塑剂，加工方便。但用于高压电缆绝缘时，必须注意以下几个问题。
（1）耐电晕、光氧老化、热氧老化性能低。
（2）熔点低、耐热性低、机械强度不高、蠕变大。
（3）容易产生环境应力开裂。
（4）容易形成气隙。
（5）易燃烧。
聚乙烯塑料在电线电缆工业中被大量用于中低压电线电缆的绝缘、内外屏蔽和护套。为了提高聚乙烯的耐光、热老化和抗氧化性能，可以采用各种抗老化剂和紫外线吸收剂。在抗环境应力开裂性能方面，可以在聚乙烯中混入一定量的聚异丁烯和丁基橡胶来对聚乙烯增塑。
（三）交联聚乙烯（XLPE）
交联聚乙烯即是利用化学或物理方法，将聚乙烯的分子结构从直链状改变为三维空间的网状结构。上文介绍了聚乙烯的一系列优点和五点不足，为了克服上述缺点，除了在混料中加入各种添加剂外，主要途径是采用交联。聚乙烯经过交联以后，不仅保持了聚乙烯原有的优良性能，还克服和改善了聚乙烯的机械、耐热、耐化学药品、抗蠕变以及抗环境开裂等性能。
物理交联法是用电子加速器产生的高能粒子射线（如β射线）照射聚乙烯，使聚乙烯成为具有结合链状态，具有结合链的聚乙烯分子相互结合而成三维空间网状结构的交联聚乙烯。因此，物理交联又称辐照交联。
物理法交联的优点是交联均匀、针孔和气泡少、不会焦烧（局部过交联）、能耗很少、属于冷态交联。由于物理交联必须有专用的附加设备（电子加速器和防辐射的密闭场地等），辐射能量与绝缘层厚度成正比。因此，物理交联法多用于制作薄膜，电缆（尤其是高压电缆）的绝缘层较厚，很少采用物理交联法，大多采用化学交联法。
化学交联法是在聚乙烯料中混入化学交联剂，在交联反应中，交联剂分子断开夺取聚乙烯分子中的氢原子，形成具有结合链的聚乙烯分子，它们互相结合而成为交联聚乙烯。常用的交联剂可分为有机过氧化物和硅氧烷两大类。
采用有机过氧化物作交联剂时，可交联料挤出后需要在较长的管道中加温、加压。目前，加温加压的方式有两种：其一是用高压蒸气，其二是电加热、氮气加压保护。无水分参加的交联方法（后一种）又称干法交联，有水分参加的交联方法（前一种）称湿法交联。湿法交联制得的交联聚乙烯内部，因有少量的水分存在，其电气性能较差，不适合高电压等级的电缆使用，所以这种方法已被淘汰。
采用有机硅氧烷作交联剂时，可交联料挤出后需要在一定温度（70～90℃）的水或潮气的作用下，使硅氧基水解成不稳定的羟基，同时在催化剂的作用下使聚乙烯交联。因此又被称为硅烷交联（指硅氧烷作交联剂）或温水交联（指最后在温水中完成交联）。
硅烷交联的特点是不必用特殊的管道式生产线，生产中能耗少，交联度也可达60%，但硅烷交联是在水中完成的，因此电性能较差，只适用于中压以下的电线电缆产品。目前，大量应用于低压电力电缆、10kV及以下架空绝缘电缆，450/750V级及以下的各种绝缘电线，以及控制电缆的线芯等，并有取代聚氯乙烯电力电缆的趋势。
电线电缆常用塑料的品种与性能见表1-2-15。
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