由物理学可知，电介质（绝缘体）受到外电场作用时其分子将被极化，形成电偶极子，并按外电场方向排列，从而使电介质两端与外电场垂直的表面上出现等量的正电荷和负电荷。这些电荷受原子核的强大束缚，不能离开电介质，称为束缚电荷。由于高压电缆芯线在直流高压下工作，形成高压静电场，绝缘层被极化，其靠近芯线的内表面层将出现负电荷，外表面层将出现正电荷。当金属屏蔽层与绝缘层某处接触不良时，接触不良处的正电荷将与金属屏蔽层形成高压静电场，使两者之间的气体产生电离，破坏其绝缘性能。因而在两层之间加一层半导体层，由于它的层内电子移动，接触不良处不能形成高压静电场。
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