基岩磨损、船舶锚害、护套腐蚀等外部因素会导致海缆绝缘直接暴露在海水环境中，严重影响海底电缆安全稳定的运行。该文以交联聚乙烯(XLPE)绝缘为研究对象，研究海水环境对XLPE绝缘性能的影响，首先搭建了加速海水腐蚀试验平台，开展了不同时间XLPE切片加速海水腐蚀试验；继而通过工频击穿电压试验，分析了海水对试品击穿特性的影响；接着通过傅里叶红外光谱、差示扫描量热试验，分析了绝缘材料理化特性；最后搭建海水腐蚀XLPE绝缘分子动力学模型，结合试验结果揭示了海水环境下的XLPE绝缘材料的腐蚀机理。结果表明：由于高温导致的重结晶作用，在海水的持续作用下，XLPE试样的结晶度会先小幅度升高再逐渐下降，因此导致击穿电压也先升高再降低；随着海水腐蚀时间的增加，海水的渗透作用导致XLPE体系部分化学键断裂，分子链被破坏，且XLPE体系带隙减小，使得电子从价带跃迁至导带所需的能量减少，这也是XLPE绝缘性能下降的重要原因。最后基于海水腐蚀XLPE的分子动力学仿真与试验结果，提出了一种考虑温度、时间的海水腐蚀交联聚乙烯击穿场强预测模型，根据该预测模型可以有效的预测海水环境下交联聚乙烯击穿场强。研究结果对揭示海底极端环境下交联聚乙烯绝缘失效机理及寿命预测有重要参考价值。