随着特高压输变电工程的大规模建设，电工绝缘材料的需求呈现阶段式增长，作为一种优良的绝缘材料——纤维素绝缘纸的性能及其油纸复合绝缘体系性能的提升面临巨大挑战［1］。此外，由于油纸绝缘体系的复杂性，能否获得更准确的影响机制和计算方法，以缩短电力装备的研发周期并降低成本，是研究人员长期面临的重要问题。工频击穿强度是绝缘纸的宏观电气性能，这与纤维形态和纸张结构密切关联，准确分析绝缘纸工频击穿强度的影响因素，并对击穿强度进行预测和工艺优化研究，有助于提升特高压变压器用绝缘纸产品的制造技术和质量水平。

植物纤维形态包括纤维长度、纤维宽度、纤维壁厚和细胞腔直径等参数［2］，纤维形态对绝缘纸的多种性能影响显著。黄建文等［3］研究针叶木原浆种类对绝缘纸击穿性能的影响发现，不同种类针叶木浆的纤维形态不同，相应制得的绝缘纸在油中的击穿强度也不同。Zhou等［4］采用多元统计分析方法研究纤维形态各项参数对直流电场下绝缘纸击穿强度的影响；结果表明，纤维长度和细小纤维含量对其击穿强度影响显著。

从绝缘纸的击穿理论来说，绝缘纸是由纤维相互交织、层叠而成、具有三维多孔结构的材料，在纤维网络内部有大量的孔隙；因此，无论以油浸渍还是以原有状态进行击穿强度实验，实际上都是对由固体纤维和液体或气体等绝缘介质组成的混合结构进行的实验［5］。因此，在研究绝缘纸击穿强度性能的影响因素时，必须考虑这种混合结构。纸张结构可以用紧度、孔隙率、透气度和孔径分布等指标进行描述，这些指标从不同的角度描述纸张结构特性［6］。针对纸张的多孔结构，Mohanty等［7-10］通过在薄膜上制造出一个圆形孔，将其放在绝缘纸上来模拟绝缘纸的孔隙局部放电，采用模糊逻辑方法、多层前馈网络、径向基函数网络和人工神经网络等软件计算技术，分别对几类绝缘纸的击穿电压进行建模，并针对直流和交流电压条件提出了不同的预测模型；结果表明，建立的预测模型能够较好预测绝缘纸的击穿电压。