油紙絕緣在其老化過程中會受到電場、溫度、水分、氧氣等眾多因素的影響，熱老化對油紙絕緣的壽命起著決定作用，而電老化對絕緣造成的危害也不可忽略。在電場作用下，油紙絕緣的老化可能因電過程、熱過程、電化學過程而引起，最終導致絕緣擊穿。由于固體絕緣材料沒有自恢復功能，所以電老化對絕緣材料的破壞比較嚴重。絕緣材料擊穿的機理非常復雜，其中包括一系列在絕緣內(nèi)部或者表面發(fā)生的物理變化和化學變化，具體可以分為三大類:熱擊穿、電擊穿和電化學擊穿。
①電擊穿
絕緣介質(zhì)的電擊穿是指僅僅由于電場的作用而直接使介質(zhì)破壞并喪失絕緣性能的現(xiàn)象。在介質(zhì)的電導很小，又有良好的散熱條件以及介質(zhì)內(nèi)部不存在局部放電的情況下，絕緣介質(zhì)的擊穿通常為電擊穿，電擊穿的過程很短，約在10^-7s內(nèi)完成，擊穿場強較高，可達105-106kV/m。電擊穿的主要特征：1）與周圍環(huán)境溫度有關(guān)；2）除時間很短外，與電壓作用時間關(guān)系不大；3）介質(zhì)發(fā)熱不顯著；4）電場均勻程度對擊穿有顯著影響。
②熱擊穿
熱擊穿是指固體介質(zhì)在電場的作用下因介質(zhì)損耗而發(fā)熱，如果周圍環(huán)境溫度高，散熱條件不好，介質(zhì)溫度將不斷上升而導致絕緣的破壞，如介質(zhì)分解、熔化、碳化或燒焦，從而引起擊穿的現(xiàn)象。絕緣介質(zhì)的發(fā)熱時由于在電場作用下，介質(zhì)的電導和非位移極化等原因造成的介質(zhì)損耗將電場能轉(zhuǎn)變成熱能，熱量積累，使絕緣介質(zhì)的溫度升高，電導和非位移極化等原因造成的介質(zhì)損耗隨著溫度的升高而增大，又導致絕緣介質(zhì)的溫度的再升高，產(chǎn)生的熱量大于散失的熱量從而導致絕緣介質(zhì)發(fā)生熱擊穿。由于熱擊穿有一個熱量積累過程，所以擊穿時間較長，不像電擊穿那樣迅速，擊穿電壓較低，并且熱擊穿與環(huán)境、電壓作用時間、電源頻率及介質(zhì)本身有關(guān)。
③電化學擊穿
電化學擊穿是指絕緣介質(zhì)在長期工作電壓作用下，由于介質(zhì)內(nèi)部發(fā)生局部放電等原因，使絕緣劣化，電氣強度逐步下降并引起擊穿的現(xiàn)象。絕緣介質(zhì)不可避免地存在裂紋、氣隙、結(jié)塊以及雜質(zhì)等缺陷，當所加的電場強度超過缺陷區(qū)的擊穿場強時，就會在缺陷處首先發(fā)生局部擊穿。局部放電主要帶來多方面影響，首先產(chǎn)生熱量和電離，從而加劇空穴周圍介質(zhì)發(fā)生電損害，如切斷分子結(jié)構(gòu)，導致介質(zhì)破壞，形成預擊穿通道；其次溫升使局部介質(zhì)損耗增加；最后局部放電產(chǎn)生的活性氣體如臭氧、氫氣、低分子碳氧化合物等，對介質(zhì)的氧化和腐蝕等作用。
