直流高壓測試研究需要電壓水平高于±1000kV的直流電壓發(fā)生器， 該裝置可用于研究直流高壓下直流輸電設(shè)備，換流站設(shè)備和絕緣材料的介電強(qiáng)度和極性轉(zhuǎn)換，也可用于交直流電力設(shè)備的漏電流測試， 其他高壓測試設(shè)備，如浪涌電壓發(fā)生器，浪涌電流發(fā)生器和其他設(shè)備; 隨著直流輸電工程的大規(guī)模部署，直流高壓發(fā)電機(jī)的數(shù)量和頻率大大增加， 為了提高直流高壓發(fā)生器的效率，必須提高極性轉(zhuǎn)換的速度。

　　1、直流高壓發(fā)生器極性轉(zhuǎn)換方法

　　高壓發(fā)生器的整個(gè)極性轉(zhuǎn)換涉及一系列過程。例如發(fā)電機(jī)降壓，接地，硅堆極性切換，接地和升壓。 在極性切換過程的每個(gè)步驟中使用大量時(shí)間， 為了縮短極性切換時(shí)間并實(shí)現(xiàn)直流高壓發(fā)生器的快速極性切換，需要縮短每個(gè)過程的時(shí)間。

　　(1)降壓過程

　　加速降壓速度是縮短極性切換的一個(gè)方面，并且主要通過增加放電電阻來實(shí)現(xiàn)加速降壓速度， 增加放電電阻不會(huì)增加放電電阻器的總電阻，而是增加與分壓器并聯(lián)的相同電阻值的電阻器的數(shù)量， 列數(shù)越多，總電阻值越小，降壓速度越快。

　　(2)接地開關(guān)接地過程

　　在此過程中，將測試電壓接地到零或小電壓值需要很長時(shí)間， 當(dāng)直流高壓發(fā)電機(jī)電壓從測試值降低到一定水平時(shí)，通過直接接地快速接地開關(guān)的方法可以大大縮短接地開關(guān)的接地過程， 但是，滿足高壓的接地快速接地開關(guān)可以承受所有高壓和大電流，這對快速接地開關(guān)來說是極其苛刻的。

　　(3) 硅堆極性轉(zhuǎn)換過程

　　硅堆棧需要實(shí)現(xiàn)快速極性切換，以轉(zhuǎn)換內(nèi)部單管極性，要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，首先要考慮動(dòng)機(jī)問題。目前，有三種簡單的動(dòng)力，由電動(dòng)，氣動(dòng)和液壓方法驅(qū)動(dòng)，根據(jù)本文直流高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)，在高壓下不可能實(shí)現(xiàn)電力，氣動(dòng)裝置具有氣缸使用的空氣源壓縮比，太大而無法實(shí)現(xiàn)硅疊層的平滑極性轉(zhuǎn)換，如果所有硅反應(yīng)器都通過氣管串聯(lián)連接，當(dāng)氣體中的濕度大時(shí)，整套設(shè)備將由于氣管排出，導(dǎo)致設(shè)備損壞等，

　　在液壓驅(qū)動(dòng)后，內(nèi)部單管和末端液壓缸形成一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)液壓缸啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)部單管開始平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換極性，直到液壓缸完成并且極性切換到位。此時(shí)，返回管路中的油激活壓力繼電器以給出控制信號(hào)，指示所有硅堆都在適當(dāng)?shù)奈恢茫總€(gè)硅堆通過液壓油管連接，并且所有硅油積聚管和汽缸并聯(lián)連接，以確保縮短所有硅堆的極性轉(zhuǎn)換操作時(shí)間。