直流高压试验研究需要一台高于（+1000kV）的直流电压发生器，该装置可用于研究直流输电设备、换流站设备和直流高压下绝缘材料的介电强度和极性转换，也可用于检测交直流电源设备的泄漏电流，其他高压试验设备，如浪涌电压发生器、浪涌电流发生器等设备。随着直流输电工程的大规模部署，直流高压发电机的数量和频率大大增加，为了提高直流高压发生器的效率，有必要提高极性转换的速度。

直流高压发生器的全极性转换涉及到发电机电压降低、接地、硅堆极性开关、接地和升压等一系列过程。极性转换过程的每一步都需要大量的时间。为了缩短直流高压发生器的极性开关时间，实现快速极性开关，有必要缩短各个过程的时间。

（1）在降压过程中加快降压速度是缩短极性切换的一个方面，主要是通过增加放电电阻来加快降压速度，增加放电电阻并不增加放电电阻的总电阻，而是增加与分压器并联的具有相同电阻值的电阻的数目，柱数越大，总阻力越小，降压速度越快，同时，应考虑放电电阻的下限，因为，过小的放电电阻必然会导致器件正常运行时泄漏电流的增大。

（2）接地开关在接地过程中，试验电压接地到零值或零值需要很长时间。当直流高压发生器电压从试验值降到一定水平时，直接接地快速接地开关可以大大缩短接地开关的接地过程，然而，满足高压要求的快速接地开关能承受所有的高压和大电流，这对快速接地开关来说是极其苛刻的。

（3）简单地说，硅堆需要实现快速极性转换，以实现内部单管极性的转换。为了实现这个目标，我们必须首先考虑动机。目前，有三种简单的动力，由电动、气动和液压方式驱动，根据直流高压发生器的结构特点，高压下不可能实现电力供应。气动装置具有气缸所用的气源压缩比。如果所有的硅反应器都通过气管串联，当气体中的湿度很高时，整个设备就会从气管排出，造成设备损坏等等，液压法使用真空处理的烷基苯绝缘油不会导致排放，其次，油的压缩比远小于气体的压缩比，可以实现硅反应器的平稳极性转换，避免了其它两种方法的问题，相比之下，可以看出水力选择方法是合理的。

液压传动后，内部单管和端面液压缸形成一套传动机构，当液压缸启动时，内部单管开始平稳地改变极性，直到液压缸完成，极性切换到位，此时，返回管路中的油激活压力继电器以给出控制信号，指示所有硅堆都在适当的位置，每个硅堆通过液压油管连接，并且所有硅油积聚管和汽缸并联连接，以确保缩短所有硅堆的极性转换操作时间。