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

直流高壓發生器的整個極性轉換涉及一系列過程，例如發電機降壓，接地，硅堆極性切換，接地和升壓。 在極性切換過程的每個步驟中使用大量時間。 為了縮短極性切換時間并實現直流高壓發生器的快速極性切換，需要縮短每個過程的時間。

（1）降壓過程 加速降壓速度是縮短極性切換的一個方面，并且主要通過增加放電電阻來實現加速降壓速度。 增加放電電阻不會增加放電電阻器的總電阻，而是增加與分壓器并聯的相同電阻值的電阻器的數量。 列數越多，總電阻值越小，降壓速度越快。 同時，應考慮放電電阻的下限，因為過小的放電電阻將不可避免地導致器件正常工作期間漏電流的增加。

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

（3） 硅堆極性轉換過程 簡而言之，硅堆棧需要實現快速極性切換，以轉換內部單管極性。要實現這一目標，首先要考慮動機問題。目前，有三種簡單的動力，由電動，氣動和液壓方法驅動。根據本文直流高壓發生器的結構，在高壓下不可能實現電力，氣動裝置具有氣缸使用的空氣源壓縮比。太大而無法實現硅疊層的平滑極性轉換;如果所有硅反應器都通過氣管串聯連接，當氣體中的濕度大時，整套設備將由于氣管排出，導致設備損壞等。液壓方法使用經過真空處理的烷基苯絕緣油，不會導致排放。其次，油的壓縮比遠小于氣體的壓縮比，可以實現硅反應器的平滑極性轉換，并且可以避免其他兩種方法的問題。相比之下，可以看出水力選擇方法是合理的。

在液壓驅動后，內部單管和末端液壓缸形成一組傳動機構。當液壓缸啟動時，內部單管開始平穩地轉換極性，直到液壓缸完成并且極性切換到位。此時，返回管路中的油激活壓力繼電器以給出控制信號，指示所有硅堆都在適當的位置。每個硅堆通過液壓油管連接，并且所有硅油積聚管和汽缸并聯連接，以確保縮短所有硅堆的極性轉換操作時間。