直流高壓試驗研究需要一臺高于（+1000千伏）的直流電壓發生器。該裝置可用于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研究。也可用于檢測交直流電源設備及其它高壓試驗設備的漏電電流，如浪涌。電壓發生器、浪涌電流發生器等設備。隨著高壓直流輸電工程的大規模部署，高壓直流發電機的數量和頻率大大增加。為了提高高壓直流發電機的效率，有必要提高極性轉換的速度。

直流高壓發電機的全極性轉換涉及發電機降壓、接地、硅堆極性開關、接地和升壓等一系列過程。極性轉換過程的每一步都需要很多時間。為了縮短的極性切換時間，實現快速的極性切換，有必要縮短各過程的時間。

（1）加快降壓速度是在降壓過程中縮短極性切換的方法之一。主要是通過增加放電電阻來加速降壓速度。增加放電電阻不會增加放電電阻的總電阻，而是增加平行于分壓器具有相同電阻值的電阻的數量。柱數越大，總阻力越大。放電電阻越低，降壓速度越快。同時，放電電阻越低，由于放電電阻過小，在裝置正常運行時，不可避免地會導致漏電流增大。

（2）在接地開關的接地過程中，試驗電壓接地到零或零需要很長時間。當直流高壓發電機電壓從試驗值下降到一定水平時，直接接地快速接地開關可以大大縮短接地開關的接地過程。但是，滿足高壓要求的快速接地開關能承受所有的高壓和大電流，這對快速接地開關來說是極其苛刻的。

（3）簡單地說，硅堆需要實現快速極性轉換，以實現內部單管極性轉換。為了實現這個目標，我們必須首先考慮動機。目前，有三種簡單的動力，即電動、氣動和液壓驅動。根據直流高壓發電機的結構特點，不可能實現高壓供電。氣動裝置具有氣缸的氣源壓縮比。如果所有硅反應器通過氣管串聯，當氣體中的濕度很高時，整個設備將從氣管中排出，造成設備損壞等。采用液壓法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，因此可以實現硅反應器。固定極性轉換避免了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。

液壓傳動后，內部單管和端部液壓缸組成一套傳動機構。當液壓缸啟動時，內部單管開始平穩地改變其極性，直到液壓缸完成，極性切換到位。此時，管路中的油返回，啟動壓力繼電器，發出控制信號，表明所有硅堆都在正確的位置。各硅堆之間采用液壓管連接，各硅蓄能器管、缸并聯，保證各硅堆極性切換操作時間短。