自然环境中的沙尘带电现象可能会威胁输电线路的安全运行,准确获取沙尘的荷电特性对于定量模拟真实的风沙带电环境,研究风沙天气对外绝缘特性的影响具有非常重要意义。该文设计了一套沙粒荷电测量系统,该系统采用直流电晕方式荷电、通过装设平行电极板和开孔屏蔽盘滤除空气离子与外界电场对测量结果的干扰,并使用高阻计高精度测量沙粒的荷电量。利用此实验系统开展了不同直流电压下沙粒荷质比变化规律的研究,并基于固体荷电理论数值模拟了沙粒的荷电过程,实验结果与模拟计算结果吻合,两者均表明:沙粒荷质比随直流电压的升高线性增长。实验测量的最大沙粒荷质比超过±30mC/kg,达到了国内外学者在野外沙尘天气中测得的沙尘荷质比量值,研究结果可用于未来定量模拟真实的风沙带电环境,具有一定的工程指导意义。