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本文在对一种基于空间电场效应的电容分压器的电场进行计算分析的基础上，讨论了这种新型电容分压器的安装位置与高压探头对地分布电容间的关系，椭球形和圆球形高压探头的电场分布情况以及测量不同电压等级时高压探头球体的最小半径等问题，设计了电容分压器的结构及参数。作为该新型电容分压器的一种应用，设计了一套完整的高电压测量装置。试验表明，该装置具有较好的测量精度和响应特性，信号波形的再现能力较为理想，适用于电力系统中高压输电线路等设备的暂态高电压信号的现场试验测量。