随着国民经济的不断发展，社会对电能的需求量越来越大，由于我国生产力发展的地区差异，使得电能的消耗主要集中在中东部经济较发达地区，而可用于发电的煤炭、石油、水利等天然资源大都分布在西部和北部地区，这种电能需求与资源分布不平衡的格局促使国家电网采取大容量、远距离输电的模式。为了减少输电过程中的功率损耗及提高线路输送能力，采取电压等级较高的超高压甚至特高压进行电能的输送，电压等级的提高对系统的绝缘无疑是一个巨大的挑战。本文研制了一套可用于对绝缘材料进行沿面闪络实验的系统，为绝缘材料的性能研究提供了良好的实验平台。为了较好的进行沿面闪络实验，本文设计了冲击电压发生器和直流电压源为实验系统提供实验电源、罗氏线圈用于进行沿面闪络电流的测量、电容分压器用于测量沿面闪络电压。实验系统中采用同轴电缆对电压和电流信号进行传输，并且考虑到沿面闪络电压和电流的波过程，在同轴电缆与不同设备之间的连接处采用阻抗匹配进行设计，防止电压和电流信号在传输过程中发生反射，使测量结果是由沿面闪络过程中真正产生的。通过半波整流同时对电容器C1和C2充电，分别获得+80kV和-80kV的直流电压做为实验系统的直流电压源。设计制造了紧凑型冲击电压发生器，通过对6个脉冲电容器并联充电大约到80kV，再经点火球隙和中间球隙将6个脉冲电容器串联对试品电容放电，获得幅值大约为460kV、上升时间大约为36ns的脉冲电压并作为实验系统的脉冲电压源。采用自积分罗氏线圈做为电流信号的测量元件，对罗氏线圈的几种非理想工作情况进行了分析和仿真验证，通过分析发现被测电流导体偏离线圈中心位置时不影响测量结果、周围干扰磁场垂直分量对测量结果的影响可以采用增加“回绕”线予以消除而平行分量不造成影响、当被测电流导体与罗氏线圈平面不垂直时会使测量结果偏小，并对自制的罗氏线圈进行了试验分析。采用分布式电容分压器作为沿面闪络电压的分压元件，结合示波器可以对电压信号进行测量，通过分析和仿真可以发现高压引线会导致分压器输出波形发生振荡并且在高压引线串接阻尼电阻可以消除振荡、分压器对地杂散电容会使低压臂输出电压偏小、在高压臂加屏蔽罩可以使低压臂输出电压偏大进而可以补偿对地杂散电容给测量带来的误差，并对自制的电容分压器进行了试验分析。