工频耐压试验装置是由试验变压器和控制箱或者控制台组成，其中控制箱或控制台是集调压器、测量、控制、保护及信号等部分组成的一体化装置。

        高压试验变压器采用单框芯式铁芯，初级绕组绕在铁芯上，测量绕组和高压绕组采用绝缘筒绕制并套在初级绕组外，系同轴布置结构。通过调节控制箱或控制台内的调压器输出电压，接入高压试验变压器的初级绕组，根据电磁感应原理，可获得需要的高压电压。

       工频高压试验装置的工作原理图见下图。

       三台试验变压器串级获得更高电压的接线原理见上图。串级高压试验变压器有很大的优越性，因为整个试验装置由几台单台试验变压器组成，单台试验变压器容量小、电压低、重量轻，便于运输和安装。它既然可串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可分开成几套单台试验变压器单独使用。整套使用，价格更优惠。

       在上图中，在第一级和第二级的每个单元试验变压器中都有一个励磁绕组A1、C1和A2、C2。在三台串级试验变压器基本原理中，低压电源加在试验变压器Ⅰ的初级绕组a1x1上，单台试验变压器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的输出电压都是V。励磁绕组A1、C1给第二级试验变压器Ⅱ的初级绕组供电；第二级试验变压器Ⅱ的励磁绕组A2、C2给第三级试验变压器Ⅲ的初级绕组供电。第二级试验变压器Ⅱ和第三级试验变压器Ⅲ的箱体分别处在对地为1V和2V的高电位上，所以箱体对地是绝缘的，试验变压器Ⅰ的箱体是接地的。这样第一级、第二级、第三级试验变压器对地的额定输出电压分别为1V、2V、3V；其额定容量分别为3P、2P、1P。

       工频耐压试验装置适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频高压下的绝缘强度试验。