Tụ điện cao áp-dựa trên mô hình cơ bản của tụ điện-song song, bao gồm hai tấm điện cực kim loại được ngăn cách bởi một môi trường điện môi cách điện. Khi đặt một điện áp lên các bản, một điện trường sẽ được thiết lập bên trong chất điện môi; năng lượng điện trường được lưu trữ có thể được tính bằng công thức:
E=0.5 * C * U² (trong đó E đại diện cho năng lượng, C đại diện cho điện dung và U đại diện cho điện áp).
Vật liệu điện môi: Chất điện môi lõi được phân loại rộng rãi thành hai loại: tất cả-phương tiện phim (màng polypropylen) và phương tiện giấy tẩm dầu-. Do độ mỏng (thường là 5–15 μm) và độ bền điện môi cao (đạt tới 600 kV/mm), tất cả-phương tiện phim đã trở thành lựa chọn chủ yếu cho tụ điện điện áp cao-, với các bộ phận riêng lẻ có khả năng đạt định mức điện áp vượt quá 35 kV.
Thiết kế kết cấu: Các thành phần có cấu trúc hình trụ hoặc dẹt và được lấp đầy-thông qua quy trình ngâm chân không-bằng dầu cách điện (chẳng hạn như dầu silicon) hoặc nhựa không đổi{2}}điện môi{3}}cao để tăng cường độ bền điện môi và giảm thiểu nguy cơ phóng điện cục bộ.
Bảo vệ an toàn: Điện trở phóng điện bên trong giúp giảm điện áp xuống mức an toàn (thường dưới 50V) trong vòng năm phút sau khi ngắt nguồn; điều này được bổ sung bởi một thiết bị-giảm áp suất được thiết kế để ngăn chặn vụ nổ trong trường hợp có lỗi bên trong.
