400kV雷電沖擊電壓發生器用于對35kV及以下電力設備進行沖擊耐壓試驗。設備能在微秒級時間內將100kV充電電壓升高至400kV輸出。原理基于1923年發明的Marx多級回路。

設備由4級相同的充放電單元組成。每一級包含一臺脈沖電容器（1.0μF/100kV）、一對放電球隙和充放電電阻。充電階段，各單元通過充電電阻并聯連接至同一臺直流高壓電源。所有電容器同時充電至相同電壓，每級100kV。此時球隙處于絕緣狀態不導通。

充電完成后觸發第一級點火球隙。該級電容器電壓變化通過雜散電容傳遞到下一級球隙，依次觸發所有球隙導通。球隙全部導通后，各級電容器由并聯轉為串聯。總電壓為各級電壓之和：4×100kV=400kV。串聯電壓施加于試品，產生沖擊波。

波形由波頭電阻Rf和波尾電阻Rt調整。波頭電阻控制波前時間（1.2μs），波尾電阻控制半峰值時間（50μs）。截波通過截波裝置在波尾處快速切斷實現。操作波通過調整回路參數獲得250/2500μs波形。

效率方面，雷電波電壓利用系數不低于85%。同步范圍大于20%，保證各級可靠觸發。整個過程在微秒級內完成。Marx回路原理不復雜，但球隙觸發的一致性和調波電阻配置直接影響輸出波形質量。