串級式電壓互感器是一種特殊的電壓互感器設計，其核心特點在於一次繞組的匝數被分成多個相等或接近相等的部分，這些部分分別繞在不同的鐵心柱上，形成一個串聯的繞組結構。這種設計的主要目的是為了提高電壓互感器的性能和安全性。
一次繞組的串聯：串級式電壓互感器的一次繞組由多個匝數相等的級繞組串聯而成，這些級繞組分別繞在不同的鐵心柱上。
二次繞組的配置：二次繞組通常只繞在最下一級的鐵心柱上，該級繞組與一次繞組的接地端相連。
平衡繞組和連耦繞組：為了補償建立的反磁勢以維持主磁通φ0不變，在每個鐵心柱上都繞有平衡繞組，兩個鐵心相鄰的心柱都繞有連耦繞組。
工作原理：當一次繞組施加電壓後，流過電流，建立磁勢產生主磁通φ0，該磁勢匝鏈著一、二次繞組的全部匝數，產生感應電勢和。為了補償建立的反磁勢，需要維持φ0不變的一次電流的負荷分量，這可以通過平衡繞組和連耦繞組來實現。
串級式電壓互感器通常用於110kV及以上的油浸式電壓互感器，其結構設計有助於提高系統的穩定性，減少漏磁通，從而降低絕緣要求。