電力設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生局部放電信號的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生沖擊的振動(dòng)及聲音。超聲波法通過在設(shè)備腔體外壁上安裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。聲波是一種機(jī)械振動(dòng)波。當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)，在放電的區(qū)域中，分子間產(chǎn)生劇烈的撞擊，這種撞擊在宏觀上表現(xiàn)為一種壓力。由于局部放電是一連串的脈沖形式，所以由此產(chǎn)生的壓力波也是脈沖形式的，即產(chǎn)生了聲波。它含有各種頻率分量，頻帶很寬，從幾十赫茲到幾十兆赫茲都有。聲音頻率超過20kHz范圍的稱為超聲波。由于局部放電區(qū)域很小，局放源通?？煽闯牲c(diǎn)聲源。

聲波在氣體和液體中傳播的是縱波，縱波主要是靠振動(dòng)方向平行于波傳播方向上的分子撞擊傳遞壓力。而聲波在固體中傳播的，除了縱波之外還有橫波。發(fā)生橫波時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直于波的傳播方向，這需要質(zhì)點(diǎn)間有足夠的引力，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)才能帶動(dòng)鄰近的質(zhì)點(diǎn)跟著振動(dòng)，所以只有在固體或濃度很大的液體中才會(huì)出現(xiàn)橫波。當(dāng)縱波通過氣體或液體傳播到達(dá)金屬外殼時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)橫波，在金屬體中繼續(xù)傳播。

不同類型、不同頻率的聲波，在不同的溫度下，通過不同媒質(zhì)時(shí)的速率不同?？v波要比橫波快約1倍，頻率越高傳播速度越快，在礦物油中聲波傳播速度隨溫度的升高而下降。在氣體中聲波傳播速率在130m/s-1300m/s范圍內(nèi)，在固體中聲波傳播速度要快得多。由于聲傳播隨距離的增加衰減較快，對信號傳輸距離較長的待測對象，如電纜本體，檢測效果不佳，但是可用于電纜接頭附近的檢測。

該方法的特點(diǎn)是傳感器與電力設(shè)備的電氣回路無任何聯(lián)系，不受電氣方面的干擾，但在現(xiàn)場使用時(shí)易受周圍環(huán)境噪聲或設(shè)備機(jī)械振動(dòng)的影響。由一于超聲信號在電力設(shè)備常用絕緣材料中的衰減較大，超聲波檢測法的檢測范圍有限，但具有定位準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)。超聲檢測技術(shù)適用于對開關(guān)柜、互感器等在運(yùn)設(shè)備的電暈放電進(jìn)行檢測及定位，對電暈、爬電、電弧和較強(qiáng)的局部放電較有效。根據(jù)檢測傳感方式的不同，該方法可以分為接觸式與非接觸式兩種，對于開關(guān)柜來說，一般使用非接觸式的檢測方法，即對空氣中的聲波進(jìn)行檢測，檢測原理如圖所示，可將傳感器放置在開關(guān)柜的縫隙處進(jìn)行檢測。

超聲波法檢測原理示意圖