從振動原理劃分，聲波為機械振動波，通過傳播介質的振動進行傳播。電氣設備發(fā)生局部放電過程中產生劇烈的分子撞擊，通常情況下局部放電是以脈沖形式產生，由此產生的分子撞擊也是以脈沖形式進行，這種動能以聲波的形式表現出來就形成了聲波。實驗室證明由局部放電產生的聲波通常由多種波形疊加形成，頻率所占區(qū)域很寬，超聲波法即是通過檢測超聲波發(fā)生源來確定局部放電部位的方法。
(一)超聲波定義：
人耳可聽范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低于16Hz時稱為次聲波，高于20KHz時稱為超聲波。
(二)超聲波局部放電檢測原理：
當電氣設備內部發(fā)生局部放電時，會伴隨電氣沖擊、振動及聲波。超聲波法(AE，即聲發(fā)射法)通過在設備外殼外壁(或腔體外殼內側)預裝超聲波傳感器來測量局部放電信號。其優(yōu)點是超聲波傳感器與電氣設備無電回路的聯(lián)系，與設備的運行狀態(tài)無關，不受設備電氣參數影響。缺點是現場設備復雜時易受周圍設備機械振動及環(huán)境背景噪聲影響。同時受超聲信號在金屬、陶瓷及橡膠制品中衰減較大影響，通常情況下超聲波局部放電不宜進行長距離的局部放電點檢測，但在短距離探測過程中其定位精度令人滿意，如圖所示。
超聲波局部放電檢測原理圖
聲波的傳播途徑
縱波20℃時的傳播速度
聲波并非無損傳播，受波的擴散(氣體、液體介質)、反射和熱傳導(固體介質)等因素影響，在介質中傳播其能量會減弱。理想狀態(tài)下，聲波在均勻無衰減介質中傳播，則聲壓與聲源的距離成反比，聲強與聲源的距離的平方成反比。聲波同樣具有折射性和反射性，在不同介質的交界面上，會發(fā)生折射和反射現象。兩種介質的聲特性阻抗越大這種作用就越明顯，即聲波由聲特性阻抗小的介質傳播到聲特性阻抗大的介質時其聲波在聲特性阻抗差異較大的界面上時會有較多的能量發(fā)生反射，反之則有較多的能量發(fā)生折射。此外，聲波在介質中的衰減還與頻率有關，頻率越高傳播單位距離的損耗越大。在空氣中聲波的衰減約正比于頻率的2次方和1次方的差；在液體中聲波的衰減約正比于頻率的2次方；而在固體中聲波的衰減約正比于頻率。幾種常見材料的聲波傳播衰減見下表。
縱波在幾種材料中傳播時的衰減
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