局部放電(dian)經(jing)常發(fa)生在電(dian)力設備(bei)內部(bu)，在(zai)測(ce)量局部放電(dian)聲(sheng)波(bo)時(shi)，傳(chuan)感器壹般布(bu)置(zhi)在設備(bei)的(de)外(wai)殼上，所(suo)以，聲(sheng)波(bo)到(dao)達(da)檢(jian)測點的(de)過(guo)程(cheng)中會(hui)發(fa)生衰減(jian)，並(bing)且(qie)由(you)於介(jie)質(zhi)界面(mian)的(de)不(bu)壹(yi)致，還(hai)會(hui)發(fa)生反射(she)，在(zai)不(bu)同(tong)的(de)介(jie)質(zhi)中傳(chuan)播速(su)度也(ye)不(bu)同(tong)。例(li)如在(zai)液體介(jie)質(zhi)和(he)氣體(ti)介(jie)質(zhi)中，由(you)於沒有橫(heng)向運動的(de)彈力，聲波(bo)主(zhu)要(yao)以(yi)縱波(bo)形(xing)式(shi)傳(chuan)播：然而(er)在固(gu)體中，橫(heng)波(bo)和(he)縱波(bo)是都有(you)的(de)。因此(ci)應用超聲檢(jian)測(ce)法檢(jian)測局部放電(dian)時(shi)，在氣體和(he)液體介(jie)質(zhi)中主(zhu)要測量得(de)到的(de)是縱波(bo)。在(zai)固(gu)體(ti)介(jie)質(zhi)中，得(de)到的(de)壹(yi)般(ban)橫(heng)波(bo)。假(jia)如在(zai)GIS設備(bei)內部(bu)發(fa)生了局部放電(dian)，則(ze)縱波(bo)會(hui)通(tong)過(guo)SF6氣(qi)體(ti)傳(chuan)播到金(jin)屬外(wai)殼，zui後(hou)又(you)會(hui)在外(wai)殼上進(jin)行傳(chuan)播。

（1）傳(chuan)播速(su)度

在(zai)檢(jian)測(ce)時(shi)，使(shi)用超聲波(bo)zui大(da)的(de)好(hao)處(chu)就是能(neng)夠(gou)進(jin)行局部放電(dian)的(de)定(ding)位，在進(jin)行定(ding)位的(de)過(guo)程(cheng)中，首(shou)先(xian)需(xu)得(de)到在(zai)不同(tong)溫(wen)度的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)不同介(jie)質(zhi)中超聲波(bo)的(de)傳(chuan)播速(su)度。如圖1所(suo)示(shi)，在變(bian)壓器中存在(zai)礦(kuang)物(wu)質(zhi)的(de)油層，隨(sui)著(zhe)油溫(wen)的(de)升(sheng)高，超聲波(bo)的(de)傳(chuan)播速(su)度反而(er)減慢(man)。具體(ti)來說(shuo)，超聲波(bo)的(de)頻(pin)率(lv)越(yue)高，傳(chuan)播速(su)度越(yue)快(kuai)，見(jian)圖1和(he)2。此(ci)外(wai)，橫(heng)波(bo)和(he)縱波(bo)的(de)傳(chuan)播速(su)度也(ye)不(bu)是相(xiang)同(tong)的(de)，縱波(bo)的(de)傳(chuan)播速(su)度是橫(heng)波(bo)的(de)兩(liang)倍(bei)。

              圖1 礦(kuang)物(wu)油中超聲波(bo)傳(chuan)播速(su)度與(yu)溫(wen)度變(bian)化(hua)的(de)曲(qu)線

            圖2   礦(kuang)物(wu)油中超聲波(bo)傳(chuan)播速(su)度與(yu)頻率(lv)變(bian)化(hua)的(de)曲(qu)線

（2）傳(chuan)播過(guo)程(cheng)中的(de)衰(shuai)減(jian)

超聲波(bo)在(zai)傳(chuan)播過(guo)程(cheng)中，傳(chuan)播距離(li)越大(da)，聲波(bo)的(de)能(neng)量會(hui)逐(zhu)漸減(jian)小，這(zhe)樣(yang)的(de)現(xian)象(xiang)叫衰(shuai)減(jian)。在(zai)空氣(qi)中(zhong)衰(shuai)減(jian)速(su)率隨(sui)著(zhe)頻(pin)率(lv)的(de)1-2次方(fang)增(zeng)加；固體(ti)介(jie)質(zhi)中聲(sheng)波(bo)能(neng)力衰減速(su)率和(he)頻率(lv)f成(cheng)正比；液體中衰(shuai)減(jian)速(su)率正比於頻率的(de)2次方(fang)，具體(ti)如下(xia)表(biao)所示(shi)：

縱波(bo)的(de)衰(shuai)減(jian)情(qing)況

從(cong)表(biao)中可以(yi)發(fa)現，對不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)，聲(sheng)波(bo)的(de)衰(shuai)減(jian)速(su)度也(ye)是差(cha)別很(hen)大(da)的(de)，以(yi)40 kHz的(de)聲(sheng)波(bo)為例，和(he)在空氣(qi)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)衰(shuai)減(jian)速(su)度相(xiang)比，聲波(bo)在(zai)SF6氣(qi)體(ti)當(dang)中發(fa)生的(de)衰(shuai)減(jian)速(su)度至(zhi)少是前者的(de)20倍(bei)，而(er)聲波(bo)衰(shuai)減(jian)zui快(kuai)的(de)就是在橡膠(jiao)和(he)海綿等(deng)軟性(xing)的(de)材(cai)料(liao)中(zhong)，所以在對局部放電(dian)進(jin)行檢(jian)測(ce)時，為了能(neng)夠(gou)在較遠(yuan)距(ju)離(li)對聲(sheng)波(bo)進(jin)行檢(jian)測(ce)，聲波(bo)傳(chuan)感器必須具有(you)足(zu)夠(gou)高的(de)前置放大設備(bei)增(zeng)益(yi)。

（3）傳(chuan)播中的(de)反射(she)情(qing)況(kuang)

在(zai)介(jie)質(zhi)中進(jin)行傳(chuan)播時，超聲波(bo)不(bu)僅(jin)會(hui)出現(xian)壹定(ding)程(cheng)度的(de)衰(shuai)減(jian)，而(er)且(qie)具有(you)非(fei)常強(qiang)的(de)方(fang)向性(xing)，所(suo)以(yi)在傳(chuan)播的(de)過(guo)程(cheng)中，超聲波(bo)會(hui)在兩(liang)種(zhong)介(jie)質(zhi)的(de)交(jiao)界(jie)處(chu)發(fa)生反射(she)，這(zhe)種(zhong)反射(she)現(xian)象(xiang)的(de)發(fa)生會(hui)進(jin)壹(yi)步(bu)較少聲波(bo)傳(chuan)播過(guo)程(cheng)中的(de)聲(sheng)能(neng)。壹般(ban)來說(shuo)，超聲波(bo)在(zai)空氣(qi)中(zhong)的(de)反射(she)臨界角(jiao)為26°，當(dang)超聲波(bo)的(de)入(ru)射(she)角(jiao)超過(guo)了該(gai)值時(shi)，超聲波(bo)會(hui)就產(chan)生全(quan)反射(she)，從(cong)而(er)導致傳(chuan)感器無法接(jie)收(shou)到任何(he)信(xin)號。所(suo)以，在實際(ji)檢測過(guo)程(cheng)中，需(xu)要(yao)將(jiang)傳(chuan)感器安裝在合適的(de)位置，保(bao)證(zheng)聲(sheng)波(bo)的(de)入(ru)射(she)角(jiao)度小(xiao)於(yu)其(qi)反射(she)臨界角(jiao)。

對不(bu)同的(de)介(jie)質(zhi)而(er)言(yan)，其(qi)具有(you)的(de)聲(sheng)阻(zu)抗(kang)是不盡(jin)相(xiang)同(tong)的(de)，而(er)聲波(bo)在(zai)不(bu)同(tong)介(jie)質(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)傳(chuan)遞也會(hui)出現(xian)不同(tong)程(cheng)度的(de)衰(shuai)減(jian)，對(dui)某壹(yi)固(gu)定介(jie)質(zhi)而(er)言(yan)，其(qi)聲(sheng)阻(zu)抗等(deng)於聲(sheng)波(bo)在(zai)此(ci)其(qi)中(zhong)傳(chuan)播的(de)速(su)度ν乘(cheng)以(yi)其(qi)密(mi)度ρ，即(ji)ρν，聲(sheng)波(bo)在(zai)兩(liang)個(ge)介(jie)質(zhi)的(de)交(jiao)界(jie)處(chu)會(hui)產(chan)生衰(shuai)減，其(qi)反射(she)時(shi)的(de)系數如下(xia)：

R=ρ₁ν₁-ρ₂ν₂/ρ₁ν₁+ρ₂ν₂

式(shi)中，ρ₁ν₁、ρ₂ν₂分(fen)別表示的(de)是兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)不同，但(dan)互相(xiang)接(jie)觸(chu)的(de)介(jie)質(zhi)所具有(you)的(de)聲(sheng)阻(zu)抗(kang)，從(cong)上式(shi)能(neng)夠(gou)看(kan)出(chu)，聲波(bo)在(zai)發(fa)生反射(she)時(shi)導致的(de)衰(shuai)減(jian)程(cheng)度和(he)兩(liang)種(zhong)接(jie)觸(chu)的(de)介(jie)質(zhi)具有(you)的(de)聲(sheng)阻(zu)抗(kang)差(cha)的(de)大(da)ρν小(xiao)成(cheng)正比。