如緒論中所提到的，在GIS中只要存在局部放電，就會產生超聲波，且很快向周邊介質傳播。超聲波在一個大氣壓SF6氣體中的傳播速度為156m/s，其頻譜可從幾十Hz到幾十MHz。從GIS內部的聲源和到外部傳感器的路徑見圖所示。粒子發出的聲信號直接通過金屬外殼傳達到傳感器，而局放產生的聲信號先通過SF6氣體后再通過金屬外殼傳達到傳感器，這兩個信號的幅值和形狀是不一樣的。
GIS超聲波傳播路徑
GIS超聲波局放測量系統電路
超聲傳感器的測量信號與波源的能量平方根成正比，所得聲源頻譜和傳播路徑函數是常數。通過標準的信號源可對傳感器進行校準。不同聲波的判別與聲的傳播路徑及傳感器和放大器都有關系。傳感器通過特殊設計可以收集到mV級的信號，因此可以檢測到由自由粒子產生的10pC的放電信號。
超聲波的頻域與GIS的具體結構和局放故障類型有很大關系，而頻域的確定，決定了傳感器使用和選擇，故而研究超聲波在SF6氣體和金屬中傳播時的頻域特性是非常必要的。此外，對其波形、強度及傳播方式的研究在絕緣故障監測和診斷方面也非常重要。
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