在GIS內部發生局放時，產生的電荷在中和過程會激發較陡的電流脈沖，使得放電局部區域瞬間受熱而膨脹，放電結束后膨脹區域會縮回原來體積。這種由于局部放電產生的體積變化引起了介質的疏密瞬間變化，從而形成超聲波，然后以彈性波的形式往外界環境釋放出能量。
   
根據聲波的傳播特性，采用超聲傳感器在20-100kHz的工作頻段，接收以橫波形式傳輸到外殼上的放電信號，然后對信號進行預放大，用帶通濾波器完成信號濾波，再經過再放大、檢波、平滑濾波、產生跟蹤濾波線路輸出頂部的信號、接收來自包絡線發生器的信號來完成峰值、頻率分量等檢測。具體檢測原理如下圖所示。

超聲波局部放電檢測原理