如绪论中所提到的，在GIS中只要存在局部放电，就会产生超声波，且很快向周边介质传播。超声波在一个大气压SF6气体中的传播速度为156m/s，其频谱可从几十Hz到几十MHz。从GIS内部的声源和到外部传感器的路径见图所示。粒子发出的声信号直接通过金属外壳传达到传感器，而局放产生的声信号先通过SF6气体后再通过金属外壳传达到传感器，这两个信号的幅值和形状是不一样的。
GIS超声波传播路径
GIS超声波局放测量系统电路
超声传感器的测量信号与波源的能量平方根成正比，所得声源频谱和传播路径函数是常数。通过标准的信号源可对传感器进行校准。不同声波的判别与声的传播路径及传感器和放大器都有关系。传感器通过特殊设计可以收集到mV级的信号，因此可以检测到由自由粒子产生的10pC的放电信号。
超声波的频域与GIS的具体结构和局放故障类型有很大关系，而频域的确定，决定了传感器使用和选择，故而研究超声波在SF6气体和金属中传播时的频域特性是非常必要的。此外，对其波形、强度及传播方式的研究在绝缘故障监测和诊断方面也非常重要。
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