在GIS内部发生局放时,产生的电荷在中和过程会激发较陡的电流脉冲,使得放电局部区域瞬间受热而膨胀,放电结束后膨胀区域会缩回原来体积。这种由于局部放电产生的体积变化引起了介质的疏密瞬间变化,从而形成超声波,然后以弹性波的形式往外界环境释放出能量。
根据声波的传播特性,采用超声传感器在20-100kHz的工作频段,接收以横波形式传输到外壳上的放电信号,然后对信号进行预放大,用带通滤波器完成信号滤波,再经过再放大、检波、平滑滤波、产生跟踪滤波线路输出顶部的信号、接收来自包络线发生器的信号来完成峰值、频率分量等检测。具体检测原理如下图所示。
超声波局部放电检测原理