早在研究局部放電的初期,人們就發現了局放的電一聲轉換現象,但對這一轉換過程的研究并不多。以介質中的氣泡為例,一般認為,當局部放電發生后,由于電場力的作用或壓力的作用,氣泡會發生膨脹和收縮的過程,這個過程將會引起局部體積變化。這種體積的變化,在外部產生疏密波,即聲波,頻率在20kHz以上的聲波即為超聲波。
按聲源在介質中振動的方向與波在介質中傳播的方向之間的關系,可以將超聲波主要分為:
其質點運動方向與波的傳播方向一致,能存在于固體、液體和氣體介質中;
其質點運動方向與波的傳播方向垂直,僅能存在于固體介質中。
此外,還有瑞利波、板波等。在變壓器局部放電超聲波定位中考慮較多的就是縱波和橫波,變壓器油介質中僅有縱波,而鋼質的變壓器油箱壁中同時存在縱波與橫波。
按超聲波在介質中傳播時其波陣面的形狀,又可以分為平面波、球面波、柱面波等。在進行變壓器局放超聲定位時,油箱壁的傳感器探頭接收到的一般都是球面波。球面波的特點是聲強與距聲源距離的平方成反比,因此聲壓與距離成反比,這就是為什么局放源越靠近油箱壁,傳感器探頭接收到的超聲波信號越強烈,定位結果越準確的原因。