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局部放電的超聲波聲學(xué)理論
點(diǎn)擊次數(shù):2607 更新時(shí)間:2018-03-16

早在研究局部放電的初期,人們就發(fā)現(xiàn)了局放的電一聲轉(zhuǎn)換現(xiàn)象,但對這一轉(zhuǎn)換過程的研究并不多。以介質(zhì)中的氣泡為例,一般認(rèn)為,當(dāng)局部放電發(fā)生后,由于電場力的作用或壓力的作用,氣泡會(huì)發(fā)生膨脹和收縮的過程,這個(gè)過程將會(huì)引起局部體積變化。這種體積的變化,在外部產(chǎn)生疏密波,即聲波,頻率在20kHz以上的聲波即為超聲波。

 

超聲波基本理論

 

按聲源在介質(zhì)中振動(dòng)的方向與波在介質(zhì)中傳播的方向之間的關(guān)系,可以將超聲波主要分為:

 

(1)縱波,又稱疏密波。

其質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波的傳播方向一致,能存在于固體、液體和氣體介質(zhì)中;

 

(2)橫波,又稱剪切波。

其質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波的傳播方向垂直,僅能存在于固體介質(zhì)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(zhì)中僅有縱波,而鋼質(zhì)的變壓器油箱壁中同時(shí)存在縱波與橫波。

 

按超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)其波陣面的形狀,又可以分為平面波、球面波、柱面波等。在進(jìn)行變壓器局放超聲定位時(shí),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(diǎn)是聲強(qiáng)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(qiáng)烈,定位結(jié)果越準(zhǔn)確的原因。

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