局部放電產生的聲波頻率范圍很廣，從幾十赫茲到幾十兆赫茲，而且各種頻率所占的份量也各不相同。這種特性可以用聲波的頻譜來表示。各種設備中各種形式的局部放電所產生的頻譜也不相同，而實際測量裝置（包括換能器和放大器等）的頻帶寬度都是有限的。因此為了提高測量靈敏度，必須選用頻譜中所占成分多的頻率范圍作為測量頻率，另一方面還可以利用頻譜的特征來判斷發(fā)生局部放電的位置和放電氣隙的大小。

上一篇博文我們介紹了傳輸線的頻譜和液體材料的頻譜，接下來我們一起來看看固體材料和低氣壓中放電的頻譜吧。

1.3 固體材料的頻譜

在固體材料內氣隙放電產生的聲波頻譜與氣隙的形狀有關。如圖所示。圖中上、中、下三條曲線長度分別為3.18mm, 6.35mm和19mm的氣隙放電的頻譜。這些頻譜都出現很多峰值。峰值間平均間隔頻率分別為57.5KHz, 27.8KHz,15KHz。以空氣中聲波的傳輸速度340m/s來計算(溫度為20℃)可以得出相應的波長為5.94，12.2，22.6。波長的一半與氣隙的放電距離是很接近的。（長度為19mm的氣隙實際放電距離與氣隙長度一樣）。這一現象可以用諧振腔理論來解析。把密閉在固體材料內部的氣隙看作一個諧振腔，聲波在諧振腔內震蕩的基頻波長是諧振腔長度的兩倍。因此，可以用聲波頻譜中峰值間的波長的一半來推算氣隙的尺寸。

固體材料內部氣隙放電產生的聲波頻譜

1.4 低氣壓中放電的頻譜

低氣壓中放電所產生的聲波頻譜資料很少，下圖為兩種電極在不同真空度下測得的頻譜。針尖對絕緣板電極的距離是1mm，在2.8kV電壓下放電。球對絕緣板電極的距離是0.1mm，在4.2kV下放電。這二種電極下放電產生的聲波信號都約反比于頻率的四次方。

                低氣壓氣體中放電頻譜