COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY 高電圧用絶縁体の準静電界シミュレーション導電性物質の影響を受けた高電圧用絶縁体の表面電界に関する事例です。モデルは円柱状の誘電性絶縁体（エポキシ樹脂）に 2 つの電極を被せた形状で、これを 7 滴の水滴で汚染します。この構造に周波数 50Hz、電圧勾配 500V/mm の交流電圧をかけます。この事例とシミュレーション手法については文献[1, pp.224-231]に詳しい説明があります。図 1：高電圧用絶縁体モデルモデル形状を図 1 に示します。絶縁体と電極を 3 つの円柱で、水滴は 7 つの球で表現し、ブール操作で円柱を球に挿入しています。球の作成には VBA マクロを使用し、任意の数の水滴をランダムに配置します。図 1 の青線で示すパスに沿った静電界と準静電界を評価します。図 2：準静電界プロット：50Hz 計算には準静電界ソルバーを使用し、accuracy 1e-6 に設定しました。四面体メッシュと計算結果の電界を重ねたプロットを図 2 に示します。同モデルは静電界ソルバーでも計算可能ですが、その場合は水滴の導電率は考慮されず、システムエラーとなります。2 つのソルバーの結果の違いは、特定のポイントにおける電界値または（図 1 に示すような）定義カーブに沿った電界値の検証により定量化することができます。各ソルバーで計算した、カーブに沿った電磁界を図 3 に示します。 COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY 図 3：位置（横軸）vs. 電界（縦軸）。準静電界ソルバー（赤）と静電界ソルバー（緑）。まとめ： CST EM STUDIO の準静電界ソルバーを使用した高電圧用絶縁体のシミュレーションを紹介しました。同じモデルによる静電界ソルバーの計算も行い、結果に差異があることが示されました。参考文献： [1] Van Rienen, Ursula, Numerical Methods in Computational Electrodynamics : Linear Systems in Practical Applications, Berlin: Springer-Verlag, 2001. 禁無断転載株式会社エーイーティー〒215-0033 神奈川県川崎市麻生区栗木 2-7-6 TEL (044) 980 – 0505 （代) 不許複製 ©2013 AET,Inc