(57)【要約】【課題】表示が困難であった誘電体境界面の電界を正しくかつ分かりやすく表示させることができる電界計算結果処理装置及び電界計算結果処理方法を得る。【解決手段】有限要素法により求められた誘電体境界面の複数の電界計算結果を読み込む電界計算結果読み込み部１１と、電界計算結果読み込み部１１からの複数の電界計算値を一つに特定する電界値特定部１２と、電界値特定部１２で特定された電界値を表示するための表示用データを作成する表示用データ作成部１３と、表示用データ作成部１３で作成された表示用データを取り込みこれを表示する結果表示部２１を具備した電界計算結果処理装置。【選択図】    図１
2004220524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有限要素法により求められた誘電体境界面の複数の電界計算値を取り込む電界計算値取込手段と、
前記複数の電界計算値より一つに電界計算値を特定する電界計算値特定手段と、
前記電界計算値特定手段で特定された電界値を表示するための表示用データを作成する表示用データ作成手段と、
前記表示用データ作成手段で作成された表示用データを取り込みこれを表示する表示手段と、
を具備した電界計算結果処理装置。
【請求項２】
前記表示用データ作成手段は、同一の誘電体毎に電界値を表示するデータを作成するものである請求項１記載の電界計算結果処理装置。
【請求項３】
前記電界計算値特定手段により得られる、誘電体境界面上の電界表示点の電界がその電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界計算値の平均値を求めるものである請求項２記載の電界計算結果処理装置。
【請求項４】
前記電界計算値特定手段により得られる、誘電体境界面上の電界表示点の電界がその電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界の最大値とする請求項２記載の電界計算結果処理装置。
【請求項５】
有限要素法により求められた誘電体境界面の複数の電界計算値を電界計算値取込手段に取り込み、該電界計算値を電界計算値特定手段により前記電界計算値取込手段からの複数の電界計算値を一つに特定し、該電界計算値特定手段で特定された電界値を表示用データ作成手段により表示用データを作成し、該表示用データ作成手段で作成された表示用データを表示手段に取り込みこれを表示するようにした電界計算結果処理方法。
【請求項６】
前記表示用データ作成手段により、同一の誘電体毎に電界値を表示するデータを作成するようにした請求項５記載の電界計算結果処理方法。
【請求項７】
前記電界計算値特定手段により、誘電体境界面上の電界表示点の電界がその電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界計算値の平均値を求めるようにした請求項５記載の電界計算結果処理方法。
【請求項８】
前記電界計算値特定手段により、誘電体境界面上の電界表示点の電界がその電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界の最大値とするようにした請求項５記載の電界計算結果処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有限要素法により求める誘電体境界面の電界の計算結果、すなわち誘電体境界面における不連続となる電界を、表示手段に表示する電界計算結果処理装置及び電界計算結果処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ガス絶縁高電圧機器の地下変電所等への適用が広がるにつれ、ガス絶縁高電圧機器のコンパクト化、コストダウン化が要望されるようになった。電界計算はそのようなガス絶縁高電圧機器などの設計を行う際に不可欠である。
【０００３】
電力機器のコンパクト化、コストダウン化に当たり、最適設計をするためには、例えば有限要素法を用いて複雑な形状の電力機器の電界分布を精度よく計算する必要がある。そして、そのためには電界分布の計算対象とする機器の構造図を描いて形状モデル化し、その形状モデル上の各領域について電界強度がどのようになるかを計算して分布状態をシミュレーションするが、それに当たっては計算対象の形状モデルにおけるそのモデルの境界分割をどのようにするかが重要である。
【０００４】
従来、図７に示すように電界計算の結果は（ステップＳ６）、計算終了後に任意のポスト処理が施された後（ステップＳ７）に、電界計算の結果が表示される（ステップＳ８）。
【０００５】
ここで、ポスト処理とは、電界計算の結果（数字データ）をその領域全体を正しく視覚的に分かり易く表示するために、行う何等かの処理のことである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の有限要素法による電界計算では以下の問題点がある。例えば、図５に示すように誘電体境界面には電界値が２つあるため、この部分で電界は不連続となる。従って、領域法である有限要素法にて電界計算を行って結果を表示する場合、この部分で電界が不連続となり、領域全体を正しくかつ分かりやすく結果を表示するのに工夫が必要である。
【０００７】
本発明は以上の問題点を解決するためなされたものであり、誘電体境界面の電界を正しくかつ分かりやすく表示する電界計算結果処理装置及び電界計算結果処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に対応する発明は、有限要素法により求められた誘電体境界面の複数の電界計算値を取り込む電界計算値取込手段と、前記複数の電界計算値より一つに電界計算値を特定する電界計算値特定手段と、前記電界計算値特定手段で特定された電界値を表示するための表示用データを作成する表示用データ作成手段と、前記表示用データ作成手段で作成された表示用データを取り込みこれを表示する表示手段とを具備した電界計算結果処理装置である。
【０００９】
前記目的を達成するため、請求項５に対応する発明は、有限要素法により求められた誘電体境界面の複数の電界計算値を電界計算値取込手段に取り込み、該電界計算値を電界計算値特定手段により前記電界計算値取込手段からの複数の電界計算値を一つに特定し、該電界計算値特定手段で特定された電界値を表示用データ作成手段により表示用データを作成し、該表示用データ作成手段で作成された表示用データを表示手段に取り込みこれを表示するようにした電界計算結果処理方法である。
【００１０】
請求項１又は請求項５によれば、電界が不連続となりうまく表示されなかった誘電体境界面で電界が正しく表示される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の有限要素法による電界計算結果処理装置の第１の実施形態を示す機能ブロック図であり、これは図１に示すように、ハードウェア資源であるコンピュータＣ上で動作するソフトウェアＳとして実現されている。すなわち、コンピュータＣは、ＣＰＵ（Ｃ１）とＲＡＭなどを使ったメインメモリＣ２と、ハードデイスク装置などの補助記憶装置Ｃ３と、キーボードやマウスなどの入力装置Ｃ４と、ＣＲＴデイスプレイやプリンタなどの出力装置Ｃ５といったハードウエアを備え、これらのハードウエア上において、本発明を実現するために必要な各処理を行うルーチンの組み合わせからなるソフトウエアＳが実行される。
【００１３】
ソフトウエアＳは、電界計算値取込手段を構成する電界計算結果読み込み部１１、電界計算値特定手段を構成する電界値特定部１２、表示用データ作成手段を構成する結果表示用データ作成部１３を備えている。
【００１４】
電界計算結果読み込み部１１は、ポスト処理を行うために電界計算部２０により得られた計算結果を読み込むものである。
【００１５】
電界値特定部１２は電界計算結果読み込み部１１より読み込まれた電界値をもとに誘電体境界面上の電界値の特定計算を行う。具体的には、媒質境界面では２つあったり、媒質境界面の節点例えば図５の点Ｐでは、１つの媒質でも複数の電界値があったりする。このような計算結果を表示する場合、媒質境界面では１つの電界値しか表示できないため、電界値特定部１２において媒質境界面にある複数の電界値を表示用に１つの電界値に特定（補正）するものである。
【００１６】
結果表示用データ作成部１３は電界値特定部１２により特定（補正）された電界値を表示用データに作成する部分である。
【００１７】
表示手段を構成する結果表示部２１は、コンピュータＣ上で動作する結果表示部２１に接続されており、ここで結果が表示される。
【００１８】
次に、前記のような構成を有する本発明の第１の実施形態の動作を、図２に示すフローチャートに従って説明する。電界計算部２０において有限要素法を用いて電界計算が行われる（ステップＳ１）と、電界計算結果読み込み部１１にてその結果を読み込む（ステップＳ２）。読み込んだ電界値は電界値特定部１２にて表示用に特定計算（補正計算）が行われる（ステップＳ３）。電界値の特定が行われたら結果表示用データ作成部１３により表示用のデータ作成を行う（ステップＳ４）。このように作成されたデータを用いて結果表示部２１で結果表示を行う（ステップＳ５）。
【００１９】
第１の実施形態によれば、従来電界が不連続となりうまく表示されなかった誘電体境界面での電界値が正しく表示される。図５のような媒質境界面では、媒質１側の電界値Ｅ１〜Ｅ３と、媒質２側の電界値Ｅ４〜Ｅ６と、２種類ある。このような媒質境界面では結果を同時に２つ表示できないので、電界値特定部１２において、電界値の一つが何等かの電界値特定手法により特定（補正）される。このように誘電体境界面の電界値が一つ特定され、かつこれが結果表示部２１において表示されるので、誘電体境界面の電界が正しく分かり易くなる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図３は本発明における第２の実施形態の内容を示すフローチャートである。第２の実施形態では、前述の第１の実施形態で説明した図２のフローチャートのステップＳ３で電界値を特定後、結果表示用データ作成部１３で行っていたステップＳ４の処理を、次のように変更したものである。すなわち、結果表示用データ作成部１３において、同一の誘電体毎に電界値を表示（媒質毎に表示）するように表示用データを作成するようにしたものである（ステップＳ９）。その後の処理は第１の実施形態１と同じで、作成されたデータを用いて結果表示部２１で結果表示を行う（ステップＳ５）。
【００２１】
このように第２の実施形態では、媒質毎に表示するようにしたものである。具体的に、例えば図５において媒質１の電界値Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の一つ、また媒質２の電界値Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６の一つを表示する。このようにすることにより、第１の実施形態と同様に、従来電界が不連続となりうまく表示されなかった誘電体境界面の電界値が分かりやすく表示される。
【００２２】
（第３の実施形態）
図４は本発明における第３の実施形態の内容を示すフローチャートである。第３の実施形態は、前述の第１の実施形態における電界値特定部１２での電界値特定方法を、次のようにしたものである。すなわち、誘電体境界面上の電界表示点の電界を、その電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界値の平均をとるようにしたものである（ステップＳ１０）。図５に誘電体境界面上の電界表示点Ｐとそれを構成する要素１〜６を示す。点Ｐの媒質１側の電界は、点Ｐを構成する媒質１側の要素１〜３の電界値Ｅ１〜Ｅ３の平均をとる。同様に点Ｐの媒質２側の電界は、点Ｐを構成する媒質２側の要素４〜６の電界値Ｅ４〜Ｅ６の平均をとる。その後の処理は第１の実施形態と同じである。
【００２３】
本実施形態によれば、各媒質１、２の電界値Ｅ１〜Ｅ３、４〜Ｅ６の平均をとることにより、誘電体境界面の各電界表示点を構成する要素の電界を考慮した表示が可能になる。
【００２４】
（第４の実施形態）
図６は本発明における第４の実施形態の内容を示すフローチャートである。第４の実施形態は、前述の第１の実施形態における電界値特定部１２での電界値特定方法を、次のようにしたものである。すなわち、誘電体境界面上の電界表示点を構成する同一誘電体の要素の電界値の最大値をとるようにしたものである（ステップＳ１１）。図５に示す媒質１側の要素１〜３の電界値Ｅ１〜Ｅ３のうちの最大値をとる。同様に媒質２側の電界値Ｅ４〜Ｅ６のうちの最大値をとる。その後の処理は第１の実施形態と同じである。
【００２５】
本実施形態によれば、各媒質１、２の電界値Ｅ１〜Ｅ３、４〜Ｅ６の最大値をとることにより、誘電体境界面の各電界表示点を構成する要素の電界を考慮した表示が可能になる。
【００２６】
なお、上記説明はあくまでも一例であり、種々変形して実施可能である。また、本発明において、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００２７】
また、本発明における実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ＭＯなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することもでき、また、ネットワークを介しての伝送により、頒布したりすることができるなど、プログラムとしても発明を捉えることもできる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、誘電体境界面は電界値が２つあるため表示が困難であった誘電体境界面の電界を正しくかつ分かりやすく表示させることができる電界計算結果処理装置及び電界計算結果処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電界計算結果処理装置を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態の電界計算の結果処理方法を示すフローチャート。
【図３】本発明の第２の実施形態の電界計算の結果処理方法を示すフローチャート。
【図４】本発明の第３の実施の形態の電界計算の結果処理方法を示すフローチャート。
【図５】誘電体境界面の電界表示点とそれを構成する要素の例を示す図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の電界計算の結果処理方法を示すフローチャート。
【図７】従来の有限要素法による電界計算の結果処理方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…電界計算結果読み込み部、１２…電界値特定部、１３…表示用データ作成部、２０…電界計算部、２１…結果表示部。
【図１】
2004220524.tif 000003
【図２】
2004220524.tif 000004
【図３】
2004220524.tif 000005
【図４】
2004220524.tif 000006
【図５】
2004220524.tif 000007
【図６】
2004220524.tif 000008
【図７】
2004220524.tif 000009