JP2003157291A - 電界強度分布解析装置および電界強度分布解析方法 - Google Patents
電界強度分布解析装置および電界強度分布解析方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電界計算対象の形状モデルの持つ各要素の境界
面（または境界線）の特徴をとらえて分割し電界強度分
布の計算を施す単位区画（単位領域）に最適に細分化す
ること。 【解決手段】電力機器等における電界強度分布を求める
電界強度分布解析装置において、対象機器の形状データ
からあたえられる各構成要素の形状パターンの境界（境
界面あるいは境界線）を電界計算の単位区間に分割して
単位区間に電界強度の計算をする電界強度分布解析装置
において、分割しようとする全ての点に対して、ある境
界や他の全ての境界との中で最小距離となる値を算出
し、その境界との各点の値を得る最小距離判定手段と、
所定値に決定する分割決定手段と、その結果に基づいて
境界面あるいは境界線を所定区分間に分割して単位区間
とする分割手段とを備えた構成とする。 【効果】従来、手作業で行っていた境界分割を自動的に
適正に行えるようになる。
面（または境界線）の特徴をとらえて分割し電界強度分
布の計算を施す単位区画（単位領域）に最適に細分化す
ること。 【解決手段】電力機器等における電界強度分布を求める
電界強度分布解析装置において、対象機器の形状データ
からあたえられる各構成要素の形状パターンの境界（境
界面あるいは境界線）を電界計算の単位区間に分割して
単位区間に電界強度の計算をする電界強度分布解析装置
において、分割しようとする全ての点に対して、ある境
界や他の全ての境界との中で最小距離となる値を算出
し、その境界との各点の値を得る最小距離判定手段と、
所定値に決定する分割決定手段と、その結果に基づいて
境界面あるいは境界線を所定区分間に分割して単位区間
とする分割手段とを備えた構成とする。 【効果】従来、手作業で行っていた境界分割を自動的に
適正に行えるようになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス絶縁高電圧機器
などの設計に必要な電力機器等の電界計算に用いる当該
機器の電界計算対象モデルの境界面の特徴を自動的にと
らえ、当該電界計算対象モデルの境界面を最適な小領域
に自動的に分割するための電界強度分布解析装置および
電界強度分布解析方法に関する。
などの設計に必要な電力機器等の電界計算に用いる当該
機器の電界計算対象モデルの境界面の特徴を自動的にと
らえ、当該電界計算対象モデルの境界面を最適な小領域
に自動的に分割するための電界強度分布解析装置および
電界強度分布解析方法に関する。
【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請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。
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請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】すなわち、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、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ようにするが、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。モデルの
境界分割と計算精度は密接に関係しているからである。
トダウン化に当たり、最適設計をするためには、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ようにするが、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。モデルの
境界分割と計算精度は密接に関係しているからである。
【０００４】一般に境界同士の距離が小さくなると境界
の分割を小さくしなければ計算精度があがらないが、境
界の分割を細かくし過ぎると今度は計算量が膨大とな
り、計算時間が長くなる。精度と計算量はトレードオフ
の関係にあるから、分割の大きさは最適サイズに設定す
る必要がある。
の分割を小さくしなければ計算精度があがらないが、境
界の分割を細かくし過ぎると今度は計算量が膨大とな
り、計算時間が長くなる。精度と計算量はトレードオフ
の関係にあるから、分割の大きさは最適サイズに設定す
る必要がある。
【０００５】しかも、電力機器はコンパクト化されるこ
とにより、機器構成部品における異なった媒質同士部分
の距離はより小さくなるので、最適な境界分割を行って
電界強度を精度良く計算することは増々重要となる。し
かし、従来は、この分割を人手により行い、計算してい
た。すなわち、図９に示すように、設計者は自身が最適
と考える分割を決定し（ステップＳ９１）、それに基づ
いてモデルに対しての境界分割を実施し（ステップＳ９
２）、この分割した境界毎にそれぞれ電界計算を施し
（ステップＳ９３）、計算結果がすべて揃ったならば、
満足する電界計算結果が得られているかを判断して（ス
テップＳ９４）、計算のし直しをする必要があれば、再
びステップＳ９１の段階から実施し直す。満足する結果
が得られていれば計算を終了する。
とにより、機器構成部品における異なった媒質同士部分
の距離はより小さくなるので、最適な境界分割を行って
電界強度を精度良く計算することは増々重要となる。し
かし、従来は、この分割を人手により行い、計算してい
た。すなわち、図９に示すように、設計者は自身が最適
と考える分割を決定し（ステップＳ９１）、それに基づ
いてモデルに対しての境界分割を実施し（ステップＳ９
２）、この分割した境界毎にそれぞれ電界計算を施し
（ステップＳ９３）、計算結果がすべて揃ったならば、
満足する電界計算結果が得られているかを判断して（ス
テップＳ９４）、計算のし直しをする必要があれば、再
びステップＳ９１の段階から実施し直す。満足する結果
が得られていれば計算を終了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人手に
よる上記の境界分割決定法には次のような問題点があっ
た。
よる上記の境界分割決定法には次のような問題点があっ
た。
【０００７】第１には、境界分割は手動で行っていたた
め、最適に境界分割が行なわれているかの判断には人間
の勘に頼らざるを得ないと云う点であり、また、第２に
は、最適な境界分割がされているか評価するには、何通
りかの結果を出して比較してみなければできないという
点である。
め、最適に境界分割が行なわれているかの判断には人間
の勘に頼らざるを得ないと云う点であり、また、第２に
は、最適な境界分割がされているか評価するには、何通
りかの結果を出して比較してみなければできないという
点である。
【０００８】すなわち、人の勘に頼ることは、その人の
経験に基づくものであるから、人による質のばらつきが
避けられないこと、そして、勘に頼ることは、実際に分
割してみて分割結果をその都度表示して検討したり、１
度計算してその計算結果を検討するなどしなければ成ら
ず、それも何通りかを試して比較してみないとわからな
いと云うことになり、いずれの結果も妥当でなければ更
に境界分割を見直してやり直すなど、試行錯誤的になら
ざるを得ず、正しく計算し終えるまで非常に手間がかか
っていた。これは形状が複雑になるとさらに手間とな
る。
経験に基づくものであるから、人による質のばらつきが
避けられないこと、そして、勘に頼ることは、実際に分
割してみて分割結果をその都度表示して検討したり、１
度計算してその計算結果を検討するなどしなければ成ら
ず、それも何通りかを試して比較してみないとわからな
いと云うことになり、いずれの結果も妥当でなければ更
に境界分割を見直してやり直すなど、試行錯誤的になら
ざるを得ず、正しく計算し終えるまで非常に手間がかか
っていた。これは形状が複雑になるとさらに手間とな
る。
【０００９】このように、従来は電界計算対象モデルの
境界分割を勘で行い、結果をみて必要があれば分割をし
直すというように試行錯誤的に計算する結果、正しい結
果を得るまでに時間を要した。
境界分割を勘で行い、結果をみて必要があれば分割をし
直すというように試行錯誤的に計算する結果、正しい結
果を得るまでに時間を要した。
【００１０】従って、合理的に最適分割できて、正しい
結果を迅速に得ることができる技術の開発が嘱望され
る。
結果を迅速に得ることができる技術の開発が嘱望され
る。
【００１１】そこで、この発明の目的とするところは、
与えられた電界計算対象の形状モデルの持つ各構成要素
の境界面（あるいは境界線）の特徴を自動的にとらえ、
最適に境界面（あるいは境界線）を分割して電界強度分
布の計算を施す単位区画（単位領域）に細分化できるよ
うにした電界強度分布解析装置および電界強度分布解析
方法を提供することにある。
与えられた電界計算対象の形状モデルの持つ各構成要素
の境界面（あるいは境界線）の特徴を自動的にとらえ、
最適に境界面（あるいは境界線）を分割して電界強度分
布の計算を施す単位区画（単位領域）に細分化できるよ
うにした電界強度分布解析装置および電界強度分布解析
方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成する。すなわち、 ［１］ 第１には、電力機器等における電界強度分布を
求める場合に、その電界強度分布解析対象の機器につい
ての形状データを用い、この形状データで与えられる各
構成要素の形状パターンの境界（境界面あるいは境界
線）Ｂを電界計算の単位区間に分割して当該単位区間毎
に電界強度の計算をする電界強度分布解析装置におい
て、前記境界を単位区間に分割するに当たり、分割しよ
うとするある境界Ｂｎ上の全ての点に対して、他の全て
の境界との中で最小距離となるｒを算出し、そのｒの値
を境界Ｂｎ上の各点の値とし、同様に全ての境界につい
ての各点のｒの値を算出し、そのｒの値をその境界上の
各点の値として得る最小距離判定手段と、前記最小距離
判定手段で求めた距離を基にして、境界面あるいは境界
線の分割のための分割長Ｓを、所定の基準で決定する分
割決定手段と、前記分割決定部の結果に基づいて境界面
あるいは境界線を前記分割長Ｓの所定区分間に分割して
前記単位区間とする分割手段とを備えた構成とする。
め、本発明は次のように構成する。すなわち、 ［１］ 第１には、電力機器等における電界強度分布を
求める場合に、その電界強度分布解析対象の機器につい
ての形状データを用い、この形状データで与えられる各
構成要素の形状パターンの境界（境界面あるいは境界
線）Ｂを電界計算の単位区間に分割して当該単位区間毎
に電界強度の計算をする電界強度分布解析装置におい
て、前記境界を単位区間に分割するに当たり、分割しよ
うとするある境界Ｂｎ上の全ての点に対して、他の全て
の境界との中で最小距離となるｒを算出し、そのｒの値
を境界Ｂｎ上の各点の値とし、同様に全ての境界につい
ての各点のｒの値を算出し、そのｒの値をその境界上の
各点の値として得る最小距離判定手段と、前記最小距離
判定手段で求めた距離を基にして、境界面あるいは境界
線の分割のための分割長Ｓを、所定の基準で決定する分
割決定手段と、前記分割決定部の結果に基づいて境界面
あるいは境界線を前記分割長Ｓの所定区分間に分割して
前記単位区間とする分割手段とを備えた構成とする。
【００１３】本装置は、電力用等の機器の形状をあらわ
した電解計算用モデルにおけるある境界Ｂ上の全ての点
に対して、他の全ての境界との中で最小となる距離ｒを
求め、この最小となる距離ｒの値を境界Ｂ上の各点の値
とし、境界Ｂを他の全ての境界にあてはめて、同様に全
ての境界の各点のｒの値を求め、この求めた各境界別の
前記距離ｒを基にして対応する各境界面それぞれの最適
な分割サイズをそれぞれ決定するようにし、この決定し
た結果に基づいてそれぞれの境界面あるいは境界線を分
割長Ｓの小領域（所定区分間）に分割する。そして、こ
の分割した小領域を電界計算の単位区間として、この単
位区間単位で電界強度の計算をする。
した電解計算用モデルにおけるある境界Ｂ上の全ての点
に対して、他の全ての境界との中で最小となる距離ｒを
求め、この最小となる距離ｒの値を境界Ｂ上の各点の値
とし、境界Ｂを他の全ての境界にあてはめて、同様に全
ての境界の各点のｒの値を求め、この求めた各境界別の
前記距離ｒを基にして対応する各境界面それぞれの最適
な分割サイズをそれぞれ決定するようにし、この決定し
た結果に基づいてそれぞれの境界面あるいは境界線を分
割長Ｓの小領域（所定区分間）に分割する。そして、こ
の分割した小領域を電界計算の単位区間として、この単
位区間単位で電界強度の計算をする。
【００１４】この構成によれば、電力機器等における電
界強度分布を求める場合に、形状や配置位置関係に応じ
て境界を最適に自動分割して計算に供することができ、
従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最適に
１度で行えるようになる。
界強度分布を求める場合に、形状や配置位置関係に応じ
て境界を最適に自動分割して計算に供することができ、
従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最適に
１度で行えるようになる。
【００１５】［２］ 第２には、［１］項における前記
最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により距境
界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を小領域
（所定区分間）の端とすると共に、当該境界同士の成す
距離ｒが零と判断された境界についてはこの小領域（所
定区分間）の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲に
ついてはＳ（ＳはＳ≦Ｓ１）と分割し、ａ１＜ｒ≦ａ2の
範囲についてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2の範囲となるＳと分割
し、…、ａｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはＳ ｍ―１
＜Ｓ≦Ｓｍの範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの範囲に
ついてはＳｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（ただし、
ａ１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜
…＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)
を実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍとする）こと
を特徴とする。
最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により距境
界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を小領域
（所定区分間）の端とすると共に、当該境界同士の成す
距離ｒが零と判断された境界についてはこの小領域（所
定区分間）の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲に
ついてはＳ（ＳはＳ≦Ｓ１）と分割し、ａ１＜ｒ≦ａ2の
範囲についてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2の範囲となるＳと分割
し、…、ａｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはＳ ｍ―１
＜Ｓ≦Ｓｍの範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの範囲に
ついてはＳｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（ただし、
ａ１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜
…＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)
を実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍとする）こと
を特徴とする。
【００１６】この構成においては、最適分割決定手段
は、前記最小距離判定手段で距離ｒがゼロと判定された
位置を小領域（所定区分間）の端とする。そして、最適
分割決定部は、ａ１，ａ2，ａ3，…，ａm(ｍは整数)を
実数かつａ１＜ａ2＜ａ3…ａm-1＜ａmとし、Ｓ１，
Ｓ2，Ｓ3，…，Ｓｍ(ｍは整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜
Ｓ3…Ｓn-1＜Ｓｍとすると、０＜ｒ≦ａ１の範囲の境界
ＢはＳ≦Ｓ１なる条件を満たすＳの大きさで分割し、ａ
１＜ｒ≦ａ2の範囲の境界ＢについてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2な
る条件を満たすＳの大きさで分割し、ａｍ−１＜ｒ≦ａ
ｍの範囲の境界ＢについてはＳｍ−１＜Ｓ≦Ｓｍなる条
件を満たすＳの大きさで分割し、…、ａｍ＜ｒの範囲の
境界ＢについてはＳｍ＜Ｓなる条件を満たすＳの大きさ
で分割する、といった具合に境界を分割する。
は、前記最小距離判定手段で距離ｒがゼロと判定された
位置を小領域（所定区分間）の端とする。そして、最適
分割決定部は、ａ１，ａ2，ａ3，…，ａm(ｍは整数)を
実数かつａ１＜ａ2＜ａ3…ａm-1＜ａmとし、Ｓ１，
Ｓ2，Ｓ3，…，Ｓｍ(ｍは整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜
Ｓ3…Ｓn-1＜Ｓｍとすると、０＜ｒ≦ａ１の範囲の境界
ＢはＳ≦Ｓ１なる条件を満たすＳの大きさで分割し、ａ
１＜ｒ≦ａ2の範囲の境界ＢについてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2な
る条件を満たすＳの大きさで分割し、ａｍ−１＜ｒ≦ａ
ｍの範囲の境界ＢについてはＳｍ−１＜Ｓ≦Ｓｍなる条
件を満たすＳの大きさで分割し、…、ａｍ＜ｒの範囲の
境界ＢについてはＳｍ＜Ｓなる条件を満たすＳの大きさ
で分割する、といった具合に境界を分割する。
【００１７】この構成によれば、電力機器等における電
界強度分布を求める場合に、形状や配置位置関係に応じ
て境界を最適に自動分割して計算に供することができ
る。従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最
適に１度で行えるようになる。
界強度分布を求める場合に、形状や配置位置関係に応じ
て境界を最適に自動分割して計算に供することができ
る。従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最
適に１度で行えるようになる。
【００１８】特に、形状の大きな特徴の１つである異な
る境界面や境界線が接したり交わったりする構造を有し
ている場合にはそのような位置を捉えて適正に計算を行
うことができるので、正確な電界強度計算が自動的に無
駄なく最適に１度で行えるようになる。
る境界面や境界線が接したり交わったりする構造を有し
ている場合にはそのような位置を捉えて適正に計算を行
うことができるので、正確な電界強度計算が自動的に無
駄なく最適に１度で行えるようになる。
【００１９】また、領域の分割に当たっては、境界同士
の距離が小さい所では小領域（所定区分間）の大きさを
小さく、境界同士の距離が大きい所では小領域（所定区
分間）の大きさを大きくできる。従って最適な計算が行
える。
の距離が小さい所では小領域（所定区分間）の大きさを
小さく、境界同士の距離が大きい所では小領域（所定区
分間）の大きさを大きくできる。従って最適な計算が行
える。
【００２０】［３］ 第３には、［１］項における前記
最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により距境
界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を小領域
（所定区分間）の端とすると共に、当該境界同士の成す
距離ｒが零と判断された境界についてはこの小領域（所
定区分間）の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲に
ついては０＜Ｓ≦ａ１の範囲となるＳと分割し、ａ１＜
ｒ≦ａ2の範囲についてはａ１＜Ｓ≦ａ2の範囲となるＳ
と分割し、…、ａｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはａ
ｍ―１＜Ｓ≦ａｍの範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの
範囲についてはａｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（た
だし、ａ１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１
＜ａ2＜…＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ
(ｍ：整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍと
する）ことを特徴とする。
最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により距境
界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を小領域
（所定区分間）の端とすると共に、当該境界同士の成す
距離ｒが零と判断された境界についてはこの小領域（所
定区分間）の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲に
ついては０＜Ｓ≦ａ１の範囲となるＳと分割し、ａ１＜
ｒ≦ａ2の範囲についてはａ１＜Ｓ≦ａ2の範囲となるＳ
と分割し、…、ａｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはａ
ｍ―１＜Ｓ≦ａｍの範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの
範囲についてはａｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（た
だし、ａ１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１
＜ａ2＜…＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ
(ｍ：整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍと
する）ことを特徴とする。
【００２１】この構成によれば、前記最適分割決定手段
は、境界Ｂにおける０＜ｒ≦ａ１の範囲の小領域（所定
区分間）の大きさＳを０＜Ｓ≦ａ１とし、境界Ｂにおけ
るａ １＜ｒ≦ａ2の範囲の小領域（所定区分間）の大き
さＳをａ１＜Ｓ≦ａ2とし、…、境界Ｂにおけるａ
ｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲の小領域の大きさＳをａｍ−１
＜Ｓ≦ａｍとする、といったかたちで分割処理する。
は、境界Ｂにおける０＜ｒ≦ａ１の範囲の小領域（所定
区分間）の大きさＳを０＜Ｓ≦ａ１とし、境界Ｂにおけ
るａ １＜ｒ≦ａ2の範囲の小領域（所定区分間）の大き
さＳをａ１＜Ｓ≦ａ2とし、…、境界Ｂにおけるａ
ｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲の小領域の大きさＳをａｍ−１
＜Ｓ≦ａｍとする、といったかたちで分割処理する。
【００２２】特に、形状の大きな特徴の１つである異な
る境界面や境界線が接したり交わったりする構造を有し
ている場合にはそのような位置を捉えて適正に計算を行
うことができるので、正確な電界強度計算が自動的に無
駄なく最適に１度で行えるようになる。
る境界面や境界線が接したり交わったりする構造を有し
ている場合にはそのような位置を捉えて適正に計算を行
うことができるので、正確な電界強度計算が自動的に無
駄なく最適に１度で行えるようになる。
【００２３】また、領域の分割に当たっては、境界同士
の距離が小さい所では小領域（所定区分間）の大きさを
小さく（区分間の分割長Ｓを小さく）、境界同士の距離
が大きい所では小領域（所定区分間）の大きさを大きく
し（区分間の分割長Ｓを大きくし）、かつ、境界間の距
離と小領域（所定区分間）の大きさ（区分間の分割長）
を同程度とできる。従って最適な計算を自動的に行え
る。
の距離が小さい所では小領域（所定区分間）の大きさを
小さく（区分間の分割長Ｓを小さく）、境界同士の距離
が大きい所では小領域（所定区分間）の大きさを大きく
し（区分間の分割長Ｓを大きくし）、かつ、境界間の距
離と小領域（所定区分間）の大きさ（区分間の分割長）
を同程度とできる。従って最適な計算を自動的に行え
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２５】（第１の実施の形態）（請求項１対応）
図１は本発明の最適境界分割決定装置１０の一例を示す
機能ブロック図である。図１に示すように、本発明の最
適境界分割決定装置１０は、ハードウエア資源であるコ
ンピュータＣと、このコンピュータＣ上で動作するソフ
トウエアＳとにより実現されている。
機能ブロック図である。図１に示すように、本発明の最
適境界分割決定装置１０は、ハードウエア資源であるコ
ンピュータＣと、このコンピュータＣ上で動作するソフ
トウエアＳとにより実現されている。
【００２６】すなわち、コンピュータＣは、演算処理や
制御の中枢としてのＣＰＵ（Ｃ１）と、ＲＡＭなどを用
いて構成されたメインメモリ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ディスプレイ（ブラウン管表
示装置）あるいはＬＣＤ（液晶表示装置）などによるデ
ィスプレイ装置やプリンタなどによる出力装置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
ことで本発明システムが実現される。
制御の中枢としてのＣＰＵ（Ｃ１）と、ＲＡＭなどを用
いて構成されたメインメモリ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ディスプレイ（ブラウン管表
示装置）あるいはＬＣＤ（液晶表示装置）などによるデ
ィスプレイ装置やプリンタなどによる出力装置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
ことで本発明システムが実現される。
【００２７】第１の実施の形態における最適境界分割決
定装置１０はデータ入力部１１、境界間の最小距離判定
部１２、境界面の最適な分割を決定する最適分割決定部
１３、境界面を小領域に分割する分割部１４を備えてい
る。
定装置１０はデータ入力部１１、境界間の最小距離判定
部１２、境界面の最適な分割を決定する最適分割決定部
１３、境界面を小領域に分割する分割部１４を備えてい
る。
【００２８】これらのうち、データ入力部１１は電界計
算対象の機器の形状をあらわしたデータである形状モデ
ル（形状データ）を入力するものであり、最小距離判定
部１２は、このデータ入力部１１より入力される形状モ
デルのデータにて与えられる電界計算対象機器各部の各
境界面間の最小距離ｒを求めるものであり、以下の特徴
を判定する。
算対象の機器の形状をあらわしたデータである形状モデ
ル（形状データ）を入力するものであり、最小距離判定
部１２は、このデータ入力部１１より入力される形状モ
デルのデータにて与えられる電界計算対象機器各部の各
境界面間の最小距離ｒを求めるものであり、以下の特徴
を判定する。
【００２９】［１］境界同士接している又は交わってい
る位置（ｒ＝０の位置）があるか判定する。
る位置（ｒ＝０の位置）があるか判定する。
【００３０】［２］ 形状モデルとして与えられた電界
計算対象機器各部の各境界面をｂ1，ｂ2，…，ｂ
k（ｋ：整数）とすると、ｂ1上の全ての点に対し、他の
全ての境界面との中で最小となる距離ｒがいくつである
かを判定し、その最小距離ｒをｂ 1上の各点でのｒの値
とし、同じ作業を境界面ｂ2、ｂ3、…、ｂkの各点について
も行う。
計算対象機器各部の各境界面をｂ1，ｂ2，…，ｂ
k（ｋ：整数）とすると、ｂ1上の全ての点に対し、他の
全ての境界面との中で最小となる距離ｒがいくつである
かを判定し、その最小距離ｒをｂ 1上の各点でのｒの値
とし、同じ作業を境界面ｂ2、ｂ3、…、ｂkの各点について
も行う。
【００３１】最適分割決定部１３は、この最小距離判定
部１２にて判定された形状の特徴（境界同士接している
又は交わっている位置（ｒ＝０の位置）や境界面ｂ1，
ｂ2，…，ｂkでの前記各最小距離ｒ）から境界面それぞ
れにおける分割位置を決定するためのものであり、以下
の事柄を決定する。
部１２にて判定された形状の特徴（境界同士接している
又は交わっている位置（ｒ＝０の位置）や境界面ｂ1，
ｂ2，…，ｂkでの前記各最小距離ｒ）から境界面それぞ
れにおける分割位置を決定するためのものであり、以下
の事柄を決定する。
【００３２】［１］ ｒ＝０となる位置を境界面Ｂの小
領域Ｓ（所定区分間）の端とする。 ［２］ 各境界面（あるいは各境界線）について、他の
境界面（あるいは他の各境界線）との間の最小となる距
離ｒをそれぞれ求める。
領域Ｓ（所定区分間）の端とする。 ［２］ 各境界面（あるいは各境界線）について、他の
境界面（あるいは他の各境界線）との間の最小となる距
離ｒをそれぞれ求める。
【００３３】［３］ 各境界面について、それぞれ求め
た前記他の境界面との間の最小距離ｒと同程度のサイズ
をその境界面Ｂに対する分割サイズに定める。
た前記他の境界面との間の最小距離ｒと同程度のサイズ
をその境界面Ｂに対する分割サイズに定める。
【００３４】分割部１４は最適分割決定部１３で決定さ
れた情報をもとに実際に境界面Ｂそれぞれについて小領
域Ｓ（所定区分間）に分割する処理を施すものである。
れた情報をもとに実際に境界面Ｂそれぞれについて小領
域Ｓ（所定区分間）に分割する処理を施すものである。
【００３５】このような構成を有する最適分割決定装置
１０は、同じくコンピュータＣ上で動作する電界計算処
理アプリケーションプログラムで構成される機能要素で
ある電界計算部２０に処理結果を渡すように構成されて
いる。すなわち、分割部１４で実際に境界分割された情
報をもとに電界計算部２０にて計算を行う。形状モデル
について、境界面Ｂそれぞれを分割された小領域Ｓの単
位でそれぞれ電界強度計算を行い、電界強度分布を得る
ものである。
１０は、同じくコンピュータＣ上で動作する電界計算処
理アプリケーションプログラムで構成される機能要素で
ある電界計算部２０に処理結果を渡すように構成されて
いる。すなわち、分割部１４で実際に境界分割された情
報をもとに電界計算部２０にて計算を行う。形状モデル
について、境界面Ｂそれぞれを分割された小領域Ｓの単
位でそれぞれ電界強度計算を行い、電界強度分布を得る
ものである。
【００３６】次に、前記のような構成を有する本システ
ムの動作を、図２に示すフローチャートに従って説明す
る。
ムの動作を、図２に示すフローチャートに従って説明す
る。
【００３７】例えば、ガス絶縁高電圧機器などのような
電力機器の設計に当たり、その電力機器の電界強度分布
を計算してシミュレートするに際して、本システムでは
その電界計算対象の機器の形状データを作成してデータ
入力部１１より入力する。データ入力部１１は当該形状
データを作成する機能を持つもの（たとえばＣＡＤシス
テムなど）でも良いし、作成されたデータを保存した記
憶装置などでも良い。
電力機器の設計に当たり、その電力機器の電界強度分布
を計算してシミュレートするに際して、本システムでは
その電界計算対象の機器の形状データを作成してデータ
入力部１１より入力する。データ入力部１１は当該形状
データを作成する機能を持つもの（たとえばＣＡＤシス
テムなど）でも良いし、作成されたデータを保存した記
憶装置などでも良い。
【００３８】このようなデータ入力部１１より電界計算
対象の機器の形状データが入力されると（図２のステッ
プＳ１）、その入力された形状データに基づいて最小距
離判定部１２は各境界間の最小距離を判定する（図２の
ステップＳ２）。すなわち、形状データより求められる
各構成要素における境界面間それぞれの最小距離ｒをそ
れぞれ見つける。
対象の機器の形状データが入力されると（図２のステッ
プＳ１）、その入力された形状データに基づいて最小距
離判定部１２は各境界間の最小距離を判定する（図２の
ステップＳ２）。すなわち、形状データより求められる
各構成要素における境界面間それぞれの最小距離ｒをそ
れぞれ見つける。
【００３９】そして、その結果より最適境界分割決定部
１３は、境界の最適分割法を決定する（図２のステップ
Ｓ３）。ここで云う最適分割法とは、形状データにて与
えられた前記電界計算対象となった機器の構成要素の境
界面間それぞれの成す距離ｒのうち、最小となる距離ｒ
に基づく各境界面での分割寸法（分割サイズ）である。
この分割寸法は、その分割対象の境界面での最小距離ｒ
そのものか、もしくは最小距離ｒから大きくはかけ離れ
ない最小距離ｒ近傍の値である。
１３は、境界の最適分割法を決定する（図２のステップ
Ｓ３）。ここで云う最適分割法とは、形状データにて与
えられた前記電界計算対象となった機器の構成要素の境
界面間それぞれの成す距離ｒのうち、最小となる距離ｒ
に基づく各境界面での分割寸法（分割サイズ）である。
この分割寸法は、その分割対象の境界面での最小距離ｒ
そのものか、もしくは最小距離ｒから大きくはかけ離れ
ない最小距離ｒ近傍の値である。
【００４０】分割法が決まったならば、分割部１４は実
際にその対象の境界面の分割を行う（図２のステップＳ
４）。具体的には形状データ上における対象の境界面そ
れぞれにおいて、その境界面に対して最適境界分割決定
部１３が決定した（求めた）分割法（分割寸法；分割
長）単位での区分け処理である。
際にその対象の境界面の分割を行う（図２のステップＳ
４）。具体的には形状データ上における対象の境界面そ
れぞれにおいて、その境界面に対して最適境界分割決定
部１３が決定した（求めた）分割法（分割寸法；分割
長）単位での区分け処理である。
【００４１】そして、このように決定された分割法を用
いて電界計算部２０は与えられた計算対象の機器の電界
強度分布の計算を行う（図２のステップＳ５）。すなわ
ち、このように区分けされた形状データを用いて電界計
算部２０は各区域（区分けされた各領域）について電界
強度を計算していく。
いて電界計算部２０は与えられた計算対象の機器の電界
強度分布の計算を行う（図２のステップＳ５）。すなわ
ち、このように区分けされた形状データを用いて電界計
算部２０は各区域（区分けされた各領域）について電界
強度を計算していく。
【００４２】このように、本実施形態によれば電界計算
対象の機器の形状データを与えることで、その形状デー
タから各構成要素の境界面を抽出し、各境界面間の最小
距離ｒをそれぞれ求めてそのそれぞれの最小距離ｒを元
に各境界面での区分けを行うようにしたものであり、最
適な境界分割を自動的に行うことができるようになる。
従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最適に
１度で行えるようになる。
対象の機器の形状データを与えることで、その形状デー
タから各構成要素の境界面を抽出し、各境界面間の最小
距離ｒをそれぞれ求めてそのそれぞれの最小距離ｒを元
に各境界面での区分けを行うようにしたものであり、最
適な境界分割を自動的に行うことができるようになる。
従って、正確な電界強度計算が自動的に無駄なく最適に
１度で行えるようになる。
【００４３】以上は、一般的な最適分割の手法である
が、異なる境界面が接したり、交わったりする位置では
電界強度分布が複雑さを呈する。このような領域につい
ては分割を旨く行わないと求められる電界強度は精度が
劣ることになる。従って、次にこのような領域を見つけ
て分割する手法を第２の実施の形態として説明する。
が、異なる境界面が接したり、交わったりする位置では
電界強度分布が複雑さを呈する。このような領域につい
ては分割を旨く行わないと求められる電界強度は精度が
劣ることになる。従って、次にこのような領域を見つけ
て分割する手法を第２の実施の形態として説明する。
【００４４】（第２の実施の形態）前記図１の構成にお
いて、前記最適分割決定部１３は、前記最小距離判定部
１２にて判定された形状の特徴（境界同士接している又
は交わっている位置（ｒ＝０の位置）や境界面ｂ1，
ｂ2，…，ｂkでの前記各最小距離ｒ）から境界面それぞ
れにおける分割位置を決定するが、この実施の形態にお
いては、最適分割決定部１３にはこの機能に加えて、ｒ
＝０の位置があった場合においては、それを以て境界同
士接している又は交わっていると判断し、境界同士接し
ている又は交わっているような境界については、当該ｒ
＝０の位置を端Ｓｅ（小領域端）とし、この点より、所
定の小領域Ｓに分割していく分割機能を持たせる。
いて、前記最適分割決定部１３は、前記最小距離判定部
１２にて判定された形状の特徴（境界同士接している又
は交わっている位置（ｒ＝０の位置）や境界面ｂ1，
ｂ2，…，ｂkでの前記各最小距離ｒ）から境界面それぞ
れにおける分割位置を決定するが、この実施の形態にお
いては、最適分割決定部１３にはこの機能に加えて、ｒ
＝０の位置があった場合においては、それを以て境界同
士接している又は交わっていると判断し、境界同士接し
ている又は交わっているような境界については、当該ｒ
＝０の位置を端Ｓｅ（小領域端）とし、この点より、所
定の小領域Ｓに分割していく分割機能を持たせる。
【００４５】所定の小領域Ｓに分割する方法としては幾
つかのものが考えられる。
つかのものが考えられる。
【００４６】ここではその方法のとして、例えば、Ｓｅ
を起点とする最初の範囲としては、境界同士の成す距離
ｒが０＜ｒ≦ａ１の範囲では、Ｓ（ただし、ＳはＳ≦Ｓ
１）で区切り、境界同士の成す距離ｒがａ１＜ｒ≦ａ2
の範囲についてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2を満たすＳで区切り、
… …、境界同士の成す距離ｒがａｍ＜ｒの範囲につ
いてはＳｍ＜Ｓを満たすＳで区切り、と言った具合に分
割処理する機能を持たせる。ここで、ａ１、ａ2、ａ3、…、
ａm(ｍ：整数)は、実数で、かつ、ａ１＜ａ2＜ａ3…ａ
m-1＜ａmなる関係を持つものとし、また、Ｓ１、Ｓ2、
Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)は、実数で、かつ、Ｓ１＜Ｓ2＜
Ｓ3…Ｓm-1＜Ｓｍ(ｍ：整数)の関係を持つものとする。
を起点とする最初の範囲としては、境界同士の成す距離
ｒが０＜ｒ≦ａ１の範囲では、Ｓ（ただし、ＳはＳ≦Ｓ
１）で区切り、境界同士の成す距離ｒがａ１＜ｒ≦ａ2
の範囲についてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2を満たすＳで区切り、
… …、境界同士の成す距離ｒがａｍ＜ｒの範囲につ
いてはＳｍ＜Ｓを満たすＳで区切り、と言った具合に分
割処理する機能を持たせる。ここで、ａ１、ａ2、ａ3、…、
ａm(ｍ：整数)は、実数で、かつ、ａ１＜ａ2＜ａ3…ａ
m-1＜ａmなる関係を持つものとし、また、Ｓ１、Ｓ2、
Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)は、実数で、かつ、Ｓ１＜Ｓ2＜
Ｓ3…Ｓm-1＜Ｓｍ(ｍ：整数)の関係を持つものとする。
【００４７】このような構成の本実施形態のシステムの
動作を説明する。図３は本発明における第２の実施の形
態の内容を示すフローチャートである。この第２の実施
の形態においては、前記第１の実施の形態にて最小距離
判定部１２が各境界間の最小距離を判定するが（ステッ
プＳ２）、その判定結果により最適境界分割決定部１３
は境界について小領域Ｓの端Ｓｅと決定する。すなわ
ち、入力された電界計算対象の機器の形状データに対し
て、最小距離判定部１２がその電界計算対象機器におけ
る各構成要素についての各境界間の最小距離を判定する
が（図２のステップＳ２）、また、その際に、境界同士
が接するか又は交わる位置（ｒ＝０の位置）の有無につ
いても判定する（図３のステップＳ２ａ）。その結果、
ｒ＝０の位置があれば（ステップＳ２ａがYesの場
合）、最適境界分割決定部１３は、ｒ＝０の位置につい
ては当該ｒ＝０の位置を小領域Ｓの端Ｓｅ（小領域端）
とし（図３のステップＳ３ａでの処理）、当該小領域Ｓ
についてはｒ＞０については所定の分割法に従い、境界
を分割処理して小領域に分ける（図３のステップ３
ｂ）。この結果、境界Ｂa，Ｂbは互いに交差する位置を
端Ｓｅ（小領域端）とし、このＳｅを起点にｒ＞０の区
間は小領域Ｓに分割されることになる（図４参照）。境
界同士が接するか又は交わる位置（ｒ＝０の位置）が無
い境界の場合には、その境界が近接する他の境界とのな
す最小距離ｒ（ｒ＞０の場合）で分割する（ステップＳ
３ｂ）。
動作を説明する。図３は本発明における第２の実施の形
態の内容を示すフローチャートである。この第２の実施
の形態においては、前記第１の実施の形態にて最小距離
判定部１２が各境界間の最小距離を判定するが（ステッ
プＳ２）、その判定結果により最適境界分割決定部１３
は境界について小領域Ｓの端Ｓｅと決定する。すなわ
ち、入力された電界計算対象の機器の形状データに対し
て、最小距離判定部１２がその電界計算対象機器におけ
る各構成要素についての各境界間の最小距離を判定する
が（図２のステップＳ２）、また、その際に、境界同士
が接するか又は交わる位置（ｒ＝０の位置）の有無につ
いても判定する（図３のステップＳ２ａ）。その結果、
ｒ＝０の位置があれば（ステップＳ２ａがYesの場
合）、最適境界分割決定部１３は、ｒ＝０の位置につい
ては当該ｒ＝０の位置を小領域Ｓの端Ｓｅ（小領域端）
とし（図３のステップＳ３ａでの処理）、当該小領域Ｓ
についてはｒ＞０については所定の分割法に従い、境界
を分割処理して小領域に分ける（図３のステップ３
ｂ）。この結果、境界Ｂa，Ｂbは互いに交差する位置を
端Ｓｅ（小領域端）とし、このＳｅを起点にｒ＞０の区
間は小領域Ｓに分割されることになる（図４参照）。境
界同士が接するか又は交わる位置（ｒ＝０の位置）が無
い境界の場合には、その境界が近接する他の境界とのな
す最小距離ｒ（ｒ＞０の場合）で分割する（ステップＳ
３ｂ）。
【００４８】その後の処理は第１の実施の形態１と同じ
であり、このように決定された分割法を用いて電界計算
部２０は与えられた計算対象の機器の電界強度分布の計
算を行う。
であり、このように決定された分割法を用いて電界計算
部２０は与えられた計算対象の機器の電界強度分布の計
算を行う。
【００４９】ｒ＝０時での境界分割方法について説明す
る。
る。
【００５０】＜ｒ＝０時の分割方法＞図５は境界面同士
の最小距離ｒがｒ＝０時での境界分割の処理手順を示す
フローチャートである。すなわち、境界面（あるいは境
界線）Ｂa，Ｂbがあり、これら境界面同士の最小距離ｒ
がｒ＝０時では当該ｒ＝０の位置を小領域Ｓの端Ｓｅと
した後（図３のステップＳ３ａ）、当該境界面（あるい
は境界線）Ｂa，Ｂbについて、その小領域端Ｓｅから順
に次の規則で小領域Ｓに分割していく（ステップＳ３
ｂ）。
の最小距離ｒがｒ＝０時での境界分割の処理手順を示す
フローチャートである。すなわち、境界面（あるいは境
界線）Ｂa，Ｂbがあり、これら境界面同士の最小距離ｒ
がｒ＝０時では当該ｒ＝０の位置を小領域Ｓの端Ｓｅと
した後（図３のステップＳ３ａ）、当該境界面（あるい
は境界線）Ｂa，Ｂbについて、その小領域端Ｓｅから順
に次の規則で小領域Ｓに分割していく（ステップＳ３
ｂ）。
【００５１】その詳細はまず、ａ１、ａ2、ａ3、…、ａ
m(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜ａ3…ａm-1＜ａmと
し（図５のステップＳ３ｃ）、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓ
ｍ(ｍ：整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜Ｓ3…Ｓm-1＜Ｓ
ｍ(ｍ：整数)とすると（図５のステップＳ３ｄ）、ｒ＝
０の位置を持つ境界（境界面または境界線）Ｂa，Ｂbに
ついては当該境界Ｂa，Ｂbをその小領域端Ｓｅの点から
０＜ｒ≦ａ１の範囲の位置で分割してこれを小領域Ｓ
（但し、Ｓ≦Ｓ１）とし、、次にその分割点からａ１＜
ｒ≦ａ2の範囲の位置で分割してこれを小領域Ｓ（但
し、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、、次にその分割点から、…
…、、次にその分割点からａｍ＜ｒの範囲の位置で
分割してこれを小領域Ｓ（但し、Ｓｍ＜Ｓ）とする、と
言った具合に分割する（図５のステップＳ３ｅ）。
m(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜ａ3…ａm-1＜ａmと
し（図５のステップＳ３ｃ）、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓ
ｍ(ｍ：整数)を実数かつＳ１＜Ｓ2＜Ｓ3…Ｓm-1＜Ｓ
ｍ(ｍ：整数)とすると（図５のステップＳ３ｄ）、ｒ＝
０の位置を持つ境界（境界面または境界線）Ｂa，Ｂbに
ついては当該境界Ｂa，Ｂbをその小領域端Ｓｅの点から
０＜ｒ≦ａ１の範囲の位置で分割してこれを小領域Ｓ
（但し、Ｓ≦Ｓ１）とし、、次にその分割点からａ１＜
ｒ≦ａ2の範囲の位置で分割してこれを小領域Ｓ（但
し、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、、次にその分割点から、…
…、、次にその分割点からａｍ＜ｒの範囲の位置で
分割してこれを小領域Ｓ（但し、Ｓｍ＜Ｓ）とする、と
言った具合に分割する（図５のステップＳ３ｅ）。
【００５２】すなわち、ｒ＝０の位置を持つ境界Ｂa，
Ｂbについては小領域端Ｓｅの位置から当該境界Ｂa，Ｂ
bにおける０＜ｒ≦ａ１の範囲での小領域の大きさはＳ
（ただし、Ｓ≦Ｓ１）とし、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲での
小領域の大きさはＳ（ただし、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、
境界Ｂにおけるａ１＜ｒ≦ａ2の範囲での小領域の大き
さはＳ（ただし、Ｓ２＜Ｓ≦Ｓ３）とし、… …、ａｍ
＜ｒの範囲での小領域の大きさはＳ（ただし、Ｓｍ＜
Ｓ）とするわけである（図６参照）。
Ｂbについては小領域端Ｓｅの位置から当該境界Ｂa，Ｂ
bにおける０＜ｒ≦ａ１の範囲での小領域の大きさはＳ
（ただし、Ｓ≦Ｓ１）とし、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲での
小領域の大きさはＳ（ただし、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、
境界Ｂにおけるａ１＜ｒ≦ａ2の範囲での小領域の大き
さはＳ（ただし、Ｓ２＜Ｓ≦Ｓ３）とし、… …、ａｍ
＜ｒの範囲での小領域の大きさはＳ（ただし、Ｓｍ＜
Ｓ）とするわけである（図６参照）。
【００５３】同様に、境界（境界面あるいは境界線）が
これら境界Ｂa，Ｂbに交わることのない近隣の境界Ｂc
についても基本的には同様な考え方で境界分割処理をす
る。但し、この場合には、０＜ｒ≦ａ１の範囲は除外
し、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲の位置で分割してこれを小領
域Ｓ（但し、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、次にその分割点か
ら、… …、、次にその分割点からａｍ＜ｒの範囲
の位置で分割してこれを小領域Ｓ（但し、Ｓｍ＜Ｓ）と
する、と言った具合に分割する（図６参照）。。
これら境界Ｂa，Ｂbに交わることのない近隣の境界Ｂc
についても基本的には同様な考え方で境界分割処理をす
る。但し、この場合には、０＜ｒ≦ａ１の範囲は除外
し、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲の位置で分割してこれを小領
域Ｓ（但し、Ｓ１＜Ｓ≦Ｓ2）とし、次にその分割点か
ら、… …、、次にその分割点からａｍ＜ｒの範囲
の位置で分割してこれを小領域Ｓ（但し、Ｓｍ＜Ｓ）と
する、と言った具合に分割する（図６参照）。。
【００５４】その後の処理は第１の実施の形態と同じで
ある。
ある。
【００５５】このような本実施形態によれば、入力され
た電界計算対象の機器の形状データに対して、形状パタ
ーンの境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位
区間に分割するに当たり、境界同士接している又は交わ
っている位置にある境界については、その分割を境界同
士の距離ｒ対応に、区間に区切るかたちで分割するよう
にしたことによって、境界同士の成す距離ｒが小さい所
では小領域の大きさが小さく、境界同士の成す距離が大
きい所では小領域の大きさが大きくなるよう分割できる
ようにした。従って、電界計算対象の機器の持つ形状や
その構成要素の配置関係に応じた効率の良い境界分割が
行えるようになり、境界同士接していたり、あるいは交
わっているような位置にある境界についても必要以上に
細かくなったり、あるいは粗くなりすぎることなく、１
回の処理で適正に境界分割できて正確な電界強度分布の
計算が自動的に行えるようになる。
た電界計算対象の機器の形状データに対して、形状パタ
ーンの境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位
区間に分割するに当たり、境界同士接している又は交わ
っている位置にある境界については、その分割を境界同
士の距離ｒ対応に、区間に区切るかたちで分割するよう
にしたことによって、境界同士の成す距離ｒが小さい所
では小領域の大きさが小さく、境界同士の成す距離が大
きい所では小領域の大きさが大きくなるよう分割できる
ようにした。従って、電界計算対象の機器の持つ形状や
その構成要素の配置関係に応じた効率の良い境界分割が
行えるようになり、境界同士接していたり、あるいは交
わっているような位置にある境界についても必要以上に
細かくなったり、あるいは粗くなりすぎることなく、１
回の処理で適正に境界分割できて正確な電界強度分布の
計算が自動的に行えるようになる。
【００５６】従って、本実施形態によれば、形状の大き
な特徴の１つである異なる境界面が接したり、交わった
りする位置を捉えて計算を行うことができる。
な特徴の１つである異なる境界面が接したり、交わった
りする位置を捉えて計算を行うことができる。
【００５７】（第３の実施の形態）この実施の形態にお
いては、前記最適分割決定部１３における境界に対して
の分割処理機能の別の例を示す。
いては、前記最適分割決定部１３における境界に対して
の分割処理機能の別の例を示す。
【００５８】前記最適分割決定部１３における所定の小
領域Ｓに分割する方法として、ここでは境界同士の成す
距離ｒが０＜ｒ≦ａ１の範囲に対してはその分割処理対
象の境界の分割寸法をＳ（ただし、Ｓはその大きさは０
＜Ｓ≦ａ１）とし、境界同士の成す距離ｒがａ１＜ｒ≦
ａ２の範囲に対しては分割寸法をＳ（ただし、Ｓの大き
さはａ１＜Ｓ≦ａ２）とし、…、 境界同士の成す距離
ｒがａｍ―１＜ｒ≦ａ ｍの範囲に対しては分割寸法をＳ
（ただし、Ｓの大きさはａｍ―１＜Ｓ≦ａ１）とするよ
うに分割する。すなわち、第２の実施の形態においては
Ｓの取り得る大きさをＳ１，Ｓ２，Ｓ３，…，
Ｓｍ―１，にて規定したが、ここではＳの取り得る大き
さをａ１，ａ２，ａ３，…，ａｍ―１，にて規定する。
領域Ｓに分割する方法として、ここでは境界同士の成す
距離ｒが０＜ｒ≦ａ１の範囲に対してはその分割処理対
象の境界の分割寸法をＳ（ただし、Ｓはその大きさは０
＜Ｓ≦ａ１）とし、境界同士の成す距離ｒがａ１＜ｒ≦
ａ２の範囲に対しては分割寸法をＳ（ただし、Ｓの大き
さはａ１＜Ｓ≦ａ２）とし、…、 境界同士の成す距離
ｒがａｍ―１＜ｒ≦ａ ｍの範囲に対しては分割寸法をＳ
（ただし、Ｓの大きさはａｍ―１＜Ｓ≦ａ１）とするよ
うに分割する。すなわち、第２の実施の形態においては
Ｓの取り得る大きさをＳ１，Ｓ２，Ｓ３，…，
Ｓｍ―１，にて規定したが、ここではＳの取り得る大き
さをａ１，ａ２，ａ３，…，ａｍ―１，にて規定する。
【００５９】図７はこのような分割処理をする前記最適
分割決定部１３における処理のフローチャートである。
この実施の形態においては、第２の実施の形態における
ステップＳ３ｅにて境界同士の成す距離ｒが０＜ｒ≦ａ
１の範囲においては分割対象の境界の分割のサイズをＳ
（ただし、Ｓは０＜Ｓ≦ａ１）として小領域端Ｓｅより
そのサイズ分離れた位置を以て分割位置として決定し、
ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲においては分割対象の境界の分割
のサイズをＳ（ただし、Ｓはａ１＜Ｓ≦ａ2）として隣
接の分割位置よりそのサイズ分離れた位置を以て分割位
置として決定し、…、ａm-1＜ｒ≦ａｍの範囲において
は分割対象の境界の分割のサイズをＳ（ただし、Ｓはａ
m-1＜Ｓ≦ａｍ）として隣接の分割位置よりそのサイズ
分離れた位置を以て分割位置として決定する（図７のス
テップＳ３ｆ）。その結果、例えば、境界Ｂa，Ｂb，Ｂ
cについて図８の如きの分割が行える。その後の処理は
第１の実施の形態と同じである。
分割決定部１３における処理のフローチャートである。
この実施の形態においては、第２の実施の形態における
ステップＳ３ｅにて境界同士の成す距離ｒが０＜ｒ≦ａ
１の範囲においては分割対象の境界の分割のサイズをＳ
（ただし、Ｓは０＜Ｓ≦ａ１）として小領域端Ｓｅより
そのサイズ分離れた位置を以て分割位置として決定し、
ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲においては分割対象の境界の分割
のサイズをＳ（ただし、Ｓはａ１＜Ｓ≦ａ2）として隣
接の分割位置よりそのサイズ分離れた位置を以て分割位
置として決定し、…、ａm-1＜ｒ≦ａｍの範囲において
は分割対象の境界の分割のサイズをＳ（ただし、Ｓはａ
m-1＜Ｓ≦ａｍ）として隣接の分割位置よりそのサイズ
分離れた位置を以て分割位置として決定する（図７のス
テップＳ３ｆ）。その結果、例えば、境界Ｂa，Ｂb，Ｂ
cについて図８の如きの分割が行える。その後の処理は
第１の実施の形態と同じである。
【００６０】このような本実施形態によれば、入力され
た電界計算対象の機器の形状データに対して、形状パタ
ーンの境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位
区間に分割するに当たり、境界同士接している又は交わ
っている位置にある境界については、その分割を境界同
士の距離ｒ対応に、区間に区切るかたちで分割するよう
にしたことによって、境界同士の成す距離ｒが小さい所
では小領域の大きさが小さく、境界同士の距離が大きい
所では小領域の大きさが大きくなり、かつ、境界間の距
離と小領域の大きさが同程度となるような分割ができ
る。
た電界計算対象の機器の形状データに対して、形状パタ
ーンの境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位
区間に分割するに当たり、境界同士接している又は交わ
っている位置にある境界については、その分割を境界同
士の距離ｒ対応に、区間に区切るかたちで分割するよう
にしたことによって、境界同士の成す距離ｒが小さい所
では小領域の大きさが小さく、境界同士の距離が大きい
所では小領域の大きさが大きくなり、かつ、境界間の距
離と小領域の大きさが同程度となるような分割ができ
る。
【００６１】従って、境界同士接していたり、あるいは
交わっているような位置にある境界についても必要以上
に細かくなったり、あるいは粗くなりすぎることなく、
１回の処理で適正に境界分割できて正確な計算が自動的
に行えるようになる。
交わっているような位置にある境界についても必要以上
に細かくなったり、あるいは粗くなりすぎることなく、
１回の処理で適正に境界分割できて正確な計算が自動的
に行えるようになる。
【００６２】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。
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。
【００６３】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。
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。
【００６４】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
電力機器等における電界強度分布を求める場合に、電界
計算対象の機器の形状データに対して、形状パターンの
境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位区間に
分割するに当たり、従来、手作業で行っていた境界分割
を自動的に適正に行えるようになる。従って、電界計算
を行う前に最適な境界分割を正しくかつ効率的に行える
こととなり、将来的に増々複雑になっていく電界計算に
対して極めて有用な電界強度分布解析装置および電界強
度分布解析方法を提供できる。
電力機器等における電界強度分布を求める場合に、電界
計算対象の機器の形状データに対して、形状パターンの
境界（境界面あるいは境界線）を電界計算の単位区間に
分割するに当たり、従来、手作業で行っていた境界分割
を自動的に適正に行えるようになる。従って、電界計算
を行う前に最適な境界分割を正しくかつ効率的に行える
こととなり、将来的に増々複雑になっていく電界計算に
対して極めて有用な電界強度分布解析装置および電界強
度分布解析方法を提供できる。
【図１】本発明システムの構成例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施の形態としての電界計算に
おける最適境界分割自動決定の処理手順を示すフローチ
ャートである。
おける最適境界分割自動決定の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態としての電界計算に
おける最適境界分割自動決定の処理手順を示すフローチ
ャートである。
おける最適境界分割自動決定の処理手順を示すフローチ
ャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態における最適境界分
割の設定例を示す図である。
割の設定例を示す図である。
【図５】本発明システムにおける最適境界分割のための
一例としての分割方法を示すフローチャートである。
一例としての分割方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明システムによる最適境界分割の設定例を
示す図である。
示す図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における電界計算に
おける最適境界分割のための一例としての分割方法を示
すフローチャートである。
おける最適境界分割のための一例としての分割方法を示
すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施の形態における最適境界分
割の設定例を示す図である。
割の設定例を示す図である。
【図９】電界計算における従来の境界分割決定方法を含
めむ従来の電界強度分布解析のための処理例を示すフロ
ーチャートである。
めむ従来の電界強度分布解析のための処理例を示すフロ
ーチャートである。
C…コンピュータ
S…ソフトウエア
１０…最適分割決定装置
１１…データ入力部
１２…最小距離判定部
１３…最適分割決定部
１４…分割部
２０…電界計算部
Ｂa，Ｂb，Ｂc…境界面あるいは境界線
Ｓ…小領域
Ｓe…小領域端。
Claims (6)
- 【請求項１】電力機器等における電界強度分布を求める
場合に、その電界強度分布解析対象の機器についての形
状データを用い、この形状データで与えられる各構成要
素の形状パターンの境界（境界面あるいは境界線）Ｂを
電界計算の単位区間に分割して当該単位区間毎に電界強
度の計算をする電界強度分布解析装置において、 前記境界を単位区間に分割するに当たり、分割しようと
するある境界Ｂｎ上の全ての点に対して、他の全ての境
界との中で最小距離となるｒを算出し、そのｒの値を境
界Ｂｎ上の各点の値とし、同様に全ての境界についての
各点のｒの値を算出し、そのｒの値をその境界上の各点
の値として得る最小距離判定手段と、 前記最小距離判定手段で求めた距離を基にして、境界面
あるいは境界線の分割のための分割長Ｓを、所定の基準
で決定する分割決定手段と、 前記分割決定部の結果に基づいて境界面あるいは境界線
を前記分割長Ｓの所定区分間に分割して前記単位区間と
する分割手段と、を備えたことを特徴とする電界強度分
布解析装置。 - 【請求項２】請求項１記載の電界強度分布解析装置にお
いて、 前記最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により
距境界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を前
記所定区分間の端とすると共に、当該境界同士の成す距
離ｒが零と判断された境界についてはこの所定区分間の
端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲についてはＳ
（ＳはＳ≦Ｓ１）と分割し、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲につい
てはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2の範囲となるＳと分割し、…、ａ
ｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはＳｍ―１＜Ｓ≦Ｓｍ
の範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの範囲についてはＳ
ｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（ただし、ａ１、ａ2、
ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜…＜ａm-1
＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓ ｍ(ｍ：整数)を実数か
つＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍとする）ことを特徴と
する電界強度分布解析装置。 - 【請求項３】請求項１記載の電界強度分布解析装置にお
いて、 前記最適分割決定手段は、前記最小距離判定手段により
距境界同士の成す距離ｒが零と判定された境界位置を前
記所定区分間の端とすると共に、当該境界同士の成す距
離ｒが零と判断された境界についてはこの所定区分間の
端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲については０＜
Ｓ≦ａ１の範囲となるＳと分割し、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲
についてはａ１＜Ｓ≦ａ2の範囲となるＳと分割し、
…、ａｍ− １＜ｒ≦ａｍの範囲についてはａｍ―１＜Ｓ
≦ａｍの範囲となるＳと分割し、ａ ｍ＜ｒの範囲につい
てはａｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（ただし、ａ
１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜…
＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)を
実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍとする）ことを
特徴とする電界強度分布解析装置。 - 【請求項４】電力機器等における電界強度分布を求める
場合に、その電界強度分布解析対象の機器についての形
状データを用い、この形状データで与えられる各構成要
素の形状パターンの境界（境界面あるいは境界線）Ｂを
電界計算の単位区間に分割して当該単位区間毎に電界強
度の計算をする電界強度分布解析方法において、 前記境界を単位区間に分割するに当たり、分割しようと
するある境界Ｂｎ上の全ての点に対して、他の全ての境
界との中で最小距離となるｒを算出し、そのｒの値を境
界Ｂｎ上の各点の値とし、同様に全ての境界についての
各点のｒの値を算出し、そのｒの値をその境界上の各点
の値として得る最小距離判定ステップと、 前記最小距離判定ステップで求めた距離を基にして、境
界面あるいは境界線の分割のための分割長Ｓを、所定基
準で決定する最適分割決定ステップと、 前記最適分割決定ステップでの結果に基づいて境界面あ
るいは境界線を前記分割長Ｓの所定区分間に分割して前
記単位区間とする分割ステップと、を備えたことを特徴
とする電界計算における最適分割可能な電界強度分布解
析方法。 - 【請求項５】請求項４記載の電界強度分布解析方法にお
いて、 前記最適分割決定ステップは、前記最小距離判定ステッ
プにより距境界同士の成す距離ｒが零と判定された境界
位置を前記所定区分間の端とすると共に、当該境界同士
の成す距離ｒが零と判断された境界についてはこの所定
区分間の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲につい
てはＳ（ＳはＳ≦Ｓ１）と分割し、ａ１＜ｒ≦ａ2の範囲
についてはＳ１＜Ｓ≦Ｓ2の範囲となるＳと分割し、
…、ａｍ− １＜ｒ≦ａｍの範囲についてはＳｍ―１＜Ｓ
≦Ｓｍの範囲となるＳと分割し、ａ ｍ＜ｒの範囲につい
てはＳｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（ただし、
ａ１、ａ2、ａ3、…、ａm(ｍ：整数)を実数かつａ１＜ａ2＜
…＜ａm-1＜ａmとし、Ｓ１、Ｓ2、Ｓ3、…、Ｓｍ(ｍ：整数)
を実数かつＳ１＜Ｓ2＜…＜Ｓｍ-1＜Ｓｍとする）こと
を特徴とする電界強度分布解析方法。 - 【請求項６】請求項４記載の電界強度分布解析方法にお
いて、 前記最適分割決定ステップは、前記最小距離判定ステッ
プにより距境界同士の成す距離ｒが零と判定された境界
位置を前記所定区分間の端とすると共に、当該境界同士
の成す距離ｒが零と判断された境界についてはこの所定
区分間の端縁からの分割を、０＜ｒ≦ａ１の範囲につい
ては０＜Ｓ≦ａ１の範囲となるＳと分割し、ａ１＜ｒ≦
ａ2の範囲についてはａ１＜Ｓ≦ａ2の範囲となるＳと分
割し、…、ａｍ−１＜ｒ≦ａｍの範囲についてはａ
ｍ―１＜Ｓ≦ａｍの範囲となるＳと分割し、ａｍ＜ｒの
範囲についてはａｍ＜Ｓの範囲となるＳと分割する（た
だし、ａ１、ａ２、ａ３、…、ａａｍ (ｍ：整数)を実数か
つａ１＜ａ２＜… …＜ａｍ― １＜ａｍとし、Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、… …、Ｓｍ(ｍ：整数)を実数かつＳ１＜Ｓ２
＜… ＜Ｓｍ―１＜Ｓｍとする）ことを特徴とする電界
強度分布解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356321A JP2003157291A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 電界強度分布解析装置および電界強度分布解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001356321A JP2003157291A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 電界強度分布解析装置および電界強度分布解析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003157291A true JP2003157291A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19167864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001356321A Pending JP2003157291A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | 電界強度分布解析装置および電界強度分布解析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003157291A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014219953A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 高浪 建造 | 液体微細化装置 |
| CN105373673A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-02 | 中南大学 | 一种自然电场监测数据动态反演方法及系统 |
| US10270250B2 (en) * | 2014-11-26 | 2019-04-23 | Lsis Co., Ltd. | Insulation design apparatus of high voltage direct current transmission system |
| TWI805864B (zh) * | 2018-10-19 | 2023-06-21 | 日商樂天集團股份有限公司 | 具有中框結構的電子閱讀裝置 |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001356321A patent/JP2003157291A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014219953A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | 高浪 建造 | 液体微細化装置 |
| US10270250B2 (en) * | 2014-11-26 | 2019-04-23 | Lsis Co., Ltd. | Insulation design apparatus of high voltage direct current transmission system |
| CN105373673A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-02 | 中南大学 | 一种自然电场监测数据动态反演方法及系统 |
| CN105373673B (zh) * | 2015-12-02 | 2018-08-03 | 中南大学 | 一种自然电场监测数据动态反演方法及系统 |
| TWI805864B (zh) * | 2018-10-19 | 2023-06-21 | 日商樂天集團股份有限公司 | 具有中框結構的電子閱讀裝置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040805 |