絶縁破壊解析 — トラブルシューティングガイド

カテゴリ: 電磁場解析 | 2026-02-20
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CAE visualization for dielectric breakdown troubleshoot - technical simulation diagram
絶縁破壊解析 — トラブルシューティングガイド

トラブル

🎓
  • 電極エッジの電界が無限大 → 尖端の特異性。実際にはコロナ放電で電界が緩和される。フィレットを付けるかコロナリングで緩和
  • 安全率は十分なのに実機で破壊 → 部分放電による劣化、汚損、温度上昇を考慮していない
  • メッシュを細かくすると電界が増大し続ける → 特異点。フィレット半径を与えて物理的な形状にする

  • Coffee Break よもやま話

    「解析では大丈夫なのに試験で破壊した」——ボイドが原因の実例

    固体絶縁材料の内部に存在する微細な空隙(ボイド)は、絶縁破壊の「急所」になります。ボイド内の電場は周囲の固体絶縁体より高くなり(誘電率が小さいため)、ボイドだけが部分的に放電します。製造工程で混入した0.1mmのボイドが、設計破壊電圧の50%以下で部分放電を起こすことも。解析モデルにボイドが含まれていなければ当然「大丈夫」と出てしまいます。絶縁破壊は「最弱点」を探す解析であることを忘れずに。

    トラブル解決の考え方

    「解析が合わない」と思ったら

    1. まず深呼吸——焦って設定をランダムに変えると、問題がさらに複雑になる
    2. 最小再現ケースを作る——絶縁破壊解析の問題を最も単純な形で再現する。「引き算のデバッグ」が最も効率的
    3. 1つだけ変えて再実行——複数の変更を同時に行うと、何が効いたか分からなくなる。科学実験と同じ「対照実験」の原則
    4. 物理に立ち返る——計算結果が「重力に逆らって物が浮く」ような非物理的な結果なら、入力データの根本的な間違いを疑う
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