絕緣設計 - 避免電場擊穿

設計有效的絕緣避免電場擊穿，會需要考量絕緣材料、適當的絕緣厚度、避免汙染、適當的設計和結構...等。簡而言之，設計有效的絕緣需要考慮多個因素，並根據具體情況制定適當的絕緣措施。軟體也可以是幫助設計的重要一環。

在 Maxwell中，用戶可以通過選擇幾何圖形來創建流線圖。所選幾何體上的種子點只能均勻採樣。流線將基於量矢量方向從種子點向前追踪通過完整求解的模型，而不考慮不同對象的不同材料屬性（例如電導率等）。在某些情況下，重要的是針對不同的材料以不同的方式追踪數量矢量（例如，沿著具有介電材料屬性的物體的外表面追踪等）。此外，重要的是允許用戶從用戶真正關心的特定點進行追踪（例如，具有最大場值的表面等）。

另一個重要的用例是評估電力變壓器和其他高壓設備的絕緣設計，設計工程師希望找到一個或多個可能的關鍵路徑進行擊穿分析。此功能會允許使用者根據不同模擬的不同材料以不同方式追踪場線。它還使用戶可以更好地控制從何處開始跟踪。在視覺上，允許用戶突顯選定的軌跡線。以跡線數據為基礎，進一步計算，幫助用戶計算累積應力，進行擊穿分析。

以第一個例子來說，如圖1-1。模型為GIS中一部分，黃色部件為銅導體電壓110×√2kV; 綠色為絕緣盆子，介電常數5.3；透明部件為鋁外殼，電壓為0；我們使用靜電場求解。

選擇表中全部電力線（場圖中的電力線也同時被選中），點擊evaluate，軟體會計算critical length臨界長度和U inception臨界電壓。這兩個數據可以做絕緣材料的選擇參考。

第二個例子是兩個導體其中間是介質與空氣。我們利用模擬來設計金屬導角。通過繪製電力線，來評估電極形狀。如圖1-2。製作成電場動畫更能理解金屬導角對電場的影響，如圖1-3。

延伸第二個例子，我們在第一層金屬上面加介質層來觀測電場跳耀的情形。

第三個例子，是一個125V的金屬放電觀察。在當中有銅與Epoxy和空氣層。藉由繪製電力線可以觀測金屬放電的情形來設計絕緣。

總結來說，要設計有效的絕緣來避免電場擊穿，要考慮以下因素：