ELECTRO软件案例分享：高压系统中开关与绝缘系统的设计

库珀电力系统公司的设计工程师保罗・斯托文，解释了作为 INTEGRATED 公司早期的客户之一，在初次购买 ELECTRO 软件 22 年后，为何仍在使用这款软件，又是如何使用的。

保罗・斯托文是库珀电力系统公司真空与高压工程部的设计工程师，该公司总部位于威斯康星州的沃基肖。这家公司生产各种高压和大电流产品，比如开关、绝缘子以及其他电气元件。

早在 1987 年，库珀电力系统公司就初次购买了 ELECTRO 和 MAGNETO 软件，用于设计开关的电场整形。有趣的是，他们 22 年前购买的这款软件，如今仍用于和当初一样的用途。

斯托文所在的部门专门设计高压、大电流开关。他解释道：“想想你家里的断路器，可能只有几安培和 120 伏。而我们设计的是用于电力线路的断路器，能切断高达 16000 安培的电流，电压则在 15000 - 38000 伏之间。我所在的部门负责设计开关和绝缘装置。”

这个部门将 ELECTRO 作为主要软件包之一，广泛使用。ELECTRO 主要用于对断路器内部及周围的电场进行整形。他们偶尔也会使用 Magneto 软件。Magneto 用于设计螺线管、磁性执行器以及其他控制开关开合的部件。自从购买 INTEGRATED 公司的软件后，他们使用得比较频繁，几年前又需要购买另一套许可证。

为什么这家公司这么多年过去了，仍在使用 ELECTRO 软件，而不选择市场上的其他软件包呢？斯托文回答说：“主要有两个原因，一是在进行大量概念设计、尝试不同迭代以构建和修改模型时，它使用简便；二是便于从计算机辅助设计（CAD）导入模型。”

斯托文继续说道：“INTEGRATED 公司软件中的边界元法，尤其是在 ELECTRO 软件中，使用起来极其简便。构建模型很容易，而且不需要花费太多精力进行网格划分就能得到有意义的模型。移动组件和更改模型都很轻松。很多时候使用有限元分析（FEA）软件包意味着你必须从头开始重新构建模型，而在 ELECTRO 中，你只需创建组件并进行调整，基本上这就是你需要做的全部工作。”

斯托文不太喜欢有限元分析中的自动网格划分，因为他发现其结果往往不太理想。但谈到 ELECTRO 时，他表示：“我对 ELECTRO 使用的自动网格划分很有信心，它具有很高的可重复性和可靠性，因为细化方法基于可靠的误差准则。这里真正的优点是，我可以调整自动细化的误差准则，所以如果我需要快速得到答案，可以用一种方式求解；如果我需要可靠的答案，可以用另一种方式设置。而且，正如所说，细化是基于误差计算的。” 他还补充道：“ELECTRO 几乎是我唯二信任的具有自适应和自动网格划分功能的程序。如果我在其他计算机辅助工程（CAE）软件中构建模型，我几乎会手动完成所有动作并手动检查；我不太喜欢有限元分析软件的自动网格划分，因为它似乎总是在你感兴趣的区域产生糟糕的网格划分结果。但 ELECTRO 在这方面做得很好。我宁愿选择一个能为解决问题投入大量单元的积极的网格划分器，也不愿选择一个过度简化问题并得出可疑结果的自动网格划分器。”

在技术支持方面，斯托文表示，他对这款软件的使用已经较为熟练，所以不需要寻求 “帮助”，但如果遇到问题，他肯定会毫不犹豫地联系技术支持。他很欣赏的一点是，问题的解决可能会为工具增加新功能。

斯托文总结道：“与 INTEGRATED 公司合作一直都很愉快，我打算在很长一段时间内继续使用他们的软件。与他们的竞争对手不同，竞争对手可能会在一年后的下一个新版本中修正问题，而 INTEGRATED 公司总是积极响应；他们对任一问题的处理速度都快。事实上，仅仅因为一个漏洞，他们就会重新编译软件的特定版本，通常在一周内就会提供修了漏洞的新版本软件，这很了不起。”