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FORUM RADIOAMATORIALE - Plexiglas come dielettrico per condensatori HV

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Autore

Discussione

IU0OYC

oltre 100 messaggi sul Forum

Inserito il - 26/04/2021 : 09:07:02

Ciao, vorrei sperimentare l'autocostruzione di un condensatore in aria, per alte tensioni. Capacità nel range 5 - 50pF.
Leggermente frustrato da un'ordine di fogli di teflon andato smarrito, stavo valutando che materiali di uso comune potrebbero essere idonei.
In questo momento, il plexiglas ha un vero boom commerciale, per tristi motivi.

Questi i parametri elettrici, da alcuni fogli dati
Resistenza dielettrica KV/mm 40
Resistività di volume ohm * cm 10^15
Costante dielettrica 103Hx 3,4

Ma non l'ho visto mai usato.
Ci sono motivi o caratteristiche che mi sfuggono?

Lessi che la prima prova da fare, per capire se un materiale è idoneo all'impiego in radiofrequenza, è metterlo nel forno a microonde. Se si rammolisce non è buono. Però io il forno a microonde non lo ho.

Opinioni? Grazie
73 Giuseppe IU0OYC

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IW9BID

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Inserito il - 26/04/2021 : 11:02:02
Ciao per quanto ne sò dovresti usare il PTFE (teflon) perchè come dielettrico è migliore, inoltre ha una temperatura di lavoro molto elevata ed è facile da lavorare è atossico come ben sai lo utilizzano sia nel settore civile che militare come isolamento sia elettrico HT che a RF. Il plexiglas è un acrilico si carica facilmente di cariche elettrostatiche si spezza e produce schegge come il vetro, già a 65° si rammollisce e dopo si scioglie producendo delle grosse bolle sicuramente non è il massimo ma nessuno ti vieta di utilizzarlo. Il teflon lo trovi a fogli di diveso spessore reperibile nei negozzi di aticoli tecnici industriali ho in rete, generalmente lo vendono a spezzoni del foglio che detengono tanto lo paghi a peso. La prova del microonde è valida se il polimero è carico di ossidi metallici utilizzati per colorare tali materie oppure per modificarne le propietà cosa che nel ptfe non esiste. Leggi le caratteristiche tecniche e vedrai la differenza tra i due materiali. https://temaplex-shop.com/content/1...e-elettriche http://www.diflon.it/catalogo/ptfe_...evergine.pdf Saluti.
Modificato da - IW9BID in data 26/04/2021 11:04:42


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IU0OYC

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Inserito il - 26/04/2021 : 12:44:18

Grazie, come puoi notare le schede tecniche le avevo lette e già citate.
Il teflon era la mia prima scelta, ma vivendo in una città piccola lo avevo ordinato online, e dopo aver atteso oltre un mese il pacco è andato smarrito. Nasce da ciò la mia riflessione su quli potrebbero essere gli isolanti alternativi, ma facili da reperire.

Ti ringrazio anche per il chiarimento della prova del microonde, ha un senso.

Le sole caratteristiche elettriche del plexiglass sono superiori a qulle del teflon, sia come isolamento che come costante dielettrica. Quelle termico - meccaniche invece sono abissalmente inferiori.

Le armature di un condensatore "reale", non teorico, in un circuito lontano da fonti di calore come un accordatore (quindi non dentro un lineare) che sollecitazioni hanno? Si scaldano?

Anni fa un radioamatore mi mostrò un tentativo fallito di condensatore variabile tubolare, con provettoni in vetro da laboratorio a separare le armature. Con meno di 100W il vetro era colato fuori, liquefatto.

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IW9BID

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Inserito il - 26/04/2021 : 17:35:58
Caspita se si è sciolto il vetro a 600 e passa gradi figuriamoci l'acrilico. Il ptfe lo trovi come isolatore nei condensatori nei grossi amply delle broadcast valvolari.


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IK1LBW

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Inserito il - 26/04/2021 : 19:03:59

Buonasera Giuseppe...

Non hai specificato a quali tensioni vuoi usare i condensatori H.M.

Se vuoi puoi utilizzare delle semplici basette in Vetronite doppia faccia in rame.

Penso che lo spessore di 1.6 mm dovrebbe reggere oltre 1500 v

In base ai rettangolo che ritaglierai avrai la capacita' voluta.

La formula a riguardo la trovi in rete

https://radioclubtigullio.weebly.co...e-facce.html

"Smussa" leggermente gli angoli del ritaglio.

73 armando

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ik4yaz

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Inserito il - 26/04/2021 : 20:06:00

Anche il kerosene è uno dei materiali con il più alto valore di isolamento,ma non credo vada bene

lascia perdere il plexiglass o policarbonato ha una carica statica da paura,prova eventualmente a procurarti del polizene, o dei fogli di fibra di vetro, il vetro fonde oltre i 1000 gradi, altrimenti le valvole come.farebbero? Il tuo amico mi sa che non l'ha raccontata giusta.

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ARI ? no grazie!
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i1hjt

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Inserito il - 26/04/2021 : 21:06:59
Scusate, non per fare il pignolo ma il vetro "non fonde" ma col calore diventa via -via meno viscoso. A temperatura ambiente la viscosità è così alta da farlo apparire solido mentre salendo con la temperatura la viscosità diminuisce, alla temperatura dei forni (1400 - 1500 gradi) è liquido quasi come l'acqua! Inoltre a temperature superiori a 650 gradi (più o meno, dipende dal tipo di vetro) comincia a diventare conduttore, tanto è vero nei forni (quelli grandi) si impiega l'energia elettrica per riscaldarlo sfruttando l'effetto Joule. Nelle valvole c'è il vuoto quindi la trasmissione del calore è abbastanza bassa e le pareti di vetro restano sempre relativamente fredde, entro limiti di sicurezza, salvo incidenti... Alfeo I1HJT


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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 29/04/2021 : 22:29:06

Un saluto a tutti.
Vi suggerisco di leggere ciò che dice David G3YNH in questa interessantissima pubblicazione: http://g3ynh.info/zdocs/comps/part_6.html

Leggerete che i migliori dielettrici sono quelli con Tan Delta<0,001. Oltre a ciò è importante l'igroscopicità, la resistenza agli UV ed il punto di fusione. Tutto ciò in aggiunta alle caratteristiche già avete detto.
Leggerete anche che la prova al microonde non è significativa.
Infine le caratteristiche dei materiali (ed anche i materiali) le trovate qui http://www.sargom.it/catalogo/lista...page=3&cat=3

'73 de iw2fnd Lucio

Modificato da - iw2fnd in data 29/04/2021 22:31:19

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IK1LBW

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Inserito il - 30/04/2021 : 09:30:01

Buongiorno Lucio...

Grazie x i links che hai allegato.

Letti con molto interesse e salvati.

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IU0OYC

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Inserito il - 30/04/2021 : 20:03:49

Mi associo ai ringraziamenti a iw2fnd Lucio

Un sacco di informazioni chiare e utilissime
73 de IU0OYC Giuseppe

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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 01/05/2021 : 11:43:43

Non ringraziate me, ringraziate David,

Come avete potuto leggere, tra i peggiori materiali c'è l'usatissimo PVC mentre tra i migliori il PE (PoliEtilene) ed il PP (PoliPropilene). I contenitori che usano questi ultimi materiali riportano stampigliato un triangolo con all'interno le lettere PE o PP. Sono, per esempio, i tubi del silicone e moltissimi contenitori.
Rispetto al PTFE sono carenti solo per l'uso all'esterno perchè si degradano con gli UV del sole. Occorrerebbe verniciarli con vernice non trasparente.

'73 de iw2fnd Lucio

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IU8QPF

EX IK3GJM

Inserito il - 01/05/2021 : 17:39:37

Ho fatto tanti esperimenti per rimpiazzare i condensatori a vuoto ed uno dei problemi che ho trovato , anche con il teflon come dielettrico, è la PERFETTA planarità che ci deve essere fra le armature . Anche una minima (qualche decimo di mm) bolla d'aria crea il "condensatore a due dielettrici" . In pratica si creano in quello spazio due condensatori in serie con dielettrico aria e teflon. La tensione si distribuisce in maniera inversamente proporzionale a Epsilon ed il condensatore scarica bucando il teflon in quel punto.
Le lamine devono quindi essere di un certo spessore per avere rigidità meccanica e mantenere la planarità mentre si muovono. Un vero cinema!! Ovviamente tutto questo ad alcuni KV di tensione RF perchè i variabili delle radioline funzionano benissimo senza questi problemi.
Gli esperimenti che sto facendo adesso sono con olio o con SF6 (è un gas che usiamo in microonde ) . In pratica un buon condensatore ad aria già bello e fatto viene immerso in un barattolo contenente olio che ha una costante dielettrica elevata . Aumenta la capacità ed aumenta moltissimo la tensione di lavoro. Già altri colleghi hanno fatto in questo modo
Con l'SF6 è tutto più migliore assai ma ci vuole qualcosa tipo valvola di camera d'aria o simile. Sto studiando e vi faccio sapere javascript:insertsmilie('

')

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IU8QPF - Luciano Mirarchi

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iw2fnd

Moderatore

Inserito il - 01/05/2021 : 19:51:28

IK3GJM ha scritto:

Ho fatto tanti esperimenti per rimpiazzare i condensatori a vuoto ed uno dei problemi che ho trovato , anche con il teflon come dielettrico, è la PERFETTA planarità che ci deve essere fra le armature . Anche una minima (qualche decimo di mm) bolla d'aria crea il "condensatore a due dielettrici" . In pratica si creano in quello spazio due condensatori in serie con dielettrico aria e teflon. La tensione si distribuisce in maniera inversamente proporzionale a Epsilon ed il condensatore scarica bucando il teflon in quel punto.
Le lamine devono quindi essere di un certo spessore per avere rigidità meccanica e mantenere la planarità mentre si muovono. Un vero cinema!! Ovviamente tutto questo ad alcuni KV di tensione RF perchè i variabili delle radioline funzionano benissimo senza questi problemi.
Gli esperimenti che sto facendo adesso sono con olio o con SF6 (è un gas che usiamo in microonde ) . In pratica un buon condensatore ad aria già bello e fatto viene immerso in un barattolo contenente olio che ha una costante dielettrica elevata . Aumenta la capacità ed aumenta moltissimo la tensione di lavoro. Già altri colleghi hanno fatto in questo modo
Con l'SF6 è tutto più migliore assai ma ci vuole qualcosa tipo valvola di camera d'aria o simile. Sto studiando e vi faccio sapere javascript:insertsmilie('

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Ottima scelta l'uso dell'olio per trasformatori. Se usi il DOW CORNING 561 ha un Er=2,8 (misurata da me @30MHz) e rigidità dielettrica di 50KV. Qui la scheda tecnica http://www.lindberg-lund.fi/files/T...DC-561-G.pdf
Mentre se usi l'esafloruro di zolfo (SF6) è necessario pressurizzare il contenitore ma, a causa dell'albero di manovra passante, l'operazione risulta assai difficile.
Invece, se si usa l'olio, l'operazione risulta più semplice perchè l'albero di manovra può essere tenuto verticale e la tenuta della pressione non è necessaria.

'73 de iw2fnd Lucio

Modificato da - iw2fnd in data 01/05/2021 19:52:58

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IK3OCA

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Inserito il - 01/05/2021 : 22:08:55
Salve, in un Antenna compendium di ARRL è comparso un articolo dove uno indicaca come si era costruito un condensatore variabile per un accordatore d'antenna usando come dielettrico il vetro e vi appoggiava una piastrina metallica fissa e una scorrevole. Siccome il vetro isola più dell'aria raccomandava di lasciare un bordo di vetro libero per evitare archi in aria. 73 Rosario


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IU8QPF

EX IK3GJM

Inserito il - 02/05/2021 : 18:06:06

@Lucio iw2fnd. In un contenitore da sottovuoto per utilizzo alimentare ci metto tutto : condensatore, riduttore, stepper motor... Così escono i fili di comando da un foro che si può sigillare facilmente con resina epossidica.
Per ora la pressione non è abbastanza alta e l' FS6 non è facile da dosare perché abbiamo solo bombole da 80 bar.
Credo che rimarrò a bagno d'olio

Modificato da - IU8QPF in data 02/05/2021 18:08:46

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IU8QPF - Luciano Mirarchi

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IT9JMR

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Inserito il - 09/05/2021 : 20:10:42
Avete mai provato ad utilizzare le basette ramate ? Alcuni anni orsono, nel tentativo di riparare un lineare, non tovando i condensatori originali (o se li trovavo costavano tantissimo) mi sono cimentato con la bachelite, sia mono che dual layer, adesso non mi ricordo le dimensioni perchè è passato troppo tempo ed i processi degenativi incalzano, però vi posso garantire che il lineare che ho riparato ad un collega radioamatore con questi condensatori, funziona ancora benissimo. I layer ramati sono di diverso spessore, così come anche il dielettrico in bachelite, ricordo che qualcuno l'ho rtealizzato unendo due facce ramate single layer e qualche altro direttamente con basetta dual layer opportunamente dimensionata. Spero di aver dato un'idea. 73 Gianpiero


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