すごい絶縁体を教えてください！！

質問

スタンガンの電極の間に絶縁体を置いて電気を流れなくしたいのですが、どうすればよいでしょうか？

スタンガンは、数万～数十万ボルトの電圧を発生させます。
電極の間は３～４センチです。
そして
この間に何かの絶縁体をしいて電気を流れなくしたいです。

ちなみに８万ボルトのスタンガンは、
シリコンを電極間に敷き詰めて、絶縁することに成功しました。
問題は９０万ボルトの方です。
まだ試していませんが、
シリコンを敷き詰めるだけで絶縁できるのかどうかわかりません。
そこで
シリコン以外でもっと抵抗の大きい素材を知っていたら教えてください。

あと、スタンガンの電極の極性を調べたいのですが、
通常のテスターでは電圧が大きすぎて壊れてしまいました。
何かよい方法があったら教えて頂けないでしょうか？
電気を流さずに極性を知る方法ってありますか？

回答No.5

tance · ベストアンサー

第2の質問を見過ごしていました。ちょっと遅かったかもしれませんが
お答えします。

スタンガンの出力の電圧極性を知る方法ですが、もともとトランスにより
出力されるものですから、直流成分は出てきません。つまり、平均すれば
極性はなくなります。（高圧はプラスマイナス等しく交互に出る）

ただし、プラスとマイナスの出ている時間がアンバランスだと、平均
すれば０Vであってもピーク電圧には違いがでます。ピーク電圧の極性を
計るというのであれば、オシロスコープで簡単にできます。

オシロスコープがないと、ちょっと工夫が必要でしょう。

なにしろ高圧でパワーもあるので測定器を壊さないようにしなくては
なりません。大きなガラス板や塩化ビニール板やプラスチックの板
で仕切って、オシロスコープのプローブをどちらかの電極側から近づけ
ます。プローブ先端はオープンのままにします。

波形は相当きたない波形だと思いますが、０Vからどちらかに偏って
波形が出ていれば、近い側の電極がその極性だと言えます。

遠くても十分測れますから近づけ過ぎないようにしてください。
あまり遠いと、反対側の電極の影響も同じくらい受けてしまうので
そのあたりはやりながらさじ加減をします。

お礼

ありがとうございます！！
スタンガンには極性は（平均すれば）ないのですね！！
貴重なご意見ありがとうございました！

また２度も回答してくださって、
ほんとありがとうございました！！

回答No.4

noname#65902

思いつきだし、反則かも知れませんが、

片方の電極を絶縁体で覆ってしまい、
放電電流の経路を経つ、というのはいかがでしょう。

粘土のようなものなら隙間なく覆えると思いますが。

「ではそのような絶縁体って何があるの？」の答えは持ってませんけど...

お礼

そうですね。
電極に何かするという手も考えられますね。

ご回答下さってありがとうございます。

回答No.3

tance

電極間距離が数cmだとして、その間に非常に良い絶縁体を挟んだと
します。このとき放電は直接電極間の最短距離で起きるのではなく
絶縁体の表面をつたって、遠回りをして放電します。絶縁物の物性が
いかに良くても、表面には水分や埃や油膜やその他様々なものが付着
しているので、そこを通って放電します。

一般には表面距離を如何に長くするかが問題です。碍子の形がたくさんの
フィン状のもので構成されているのは、この表面距離をかせぐためです。
（縁面距離と言います）

したがって、ガラスとかセラミックとかテフロンなどの高性能な絶縁
材料を使ったとしてもこれを思い切り広い板として使わないと、
アークは表面に沿って相当長い距離を走り放電してしまいます。

また、絶縁によりアーク放電は防げたとしても、途中にある空気は
イオン化し、放電します。これは電流が少ないので、発生電圧を大幅に
下げることはないかもしれませんが、放電としては必ず起こると思って
ください。

Dielectric Barrier Discharge(DBD)という放電もあります。

補足

回答してくださって
ありがとうございます。

「放電」を防ぐのはなかなか難しいのですね。
絶縁素材がよくても表面を流れてしまったら
どうしようもありませんね。
「表面の放電」のことも考えていく必要があるということが
よく分かりました。

ありがというございました。
勉強になりました。

回答No.2

egg2006

高圧で思いついたのは、碍子（がいし）か避雷器。
避雷器で使われている、ZnO素子（酸化亜鉛単結晶）は、どうでしょうか。
ただ、＃１さんも仰っているように、距離が問題なので、スタンガンの電極間は、10cmもないぐらいだと思いますので、耐えられるかどうか。
もう一つ、通常の高圧機器（7000V以下）の耐圧試験は、10分間ですが、スタンガンの場合は時間は短いと思いますので、その辺の印加電圧と時間の関係がどうなのか、まったく不明です。
http://www.toshiba.co.jp/f-ene/tands/window/products/surge/index_j.htm

http://www.toshiba.co.jp/tech/review/2002/10/57_10pdf/f06.pdf

補足

貴重な情報をありがとうございます！
「ZnO素子（酸化亜鉛単結晶）」なら
少し可能性がありそうですね。

ともかく最高レベルの絶縁素材がわかったので
大変参考になりました。
どうもありがとうございます。

回答No.1

tetsumyi

高電圧に耐える絶縁体として良く使うのはガイシか雲母（マイカ）です。
しかし、これらにも耐圧限界がああって恐らく３～４センチの間隔では放電破壊が起きます。
９０万ボルトと言うと高圧送電線と同等の電圧ですから普通は間隔を３０センチ以上離す事が必要です。
普通は放電電極先端は途中の電極よりも間隔を小さくして先端で放電するように設計しますからそんなに耐圧を高くする必要もありませんし、電極間隔が決まっているのであれば電圧を上げるよりも電流を増すことが意味があるのではないでしょうか？

補足

ご回答ありがとうございます。
やはり９０万ボルトは厳しいのですね。
「雲母」もこれから参考にさせて頂きます！

あと
いったいなぜ絶縁したいのかというと、
高電圧を発生させる
「片方の（マイナス）電極」が必要だからです。
「高電圧（のマイナス）電極」が重要なところで、
電流は流さないでいろいろな研究に使う予定です。