Hallo Zusammen, Ich arbeite in einem Projekt, wo ich ungefähr 3 oder 4 kleine Stücke Einschichte Kupfer Platinen benutze, um Bauteile in Reihe zu schalten. Eingentlich sollten diese Kupfer Platinen hier nacheinander in einem bestimmten Abstand so gelegt werden, sodass diese Bauteile dazwischen gelötet wird und das Ziel ist hier, diese Bauteile in Reihe mit diesen kleinen Stücke Platinen zu schalten. Das gesamte Bauteil muss im Hochspannung Bereich benutzt werden und das andere Ziel für das Projekt ist, dass das gesamte Bauteil weniger Teilentladungen bei der Messung hat. Deswegen habe ich so gedacht, die unbenutzte Leiterbahne mit einem Kupferdraht zu decken, indem ich einfach einen Kupferdraht auf diese Leiterbahne löte. Da diese Leiterbahne Scharfe Kanten haben und Teilentladungen kommen auch von scharfe Kanten. Das es hier kleine Stücke Platinen geht, ist die unbenutzte Leiterbahne pro Platine nur eine Linie von 1 cm so ungefähr. Deswegen wäre Laut meiner Idee nur einen Kupferdraht von 1cm ungefähr darauf zu löten. Ich weisse nicht, ob es eine gute Idee ist. wenn Jemand eine bessere Idee hat. wäre sehr Hilfreich. Viele Grüße Arnaud
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Naja, mein Trolldetektor zuckt ein wenig. Ein Bild deines Ausbaus wäre sehr hilfreich. Generell ist es so, daß bei Hochspannung a) keine Metallteile auf freiem Potential liegen sollten b) Metall- als auch Isolationsteile möglichst rund ohne scharfe Kanten sein sollten. Das Ganze ist natürlich von der Feldstärke abhängig. Bei 1kV passiert da noch nicht viel, oder der Aufbau muss SEHR klein sein, damit da Teileintladungen auftreten. Bei 10kV knistert es schon mal fix. Bei deutlich über 10kV muss man wissen was man tut. >Deswegen habe ich so gedacht, die >unbenutzte Leiterbahne mit einem Kupferdraht zu decken, indem ich >einfach einen Kupferdraht auf diese Leiterbahne löte. Warum haben deine Platinen unbenutzte Leiterbahnen? Ein Bild ist nötig. Außerdem eine Angabe der Spannung.
Hallo Arnaud und Falk. Falk B. schrieb: > Naja, mein Trolldetektor zuckt ein wenig. Wer anständig fragt, hat auch eine vernünftige Antwort verdient. > Ein Bild deines Ausbaus wäre sehr hilfreich. Generell ist es so, daß bei > Hochspannung Richtig. > a) keine Metallteile auf freiem Potential liegen sollten Nein, so allgemein kann man das nicht sagen. Bei der Potentialsteuerung von Stoßspannungsbelastungen wird das sogar extra so gemacht. Beispiel aus vielen Lehrbüchern, die Hochspannungsdurchführung. Es werden in die Isolierung leitende Zwischenlagen eingebracht, so dass sich die Stoßspannung umgekehrt proportional zur Kapazität der Zwischenlagen zu Innenleiter oder einer Außenhülse verteilt. Damit kann man die Spannungsbelastung der Isolierung im Bereich des Innenleiters etwas verringern bzw. über die Isolierung vergleichmäßigen. Aber Du hast Recht, wenn man leitfähige, nicht notwendigerweise metallische, Teile einbringt, die nicht an ein Potential angebunden sind, wird das ganze unübersichtlich, und es wird schwer zu wissen was man tut. > b) Metall- als auch Isolationsteile möglichst rund ohne scharfe Kanten > sein sollten. Richtig. > Das Ganze ist natürlich von der Feldstärke abhängig. Bei 1kV passiert da > noch nicht viel, oder der Aufbau muss SEHR klein sein, damit da > Teileintladungen auftreten. Bei 10kV knistert es schon mal fix. Bei > deutlich über 10kV muss man wissen was man tut. > Das stimmt. Allerdings, bei praktischer Anwendung in einer uralten verdreckten Industrieanlage liegt die Grenze deutlich unter 1kV. ;O) Sollte aber bei einem Laboraufbau hoffentlich kein Problem sein. >>Deswegen habe ich so gedacht, die >>unbenutzte Leiterbahne mit einem Kupferdraht zu decken, indem ich >>einfach einen Kupferdraht auf diese Leiterbahne löte. > > Warum haben deine Platinen unbenutzte Leiterbahnen? > Ein Bild ist nötig. Außerdem eine Angabe der Spannung. Richtig. An Arnaud: Irgendwie habe ich mir das jetzt so vorgestellt, dass Du, um dem Kanteneffekt bei Leiterbahnen zu entgehen, einen runden Kupferdraht längst an der Kante der Leiterbahn herum verlöten möchtes, um diese zu verrunden. Das wäre eine theoretische Lösung, die aber praktisch nicht so leicht gut umzusetzen ist. Auch wenn Du sehr sorgfältig arbeitest: Eine winzige Stufe am Übergang Leiterbahn zu Draht wird sich nicht vermeiden lassen, Lötzinn kann schnell Nasen und Spitzen bilden, und die Inhomogenität durch das dielektrische Material der Leiterplatte neben Luft bleibt. Und Dein Draht hat zwei Enden, die irgendwie sehr glatt zusammengelötet werden müssen. Diese Stelle so plazieren, dass die lokale Feldstärke dort nicht sooo extrem wird, und gut mechanisch nacharbeiten. Wenn Du Versuchsanordnungen in der Nähe des Teilentladungseinsatzes betreibst, so werden diese nicht nur verrundet, sogar extrem poliert, und es ist auf extreme Sauberkeit zu achten. Teilentladungen können auch an Staub ansetzten. Praktisch versucht man dem zu entgehen, indem man genug Abstandsreserven einführt. Leiterbahnen bleiben aber ein Problem, weil die naturgemäß immer sehr kleine Radien an den Kanten haben, und der Sprung in der Dielektrizitätskonstante Leiterplattenmaterial zu Luft das ganze noch einmal verkompliziert.....im extremen Extremfall: Auch Epoxyd Leiterplatten sind nicht homogen, weil sie meistens aus Glasfasermaterial in einer Epoxydharzmatrix bestehen. Von Lunkern spreche ich jetzt mal nicht.... Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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Arnaud K. schrieb: > Da diese > Leiterbahne Scharfe Kanten haben und Teilentladungen kommen auch von > scharfe Kanten Die scharfen Kanten verschwinden, wenn du die fertig gelötete Platine lackierst oder beschichtest.
Hp M. schrieb: > Arnaud K. schrieb: >> Da diese >> Leiterbahne Scharfe Kanten haben und Teilentladungen kommen auch von >> scharfe Kanten > > Die scharfen Kanten verschwinden, wenn du die fertig gelötete Platine > lackierst oder beschichtest. Interessant, ich hatte noch nicht über die Lackierung oder Beschichtung von fertigen Platine gehört. Wie werden diese fertige gelötete Platine bitte lackiert oder beschichten? Wenn Sie mir ein bisschen erklären können. Danke
Hallo Arnaud. Arnaud K. schrieb: > Interessant, ich hatte noch nicht über die Lackierung oder Beschichtung > von fertigen Platine gehört. Wie werden diese fertige gelötete Platine > bitte lackiert oder beschichten? Das Zeug nennt sich "Conformal coating", als ein Beispiel "Dow Corning 3140 RTV Coating" oder RTV DISPERSION COATING T-84 von Wacker. Das Zeug ist so ähnlich wie Sanitärsilikon (das nicht Eessigsäurevernetztende), aber frisch viel dünnflüssiger. Die Platine wird darin eingetunkt, mit einem Pinsel eingepinselt oder aus einer Spritze damit bedeckt, je nachdem was am praktikabelsten ist. Es ist, je nach den Umständen und Verfahren auch möglich, nur Teile einer Platine damit zu behandeln oder aber die Platine in einer Form komplett zu vergiessen. Weil das Material zuerst noch sehr dünnflüssig ist, verteilt es sich von selber gut auf der Platine und rinnt um Bauteile herum und unter diese. Dadurch ergibt sich nach aushärten eine fast blasenfreie Silikonschicht als Schutz gegen Feuchtigkeit und Kriechströme*). Die Schicht ist einige zehntel bis einige Millimeter dick, je nach Untergrund und Effekt der Oberflächenspannung. Für dickere Schichten mehrmals auftragen, nach zwichenzeitlichem Aushärten. Es gibt auch noch andere Systeme, entweder als Ein- oder als Zweikomponentensystem. Beispiele wären Acryl, PUR und Epoxydmassen. Einige können sehr hart werden, andere behalten eine puddingähnliche Konsistenz. Namen z.B. "Elektra PU157". Für detailiertere Informationen empfehle ich die Datenblätter für "conformal Coating" im Speziellen und "Vergussmassen Elektronik" oder "Vergussmassen Hochspannung" im allgemeinen. Google oder Metager bringt passendes..... Von wegen Teilentladungen: Die Massen umhüllen natürlich metallische scharfe Kanten und haben eine relative Dielektrizitätskonstante >1. Das entschärft das Teilentladungsproblem dort geringfügig, weil wegen der relativen Dielektrizitätskonstanten dort lokal die Feldstärke etwas herabgesetzt wird, und zusätzlich das Material im allgemeinen eine deutlich größere Feldstärke verträgt als Luft. Vorausgesetzt natürlich, Du hast dort keine Luftblasen in der Umhüllung. Das Epoxyd der Platine bzw. des Lötstopplackes spielt natürlich mit hinein. Es hat auch eine relative Dielektrizitätskonstante >1, aber wie die sich zur relativen Dielektrizitätskonstante des Coatings verhält, keine Ahnung. Bedenke, je nach Schichtung der verschiedenen Isoliermaterialien quer zur elektrischen Feldstärke: Die elektrische Feldstärke in Bereichen mit höherer relativer Dielektrizitätskonstante sinkt, aber weil das Wegintegral der Feldstärke durch die Isolierung ja gleich bleiben muss, steigt sie dann in anderen Bereichen an. Und das ganze ist noch oft nichtlinear, weil es von der Geometrie der Elektroden abhängt, und die ist selten so, dass der Verlauf linear wird. Daher ist aber das Coating im Effekt eher wenig verglichen damit, scharfe metallische Kanten überhaupt zu vermeiden. Zusammen mit der Gefahr, an einer kritischen Stelle eine Luftblase zu haben, wodurch die Feldstärke lokal dann stärker angehoben werden könnte, als ohne das Coating. *) Nachtrag: "Kriechströme" durch ein Material hindurch bilden eine Raumladung aus, die lokal tatsächlich eine scharfe Kante "verrunden" kann bzw. die Feldstärke lokal reduzieren kann. Das hängt aber sehr an der Geometrie und dem Isoliermaterial, das dafür teilweise leitend sein muss und unterschiedliche Eigenschaften für Elektronen und Elektronenfehlstellen aufweisen kannn. Isolatoren sind oft irgendwie intrinische Halbleiter....Je nach Situation kann der Fall damit auch verschlimmert werden. Ausserdem muss das Material so beschaffen sein, dass es von den Kriechströmen nicht zersetzt wird. Eine andere Nummer ist die Erwärmung. Die kann, je nach Material und Stärke, zum Effekt beitragen oder aber zerstörerisch sein. Mit diesen Effekten erfolgreich zu spielen bedeutet, sehr gute theoretische Kenntnisse zu haben, Zeit und Software, das ganze durchzurechnen, und letzteres verlangt auch, dass Du entweder ein gutes Mathematisches Modell Deiner Versuchsanordnung hast bzw. durch entsprechende Fertigungsverfahren Dich einem Modell auch im Detail sehr weit annähern kannst. Vermutlich wirst Du um einige praktische Versuche nicht herum kommen. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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