Glass-Epoxy Printed Circuit Board Capacitor

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A flat plate cap,
made of double plated
PCB, has been etched
for this TC. 4 states of
one plate are shown.
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Here are to be seen
half of the cap's plates.
The other half are
mirror shaped !
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At first, the cap was
used without oil. This
was a big mistake, as 
came to light later.
(see below, german text)
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Corona discharge
cannot be avoided 
without oil. Here the
cap is immersed in oil.
The safety gap is
integrated with the
cap connectors.
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View from the top.
Etching round corners
is for beauty only: the
corona takes place, 
because the copper
layers are so very thin !
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Two plates of the
cap, destroyed by
breakthrough of
the dielectric PCB.
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Leiterplatten (PCB-) Glasfaser-Epoxy Cap
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 Er ist aus doppelseitig beschichteten Print-Leiterplatten aufgebaut, und in Trafo-Oel getaucht.
Hier vorerst die Daten der Platten:

- Platinenabmessung: 20cm x 33cm- Abstand Cu vom Rand (einseitig gemessen): 3cm / 6cm auf Anschlussseite- Dicke des Dielektrikums (Epoxy-Glasfaser-PCB):  1.55mm- Kapazität einer Platte: ca. 1.1nF (gemessen)

Ich habe 13 Platten davon zu einem 16.7nF Cap vereinigt, und diesen einige Zeit mit meiner 5" TC betrieben. Trafo war ein 10kV/100mA Neon. Der Filter-Safety Gap war auf ca. 8..9mm eingestellt; der Cap Safety gap musste jedochauf 19..20mm eingestellt werden, damit er nicht (infolge Resonance Charging) durchknallte. Dies hat der Cap für einige Zeit ertragen, aber gemessene Daten zur Spannung am Cap habe ich leider nicht. Auch keine konkreten Messdaten zum Verlustfaktor, der bekanntlich, gemaess Tabellenwerten, bedeutend hoeher als jener vo PE oder PP ist (Epoxy: D = 150...200E-4 @ 1 MHz).Einige Erfahrungen mit diesem Cap, wie folgt:

1.) Die doppelseitig beschichteten Platten wurden gewaehlt, weil ich zuerst der  irrigen Ansicht war, ich koennte den Cap ohne Oel betreiben: forget it ! (Was  mir sicher jeder HV Erfahrene haette sagen koennen). Die doppelseitige Beschichtung, so war die Idee, vermeidet mir dabei Lufteinschluesse im Dielektrikum, in maximalem Masse. Dafuer war ich auch bereit, Cu Leiterplatten- Flaeche zu opfern, da zwischen den benachbarten Platten 2 aufeinanderliegende Cu-Flaechen entstehen.

2.) Wegen 1.) habe ich den Cap "trocken" betrieben, und dabei einiges an Corona-Entladungen und auch Ueberschlaegen (um die Platine herum; merkwuerdigerweise ausschliesslich auf der Anschlussseite des cap) produziert. Um den Unsinn voll zu machen, habe ich dann, zwecks Vermeidung dieser Coronaeffekte, die Raender des Cap auf der Anschlussseite mit Polyurethan- Lack ueberstrichen. Die dennoch entstehenden Teilentladungen, haben deshalb mit grosser Wahrscheinlichkeit die winzigen Kohlenstoff-Spuren an diesen Stellen hinterlassen, welche den spaeteren Durchschlag der entsprechenden Platinen -trotz nunmehriger Unter-Oel-Setzung- vorbereiteten.

3.) Dieser Durchschlag fand nach einiger Zeit erfolgreichen Betriebes (Sparks  typisch 0.7m  / max.0.9m) statt. Immer nur auf der Seite der Anschluesse. Dies lehrt mich fuer die Zukunft das Folgende:
a) Probiere nicht trocken d.h. ohne Trafo-Oel (provoziert Teilentladungen).
b) Im zukuenftigen Fall wuerde ich die kritischen Anschlussstellen an entgegengesetzte Enden der Laengsseite des Cap legen.

Unter Voraussetzung dieser neueren Vorgaben, denke ich, dass der PCB-Platinen Cap eine durchaus praktikable Loesung fuer einen TC-Cap bietet. Man bedenke, dass ein Safety-Gap von 20 mm etwa einer Spannung von 26kV entspricht, wenn man einen "Rod-Gap" als Vergleich nimmt, und immer noch 22.8kV bei "Needle-Points".
 
Hier noch ein Kommentar zu obigem Bild meines PCB-Caps. Wie zu sehen, ist er in ein handelsuebliches A4-PP-Gehaeuse (in der CH aus dem Migros Warenhaus) eingebaut, und mit Trafo-Oel ueberdeckt. Der Grund,warum dessen Oberflaeche so komisch aussieht ist, dass ich, zwecks Vermeidung von Luftkontakt, und dadurch Aufnahme von Feuchtigkeit, das Trafo-Oel mit einer PE-Folie, die darauf schwimmt, bedeckt habe. Durch die Wand des PP-Gefaesses, kann man auch den Cap-Safety-Gap noch erkennen, der mit der simplen Anschlussart des Cap kombiniert ist.