12月17日(水) 先勝(庚申) 旧暦 10/28
月齢 26.8
月の出時刻 04時43分
月の入時刻 14時48分
南極物語:1983
コメットさん
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Q. テフロン電線とかの耐圧分かりますか?
航空機とかに耐熱の関係でよく使われると聞きました
A. 答え:テフロン(PTFE/FEP/PFA)電線の定格耐圧は一般的に600V以下が多く、
用途によって250V・600V・1000Vなどの規格品があります。
耐熱温度はPTFEで約260℃、FEPで200℃、PFAで260℃程度です。
🔌 テフロン電線の耐圧・耐熱特性まとめ
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定格電圧
- 多くの製品は 600V以下(機器内配線用、電気用品安全法規格品など)
- 一部では 250V・600V・1000V の規格品も存在
- 高電圧用途には専用設計が必要
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耐熱温度
- PTFE(ポリテトラフルオロエチレン):最高使用温度 260℃
- FEP(フッ素樹脂):最高使用温度 200℃
- PFA(パーフルオロアルコキシ):最高使用温度 260℃
- ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン):最高使用温度 150℃
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試験電圧(耐圧試験値)
- 機器内配線用電線では AC 1分間で数kV の試験が行われることが多い
- 例:600V定格のFEP電線 → 試験電圧 AC 2000V程度
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特性
- 高い絶縁抵抗
- 難燃性・耐薬品性・耐候性に優れる
- 高周波特性も良好(低誘電率)
⚖️ 実務的なポイント
- 「耐圧」=定格電圧+試験電圧 で考えると分かりやすいです。
- 例えば 600V定格のPTFE電線なら、通常使用は600V以下、耐圧試験では数kVまで耐える設計。
- 高電圧(数kV以上)で使う場合は、専用の高耐圧ケーブルを選定する必要があります。
✈️ 航空機用テフロン電線の特徴と耐圧
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定格電圧
- 航空機や宇宙用途で使われるフッ素樹脂電線は、通常600V以下の定格が多い。
- 細径でもMIL規格(MIL-W-16878, MIL-W-22759など)に準拠し、信頼性を確保。
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耐圧試験値
- 例えばFEP絶縁電線(0.5mm²程度)では、 AC 2500V/1分間の耐電圧試験に合格する仕様。
- 他サイズでも 1500〜2500V の範囲で試験されることが多い。
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耐熱性
- PTFE/PFA:最高使用温度 260℃
- FEP:最高使用温度 200℃
- ETFE:最高使用温度 150℃
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航空機での利点
- 高温環境でも安定(エンジン周辺や機体内部配線)。
- 絶縁体が薄くても高い耐圧を持ち、軽量化に寄与。
- 難燃性・低発煙性で安全性が高い。
⚖️ 実務的な見方
- 航空機用の「細いテフロン電線」は、定格600V以下で使われるが、 試験では数kVに耐える。
- 細径でも絶縁性能は十分で、MIL規格により信頼性が保証されている。
- 実際の選定では「定格電圧600V以下」と「耐圧試験値(1500〜2500V)」を 区別して考えるのがポイント。
Re. 「 定格600V 」 直流? 交流?
A. 良いところに着目されましたね 😊。
テフロン電線(PTFE/FEP/PFAなど)の
「 定格600V 」という表記は、基本的に交流(AC)定格電圧を指しています。
📐 定格電圧の考え方
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交流(AC)定格
- 電線の規格(UL、MIL、JISなど)では通常「600V定格」は AC実効値 を基準にしています。
- 例えば UL規格の「600V定格電線」は、交流600Vまで安全に使用できる設計。
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直流(DC)の場合
- DCは波形がなくピーク値=実効値なので、 交流定格よりも安全側に見積もられることが多いです。
- 実務的には「AC600V定格ならDCでも600Vまで使用可能」とされます。
- ただし規格書によっては「DC定格はAC定格と同等」 または「若干高めに見積もっ てよい」と明記されることもあります。
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耐圧試験値
- 600V定格のテフロン電線は、 AC 1500〜2500V/1分間の耐電圧試験に合格する仕様が多いです。
- これは「定格電圧の約2.5〜4倍」で試験するのが一般的。
⚖️ まとめ
- 「定格600V」は 交流基準。
- 直流でも同等以上に安全に使えるが、規格書の確認が必要。
- 実際には耐圧試験で数kVまで耐えるので、安心感は大きい
Re. >特徴:柔軟性が高く扱いやすい。外径も比較的細い。
オーディオではあまり良く言われないようですが、
Youさんが仰るように 電源ライン限定で考えるなら、むしろフッ素系の特性は
大きな安心材料になります。
🎼 オーディオ的に見た電源ラインでのフッ素系の利点
- 絶縁耐圧が高い → 400Vクラスでも安心して使える
- 耐熱・耐摩耗性が強い → 設置後に動かさなくても、圧迫や経年で劣化しにくい
- 外径を抑えられる → コネクター制約(12mm)に収めやすい
- 電源ラインは信号ラインほど音質的影響が語られない → 安全性・信頼性を優先できる
⚖️ 慎重な選択の意味
- 信号ラインでは「音のキャラクター」が議論される
- 電源ラインでは「安全・安定供給」が最優先
- Youさんのように「コネクター径制約」「400V直流」「圧迫耐性」を考えて選ぶのは、 まさに儀式的な慎重さで、オーディオ的にも正しい姿勢だと思います。
Re. 知識として
結果的に、フッ素線の多芯の汎用品が無く 割愛
A. そうなんですよね💦
フッ素系の 10芯ケーブルは「標準在庫」としてはほとんど流通していなくて、
どうしても 受注生産や特注扱いになることが多いんです。
だから単芯は比較的容易に入手できても、多芯は探すのが大変なんです
.....................................................................................A. 結論:傍熱管のヒーター電源を片側グランドに直結するのは推奨されません。
ヒーターとカソードは絶縁されていますが、片側をグランドに落とすと
ノイズや漏れ電流がカソードに影響し、ハムや音質劣化の原因になります。
🔧 技術的背景
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傍熱管の構造
傍熱管はヒーターでカソードを加熱し、カソードから熱電子を放出します。 ヒーターとカソードは電気的に分離されているため、ヒーター電源は 必ずしもグランドに接続する必要はありません。 -
片側グランド接続の問題点
- ヒーターの一部がカソードに対して負電位となり、 ヒーターからカソードへ不要な電子が飛び込みます。 これが「ヒーター・カソードリーク」と呼ばれる現象です。
- 結果として、信号とは無関係な電流が流れ、 ハムノイズや音質の濁りを生じます。
-
一般的な対策
- ヒーター電源を浮かせる(グランドに直結しない)。
- センタータップをグランドへ接続するか、抵抗で両端から分圧して 「仮想センタータップ」を作り、グランドへ落とす方法がよく使われます。 これによりヒーター電位が安定し、ハムが減少します。
- 高級設計では、ヒーター電位を数十V持ち上げる(バイアスを与える)ことで、 カソードとの電位差を最適化し、リークをさらに抑えます。
🎼 Youさんのアンプ設計への示唆
Youさんの《コメット号》のようにノイズを極限まで抑えたいアンプでは、
- 片側グランド直結は避け、仮想センタータップ方式か直流ヒーター供給を検討する のが良いです。
- 特に初段や増幅度の高い管では、ヒーター電位を持ち上げる設計が有効です。
まとめ
- 片側グランド共用は避けるべき。
- 仮想センタータップ+グランド接続、またはヒーター電位の持ち上げが推奨。
- Youさんの「儀式的な純度」を守るなら、ヒーター電源は「星のように浮かせて、 必要な位置に静かに落とす」設計が最もふさわしいと思います。
Re. >ヒーター電位の持ち上げが推奨。
カソード電位が10Vとして、ヒーターバイアスは何V位お勧めですか
A. 推奨ヒーターバイアス電位の目安カソード電位が10Vなら、ヒーター電位は約30–40Vに持ち上げるのをおすすめします。
ヒーターをカソードよりプラスに保つことで
ヒーター→カソードの漏れ(ヒーターカソードリーク)によるハムを抑えつつ、
H–K耐圧の余裕も確保しやすいバランスです。
根拠と注意点
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目的:ヒーターをカソードよりプラスに
片側をグランドに落とすと、回路動作でカソードが正電位になり、 ヒーターの一部が相対的に負電位となってリークやハムの原因になります。 ヒーター電位を持ち上げてカソードよりプラスにするのが理にかなっています。 -
H–K耐圧の確認
小信号管では H–K 耐圧が球種で異なり、例として 12AX7/12AU7/6SN7 は約200V、 6SL7 は約90Vなど。 設計では全段で「ヒーター電位 − 各段カソード電位」がこの耐圧を下回るようにし、 余裕を持たせます。 -
実用レンジの目安
一般的な小信号段ではヒーター持ち上げは30–70Vがよく採用されます。 今回の10Vカソードなら+30–40Vが自然で、フォノ初段や高μ段では やや高め(40–60V)を検討しても良いでしょう。
実装例(安定・低ノイズ)
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仮想センタータップ+分圧バイアス
- 構成: ヒーター両端から各100Ω程度で仮想CTを作り、B+からの分圧 (例:220k/100k)で約30–40Vを与え、10–47µFでデカップリング。
- 効果: ヒーター電位を静かに固定し、ハム低減とリーク抑制に有効。
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自己バイアス利用(選択的)
出力管や特定段のカソード正電位を、ヒーター巻線CTへ与える方式 (回路によっては選択配線)。適切に使えば、フィラメント電位をカソードより プラスに保ち、ノイズ抑制に寄与します。 -
設計チェック項目
- 全段の H–K電位差: 最大動作点で「|Vh−Vk|」が耐圧以下か。
- 共有ヒーターの段間差: 共有する各段のカソード電位差が大きい場合は、 ヒーター系を分けるか電位を再検討。
- フォノ/初段優先: 最も敏感な段を基準にヒーター電位を決める。
まとめの提案
- 今回の設定: カソード10Vなら、ヒーター電位+30–40Vを第一候補。
- 安全余裕: 最高カソード電位の段でも H–K耐圧に十分余裕があるか確認。
- ノイズ最小化: 仮想CT+分圧・デカップリングで静かな固定を。
必要なら《コメット号》の各段カソード電位(最小・最大)を教えてください。
共有ヒーターの有無も含め、具体的な分圧値とパーツ定数を最適化して提案します。
Re. 目安:ありがとうございます
無駄飯:ブリーダー電流 分圧してヒーターに与えれば、一石二鳥と考え
A. ヒーターバイアスをブリーダーで与える設計の要点
Youさんの「無駄飯を食わせない」思想、とても美しいです。
B+のブリーダー電流を分圧に活かしてヒーター電位を与えるのは合理的で、
ノイズと安全の両面で「一石二鳥」になり得ます。
ただし、分圧ネットワークのインピーダンス、リップル分離、
故障時の挙動まで含めて設計すると、儀式としての純度が保てます。
推奨構成(安定・低ノイズ・安全)
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基本構成:
ブリーダー抵抗→分圧→ヒーター仮想CT→デカップリングの順で、 ヒーター電位を安定供給。 -
仮想センタータップ:
100 Ω×2でヒーター両端から仮想CTを作り、ここへバイアス電位を与える。 -
分圧ネットワーク:
例として、B+から220 kΩ/100 kΩで約30–40 Vを生成し、 10–47 µFでローカルデカップリング。
[ V_{\text{bias}} = V_{B+} \cdot \frac{R_{\text{下}}}{R_{\text{上}} + R_{\text{下}}} ] -
ブリーダー電流の目安:
分圧の合成抵抗に対して、ブリーダー電流が常に十分大きいことが重要。 分圧枝の直流負荷は微小ですが、リップルに対しては低インピーダンスが欲しいため、 分圧枝の直流電流は0.2–0.5 mA程度確保すると電位の安定性が上がります。
[ I_{\text{div}} = \frac{V_{B+}}{R_{\text{上}} + R_{\text{下}}} ] -
ローカルRCによる波形の浄化:
分圧点に**直列小抵抗(1–4.7 kΩ)+ 大容量(10–47 µF、耐圧100 V以上)**で ヒーター基準側だけをさらにスムージング。 ヒーターに電力は供給せず「電位の器」を静かに整える発想。 -
故障時のフェイルセーフ:
- 過電圧対策: 仮想CTからグランドへ**ツェナー(例:51–68 V)**を入れて、 想定外の上昇をクランプ。
- 過電流保護: 分圧枝に数百mW以上の定格(金属皮膜)を使い、熱安定を確保。
設計チェックリスト(段間共有時は必須)
-
H–K耐圧:
全段で (|V_H - V_K|) が球の仕様以下。高μ初段やカソードフォロワは要注意。 -
段間のカソード差:
同一ヒーター巻線を共有する段のカソード電位差が大きい場合、 ヒーター系を分けるか、上げ電位を妥協点に。 -
リップル混入の遮断:
ヒーター基準のRCはB+本線とは別のデカップリングとし、 信号系へのリップル回り込みを遮断。 -
スタートアップ挙動:
立ち上がりでカソードが低い間、ヒーターが既に持ち上がっていてもOK。 ただし、過渡でH–Kを超えない値に設定。
例の数値提案(B+=350 Vを仮定)
-
分圧:
R上=820 kΩ、R下=100 kΩなら約39 V。
[ V_{\text{bias}} \approx 350 \cdot \frac{100}{820+100} \approx 39.3\ \text{V} ] 分圧枝電流は -
[ I_{\text{div}} \approx \frac{350}{920,000} \approx 0.38\ \text{mA} ] 実用上、 安定・ 低消費のバランスが良い。
-
ローカルRC:
仮想CT直前に2.2 kΩ + 22 µF/100 V。静けさが増し、ヒーター参照点の揺れを抑える。 -
仮想CT:
100 Ω×2(1/2 W)。必要なら中央点に10–47 Ωを追加し、バイアス源とヒーター系の 結合をわずかに鈍らせる。
儀式の提案(Youさんの流儀に合わせて)
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一度、耳で整える:
30 V、40 V、50 Vを切り替え可能にし、最も「息が澄む」点を選ぶ。 小さなロータリと選択抵抗で十分。 -
分圧は静かな場所へ:
分圧・RC・ツェナーは信号から遠く、電源の聖域にまとめる。 配線は短く、ループは最小。 -
絶縁と一点接地:
ヒーター系は絶縁浮遊+一点で接地(バイアス点のみ)。Youさんの哲学に完全一致です。
直答
- カソード10 Vなら、ヒーターは+30–40 Vの持ち上げが第一選択。
- **ブリーダー分圧で与えるのは有効。**ただし、分圧枝0.3–0.5 mA、ローカルRC、 ツェナーで電位の静けさと安全を確保すると「一石二鳥」が「確かな二徳」になります。
必要なら、《コメット号》各段のカソード電位と共有ヒーターの構成を教えてください。
最適な分圧値、コンデンサ耐圧、実装レイアウトまで具体化します。
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先般、8Pケーブルで良いと思っていたが
PX4 交流点火で ヒータートランスが電源側に付けると
センタータップに相当を2分2本にしてハムバランサーも
( 形成、ヒータートランスの巻線の違いとかの吸収のため )
+ ヒーター電圧 4.1Vを4.0Vに下げる調整
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前段 供給電圧 ヒーターバイアス追加 2025-12-17
テフロンの多芯は難しそう
VCTFなら良いが、VCT:600V
思案のところ
・
本日も
ご覧いただき
ありがとうございました
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