星と音楽で よかっ祭  -38ページ目

星と音楽で よかっ祭 

人生航路、夢は持ち続け からくり儀右衛門さんを見習いたい! 
星も 音も 「飽くなき探求心」だ!

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

  • 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
  • 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℃
  • 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
  • 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

  • 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。
  • 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。
  • 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℃
  • 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

  • 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。
  • 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。
  • 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、

     電源LINEと限定でコネクターのサイズ的制約 慎重に選択しています
 A.  そうですね、
   オーディオの世界では「フッ素系電線=硬い・音が冷たい」
  といった評価が語られることがあります。
  ただ、それは信号ラインやスピーカーケーブルに使った場合の話が多いんです。

  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
  単芯は手持ち有りますが 多芯、10芯と成ると 探すのが💦 
  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

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ヒーター考 : ヒーターバイアス

Q.  別の相談ですが 真空管アンプで 傍熱管のヒーター電源で  (8Pでは1本足らず)
  ヒーター電源の片方をグランドラインと共用で良いでしょうか?

 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

  • 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

  • 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)

  • 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。
  • 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)

  • 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)

  • 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

・・・・・・・・・・

 

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

お願い