Occhio che 3kV/mm e' per l'aria secca ad 1bar e 25 gradi, con un po di umidita' puo facilmente scendere parecchio (non sono comunque riuscito a trovare tabelle o grafici generici, tutti i siti dicono che e' troppo complesso creare tabelle di quel tipo a causa delle troppe interazioni fra temperatura, umidita', pressione, presenza o meno di pulviscolo, eccetera) .
Ricordo di aver letto tempo fa che in un laboratorio facevano esperimenti sui fulmini, facendo scoccare in aria libera "scintille" (all'anima della scintilla) di 10 metri di lunghezza usando 10 milioni di volt ... io starei abbondante con le distanze di sicurezza (e pure con gli isolatori) se vuoi usare 20kV
C'e' un'altra cosa che dovresti considerare, la tua membrana flessibile, spostata dai campi elettrici, si avvicinerebbe ora all'una ora all'altra delle piastre forate, durante il funzionamento, riducendo ulteriormente la distanza ... inoltre se fai dei normali fori, i loro bordi "netti" agirebbero come "concentratori" di cariche (un po come le punte, anche se distribuite sui bordi dei fori), e rischierebbero di ridurre ulteriormente la distanza di scarica.
Vero, si potrebbero svasare (o meglio arrotondare) tutti i bordi dei fori e poi coprire le piastre con alcune mani di quella lacca ad alto isolamento che si usava una volta nei televisori (credo avesse una rigidita' dielettrica di 20kV/mm o simile), ma sarebbe tutto lavoro (e spesa) in piu.
Non lo dico per scoraggiarti, solo per avvisarti, avendo giocato con le alte tensioni, tempo fa, so quanto possano risultare bastarde ed imprevedibili a volte, superando certi valori
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.