DE2338355B2 - Widerstaende mit nichtlinearer stromspannungskennlinie - Google Patents
Widerstaende mit nichtlinearer stromspannungskennlinieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen spannungsabhängigen Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Widerstandskörper
mit einer Zusammensetzung, die als Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusätze in der
Größenordnung von jeweils wenigen Mol-% Wismutoxid (Bi2O3), Antimonoxid (Sb2O3) und eine Manganverbindung
aufweist, und mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebrachten
Elektroden, wobei der gesinterte Widerstandskörper 0,1 bis 3,0% Wismutoxid (Bi2O3), 0,05 bis 3,0 Mol-%
Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 Mol-% Manganfluorid
(MnF2) enthält, nach Patent 23 10 437.
Ein spannungsabhängiger Widerstand, der neben Zinkoxid (ZnO) Zusätze von Wismutoxid (Bi2O3),
Antimonoxid (Sb2O3) und einer Manganverbindung
enthält und dessen Spannungsabhängigkeit auf die Masse selbst zurückzuführen ist, ist aus der DE-OS
02 452 bekanntgeworden.
Ferner ist ein spannungsabhängiger Widerstand auf der Basis von Zinkoxid bekanntgeworden, dem neben
Anteilen von Wismutoxid und Cerfluorid auch Kobaltoxid und Manganoxid zugesetzt werden können
(NL-OS 70 06 480).
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen spannungsabhängigen Widerstand der eingangs genannten Art im Hinblick auf einen hohen η-Wert auch in einem Bereich der Stromdichte über 10 A/cm2 bei einer gleichzeitigen hohen Leistungsaufnahme für Energiespitzen zu verbessern.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen spannungsabhängigen Widerstand der eingangs genannten Art im Hinblick auf einen hohen η-Wert auch in einem Bereich der Stromdichte über 10 A/cm2 bei einer gleichzeitigen hohen Leistungsaufnahme für Energiespitzen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Manganfluorid (MnF2) durch Cerfluorid ersetzt
ist
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen herausgestellt
Durch die Vermischung von Zinkoxid mit Wismutoxid, Antimonoxid und Cerfluorid wird überraschenderweise
erreicht, daß man einen hohen Unterdrückungseffekt zur Unterdrückung der z. B. bei Blitzeinschlägen
auftretenden Energie und außerdem nur einen kleinen Folgestrom erhält
Derartige Eigenschaften und Vorteile lassen sich weder durch eine Mischung von Zinkoxid mit
Wismutoxid und Antimonoxid, noch durch eine Mischung von Zinkoxid mit Wismutoxid und Cerfluorid
erreichen, und außerdem ergibt sich aus dem Stand der Technik kein Hinweis darauf, daß die erfindungsgemäße
Zusammensetzung des Widerstandes die erzielten Vorteile herbeiführt
Anhand der Zeichnung wird eine bevorzugte
jo Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Die
Figur zeigt eine teilweise Querschnittsansicht des spannungsabhängigen Widerstandes.
Bevor die spannungsabhängigen Widerstände im einzelnen beschrieben werden, soll deren Aufbau unter
Bezugnahme auf die Figur erläutert werden, in der die Ziffer 10 einen spannungsabhängigen Widerstand
bezeichnet, der als wirksames Element einen gesinterten Widerstandskörper 1 mit einem Paar Elektroden 2
und 3 enthält, die an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebracht sind. Der
Sinterkörper 1 wird auf eine nachfolgend beschriebene Art und Weise hergestellt Leitungsdrähte 5 und 6 sind
mit den Elektroden 2 und 3 durch ein Verbindungsmittel 4, wie z. B. ein Lötmittel od. dgl. leitend verbunden.
ν-, Der spannungsabhängige Widerstand besteht aus
einem Sinterkörper aus Zinkoxid als Hauptbestandteil und Zusätzen von 0,1... 3,0 Mol-% Wismutoxid (Bi2O3),
0,05... 3,0 Mol-% Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1... 3,0
Mol-% Cerfluorid (CeF3), wobei die Elektroden auf gegenüberliegende Oberflächen des Sinterkörpers aufgebracht
sind. Ein solcher Widerstand ist infolge seiner Masse selbst spannungsabhängig. Sein C-Wert läßt sich
also ohne Beeinträchtigung des n-Wertes durch Ändern des Abstandes zwischen den gegenüberliegenden
Oberflächen einstellen. Er hat bei Stromdichten von mehr als 10 A/cm2 einen hohen n-Wert sowie eine hohe
Stabilität gegen Stromstöße.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Widerstandes als wirksames Element für einen Blitzableiter hat
bo dieser Blitzableiter einen geringeren Folgestrom als
bisher erreichbar war.
Der Sinterkörper 1 läßt sich nach bekannten Verfahrensweisen der Keramiktechnik herstellen. Die
oben erläuterten Ausgangsmaterialien der vorgehenden
b5 Beschreibung werden in einer Naßmühle vermischt, um
eine homogene Mischung herzustellen. Die Mischungen werden getrocknet und in einer Form bei Drücken von
49 bis 490 bar zu der gewünschten Gestalt verpreßt Die
Preßkörper werden dann in Luft bei 1000 bis 145O0C
eine bis zehn Stunden lang gesintert und dann auf Raumtemperatur (ca. 15 bis 30° C ofengekühlt Die
Mischungen können bei 700 bis 1000° C vorkalziniert und gepulvert werden, um beim nachfolgenden Preßvorgang
leichter behandelbar zu seia Der zu verpressenden Mischung kann, ein geeignetes; Bindemittel wie
Wasser, Polyvinylalkohol usw. zugegeben werden. Vorzugsweise wird man die gegenüberliegenden Oberflächen
des Sinterkörpers mit einem Schleifpulver läppen — beispielsweise Siliziumkarbid mit einem
mittleren Teilchendurchmesser von 50 bis ΙΟμπι. Die
Sinterkörper werden mit Hilfe einer geeigneten Methode auf den gegenüberliegenden Oberflächen mit
Elektroden verseben — beispielsweise durch Aufbringen eines Silberfarbbelages oder durch Aufdampfen
oder Aufsprühen eines Metalls wie Al, Zn oder Sn.
Die Spannungsabhängigkeit wird von der Art der verwendeten Elektroden praktisch nicht beeinflußt, sie
ist aber von der Dicke der Sinterkörper abhängig. Insbesondere ändert sich der C-Wert proportional mit
der Dicke der Sinterkörper, während der n-Wert von der Dicke fast unabhängig ist. Daraus läßt sich mit
Sicherheit ableiten, daß die Spannungsabhängigkeit auf
20 die Masse selbst zurückgeht, nicht jedoch auf die
Elektroden.
Die Zuleitungsdrähte können an den Elektroden auf bekannte Weise durch Lot angebracht werden. Einfacherweise
verwendet man auch einen leitenden Klebar aus Silberpulver und Harz in einem organischen
Lösungsmittel. Die Widerstände nach der Erfindung haben eine hohe Stabilität gegenüber Wärme und
Stromstößen, wobei eine Prüfung auf dip letztgenannte
Eigenschaft nach der Norm No. 156 des Japanese Electro technical Committee (JEC) ausgeführt wurde.
Der η- und der C-Wert änderten sich nach Durchlaufen
der Heizzyklen und den Stromstoßtests nicht wesentlich. Für eine hohe Stabilität gegenüber Feuchtigkeit
und Stromstößen ist es vorteilhaft, die Widerstände auf bekannte Weise in ein feuchtigkeitsfestes Harz — wie
Epoxyharz oder Phenolharz — einzubetten.
Verwendet man die spannungsabhängigen Widerstände nach der Erfindung als wirksames Element von
Blitzableitern, dann weisen diese wesentlich verbesserte Folgeströme und eine verbesserte Unterdrückung von
Blitzstromstößen auf.
In den folgenden Beispielen werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Das Ausgangsmaterial aus 98,0 Mol-% Zinkoxid, 0,5 Mol-% Wismutoxid, 1,0 Mol-% Antimonoxid und 0,5
Mol-% Cerfluorid wurde 24 Stunden in einer Naßmühle vermischt, die Mischung dann getrocknet und uiuer
einem Druck von 245 bar in einer Form zu Scheiben von 40 mm Durchmesser und 25 mm Dicke verpreßt.
Die Preßkörper wurden in Luft unter den in der Tabelle 1 angegebenen Bedingungen gesintert und dann
auf Raumtemperatur ofengekühlt. Die Sinterkörper wurden an den gegenüberliegenden Oberflächen mit
Siliziumkarbidschleifpulver mit einem mittleren Teilehendurchmesser
von 30 μηι auf die in der Tabelle 1 angegebenen Dicken abgeschliffen. Auf die gegenüberliegenden
Oberflächen des Sinterkörpers wurde auf bekannte Weise eine Aluminiumschicht aufgesprüht
Die Tabelle 1 zeigt die elektrischen Eigenschaften der resultierenden Widerstandselemente. Sie zeigt daß der
C-Wert sich etwa proportional zur Dicke des Sinterkörpers ändert, während der n-Wert im wesentlichen
"dickenunabhängig ist Wie unmittelbar er 'htlich, ist die Spannungsabhängigkeit des Sinterkörpers auf die
Masse selbst zurückzuführen.
Dicke
(mm)
(mm)
(bei 1 mA)
0,1 bis 1 mA
Sinterbedingungen
20 (Ausgangswert) | 1820 | 14 |
15 | 1345 | 14 |
10 | 910 | 13 |
5 | 455 | 14 |
20 (Ausgangswert) | 1700 | 13 |
15 | 1260 | 13 |
10 | 855 | 12 |
5 | 430 | 12 |
20 (Ausgangswert) | 3400 | 14 |
15 | 2620 | 14 |
10 | 1720 | 15 |
5 | 870 | 14 |
1200°C,5Std.
12O0°C,5Std.
1200°C,5Std.
1200°C,5Std.
12O0°C,5Std.
1200°C,5Std.
1200°C,5Std.
13500C, 1 Std.
1350° C, 1 Std.
1350° C1I Std.
1350° C, 1 Std.
1350° C, 1 Std.
1350° C1I Std.
1350° C, 1 Std.
1000° C, 10 Std.
1000° C, 10 Std.
1000° C110 Std.
1000° C, 10 Std.
1000° C, 10 Std.
1000° C110 Std.
1000° C, 10 Std.
Zinkoxid mit Zusätzen von Wismutoxid, Antimonoxid und Cerfluorid in der Zusammensetzung der Tabelle 2
wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zu spannungsabhängigen Widerständen verarbeitet. Die
Dicke war 20 mm. Die Tabelle 2 zeigt die resultierenden die /j-Werte zwischen 0,1 und 1 mA einerseits und 100
und 1000 A andererseits sind. Beim Impulstest wurden 2 Impulse von 4 χ ΙΟμβ und 1OkA angelegt. Wie
ersichtlich, ergibt die Kombination von Wismutoxid, Antimonoxid und Cerfluorid als Zusätze hohe n-Werte
elektrischen Eigenschaften, wobei die Werte n\ und n2 und geringe Änderungen.
Sb2O3 | 5 | 23 38 355 | n\ | n2 | 6 | nach dem | Test (%) | ΔΠ2 | |
0,1 bis | 100 bis | ||||||||
Tabelle 2 | mA) 1 mA | 1000 A | Änderung | An\ | |||||
0,05 | Elektrische Eigenschaften des | 11 | 10 | -8,0 | |||||
0,05 | CeF3 | resultierenden Widerstandes | 12 | 11 | AC | -7,7 | |||
3,0 | C | 11 | 10 | -15 | -7,6 | ||||
Zusatz (Mol-%) | 3,0 | 12 | 10 | -17 | -7,1 | ||||
0,05 | 0,1 | (bei 1 ι | 12 | 12 | -17 | -14 | -5,1 | ||
Bi2O3 | 0,05 | 3,0 | 1350 | 13 | 11 | -16 | -16 | -7,3 | |
3,0 | 0,1 | 1070 | 12 | 10 | -16 | -15 | -4,4 | ||
3,0 | 3,0 | 1900 | 11 | 11 | -16 | -14 | -4.6 | ||
0,1 | 1,0 | 0,1 | 1730 | 14 | 13 | -15 | -13 | -3,7 | |
0,1 | 3,0 | 2200 | Beispiel 3 | -17 | -13 | ||||
0,1 | 0,1 | 1940 | -15 | -12 | |||||
0,1 | 3,0 | 2430 | -16 | ||||||
3,0 | 0,5 | 2200 | -13 | ||||||
3,0 | 1820 | ||||||||
3,0 | |||||||||
3,0 | |||||||||
0,5 | |||||||||
Zinkoxid mit den Zusätzen der Tabelle 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu spannungsabhängigen
Widerständen verarbeitet Die Tabelle 3 zeigt die resultierenden elektrischen Eigenschaften, ebenso wie
die Änderung von C und η nach dem Impulstest, der auf 25 2.
die gleiche Weise wie im Beispiel 2 ausgeführt wurde. Wie ersichtlich, ergibt die Zugabe von Kobaltoxid oder
Manganoxid gemäß Patentanspruch 2 einen höheren n-Wert und geringere Änderungen als die des Beispiels
Tabelle | 3 | Sb2O3 | CeF3 | CoO | MnO | Elektrische | Eigenschaften des | "I | m | Änderung | nach dem | Test (%) |
Zusatz (Mol-%) | resultierenden Widerstandes | 0,1 bis | 100 bis | |||||||||
C | 1 mA | 1000 A | AC | An\ | Ani | |||||||
Bi2O3 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | _ | 17 | 12 | ||||||
0,05 | 0,1 | 3,0 | — | (bei 1 mA) | 17 | !2 | ||||||
0,05 | 3,0 | 0,1 | — | 950 | 18 | 12 | -14 | -14 | -8,2 | |||
0,1 | 3,0 | 0,1 | 0,1 | — | 1100 | 18 | 12 | -14 | -13 | -5,6 | ||
0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | — | 920 | 17 | 13 | -12 | -12 | -6,4 | ||
0,1 | 0,05 | 3,0 | 3,0 | — | 1300 | 18 | 13 | -14 | -13 | -6,2 | ||
0,1 | 3,0 | 0,1 | 3,0 | — | 1120 | 20 | 12 | -13 | -14 | -6,2 | ||
3,0 | 0,05 | 0,1 | 3,0 | — | 1080 | 21 | 13 | -12 | -12 | -5,7 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | — | 1310 | 20 | 13 | -13 | -11 | -6,4 | ||
0,1 | 0,05 | 3,0 | 0,1 | — | 1290 | 19 | 12 | -14 | -12 | -7,1 | ||
3,0 | 3,0 | 0,1 | 0,1 | — | 1230 | 18 | 13 | -14 | -12 | -6,1 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | — | 1)50 | 20 | 12 | -13 | -13 | -5,4 | ||
3,0 | 0,05 | 3,0 | 3,0 | — | 1510 | 19 | 11 | -13 | -13 | -6,1 | ||
3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 | — | 1500 | 19 | 13 | -14 | -10 | -5,3 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | — | 1470 | 19 | 14 | -12 | -10 | -7,2 | ||
3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | — | 1790 | 18 | 12 | -11 | -10 | -4,8 | ||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | — | 1600 | 24 | 16 | -13 | -12 | -5,9 | ||
3,0 | 0,05 | 0,1 | — | 0,1 | 1750 | 22 | 15 | -12 | -10 | -6,2 | ||
3,0 | 0,05 | 0,1 | — | 3,0 | 1680 | 20 | 13 | -10 | -8,3 | -3,0 | ||
0,5 | 0,05 | 3,0 | — | 0,1 | 1130 | 21 | 13 | -13 | -13 | -7,1 | ||
0,1 | 3,0 | 0,1 | — | 0,1 | 1170 | 22 | 14 | -14 | -12 | -5,1 | ||
0,1 | 0,05 | 0,1 | — | 0,1 | 950 | 22 | 15 | -13 | -13 | -6,4 | ||
0,1 | 0,05 | 3,0 | — | 3,0 | 1400 | 20 | 14 | -12 | -12 | -7,0 | ||
0,1 | 3,0 | 0,1 | — | 3,0 | 1140 | 20 | 13 | -12 | -12 | -5,6 | ||
3,0 | 0,05 | 0,1 | — | 3,0 | 1150 | 19 | 15 | -12 | -12 | -6,3 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | — | 0,1 | 1420 | 19 | 14 | -12 | -13 | -7,0 | ||
0,1 | 0,05 | 3,0 | — | 0,1 | 1400 | 21 | 15 | -13 | -11 | -5,7 | ||
3,0 | 3,0 | 0,1 | — | 0,1 | 1390 | 19 | 14 | -13 | -12 | -5,3 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | — | 3,0 | 1330 | 20 | 13 | -13 | -11 | -4,8 | ||
3,0 | 0,05 | 3,0 | — | 3,0 | 1760 | 20 | 14 | -13 | -13 | -6,1 | ||
3,0 | 3,0 | 0,1 | — | 3,0 | 1620 | 20 | 15 | -12 | -12 | -6,7 | ||
0,1 | 3,0 | 3,0 | — | 0,1 | 1610 | 23 | 14 | -11 | -12 | -5,4 | ||
3,0 | 3,0 | 3,0 | — | 3,0 | 2000 | 22 | 14 | -12 | -14 | -4,8 | ||
3,0 | 1,0 | 0,5 | — | 0,5 | 1740 | 25 | 18 | -13 | -13 | -5,5 | ||
3,0 | 1950 | -12 | -12 | -4,7 | ||||||||
3,0 | 1800 | -10 | -8,0 | -2,7 | ||||||||
0,5 | ||||||||||||
den | führt die | 3 Sb2O3 | 7 | 23 38 | 355 | ) | CeF3 CoO | 0,1 | Zugabe von | 4 zeigt die 5 | 0,1 | bzw. von | 8 | höheren η | Werten | i gemäß Patentan- | die | Änderungen | von C | 4 zeigt | Änderung nach den | m | elektronische | Verwendung | Zyklen, in | denen die 65 | keitstest | m | 22 | AC | Δη\ | 1 j | C- und | Wie | ersichtlich, sind diese | 5 zeigt | ||
dem Verfahren des | Zinnoxid oder | 0,1 | Wie ersicht- | — — | 0,5 | und geringeren | und η nach dem i | d. resultierenden Widerstandes Test (%) | (bei 1 mA) 0,1 | Heizzyklustes | Bauelemente gefunden hat. Der | 0C Umgebungstemperatur | bis 100 bis | 19 | Widerstände nach dem Heizzyklen- | des n-Wertes der | ||||||||||||||||||||||
Widerständen | Tabelle 4 | Beispiel 4 | 0,1 | Chromoxid, | — — | - 10,0 | Änderungen als die des Beispiels 3. Die Tabelle | Impulstest, der dem des Beispiels 2 entsprach. | C | Widerstände | umfaßte 5 | gehalten, dann schnell auf -20° C abgekühlt und 30 min | ImA 1000 A) | 19 | Ätl2 | keitstest | und dem Feuchtig- | |||||||||||||||||||||
resultierenden | Zusätze (Mol-% | 0,05 | wurde nach | 0,1 | 0,5 | gemäß Patentanspruch 3 | — — | - 0,1 | ebenfalls | 1850 | 30 min auf 85 | auf dieser Temperatur gehalten wurden. Der Feuchtig- | 33 | 21 | -10 | -10 | gering. | Änderungen sehr | ||||||||||||||||||||
lieh, | 0,05 | 1 zu spannungsabhängigen | 0,1 | 0,5 | — — | 0,5 | 2040 | 40 | 25 | - 9,2 | - 9,1 | |||||||||||||||||||||||||||
Bi2O | 0,05 | Zusätzen der Tabelle 4 | Die Tabelle | 0,1 | 0,5 | — — | 10,0 | Chromoxid und Siliziumoxic | 2150 | 35 | 21 | -10 | - 8,2 | -5,3 | Die Tabelle | |||||||||||||||||||||||
Zinkoxid mit | 1,0 | Beispiels | elektrischen Eigenschaften. | 0,5 | 3,0 | — — | 0,1 | spruch 4 zu | 2270 | 38 | 22 | - 9,4 | - 6,4 | -3,8 | ||||||||||||||||||||||||
1,0 | verarbeitet. | zusätzliche | 0,5 | 3,0 | — — | 0,5 | 2800 | 45 | 20 | - 8,0 | - 5,8 | -4,5 | ||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 1,0 | Siliziumoxid | 0,5 | 3,0 | - — | 10,0 | 2650 | 37 | 18 | - 9,5 | -10 | -3,9 | ||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 0,05 - | 0,05 0,1 | Elektrische Eigenschaften | 3050 | 37 | 22 | - 9,7 | - 7,3 | -2,7 : | ||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | MnO SnO2 Cr2O3 SiO2 | 0,5 - | 0,05 0,5 | 3300 | 38 | 18 | -10 | - 7,3 | -4,2 | ||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 | 0,05 10,0 | 3650 | 36 | 20 | -10 | - 9,4 | -3,9 ; | |||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,05 - | 0,5 0,1 | 2350 | 37 | 20 | -11 | - 8,4 | -5,4 : | |||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 0,1 | 0,5 | 0,5 0,5 | 2480 | 40 | 27 | -10 | - 8,1 | -6,3 | ||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 0,5 | 3,0 - | 0,5 10,0 | 2600 | 42 | 20 | -10 | - 8,1 | -6,4 | ||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,1 3,0 | 0,05 - | 3,0 0,1 | 2720 | 39 | 20 | - 9,1 | - 7,4 | -4,3 | ||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 0,1 | 0,5 | 3,0 0,5 | 3500 | 49 | 23 | - 7,0 | - 6,2 | -4,2 | ||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 0,5 | 3,0 | 3,0 10,0 | 3200 | 42 | 21 | - 8,5 | - 7,1 | -4,4 | ||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 0,5 3,0 | 3800 | 42 | 21 | - 9,7 | - 9,2 | -2,7 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 0,1 | 4100 | 38 | 22 | -10 | -10 | -5,4 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 0,5 | 4600 | 37 | 20 | - 9,6 | - 9,3 | -6,1 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 3,0 3,0 | 2450 | 37 | 21 | - 9,4 | -10 | -6,2 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 | 2600 | 38 | 23 | - 8,7 | - 9,3 | -6,6 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 - | 6050 | 40 | 21 | - 8,7 | - 8,4 | -5,0 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,1 - | 2830 | 39 | 20 | - 9,2 | - 7,3 | -6,2 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 | 3600 | 50 | 21 | - 7,9 | - 5,4 | -4,9 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 | 5600 | 42 | 20 | - 8,5 | - 8,3 | -3,8 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 0,5 | 3720 | 40 | 22 | - 8,4 | - 9,2 | -2,5 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 - | 4400 | 41 | 23 | - 8,4 | - 7,2 | -5,7 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 3,0 | 3,0 | 0,1 | 3,0 - | 8850 | 43 | 24 | - 8,7 | - 9,1 | -6,2 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 3,0 | 2900 | 42 | 23 | - 8,4 | - 7,7 | -5,9 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 - | 3150 | 47 | 28 | - 7,2 | - 7,4 | -5,7 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 0,1 | 4800 | 44 | 23 | - 8,4 | - 6,2 | -5,2 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,1 - | 3300 | 43 | 22 | - 7,3 | - 6,4 | -5,4 | ||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 | 4500 | 58 | 22 | - 6,1 | - 5,1 | -6,1 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 1,0 | 0,5 | 3,0 | 0,5 - | 5300 | 44 | 22 | - 6,8 | - 5,5 | -6,8 | ||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 0,5 - | 4500 | 45 | - 7,3 | - 7,5 | -2,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
0,1 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 5200 | 43 | - 7,5 | - 6,2 | -4,5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 3,0 | 3,0 | 3,0 - | 9000 | 42 | - 8,5 | - 6,2 | -4,3 | ||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 3,0 - | Beispiel 5 | -5,4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | 0,1 | Die Widerstände der Beispiele 2,3 und 4 wurden nach | -5,3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,1 - | einem Verfahren geprüft, daß eine breite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,1 - | für | wurde bei 40°C und 95% relativer Luftfeuch- | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | 0,5 | tigkeit 1000 Std. lang durchgeführt. I | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 | die mittlere Änderung des | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0,5 - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3,0 - | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ίο
Probe Nr.
Heizzyklentest (%)
AC Am\
AC Am\
Feuchtigkeitstest (%)
AC An,
AC An,
Beispiel 2 | -4,8 | -6,2 | -5,0 | -5,2 | -6,7 | -6,1 |
Beispiel 3 | -2,9 | -5,7 | -3,6 | -3,5 | -5,2 | -3,9 |
Beispiel 4 | -1,8 | -3,7 | -1,3 | -1,3 | -3,8 | -1,4 |
Aus den spannungsabhängigen Widerständen nach Beispiel 2, 3 und 4 wurden Blitzableiter mit einer
Reihenschaltung von 3 Widerständen und einer Funkenstrecke aufgebaut. Der C-Wert der drei
Widerstände betrug insgesamt etwa 7 kV. Der Impulstest wurde ausgeführt, indem man 2 Impulse von
Probe Nr.
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel 3
Beispiel 4
4 χ 10 μβ und einer Stromdichte von 1500 A/cm2, die
einer Wechselspannung von 3000 V überlagert waren, auflegte. Die Tabelle 6 weist Folgeströme von weniger
als 1 μΑ aus, und die Änderung der elektrischen Eigenschaften war die gleiche wie nach dem Impulstest
der Beispiele 2,3 und 4.
Folgestrom
unter 1 μΑ
unter 0,5 μΑ
unter 0,1 μΑ
unter 0,5 μΑ
unter 0,1 μΑ
Aus den spannungsabhängigen Widerständen der Beispiele 2,3 und 4 wurden Blitzableiter lediglich durch
Serienschaltung von jeweils 3 Widerständen aufgebaut, d. h. also ohne zusätzliche Funkenstrecke. Der C-Wert
betrug insgesamt etwa 7000 V. Der Impulstest wurde genauso durchgeführt wie in Beispiel 6 beschrieben. Der
Folgestrom ergab sich zu weniger als 1 μΑ, wie in der jo Tabelle 6, und die Änderungen der elektrischen
Eigenschaften nach den Tests waren die gleichen wie nach den Impulstests der Beispiele 2, 3 und 4. In
weiteren Impulstests wurden Impulse mit einer Anstiegszeit von 0,01 μ5 angelegt. Hierbei war die
J5 Anstiegszeit des durch den Ableiter fließenden Stromes
kürzer als 0,05 μ5.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Spannungsabhängiger Widerstand, bestehend aus einem gesinterten Widerstandskörper mit einer
Zusammensetzung, die als Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) und als Zusätze in der Größenordnung
von jeweils wenigen Mol-% Wismutoxid (Bi2O3),
Antimonoxid (Sb2O3) und eine Manganverbindung
aufweist, und mit an den gegenüberliegenden Oberflächen des Widerstandskörpers angebrachten
Elektroden, wobei der gesinterte Widerstandskörper 0,1 bis 3,0% Wismutoxid (Bi2O3), 0,05 bis 3,0
Mol-% Antimonoxid (Sb2O3) und 0,1 bis 3,0 Mol-%
Manganfluorid (MnF2) enthält, nach Patent
23 10437, dadurch gekennzeichnet, daß das Manganfluorid (MnF2) durch Cerfluorid (CeF3)
ersetzt ist
2. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte
Widerstandskörper (1) zusätzlich noch 0,1 bis 3,0 Mol-% Kobaltoxid (CoO) oder 0,1 bis 3,0 Mol-%
Manganoxid (MnO) enthält
3. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte
Widerstandskörper (1) zusätzlich noch 0,1 bis 3,0 Mol-% Kobaltoxid (CoO), 0,1 bis 3,0 Mol-%
Manganoxid (MnO) und 0,05 bis 3,0 Mol-% Chromoxid (Cr2O3) oder 0,1 bis 3,0 Mol-% Zinnoxid
(SnO2) oder 0,1 bis 10,0 Mol-% Siliziumdioxid (SiO2)
enthält
4. Spannungsabhängiger Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesinterte
Widerstandskörper (1) zusätzlich noch 0,1 bis 3,0 Mol-% Kobaltoxid (CoO), 0,1 bis 3,0 Mol-%
Manganoxid (MnO), 0,05 bis 3,0 Mol-% Chromoxid (Cr2O3) und 0,1 bis 10,0 Mol-% Siliziumdioxid (SiO2)
enthält, wobei der Gehalt an dem Hauptbestandteil Zinkoxid (ZnO) 99,4 bis 72 Mol-% beträgt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |