DE69116768T2 - Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand für Blitzableiter mit Funkenstrecke und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand für Blitzableiter mit Funkenstrecke und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
- Publication number
- DE69116768T2 DE69116768T2 DE69116768T DE69116768T DE69116768T2 DE 69116768 T2 DE69116768 T2 DE 69116768T2 DE 69116768 T DE69116768 T DE 69116768T DE 69116768 T DE69116768 T DE 69116768T DE 69116768 T2 DE69116768 T2 DE 69116768T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mol
- calculated
- oxide
- current
- lightning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 title claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 97
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 19
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N oxo(oxocobaltiooxy)cobalt Chemical compound O=[Co]O[Co]=O UPWOEMHINGJHOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 16
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 14
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910000108 silver(I,III) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 10
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N butyl acetate Chemical compound CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCOCCOCCO OAYXUHPQHDHDDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 2
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000611 Zinc aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 ZnO Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003831 deregulation Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- AZEGRRQOQSUJJK-UHFFFAOYSA-N nitrate;hydrochloride Chemical compound Cl.[O-][N+]([O-])=O AZEGRRQOQSUJJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/105—Varistor cores
- H01C7/108—Metal oxide
- H01C7/112—ZnO type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft nichtlinear spannungsabhängige Widerstände, die primär aus Zinkoxid bestehen, insbesondere nichtlinear spannungsabhängige Widerstände zur Verwendung bei Überspannungs- bzw. Blitzableitern, die eine Funkenstrecke zwischen einem Strombegrenzungselementabschnitt und einem Isolator aufweisen, die für den Zweck der vorliegenden Erfindung als Blitzableiter mit Spalt bezeichnet werden.
- Bisher ist allgemein bekannt gewesen, daß Widerstände, die hauptsächlich aus Zinkoxid (ZnO) bestehen und eine kleine Menge Metalloxid, wie z.B. Bi&sub2;O&sub3;, Sb&sub2;O&sub3;, SiO&sub2;, Co&sub2;O&sub3; oder MnO&sub2; usw., als Hilfskomponente enthalten, hervorragende charakteristische nichtlineare Spannungs-Strom-Eigenschaften aufweisen, sodaß sie bei Blitzableitern usw. weitverbreitet Verwendung finden. Die EP-A-29749 offenbart die chemischen Zusammensetzungen einiger solcher Vorrichtungen im Detail und beschreibt auch die elektrischen Eigenschaften. Die Widerstände sind für Blitzableiter ohne Spalt bestimmt, wie nachstehend erörtert.
- Mittlerweile werden mehr als die Hälfte der elektrischen Störungen bei oberirdischen Stromversorgungs- bzw. -verteilungsleitungen, die an Masten in großer Höhe über dem Boden angeordnet sind, durch Blitzschlag verursacht. Wenn das elektrische Potential des Mastes aufgrund eines Blitzschlags in eine Strom- oder -versorgungs- bzw. - verteilungsleitung ansteigt, wird das erhöhte elektrische Potential über eine Schutzarmatur vom Mast abgeleitet, und darauffolgender unerwünschter Strom (dynamischer Strom) wird von enem Überlastschalter in einem Umspannwerk unterbrochen, sodaß die elektrische Stromversorgung durch die Stromversorgungs- bzw. -verteilungsleitung unterbrochen wird. Um dieses Problem zu lösen, sind bisher Blitzableiter ohne Spalt verwendet worden. Jedoch weisen Blitzableiter ohne Spalt, obwohl sie über gute Ansprecheigenschaft sowie überlegene Unterbrechungseigenschaft für dynamischen Strom verfügen, eine Potentialdifferenz in sich auf und werden daher immer mit elektrischem Strom versorgt, sodaß sie unzureichend zuverlässig sind und im Fall von Problemen nicht wieder mit elektrischem Strom beliefert werden können. Daher hat ein Blitzableiter mit Spalt, wie schematisch in Fig. 1 gezeigt, Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Um das Konzept zu erklären, ist der Ableiter eine Isolatorvorrichtung 2 mit einer Schutzarmatur 1, die eine Überspannung bzw. Blitz ableitende Anordnung aufweist, die aus einem Strombegrenzungselementabschnitt 3 und einem Spalt 4 in Serie besteht (nachstehend als in Serie geschalteter Spalt bezeichnet). Der Strombegrenzungselementabschnitt 3 besteht aus in Serie geschalteten Zinkoxidelementen, die eine nichtlinear spannungsabhängige Widerstandseigenschaft aufweisen und in einem elektrisch isolierenden Material (Isolatorrohr) untergebracht oder in ein elektrisch isolierendes Material (Ethylen-Propylen-Kautschuk) eingeformt sind. Durch diese Anordnung soll der einen Spalt aufweisende Blitzableiter über den in Serie geschalteten Spalt 4 eine durch einen Blitzschlag in die Stromversorgungs- bzw. -verteilungsleitung erzeugte erhöhte Mastspannung ableiten und unterbricht den dynamischen Strom innerhalb kurzer Zeit unter Ausnutzung der nicht inear spann ungsabhängigen Widerstandseigenschaft des Strombegrenzungselementabschnitts 3, wodurch die durch die Betätigung des Überlastschalters des Umspannwerks verursachte elektrische Stromunterbrechung verhindert wird.
- Jedoch muß bei der Verwendung eines solchen einen Luftspalt bzw. eine Funkenstrecke aufweisenden Blitzableiters dieser neu zwischen den Stromleitungsmasten eingefügt werden, sodaß ein kompakter Ableiter erforderlich ist, wodurch eine Verringerung der Länge des Strombegrenzungselementabschnitts erforderlich wird. Auch ist eine Isolationskoordination zwischen dem in Serie geschalteten Spalt 4 und der Schutzarmatur 1 erforderlich, und wenn die Stromversorgungsleitung von einem Blitz getroffen wird, muß ein starker elektrischer Strom des Blitzes in Überschlagsverbindung mit dem in Serie geschalteten Spall 4 gebracht werden, um eine Überschlags- bzw. Lichtbogenverbindung des Blitzstroms mit der Schutzarmatur 1 zu verhindern. Damit ein Blitzstrom bei einem Blitzschlag vorzugsweise in Überschlagverbindung mit dem in Serie geschalteten Spalt 4 tritt, kann ein Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem die Anzahl der nichtlinear spann ungsabhängigen Widerstandselemente im Strombegrenzungselementabschnitt 3 verringert wird, um das Fließen von Blitzstrom zum in Serie geschalteten Spalt 4 zu erleichtern. Jedoch führt eine starke Verminderung der Anzahl der Widerstandselemente leicht dazu, daß ein größerer Strom als herkömmlicherweise fließen kann, sodaß sich die Unterbrechungseigenschaft für den Folgestrom verschlechtert. Alternativ dazu kann ein Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem die Breite des in Serie geschalteten Spalts 4 verringert werden kann. jedoch besteht in einem solchen Fall die Möglichkeit, daß der in Serie geschaltete Spalt 4 durch einen durch das Umschalten des Überlastschalters erzeugten Umschalt- Entladungsstromstoß in Überschlagsverbindung gebracht wird.
- Es wäre wünschenswert, einen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstand mit hervorragender Unterbrechungseigenschaft für Folgestrom, begrenzter Spannung bei großer Stromfläche, Blitzschlag-Entladestrom-Beständigkeit, Schalt-Entladestrom- Beständigkeit und elektrischer Lebensdauer bereitzustellen, bei dem die Länge des Strombegrenzungselementabschnitts des einen Spalt aufweisenden Blitzableiters beschränkt sein kann.
- Weiters wäre es wünschenswert, einen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstand bereitzustellen, der eine hervorragende Isolationskoordinationseigenschaft mit der Schutzarmatur aufweist.
- In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstand zur Verwendung bei einem einen Spalt aufweisenden Blitzableiter bereit, der eine Zusammensetzung aufweist, die
- (1) 0,5-1,2 Mol-% Wismutoxid, berechnet als Bi&sub2;O&sub3;,
- (2) 0,3-1,5 Mol-% Kobaltoxid, berechnet als Co&sub2;O&sub3;,
- (3) 0,2-0,8 Mol-% Manganoxid, berechnet als MnO&sub2;,
- (4) 0,5-1,5 Mol-% Antimonoxid, berechnet als Sb&sub2;O&sub3;,
- (5) 0,1-1,5 Mol-% Chromoxid, berechnet als Cr&sub2;O&sub3;,
- (6) 0,6-2,0 Mol-% Siliziumoxid, berechnet als SiO&sub2;,
- (7) 0,8-2,5 Mol-% Nickeloxid, berechnet als NiO,
- (8) 0,004-0,04 Mol-% Aluminiumoxid berechnet als Al&sub2;O&sub3;,
- (9) 0,0001-0,05 Mol-% Boroxid, berechnet als B&sub2;O&sub3;,
- (10) 0,001-0,05 Mol-% Silberoxid, berechnet als Ag&sub2;O, enthält, wobei
- (11) der Rest im wesentlichen Zinkoxid ist, wobei der Widerstand aufweist:
- (12) eine Grenzspannung von 250-350 V/mm bei einer Stromdichte von 0,1 A/cm², berechnet pro Dickeneinheit des gesinterten Widerstandes,
- (13) ein Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA von 1,2-1,7 bei Stromdichten von 0,1 A/cm² und 0,1 mA/cm², und
- (14) eine Verminderungsrate der Grenzspannung von nicht mehr als 3% bei einer Stromdichte von 0,1 A/cm² vor und nach dem zweimaligen Anlegen eines Überspannungs- bzw. Blitzschlag-Stromstoßes, 4/10 µs Wellenform, von 5 KA/cm² pro Oberflächeneinheit.
- In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines nichtlinear spannungsabhängigen Widerstands zur Verwendung bei einem einen Spalt aufweisenden Blitzableiter bereitgestellt, umfassend i) das Ausbilden eines Grünkörpers des nichtlinear spannungsabhängigen Widerstands, der eine Zusammensetzung aufweist, die enthält:
- (1) 0,5-1,2 Mol-% Wismutoxid, berechnet als Bi&sub2;O&sub3;,
- (2) 0,3-1,5 Mol-% Kobaltoxid, berechnet als Co&sub2;O&sub3;,
- (3) 0,2-0,8 Mol-% Manganoxid, berechnet als MnO&sub2;,
- (4) 0,5-1,5 Mol-% Antimonoxid, berechnet als Sb&sub2;O&sub3;,
- (5) 0,1-1,5 Mol-% Chromoxid, berechnet als Cr&sub2;O&sub3;,
- (6) 0,6-2,0 Mol-% Siliziumoxid, berechnet als SiO&sub2;,
- (7) 0,8-2,5 Mol-% Nickeloxid, berechnet als NiO,
- (8) 0,004-0,04 Mol-% Aluminiumoxid, berechnet als Al&sub2;O&sub3;,
- (9) 0,0001-0,05 Mol-% Boroxid, berechnet als B&sub2;O&sub3;, und
- (10) 0,001-0,05 Mol-% Silberoxid, berechnet als Ag&sub2;O, und
- (11) Rest Zinkoxid,
- ii) das Bilden des Grünkörpers durch Vermischen des Zinkoxids von (11) mit einer Lösung, die Aluminium in einer Menge enthält, das der Aluminiumoxidmenge von (8) entspricht, Sprühtrocknen des Gemisches, Kalzinieren des sprühgetrockneten Gemisches, Granulieren des kalzinierten Gemisches und der anderen zugegebenen Metalloxide und Formen,
- iii) Brennen bei 1.130-1.240ºC und
- iv) Wärmebehandlung bei 530-900ºC für zumindest 2 Stunden.
- Um die Länge des Strombegrenzungselementabschnitts zu kürzen, haben die Erfinder des vorliegenden Anmeldungsgegenstandes die folgenden beiden Vorgangsweisen eingesetzt.
- Die erste Vorgangweise besteht darin, den maximalen Strom zu erhöhen, der durch das Element des Strombegrenzungselementabschnitts fließt, wenn eine Nennspannung darauf von 0,1 mA bis 0,1 A pro Oberflächeneinheit (cm²) des Elements angelegt wird. Obwohl bei der Konstruktion herkömmlicher Blitzableiter ein maximaler Strom von 0,1 mA angenommen wird, wird der maximale Strom gemäß vorliegender Erfindung bis auf 0,1 A erhöht, sodaß eine Verringerung der Anzahl der Elemente des Strombegrenzungselementabschnitts vorgenommen werden kann. Eine weitere Erhöhung des Maximalstroms über 0,1 A ist unmöglich, da eine solche Steigerung des Maximalstroms die ünterbrechungseigenschaft des Folgestroms des Widerstandselements verschlechtert.
- Wenn der Maximalstrom von 0,1 mA bis auf 0,1 A gesteigert wird, sollte hinreichend darauf geachtet werden, die Minderung der Grenzspannung nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes zu verhindern. Der Grund dafür ist, daß eine Minderung der Grenzspannung negative Auswirkungen auf die dynamische Strom- Unterbrechungseigenschaft und die elektrische Lebensdauer des Widerstandselements nach sich zieht und solche negativen Wirkungen in einem größeren Ausmaß von der Minderung der Grenzspannung V0,1A/cm² (nachstehend mit V0,1A abgekürzt) bei der Stromdichte von 0,1A/cm² beeinflußt werden als durch eine Minderung der Grenzspannung V0,1mA/cm² (nachstehend mit V0,1mA abgekürzt) bei der Stromdichte von 0,1 mA/cm², wie deutlich aus der charakteristischen Spannung-Strom-Eigenschaft des Widerstandselements von Fig. 2 zu erkennen. Daher muß, obwohl etwa 10% der Minderung der Grenzspannung, die durch das Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes verursacht wird, beim herkömmlichen Widerstandselement zulässig war, die durch das Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes verursachte Minderung der Grenzspannung gemäß vorliegender Erfindung auf nicht über 3% gedrückt werden, weil das Widerstandselement gemäß vorliegender Erfindung ansonsten in der Praxis nicht verwendet werden kann.
- Der Blitzschlag-Stromstoß, der die Minderung der Grenzspannung nach sich zieht, wird aufgrund der Beeinträchtigung der charakteristischen Eigenschaft nach zweimaligem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes mit einer Stromdichte von 5 kA/cm² (4/10 µs Wellenform) beurteilt. Der Grund dafür ist, daß Blitzableiter im allgemeinen so konstruiert sind, daß der obige Strom zweimal angelegt wird.
- Die zweite Vorgangsweise besteht nun darin, die Grenzspannung V0,1A des Elements im Strombegrenzungselementabschn itt anzuheben. Die Verringerung der Anzahl der Elemente im Strombegrenzungsabschnitt kann ebenfalls durch Anheben der Grenzspannung V0,1A erzielt werden. Wenn die Grenzspannung V0,1A jedoch 350 V/mm übersteigt, wird die Blitzschlag-Entladestrom-Beständigkeit des Widerstandselements verschlechtert und die elektrische lebensdauer verkürzt. Üblicherweise wird an die einen Spalt aufweisenden Blitzableiter-Isolatoren nicht immer am Strombegrenzungselementabschnitt ein elektrischer Strom angelegt, sodaß ihre elektrische Lebensdauer üblicherweise nicht berücksichtigt wird. Gemäß vorliegender Erfindung muß die elektrische Lebensdauer jedoch berücksichtigt werden, weil der in Serie geschaltete Spalt 4 gelegentlich durch (herabfallende) Vogelexkremente verstopft wird, sodaß er einen elektrischen Strom durchläßt.
- Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen bezuggenommen, in denen:
- Fig. 1 eine schematische erklärende Darstellung eines einen Spalt aufweisenden Blitzableiters mit einer Schutzarmatur zur Verwendung bei einem Stromversorgungsmast ist; und
- Fig. 2 ein charakteristischer Graph der charakteristischen Spannung-Strom-Eigenschaften eines herkömmlichen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstands und eines Beispiels für den nichtlinear spannungsabhängigen Widerstand gemäß vorliegender Erfindung ist.
- Bezugszahlen in den Zeichnungen:
- 1.... Schutzarmatur
- 2.... Isolatorvorrichtung
- 3.... Strombegrenzungselementabschnitt
- 4.... in Serie geschalteter Spalt
- Nachstehend werden verschiedene technische Merkmale detaillierter erklärt.
- Wismutoxid wird in einer Menge von 0,5-1,2 Mol-%, vorzugsweise 0,6-0,9 Mol-%, berechnet als Bi&sub2;O&sub3;, verwendet. Bi&sub2;O&sub3; bildet eine Korngrenzschicht in ZnO-Körnern und ist ein wichtiges Zugabemittel, von dem angenommen wird, daß es an der Bildung einer Schottky-Barriere beteiligt ist, die damit in Zusammenhang steht, daß der nichtlinear spannungsabhängige Widerstands eine charakteristische Eigenschaft aufweist.
- Wenn die Menge an Bi&sub2;O&sub3; kleiner als 0,5 Mol-% ist, wird die Blitzschlag- Entladungsstrom-Beständigkeit verschlechtert. Wenn sie jedoch 1,2 Mol-% übersteigt, wird die Minderungsrate (nachstehend mit ΔV0,1A abgekürzt) der Grenzspannung (V0,1A/cm²) nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes erhöht.
- Kobaltoxid und Manganoxid werden, als Co&sub2;O&sub3; und MnO&sub2; berechnet, in einer Menge von 0,3-1,5 Mol-%, vorzugsweise 0,5-1,2 Mol-% für Co&sub2;O&sub3; und 0,2-0,8 Mol-%, vorzugsweise 0,3-0,7 Mol-% für MnO&sub2; verwendet. Co&sub2;O&sub3; und MnO&sub2; sind in einer Teilmenge in ZnO-Körnern als Feststoff gelöst und in einer Teilmenge in der Korngrenzschicht ausgefällt, um die Höhe der Schottky-Barriere des Widerstands anzuheben. Es wird auch angenommen, daß sie an der Stabilisierung der Schottky- Barriere beteiligt sind. Wenn die Menge an Co&sub2;O&sub3; geringer als 0,3 Mol-% ist, wird ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes erhöht, während, wenn sie 1,5 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A auch nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes ebenfalls erhöht wird. Wenn die Menge an MnO&sub2; geringer als 0,2 Mol-% ist, wird die elektrische Lebensdauer des Widerstands verkürzt, während, wenn sie 0,8 Mol-% übersteigt, die elektrische Lebensdauer ebenfalls verkürzt wird.
- Antimonoxid und Chromoxid werdei, als Sb&sub2;O&sub3; und Cr&sub2;O&sub3; berechnet, in einer Menge von 0,5-1,5 Mol-%, vorzugsweise 0,8-1,2 Mol-% für Sb&sub2;O&sub3; und 0,1-1,5 Mol-%, vorzugsweise 0,3-1,0 Mol-% für Cr&sub2;O&sub3; verwendet. Sb&sub2;O&sub3; und Cr&sub2;O&sub3; reagieren mit ZnO, um Spinellphasen zu bilden, wodurch das Wachstum ungewöhnlicher Körner von ZnO- Körnern verhindert wird, sodaß die Homogenität des Sinterkörpers verbessert wird.
- Wenn die Menge an Sb&sub2;O&sub3; geringer als 0,5 Mol-% ist, wird ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes beeinträchtigt, während, wenn sie 1,5 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A auch nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes ebenfalls beeinträchtigt wird, und die Umschalt-Entladestrom-Beständigkeit und die Blitzschlag-Entladestrom- Beständigkeit schlecht werden. Wenn die Menge an Cr&sub2;O&sub3; geringer als 0,1 Mol-% ist, wird ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes beeinträchtigt, während, wenn sie 1,5 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A auch nach dem Anlegen eines Blitzschlag- Stromstoßes ebenfalls beeinträchtigt wi rd.
- Siliziumoxid wird in einer Menge von 0,6-2,0 Mol-%, vorzugsweise 0,7-1,4 Mol-%, berechnet als SiO&sub2;, verwendet. SiO&sub2; wird in der Korngrenzschicht ausgefällt, um das Wachstum von ZnO-Körnern zu verhindern. Wenn amorphe Silika verwendet wird, hat das die vorteilhaften Wirkungen, daß eine verbesserte Reaktivität erreicht und somit die charakteristische Eigenschaft des Widerstands verbessert wird. Wenn die Menge an SiO&sub2; geringer als 0,6 Mol-% ist, wird die Blitzschlag-Entladungsstromstoß-Beständigkeit verschlechtert, während, wenn sie 2,0 Mol-% übersteigt, die Blitzschlag- Entladungsstrom-Beständigkeit verschlechtert wird und ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes vermindert wird.
- Nickeloxid wird in einer Menge von 0,8-2,5 Mol-%, vorzugsweise 1,0-1,5 Mol-%, berechnet als NiO, verwendet. Die Zugabe von NiO verbessert wirksam ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes sowie ein Grenzspannungsverhältnis V5kA/cm²/V0,1A/cm² (nachstehend mit V5kA/ V0,1A abgekürzt) bei großer Stromfläche. Wenn die Menge an NiO geringer als 0,8 Mol-% ist, werden ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes und das Grenzspannungsverhältnis V5kA/V0,1A bei großer Stromfäche nicht verbessert, während, wenn sie 1,5 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes umgekehrt vermindert wird und die Umschalt-Entladungsstrom-Beständigkeit beeinträchtigt wird.
- Aluminiumoxid wird in einer Menge von 0,004-0,04 Mol-%, vorzugsweise 0,006-0,02 Mol-%, berechnet als Al&sub2;O&sub3;, verwendet. Al&sub2;O&sub3; hat die Funktion, als Feststoff gelöst in ZnO vorzuliegen, um den Widerstand von ZnO-Körnern zu verrringern, wodurch das Grenzspannungsverhältnis V5kA/V0,1A bei großer Stromfläche verringert wird. Es hat auch die Funktion die charakteristische V-I-Eigenschaft (insbesondere V0,1A/V0,1mA) bei winziger Stromfläche zu verringern und die Dielektrizitätskonstante zu verbessern. Wenn jedoch die Zugabemenge von Al&sub2;O&sub3; erhöht wird, wird ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes verringert. Wenn die Menge an Al&sub2;O&sub3; geringer als 0,004 Mol-% ist, wird das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA geringer als 1,2, und die Funktion der Verbesserung des Grenzspannungsverhältnisses bei großer Stromfläche kann nicht ausgeübt werden. Wenn die Menge an Al&sub2;O&sub3; 0,04 Mol-% übersteigt, und wenn das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA 1,7 übersteigt, verläuft das Grenzspannungsverhältnis V5kA/V0,1A bei großer Stromfläche in Form einer flachen Kurve, die einen Maximalwert erreicht, und die Blitzschlag-Entladungsstromstoß- Beständigkeit und ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes werden beeinträchtigt.
- Boroxid und Silberoxid, berechnet als B&sub2;O&sub3; und Ag&sub2;O, werden in einer Menge von 0,0001-0,05 Mol-%, vorzugsweise 0,001-0,03 Mol-% für B&sub2;O&sub3; und 0,001-0,05 Mol-%, vorzugsweise 0,002-0,03 Mol-% für Ag&sub2;O verwendet. Sowohl B&sub2;O&sub3; als auch Ag&sub2;O hat die Funktion, die Korngrenzschicht zu stabilisieren. (Vorzugsweise werden sie in Form eines Ag enthaltenden Wismutborsilikatglases zugegeben, sodaß die elektrische Lebensdauer verbessert werden kann. Das Glas kann andere Metalloxide, wie z.B. ZnO usw. enthalten.) Wenn die Menge an B&sub2;O&sub3; geringer als 0,0001 Mol-% ist, kann die Funktion von B&sub2;O&sub3;, die elektrische Lebensdauer zu verbessern, nicht gut erfüllt werden, während, wenn sie 0,05 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag- Stromstoßes vermindert wird. Wenn (he Menge an Ag&sub2;O geringer als 0,001 Mol-% ist, ist die Funktion von Ag&sub2;O, ΔV0,1A zu verbessern, klein, während, wenn sie 0,05 Mol-% übersteigt, ΔV0,1A umgekehrt vermindert wird.
- Der Grund, weshalb die Grenzspannung Volabei einer Stromdichte von 0,1 A/cm² mit 250-350 V/mm (vorzugsweise 260-310 V/mm) definiert ist, besteht darin, daß, wenn sie geringer als 250 V/mm ist, die angestrebte Minimierung des Strombegrenzungselementabschnitts nicht erreicht weden kann, und ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes vermindert wird, während, wenn sie 350 V/mm übersteigt, die Blitzschlag-Entladungsstrom-Beständigkeit beeinträchtigt wird, wie oben beschrieben. Aus diesem Grund wird der grüne Widerstandskörper mit der obigen Zusammensetzung bei 1.130-1.240º( gebrannt.
- Der Grund, weshalb die Verminderungsrate der Grenzspannung ΔV0,1A (nach dem zweimaligen Anlegen eines Stroms mit einer Wellenform von 4/10 µs bei einer Stromdichte von 5 kA/cm²) mit nicht mehr als 3% (vorzugsweise nicht mehr als 1 %) definiert ist, besteht darin, daß, wenn ΔV0,1A 3% übersteigt, die Unterbrechungseigenschaft des Folgestroms und die elektrische Lebensdauer des Widerstands beeinträchtigt werden und somit eine Konstruktion von Blitzableitern unter der Annahme, daß ein maximaler Strom, der durch das Widerstandselement fließt, wenn eine Nennspannung von 0,1 A/cm² angelegt wird (nachstehend mit "Konstruktion von V0,1A" abgekürzt), unmöglich wird.
- Damit die Minderungsrate der Grenzspannung ΔV0,1A nicht mehr als 3% beträgt, wird der grüne Widerstandskörper mit der obigen Zusammensetzung (1) bei 530-900ºC vorzugsweise zumindest 2 Stunden lang (mehr bevorzugt zumindest 5 Stunden lang) wärmebehandelt, wobei die Menge an Al&sub2;O&sub3; in der Zusammensetzung nicht mehr als 0,04 Mol-% beträgt, (2) Kalzinieren von Al und ZnO bei 500-1.000ºC, vorzugsweise 600-900ºC, durchgeführt.
- Damit die Verminderungsrate der Grenzspannung ΔV0,1A nicht mehr als 1% beträgt, wird der grüne Widerstandskörper mit der obengenannten Zusammensetzung (1) bei 550-850ºC vorzugsweise zumindest 2 Stunden lang (mehr bevorzugt zumindest 5 Stunden lang) wärmebehandelt, wobei die Menge an Al&sub2;O&sub3; in der Zusammensetzung nicht mehr als 0,02 Mol-% beträgt, (2) Kalzinieren von Al und ZnO bei 500-1.000ºC, vorzugsweise 600-900ºC, durchgeführt, und (3) das kalzinierte Produkt aus Al und ZnO und die anderen Metalloxide in einer Mahlanlage feingemahlen und vermischt. Durch Mischen in der Mahlaniage werden ZnO, das Al als Feststoff gelöst enthält, und die verbleibenden Metalloxide gleichmäßig vermischt und dispergiert, sodaß die Homogenität des Widerstandselements verbessert wird, um gute elektrische Eigenschaften zu erreichen. Insbesondere die Verminderung der Grenzspannung nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes wird verbessert.
- Der Grund dafür, weshalb das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA mit 1,2-1,7 (vorzugsweise 1,3-1,5) definiert ist, besteht darin, daß, wenn V0,1A/V0,1mA kleiner als 1,2 ist, ein elektrischer Strom bei winziger Stromfläche kaum fließen kann, sodaß ein übermäßig großer Blitzschlag-Stromstoß beim Einschlagen eines Blitzes nicht ganz gewiß mit dem in Serie geschalteten Spalt des einen Spalt aufweisenden Blitzableiters in Überschlagsverbindung gebracht werden kann und somit die lsolationskoordinationseigenschaft mit der Schutzarmatur schlecht wird. Wenn es das Grenzspannungsverhältnis hingegen 1,7 übersteigt, fließt, obwohl die Isolationskoordinationseigenschaft mit der Schutzarmatur gut ist, in Fällen, in denen der in Serie geschaltete Spalt des einen Spalt aufweisenden Blitzableiters aufgrund von Vogelexkrementen oder dergleichen für einen langen Zeitraum elektrisch verbunden ist, ein übermäßig großer Strom, sodaß thermische Deregulierung des Widerstandselements auftritt, wodurch das Widerstandselement zusammenbricht.
- Damit das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA 1,2-1,7 beträgt, wird der grüne Widerstandskörper mit der obengenannten Zusammensetzung (1) bei 530-900ºC vorzugsweise zumindest 2 Stunden lang (mehr bevorzugt zumindest 5 Stunden lang) wärmebehandelt, wobei die Menge an Al&sub2;O&sub3; in der Zusammensetzung im Bereich von 0,004-0,04 Mol-% liegt, und die obige Behandlung (2) wird auf ähnliche Weise durchgeführt, wie oben beschrieben.
- Damit das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA 1,3-1,5 beträgt, wird der grüne Widerstandskärper mit der obengenannten Zusammensetzung (1) bei 550-580ºC vorzugsweise zumindest 2 Stunden lang (mehr bevorzugt zumindest 5 Stunden lang) wärmebehandelt, wobei die Menge an Al&sub2;O&sub3; in der Zusammensetzung im Bereich von 0,006-0,02 Mol-% liegt, und die obige Behandlung (2) wird auf ähnliche Weise durchgeführt, wie oben beschrieben.
- Üblicherweise ist die Wärmebehandlung bei 550-700ºC mehr vorzuziehen, weil die Umschalt-Entladestrom-Beständigkeit verbessert wird.
- Das Grenzspannungsverhältnis bei Stromdichten von 10 A/cm² und 0,1 A/cm² beträgt vorzugsweise 1,15-1,35, mehr bevorzugt 1,2-1,3. Wenn ein Verhältnis in diesem Bereich verwendet wird, wird die Lnterbrechungseigenschaft des Folgestroms weiter verbessert, ebenso wie die Umschaltentladestrom-Beständigkeit. Um das Verhältnis in diesen Bereich zu bringen, sollte die Menge an B&sub2;O&sub3; in der obengenannten Zusammensetzung im Bereich von 0,001-0,01 Mol-% liegen, und die Menge an Ag&sub2;O sollte im Bereich von 0,006-0,02 Mol-% liegen.
- Das Grenzspannungsverhältnis V5kA/V0,1A bei großer Stromfläche beträgt vorzugsweise nicht mehr als 2,3, insbesondere nicht mehr als 2,2. Wenn man das Verhältnis in diesem Bereich annimmt, kann die Länge des Strombegrenzungselementabschnitts weiter verkürzt werden, und auch die Blitzschlag-Entladungsstrom-Beständigkeit kann verbessert werden. Um das Verhältnis in diesen Bereich zu bringen, beträgt die Menge an Al&sub2;O&sub3; in der obengenannten Zusammensetzung vorzugsweise nicht weniger als 0,005 Mol-%, insbesondere nicht weniger als 0,007 Mol-%.
- Um einen nichtlinear spann ungsabhängigen Widerstandskörper als Ausführungsform der Erfindung zu erhalten, wird zunächst Kalzinierung von Al und ZnO durchgeführt. Genauer gesagt wird eine Lösung, (he zunächst eine gewünschte Aluminiummenge enthält, mit Zinkoxid vermischt, sprühgetrocknet, kalziniert, und das kalzinierte Produkt wird mit den anderen Metalloxiden der Zusammensetzung vermischt und auf die gleiche Weise wie beschrieben behandelt, wodurch das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA und ΔV0,1A nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes reguliert werden können, und die Blitzschlag-Entladungsstrom-Beständigkeit verbessert sowie die elektrische Lebensdauer und das Grenzspannungsverhältnis bei großer Stromfläche verbessert werden können.
- In einem solchen Fall können die folgenden Funktionen und Wirkungen erzielt werden.
- (1) Da Aluminium im Lösungszustand mit Zinkoxid vermischt wird, wird Aluminium in Zinkoxid in einer Größe im atomaren Bereich als Feststoff gelöst, sodaß die Homogenität des Widerstandskörpers verbessert werden kann und der Widerstand der Zinkoxidkörner stark verringert wird. Die Aluminiumlösung ist vorzugsweise eine wäßrige Lösung usw., beispielsweise von Nitratchlorid. Der Feststoffgehalt in der Mischlösung liegt vorzugsweise im Bereich von 50-75 Gew.-%.
- (2) Da die Mischlösung oder Aufschlämmung sprühgetrocknet wird, um Wasser auf einmal zu entfernen, kann ein getrocknetes Produkt mit einer gleichmäßigen Verteilung der Aluminiumkonzentration erhalten werden, sodaß die Homogenität des Widerstandskörpers verbessert werden kann. In diesem Fall ist ein langsames Trocknen des Gemisches in einer Wanne oder einem ähnlichen Behälter nicht vorzuziehen, weil es zu abschnittsweisen Zinkoxidkonzentrationsunterschieden in der Aluminiumlösung kommt. Die Temperatur beim Sprühtrocknen beträgt vorzugsweise 200-500ºC.
- (3) Durch Kalzinieren des getrockneten Pulvers wird Aluminium in den Zinkoxidkörnern gleichförmig und ausreichend als Feststoff gelöst. Bei herkömmlichen Verfahren wird Lösen von Aluminium als Feststoff in Zinkoxid durch Brennen eines Gemisches aus Aluminium, Zinkoxid und den anderen Metalloxiden bewirkt, sodaß Aluminium in Zinkoxid nicht ausreichend als Feststoff gelöst ist und in der Korngrenzschicht bleibt und somit die elektrische Lebensdauer, die Blitzschlag- Entladungsstrom-Beständigkeit und die Grenzspannung nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes negativ beeintlußt.
- Das Kalzinieren erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 500-1.000ºC, mehr bevorzugt 600-900ºC. Wenn die Temperatur geringer als 500ºC ist, kommt es nicht zum ausreichenden Lösen von Aluminium als Feststoff in Zinkoxid, während, wenn sie 1.000ºC übersteigt, das Sintern von Zinkoxid rasch abläuft.
- Konkreter erklärt werden zunächst eine Lösung, die eine gewünschte Aluminiummenge, z.B. eine wäßrige Aluminiumnitratlösung usw., ein Zinkoxid-Rohmaterial mit einer Korngröße von etwa 0,5 µm und ein gewünschtes Dispergiermittel usw. vermischt, und das resultierende Gemisch wird beispielsweise mit einem Sprühtrockner sprühgetrocknet, um ein getrocknetes Pulver zu erhalten. Das so erhaltene Pulver wird bei einer Temperatur von 500-1.000ºC vorzugsweise in einer oxidierenden Atmosphäre kalziniert, um ein Zinkoxid-Rohmaterial mit einer gewünschten Korngröße von vorzugsweise nicht mehr als 3 µm, mehr bevorzugt nicht mehr als 1 µm, zu erhalten.Das Zinkoxid-Rohmaterial wird vorzugsweise gemahlen. Dann wird das Zinkoxid-Rohmaterial mit einer gewünschten Menge Zugabemittel (den anderen Metalloxiden) vermischt, das aus Wismutoxid, Kobaltoxid, Manganoxid, Antimonoxid, Chromoxid, Siliziumoxid, Nickeloxid, Silberoxid und Boroxid usw. besteht, die in gewünschten Korngrößen vorbereitet werden. In diesem Fall können anstelle von Silberoxid und Boroxid Silbernitrat und Borsäure verwendet werden. Vorzugsweise wird anstelle von Silberoxid und Boroxid ein silberhältiges Wismutborsilikatglas verwendet. Dem Mischpulver aus diesen Rohmaterialien werden eine gewünschte Menge Bindemittel (vorzugsweise eine wäßrige Polyvinylalkohol-Lösung) und ein Dispergiermittel usw. zugegeben, in einer Dispergiermühle, vorzugsweise einer Mahlanlage, vermischt, um eine Aufschlämmung zu bilden, und mit einem Granulator, vorzugsweise mit einem Sprühtrockner, granuliert, um Granulat zu erhalten. Daraufhin wird aus dem Granulat unter einem Druck von 800-1.000 kg/cm² der gewünschte Formkörper gebildet. Der Formkörper wird mit einer Erwärmungs- oder Abkühlungsrate von 30-70ºC/h bei 800-1.000º für eine Haltezeit von 1-5 Stunden kalziniert, um einen kalzinierten Körper zu erhalten.
- Das Mischen in der Mahlanlage wird vorzugsweise unter Verwendung von Zirkondioxidkugeln als Mischmedlum, stabilisiertem Zirkondioxid als Rührarm und einem organischen Harz (vorzugsweise Nylonharz) als Auskleidung des Behälters durchgeführt, um die durch die Mahlanlage verursachte Verunreinigung des Gemisches zu minimieren. Vom Standpunkt des gleichmäßigen Mischens und der Mischeffizienz wird das Mischen vorzugsweise so gesteuert, daß die Temperatur der Aufschlämmung 40ºC nicht übersteigt, um Gelierung der Aufschlämmung zu verhindern, sodaß das Dispergieren und Mischen von Zinkoxid und den anderen Metalloxiden erleichtert wird. Die Dauer des Mischens beträgt vorzugsweise 1-10 Stunden, mehr bevorzugt 2-5 Stunden. Das Mischmedium Zirkondioxidkugeln kann aus Zirkondioxid bestehen, das mit Magnesiumoxid (MgO) oder Kalziumoxid (CaO) usw. stabilisiert ist, vorzugsweise wird für das Mischmedium jedoch mit Yttriumoxid (Y&sub2;O&sub3;) stabilisiertes Zirkondioxid verwendet.
- Vor dem Kalzinieren wird der Formkörper vorzugsweise mit einer Erwärmungs- oder Abkühlungsrate von 10-100ºC/h bei 400-600ºC 1-10 Stunden lang erwärmt, um das Bindemittel zu zerstreuen und zu entfernen, um einen entfetteten Körper zu erhalten. Gemäß vorliegender Erfindung ist mit "Grünkörper" der Formkörper, der entfettete Körper oder der kalzinierte Körper gemeint.
- Als nächstes wird an einer Seite des kalzinierten Körpers eine Seitenschicht mit hohem Widerstand ausgebildet. Für diesen Zweck wird einer gewünschten Menge Wismutoxid, Antimonoxid, Siliziumoxid und Zinkoxid usw. ein organisches Bindemittel, wie z.B. Ethylzellulose, Butylcarbitol, n-Butylacetat usw. zugegeben, um eine Mischpaste für die Seitenschicht mit hohem Widerstand herzustellen. Die Paste wird auf die Seite des kalzinierten Körpers bis zu einer Dicke von 60-300 µm aufgetragen. Alternativ dazu kann die Paste auf den Formkörper oder den entfetteten Körper aufgetragen werden. Dann wird der kalzinierte Körper mit der aufgetragenen Paste mit einer Erwärmungsoder Abkühlungsrate von 20-100ºC/h (vorzugsweise 30-60ºC/h) auf 1.130-1.240ºC gebrannt und 3-7 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten.
- Dann wird der gebrannte Körper mit einer Erwärmungs- oder Abkühlungsrate von nicht mehr als 200ºC/h bei 530-900ºC (vorzugsweise 550-850ºC) vorzugsweise zumindest 2 Stunden lang (mehr bevorzugt zumindest 5 Stunden lang) wärmebehandelt.
- Gemäß einem Aspekt kann gleichzeitig eine Glasschicht durch Wärmebehandlung auf der Seitenschicht mit hohem Widerstand ausgebildet werden, wobei eine Glaspaste, die aus einem Glaspulver und einem organischen Bindemittel, wie z.B. Ethylzellulose, Butylcarbitol oder n-Butylacetat usw besteht, bis zu einer Dicke von 100-300 µm auf die Seitenschicht mit hohem Widerstand aufgetragen wird und sie mit einer Erwärmungs- oder Abkühlungsrate von nicht mehr als 200ºC/h bei 530-900ºC für eine Haltezeit von zumindest 2 Stunden an Luft wärmebehandelt wird.
- Daraufhin werden beide Endflächen des so erhaltenen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstandskörpers mit einem Poliermaterial, wie z.B. einem Diamant usw. mit Meshwerten Nr. 400-2.000 unter Verwendung von Wasser oder Öl poliert. Dann werden die polierten Endflächen abgespült, um das Polierermaterial und dergleichen zu entfernen, und beispielsweise durch thermisches Schmelzsprühen mit Elektroden z.B. aus Aluminium versehen, um einen nichtlinear spannungsabhängigen Widerstandskörper zu erhalten.
- Der Zusammensetzung kann je nach einem beabsichtigten Verwendungszweck des nichtlinear spannungsabhängigen Widerstands ein anderes Material als die obengenannte erfindungsgemäße Zusammensetzung zugegeben werden, wenn ein solches Material die Wirkungen des Widerstands nicht wesentlich beeinträchtigt.
- Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele detaillierter erklärt.
- Grünkörper mit Zusammensetzungen, wie in nachstehender Tabelle 1 gezeigt, werden bei den in Tabelle 1 ersichtlichen Herstellungsbedingungen behandelt, um nichtlinear spannungsabhängige Widerstandskörper mit einer Größe von 47 mm Durchmesser x 22,5 mm Höhe der Beispiele 1-61 und Vergleichsbeispiele 1-34 herzustellen. Die charakteristischen Eigenschaften dieser Widerstände sind in Tabelle 1 ersichtlich.
- Bei den in Tabelle 1 ersichtlichen Zusammensetzungen der nichtlinear spannungsabhängigen Widerstandskörper wird amorphe Silika verwendet, und B&sub2;O&sub3; und Ag&sub2;O werden nach dem Vitrifizieren verwendet.
- Das Kalzinieren von Al und ZnO wird unter Verwendung und Mischung einer wäßrigen Lösung aus Aluminiumnitrat und Zinkoxid durchgeführt, wobei das Gemisch bei 300ºC sprühgetrocknet wird und das sprühgetrocknete Gemisch bei 700ºC kalziniert wird. Die kalzinierten Produkte werden in einer Topfmühle usw. auf einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1 µm pulverisiert.
- Das Mischen von ZnO und der anderen Metalloxide wird hauptsächlich 3 Stunden lang unter Verwendung von mit Yttriumoxid stabilisierten Zirkondioxidkugeln in einer Mahlanlage durchgeführt. Wenn keine Mahlanlage verwendet wird, erfolgt das dreistündige Mischen unter Verwendung einer Dispergiermühle.
- Das Brennen wird bei den in Tabelle 1 ersichtlichen Temperaturen für eine Verweilzeit von 5 Stunden durchgeführt.
- Die Wärmebehandlung wird bei den in Tabelle 1 ersichtlichen Temperaturen für eine Verweilzeit von 5 Stunden durchgeführt, mit Ausnahme einer Haltezeit von 2 Stunden für die Beispiele 5, 14, 24 und 38.
- Was die charakteristischen elektrischen Eigenschaften betrifft, werden eine Grenzspannung (ausgedrückt durch V0,1A, die Einheit ist V/mm), ein Grenzspannungsverhältnis (ausgedrückt durch V0,1A/V0,1mA), eine Verminderungsrate der Grenzspannung vor und nach dem zweimaligen Anlegen (in einem Intervall von 5 Minuten) eines Blitzschlag-Stromstoßes (4/10 µs Wellenform) von 5 kA/cm² (ausgedrückt durch ΔV0,1A , Einheit ist %), eine Blitzschlag-Entladungsstrom- Beständigkeit und eine elektrische Lebensdauer bewertet.
- Die Blitzschlag-Entladungsstrom-Beständigkeit ist eine Beständigkeit gegen zweimaliges Anlegen eines Stromstoßes mit einer elektrischen Wellenform von 4/10 µs und wird durch einen Energiewert (berechnet durch Strom x Spannung x Anwendungszeit, bereinigter Wert, Einheit kJ)) ausgedrückt. Wenn die Blitzschlag-Entladungsstrom- Beständigkeit mit einem Stromwert bewertet wird, ist ihre richtige Bewertung unmöglich, da eine an das Widerstandselement anzulegende Spannung mit der Zunahme von V0,1A des Widerstandselements höher wird und somit der Stromwert des Aushaltens eines Blitzschlag-Entladungsstroms einen niedrigen Wert annimmt.
- Die elektrische Lebensdauer wird mit einem Arrhenius-Piot berechnet. Widerstandselemente mit einer elektrischen Lebensdauer von zumindest einem jahr bei einer Stromanlegerate von 85% bei 40ºC sind mit einem Symbol O bezeichnet, und jene, die eine elektrische Lebensdauer von zumindest 10 Jahren bei einer Stromanlegerate von 85% bei 40ºC aufweisen, sind mit einem Symbol bezeichnet.
- Die erreichten Eigenschaften wurden durch die Größe der nichtlinear spannungsabhängigen Widerstandskörper nicht beeinflußt, und es wurden die gleichen Ergebnisse erzielt, wenn die Widerstandskörper eine Scheibenform mit einem Durchmesser von 70 mm aufweisen. Tabelle 1(a) Zusammensetzung des Grünkörpers (Mol-%) Herstellungsbedingung elektrische Eigenschaften Bewertigungsgegenstand Beispiel Kalzinieren von Al und ZnO Mischen in Mahlanlage Brennen (ºC) Wärmebehandlung (ºC) Stromstroß-Beständigkeit (KJ) elektrische Lebensdauer ja nein Tabelle 1(b) Zusammensetzung des Grünkörpers (Mol-%) Herstellungsbedingung elektrische Eigenschaften Bewertigungsgegenstand Beispiel Kalzinieren von Al und ZnO Mischen in Mahlanlage Brennen (ºC) Wärmebehandlung (ºC) Stromstroß-Beständigkeit (KJ) elektrische Lebensdauer ja nein Tabelle 1(c) Zusammensetzung des Grünkörpers (Mol-%) Herstellungsbedingung elektrische Eigenschaften Bewertigungsgegenstand Beispiel Kalzinieren von Al und ZnO Mischen in Mahlanlage Brennen (ºC) Wärmebehandlung (ºC) Stromstroß-Beständigkeit (KJ) elektrische Lebensdauer ja nein Tabelle 1(d) Zusammensetzung des Grünkörpers (Mol-%) Herstellungsbedingung elektrische Eigenschaften Bewertigungsgegenstand Vergleichsbeispiel Kalzinieren von Al und ZnO Mischen in Mahlanlage Brennen (ºC) Wärmebehandlung (ºC) Stromstroß-Beständigkeit (KJ) elektrische Lebensdauer ja nein Tabelle 1(e) Zusammensetzung des Grünkörpers (Mol-%) Herstellungsbedingung elektrische Eigenschaften Bwertigungsgegenstand Beispiel Kalzinieren von Al und ZnO Mischen in Mahlanlage Brennen (ºC) Wärmebehandlung (ºC) Stromstroß-Beständigkeit (KJ) elektrische Lebensdauer ja nein
- Bei Ausführungsformen der Erfindung können, wie beispielsweise in Fig. 2 ersichtlich, hervorragende charakteristische Spannung-Strom-Eigenschaften erzielt werden, indem die obengenannten Zusammensetzungen verwendet werden, Zinkoxid und Aluminium kalzin iert werden, der Grünkörper des nichtlinear spann ungsabhängigen Widerstands gebildet wird, der Grünkörper bei der obengenannten Temperatur gebrannt wird und der gebrannte Körper bei der hohen Temperatur wärmebehandelt wird.
- Darüberhinaus ist die Verminderungsrate der Grenzspannung (V0,1A) nach dem Anlegen eines Blitzschlag-Stromstoßes klein, sodaß es möglich wird, V0,1A des Widerstands für die Verwendung bei Blitzableitern auszulegen. Weiters ist auch die Grenzsspannung (V0,1A) hoch, sodaß eine Verkürzung der Länge des Strombegrenzungselementabschnitts des Blitzableiters erreicht werden kann. Die bevorzugte Verwendung einer Mahlanlage beim Mischen von Zinkoxid, worin Aluminium als Feststoff gelöst vorliegt, mit den anderen Metalloxiden kann die Verminderungsrate der oben beschriebenen Grenzspannung (V0,1A) weiter senken und die Länge des Strombegrenzungselementabschnitts weiter verkürzen.
- Weiters wird dadurch, daß das Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA einen Wert im obigen Bereich einnimmt, die charakteristische Spalt-Entladungsstrom-Eigenschaft verbessert, und die Isolationskoordinationseigenschaft mit der Schutzarmatur wird verbessert.
- Weiters sind sowohl die Unterbrechungseigenschaft des Folgestroms als auch die Blitzschlag-Entladungsstrom-Beständigkeit, die Umschalt-Entladestrom-Beständigkeit, die Grenzspannung bei großer Stromfläche und die elektrische Lebensdauer hervorragend, sodaß sich der Widerstand gemäß vorliegender Erfindung als nichtlinear spannungsabhängiger Widerstand ganz hervorragend zur Verwendung bei Blitzableitern mit Spalt eignet.
Claims (3)
1. Nichtlinear spannungsabhängiger Widerstand zur Verwendung bei einem einen
Luftspalt bzw. eine Funkenstrecke aufweisenden Überspannungs- bzw. Blitzableiter, der
eine Zusammensetzung aufweist, die
(1) 0,5-1,2 Mol-% Wismutoxid, berechnet als Bi&sub2;O&sub3;,
(2) 0,3-1,5 Mol-% Kobaltoxid, berechnet als Co&sub2;O&sub3;,
(3) 0,2-0,8 Mol-% Manganoxid, berechnet als MnO&sub2;,
(4) 0,5-1,5 Mol-% Antimonoxid, berechnet als Sb&sub2;O&sub3;,
(5) 0,1-1,5 Mol-% Chromoxid, berechnet als Cr&sub2;O&sub3;,
(6) 0,6-2,0 Mol-% Siliziumoxid, berechnet als SiO&sub2;,
(7) 0,8-2,5 Mol-% Nickeloxid, berechnet als NiO,
(8) 0,004-0,04 Mol-% Aluminiumoxid, berechnet als Al&sub2;O&sub3;,
(9) 0,0001-0,05 Mol-% Boroxid, berechnet als B&sub2;O&sub3;,
(10) 0,001-0,05 Mol-% Silberoxid, berechnet als Ag&sub2;O, und
(11) Rest Zinkoxid enthält,
wobei der Widerstand aufweist:
(12) eine Grenzspannung von 250-350 V/mm bei einer Stromdichte von 0,1 A/cm²,
berechnet pro Dickeneinheit des gesinterten Widerstandes,
(13) ein Grenzspannungsverhältnis V0,1A/V0,1mA von 1,2-1,7 bei Stromdichten von 0,1
A/cm² und 0,1 mA/cm², und
(14) eine Verminderungsrate der Grenzspannung von nicht mehr als 3% bei einer
Stromdichte von 0,1 A/cm² vor und nach dem zweimaligen Anlegen eines
Überspannungs- bzw. Blitzschlag-Stromstoßes, 4/10 µs Wellenform, von 5 KA/cm² pro
Oberflächeneinheit.
2. Einen Luftspalt bzw. eine Funkenstrecke aufweisender Überspannungs- bzw.
Blitzableiter, der einen nichtlinearen Widerstand nach Anspruch 1 umfaßt.
3. Verfahren zur Herstellung des nichtlinear spannungsabhängigen Widerstandes nach
Anspruch 1, zur Verwendung bei einem einen Luftspalt bzw. eine Funkenstrecke
aufweisenden Überspannungs- bzw. Blitzableiter, umfassend
i) das Ausbilden eines Grünkörpers des nichtlinear spannungsabhängigen Widerstands,
der eine Zusammensetzung aufweist, die enthält:
(1) 0,5-1,2 Mol-% Wismutoxid, berechnet als Bi&sub2;O&sub3;,
(2) 0,3-1,5 Mol-% Kobaltoxid, berechnet als Co&sub2;O&sub3;,
(3) 0,2-0,8 Mol-% Manganoxid, berechnet als MnO&sub2;,
(4) 0,5-1,5 Mol-% Antimonoxid, berechnet als Sb&sub2;O&sub3;,
(5) 0,1-1,5 Mol-% Chromoxid, berechnet als Cr&sub2;O&sub3;,
(6) 0,6-2,0 Mol-% Siliziumoxid, berechnet als SiO&sub2;,
(7) 0,8-2,5 Mol-% Nickeloxid, berechnet als NiO,
(8) 0,004-0,04 Mol-% Aluminiumoxid, berechnet als Al&sub2;O&sub3;,
(9) 0,0001-0,05 Mol-% Boroxid, berechnet als B&sub2;O&sub3;, und
(10) 0,001-0,05 Mol-% Silberoxid, berechnet als Ag&sub2;O, und
(11) Rest Zinkoxid,
ii) das Bilden des Grünkörpers dur(h Vermischen des Zinkoxids von (11) mit einer
Lösung, die Aluminium in einer Menge enthält, das der Aluminiumoxidmenge von (8)
entspricht, Sprühtrocknen des Gemisches, Kalzinieren des sprühgetrockneten
Gemisches, Granulieren des kalzinierten Gemisches und der anderen zugegebenen
Metalloxide und Formen,
iii) Brennen bei 1.130-1.240ºC und
iv) Wärmebehandlung bei 530-900ºC für zumindest 2 Stunden.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2217205A JP2572881B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | ギャップ付避雷器用電圧非直線抵抗体とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69116768D1 DE69116768D1 (de) | 1996-03-14 |
| DE69116768T2 true DE69116768T2 (de) | 1996-08-29 |
Family
ID=16700516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69116768T Expired - Lifetime DE69116768T2 (de) | 1990-08-20 | 1991-02-21 | Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand für Blitzableiter mit Funkenstrecke und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5107242A (de) |
| EP (1) | EP0472259B1 (de) |
| JP (1) | JP2572881B2 (de) |
| KR (1) | KR970005080B1 (de) |
| CA (1) | CA2041625C (de) |
| DE (1) | DE69116768T2 (de) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3493384B2 (ja) * | 1992-10-09 | 2004-02-03 | Ｔｄｋ株式会社 | 電圧非直線性抵抗素子およびその製造方法 |
| US5770113A (en) * | 1995-03-06 | 1998-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zinc oxide ceramics and method for producing the same |
| US5739742A (en) * | 1995-08-31 | 1998-04-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Zinc oxide ceramics and method for producing the same and zinc oxide varistors |
| US5807510A (en) * | 1995-09-07 | 1998-09-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electric resistance element exhibiting voltage nonlinearity characteristic and method of manufacturing the same |
| DE29615185U1 (de) * | 1996-08-22 | 1996-10-31 | Siemens AG, 80333 München | Hochspannungseinrichtung mit einem Überspannungsableiter |
| JPH11258281A (ja) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Toshiba Corp | 放電計数器 |
| JP2001307909A (ja) † | 2000-04-25 | 2001-11-02 | Toshiba Corp | 電流−電圧非直線抵抗体 |
| JP5208703B2 (ja) | 2008-12-04 | 2013-06-12 | 株式会社東芝 | 電流−電圧非直線抵抗体およびその製造方法 |
| EP2305622B1 (de) * | 2009-10-01 | 2015-08-12 | ABB Technology AG | Varistormaterial mit hoher Feldstärke-Festigkeit |
| CN101989477A (zh) * | 2010-09-28 | 2011-03-23 | 山东迅实电气有限公司 | 城市轨道交通接触网环电极避雷器 |
| CN102543335A (zh) * | 2012-01-04 | 2012-07-04 | 宿州市耐得电气设备有限公司 | 复合绝缘氧化锌避雷器 |
| CN102969066A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-13 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 涂敷无机/聚合物复合材料的输电导线及其制备方法 |
| WO2020019274A1 (zh) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 清华大学 | 氧化锌压敏电阻的优化方法 |
| CN111181143B (zh) * | 2020-02-18 | 2023-07-25 | 慈溪市万能电子有限公司 | 瞬变脉冲电压抑制器 |
| CN114664502B (zh) * | 2022-03-04 | 2024-06-14 | 南阳金牛电气有限公司 | 配网可控智能避雷器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2342172C3 (de) * | 1972-09-20 | 1979-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka (Japan) | Spannungsabhängiger Widerstand mit Zinkoxid als Hauptbestandteil |
| JPS5524247B2 (de) * | 1973-10-19 | 1980-06-27 | ||
| JPS5823921B2 (ja) * | 1978-02-10 | 1983-05-18 | 日本電気株式会社 | 電圧非直線抵抗器 |
| US4243622A (en) * | 1978-12-07 | 1981-01-06 | General Electric Company | Method for manufacturing zinc oxide varistors having reduced voltage drift |
| JPS5941285B2 (ja) * | 1979-11-27 | 1984-10-05 | 松下電器産業株式会社 | 電圧非直線抵抗素子とその製造方法 |
| AU524277B2 (en) * | 1979-11-27 | 1982-09-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sintered oxides voltage dependent resistor |
| JPS59117203A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-06 | 株式会社東芝 | 電圧電流非直線抵抗体 |
| JPS62237703A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
| JPH01228105A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
| JPH07105285B2 (ja) * | 1988-03-10 | 1995-11-13 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体 |
| JP2671133B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1997-10-29 | 松下電器産業株式会社 | 酸化亜鉛バリスタの製造方法 |
| DE68910621T2 (de) * | 1988-08-10 | 1994-05-19 | Ngk Insulators Ltd | Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände. |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2217205A patent/JP2572881B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-19 US US07/657,100 patent/US5107242A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-21 EP EP91301411A patent/EP0472259B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-21 DE DE69116768T patent/DE69116768T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-01 CA CA002041625A patent/CA2041625C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-02 KR KR1019910007120A patent/KR970005080B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2572881B2 (ja) | 1997-01-16 |
| EP0472259B1 (de) | 1996-01-31 |
| CA2041625C (en) | 1997-08-26 |
| KR920005185A (ko) | 1992-03-28 |
| DE69116768D1 (de) | 1996-03-14 |
| KR970005080B1 (ko) | 1997-04-12 |
| EP0472259A2 (de) | 1992-02-26 |
| JPH04100201A (ja) | 1992-04-02 |
| CA2041625A1 (en) | 1992-02-21 |
| US5107242A (en) | 1992-04-21 |
| EP0472259A3 (en) | 1992-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69116768T2 (de) | Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand für Blitzableiter mit Funkenstrecke und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE69611642T2 (de) | Zinkoxidkeramik, Verfahren zu deren Herstellung und Zinkoxidvaristoren | |
| DE2800495C2 (de) | Nichtlinearer Widerstand auf der Basis von Zinkoxid | |
| DE2450108C3 (de) | Verfahren zur Herstellung in sich selbst spannungsabhängiger Widerstände | |
| DE2365232A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines spannungsabhaengigen widerstands | |
| DE69116269T2 (de) | Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE69202345T2 (de) | Spannungsabhängiger, nichtlineare Widerstand. | |
| DE69021552T2 (de) | Zinkoxid-varistor, seine herstellung und zusammensetzung eines kristallisierten glases zur beschichtung. | |
| DE2432613A1 (de) | Zusammensetzung fuer einen spannungsvariablen metalloxyd-widerstand | |
| DE69632001T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Widerstandelements mit nichtlinearen spannungsabhängigen Eigenschaften | |
| DE69712977T2 (de) | Spannungsabhängiger nichtlinearer Widerstand, Herstellungsverfahren und Überspannungsschutzelement | |
| DE112012007277T5 (de) | Zinkoxid-basierter Varistor und Herstellungsverfahren | |
| DE2305728C3 (de) | Siebdruckfähige, zur Herstellung von elektrischen Schalteinrichtungen, insbesondere Heißleiterelementen, geeignete, an Luft einbrennbare, glashaltige Masse | |
| DE3888314T2 (de) | Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände. | |
| DE2910841A1 (de) | Spannungsabhaengiges widerstandsmaterial und verfahren zu dessen herstellung | |
| DE68910621T2 (de) | Nichtlineare spannungsabhängige Widerstände. | |
| DE68911556T2 (de) | Nichtlinear spannungsabhängiger Widerstand. | |
| DE2342172A1 (de) | Widerstaende mit nichtlinearer stromspannungskennlinie | |
| DE102009023846A1 (de) | Varistorkeramik, Vielschichtbauelement umfassend die Varistorkeramik, Herstellungsverfahren für die Varistorkeramik | |
| JP3254950B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体とその製造方法及び用途 | |
| DE2525053C2 (de) | Nichtlinearer Widerstandskörper aus Zinkoxid(Varistor) | |
| JP2572882B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体とその製造方法 | |
| JP2572884B2 (ja) | 電圧非直線抵抗体とその製造方法 | |
| DE2303333C2 (de) | Metalloxid-Varistor mit einem Gehalt an ZnO | |
| JPH02114603A (ja) | グレーズバリスタの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |