FR2485245A1 - VARISTOR WITH IMPROVED ZINC OXIDE AND SURGE PROTECTOR USING SUCH VARISTORS - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne l'emploi de varistances à l'oxyde de zinc dans les parafoudres utilisés dans les sousstations isolées au gaz. The present invention relates to the use of zinc oxide varistors in lightning arresters used in gas insulated substations.
Les brevets des Etats-Unis NO 2.936.703, 3.767.973 et 3.842.318 divulguent l'utiliaation de parafoudres dans les sous-stations isolées au gaz, caractérisée en ce que les parafoudres sont entourés d'un gainage de protection métallique mis à la terre. US Pat. Nos. 2,936,703, 3,767,973 and 3,842,318 disclose the use of lightning arresters in gas insulated substations, characterized in that the lightning arresters are surrounded by a metallic protective sheath put Earth.
Dans certaines sous-stations, l'enveloppe du parafoudre est mise en communication avec les canalisations de la sousstation de manière que le gaz isolant SF6 vienne au contact direct des varistances à l'oxyde de zinc à l'intérieur de l'enveloppe du parafoudre. L'emploi de varistances à l'oxyde de zinc dans un milieu ambiant non-oxydant tel que le gaz SF6 ou une huile minérale de transformateur, affecte défavorablement la stabilité thermique de ces varistances ainsi que le divulgue la spécification du brevet japonais NO 957.072 publié le 14 juin 1979. Le brevet japonais signale que des effets chimiques se produisant à la surface du pourtour de l'élément à l'oxyde de zinc lui enlèvent de l'oxygène, ce qui entraine une diminution de la résistance et se traduit par un accroissement correspondant du courant de la varistance vers la terre.Le brevet propose.l'addition d'une quantité de gaz contenant de I'oxygène et occupant de 10 à 30 % du volume de l'espace délimité par l'enveloppe du parafoudre. In some substations, the surge arrester casing is placed in communication with the substation pipes so that the insulating gas SF6 comes into direct contact with the zinc oxide varistors inside the surge arrester casing. . The use of zinc oxide varistors in a non-oxidizing ambient medium such as SF6 gas or a transformer mineral oil, adversely affects the thermal stability of these varistors as disclosed in the specification of Japanese patent NO 957.072 published June 14, 1979. The Japanese patent reports that chemical effects occurring on the surface of the circumference of the element with the oxide of zinc remove oxygen to him, which involves a reduction in resistance and results in a corresponding increase in the current from the varistor to earth. The patent proposes the addition of a quantity of gas containing oxygen and occupying from 10 to 30% of the volume of the space delimited by the envelope of the arrester.
On a découvert depuis lors que les milieux isolants nonoxydants utilisés dans les parafoudres des sous-stations dif tussent rapidement à travers la bague poreuse en céramique appliquée sur le pourtour des varistances à l'oxyde de zinc pour éviter les arcs électriques. Les liquides et gaz isolants employés diffusent rapidement à travers le revêtement poreux en céramique et provoquent la réaction décrite dans le brevet japonais précité.Les disques de varistance munis de la bague isolante en céramique, ayant présenté une instabilité indiquée par des pertes de puissance élevées dans des conditions d'essai accéléré, ont été retirées de l'essai et traitées de la manière suivante
- les bagues en céramique ont été enlevées avec précau tion et on a prélevé des couches d'cxyde de zinc de quelques microns du pourtour de chaque varistance. On a ensuite reconstitué une bague en appliquant une nouvelle couche de matériau céramique et soumis de nouveau les varistances à desessais de stabilité. la perte de puissance (en watts) constatée pour chaque disque a été aussi faible que pour les disques lors de l'essai initial mais a augmenté au bout de quelques centaines d'heures de manière si considérable qu'ils n'étaient plus utilisables comme varistances.It has since been discovered that the non-oxidizing insulating media used in the surge arresters of the substations diffuse rapidly through the porous ceramic ring applied on the periphery of the zinc oxide varistors to avoid electric arcs. The insulating liquids and gases used diffuse rapidly through the porous ceramic coating and cause the reaction described in the aforementioned Japanese patent. The varistor discs provided with the ceramic insulating ring, having exhibited instability indicated by high power losses in accelerated test conditions, were withdrawn from the test and processed as follows
- the ceramic rings were carefully removed and zinc oxide layers of a few microns were taken from the perimeter of each varistor. A ring was then reconstituted by applying a new layer of ceramic material and again subjecting the varistors to stability tests. the loss of power (in watts) noted for each disc was as low as for the discs during the initial test but increased after a few hundred hours so considerably that they were no longer usable as varistors.
La présente invention a pour objet un procédé et des moyens destinés à rendre les varistances à l'oxyde de zinc stables lorsqu'elles sont utilisées dans des atmosphères isolantes non-oxydantes. The subject of the present invention is a method and means intended to make the zinc oxide varistors stable when they are used in non-oxidizing insulating atmospheres.
L'invention comprend une bague isolante non perméable sur le pourtour des disques de varistance à l'oxyde de zinc, destinée à protéger ce pourtour contre les pertes de stabilité qui se produisent lorsque les disques sont utilisés en atmosphère non-oxydante. Une réalisation comprend un matériau en verre "basse température contenant plusieurs oxydes, noam- ment de l'oxyde de cuivre et d'autres oxydes comme les oxydes de Pb, zn, B et Si. D'autres 'réalisations font appel à des revêtements organiques imperméables aux gaz à température relativement élevée. The invention comprises an insulating ring which is not permeable on the periphery of the zinc oxide varistor discs, intended to protect this periphery against the losses of stability which occur when the discs are used in a non-oxidizing atmosphere. One embodiment includes a low temperature glass material containing multiple oxides, including copper oxide and other oxides such as Pb, Zn, B and Si oxides. Other embodiments involve coatings organic gas impermeable at relatively high temperature.
La suite de la description se réfère aux figures annexées qui représentent, respectivement
- Fig. 1, une vue de face, partiellement en coupe, d'un parafoudre compris dans une enceinte métallique isolée au gaz pour utilisation avec des varistances présentant la bague isolante imperméable au gaz de l'invention
- Fig. 2, une vue de dessus en perspective d'une varistance pour utilisation dans le parafoudre représenté sur la figure 1 ;
- Fig. 3, une représentation graphique de la perte de puissance (en watts) en fonction temps ; et
- Fig. 4, une vue de coté en coupe de la varistance de la figure 2 représentée dans une atmosphère de SF6.The following description refers to the appended figures which respectively represent
- Fig. 1, a front view, partially in section, of a surge arrester included in a metal enclosure insulated with gas for use with varistors having the insulating ring impermeable to gas of the invention
- Fig. 2, a perspective view from above of a varistor for use in the arrester shown in FIG. 1;
- Fig. 3, a graphical representation of the power loss (in watts) as a function of time; and
- Fig. 4, a side view in section of the varistor of FIG. 2 shown in an atmosphere of SF6.
La figure 1 représente un parafoudre 10 du type comprenant une enveloppe en porcelaine 11 enfermée dans une enceinte métallique 12 remplied'un gaz isolant tel que le SF6. Le pararoudre 10 contient plusieurs disques de varistance à l'oxyde de zinc 13 empilés sans intervalle de manière que chaque varistance individuelle soit électriquement en série avec les autres varistances de l'empilement. L'énergie électrique est amenée par une canalisation 14 passant dans un tube métallique 9 contenant aussi du SF6 gazeux. L'enveloppe en porcelaine 11 est d'ordinaire mise en communication avec l'enceinte métallique 12 de manière que le SF6 gazeux soit en équilibre à l'intérieur de llenvelopne en porcelaine il et de 1 'enceintemé- tallique 12. FIG. 1 represents a lightning arrester 10 of the type comprising a porcelain casing 11 enclosed in a metal enclosure 12 filled with an insulating gas such as SF6. The arrester 10 contains several zinc oxide varistor discs 13 stacked without intervals so that each individual varistor is electrically in series with the other varistors of the stack. The electrical energy is supplied by a pipe 14 passing through a metal tube 9 also containing gaseous SF6. The porcelain casing 11 is usually placed in communication with the metal enclosure 12 so that the gaseous SF6 is in equilibrium inside the porcelain casing 11 and the metallic enclosure 12.
La varistance 13 représentée sur la figure 2 comprend un disque en oxyde de zinc 8 revêtu sur les deux faces opposées d'une électrode métallique 14 et fretté d'une bague 15 en matériau imperméable aux gaz. Comme matériau disposant des propriétés requises d'imperméabilité aux gaz, -citons une composition de verre à bas point de fusion tel que celui qui est dé cris dans le brevet des Etats-Unis NO 3.959.543. Parfiles autres matériaux possibles imperméables aux gaz, on trouve des polymères organiques tels que le "Glyptal" qui est une marque de fabrique de la General Electric Company pour une résine alkyde synthétique préparée à partir de polyol et d'anhydride phtalique, ainsi qu'un-vernis de revêtement des conducteurs, au polyamide.imide (P.A.I.), tel que decrit dans les brevets des Etats-Unis NO 3.661.852 et 3.862.092. The varistor 13 shown in FIG. 2 comprises a zinc oxide disc 8 coated on the two opposite faces with a metal electrode 14 and hooped with a ring 15 made of gas-impermeable material. As a material having the required properties of impermeability to gases, let us quote a composition of glass with low melting point such as that described in the patent of the United States NO 3.959.543. Other possible gas-impermeable materials are organic polymers such as "Glyptal" which is a trademark of the General Electric Company for a synthetic alkyd resin prepared from polyol and phthalic anhydride, as well as a - varnish for coating the conductors, with polyamide.imide (PAI), as described in US patents NO 3,661,852 and 3,862,092.
La stabilité du disque deuaristance à l'oxyde de zinc est définie dans le présent brevet comme le taux de variation des pertes de puissance de la varistance (en watts) en fonction du temps lorsqu'une tension de varistance spécifiée est appliquée à ses bornes. Pour accélérer la perte de puissance en watts dans le temps, les varistances sont géné-lement testés autour de 1150C, étant donné que la- stabilité des disques décroît ra pidement quand la température augmente. En conséquence, un disque stable présentera une perte de puissance en watts de valeur sensiblement égale à celle de sa perte de puissance (en watts) initiale après plusieurs-centain-es d'heures d'utilisation à la température de 115 C. The stability of the zinc oxide resistance disc is defined in this patent as the rate of change of power losses of the varistor (in watts) as a function of time when a specified varistor voltage is applied across its terminals. To accelerate the loss of power in watts over time, the varistors are generally tested around 1150C, since the stability of the discs decreases rapidly when the temperature increases. Consequently, a stable disc will present a loss of power in watts of value substantially equal to that of its initial loss of power (in watts) after several hundred hours of use at a temperature of 115 C.
La figure 3 montre la relation qui existe entre la puis sance (en watts) perdue et le temps pour un certain nombre de disques à l'oxyde de zinc ayant deux bagues isolantes différentes et soumis à deux atmosphères différentes. Les varistance ces dotées de bagues en céramique et testés sous atmosphère de
SF6 sont représentés en A. Aux fins de comparaison, un même nombre de disques à 1'oxyde de zinc munis de bagues en cérami- que et soumis à l'atmosphère normale sont représentés en B.Figure 3 shows the relationship between the power lost (in watts) and time for a number of zinc oxide discs having two different insulating rings and subjected to two different atmospheres. The varistor with ceramic rings and tested under an atmosphere of
SF6 are shown in A. For comparison, the same number of zinc oxide discs fitted with ceramic rings and subjected to the normal atmosphere are shown in B.
La grande différence de stabilité que l'on peut voir entre varis tances munies de bagues en céramique semblables met clairement en évidence les effets néfastes de l'atmosphère de SF6 sur la stabilité des varistances. Les varistances réalisées suivant l'invention et munies d'une bague en verre imperméable aux gaz sont représentés en C comme ayant une très bonne sta bilité. Les varistances réalisées suivant les indications du brevet japonais précité, caractérisées en ce que 10 à 30 % du volume de l'espace de retenue dugaz est rempli d'un gaz contenant de l'oxygène, doivent aussi être stables. L'utilisation d'un gaz à teneur d'oxygène à l'intérieur d'une sous-station isolée au SF6 gazeux n'est pas une solution entièrement réalisable étant donné que l'oxygène peut perturber les propriétés d'isolement du gaz isolant.The large difference in stability that can be seen between varistors fitted with similar ceramic rings clearly highlights the harmful effects of the SF6 atmosphere on the stability of the varistors. The varistors produced according to the invention and provided with a gas-tight glass ring are shown in C as having very good stability. The varistors produced according to the indications of the aforementioned Japanese patent, characterized in that 10 to 30% of the volume of the gas holding space is filled with a gas containing oxygen, must also be stable. The use of an oxygen-content gas inside a gaseous SF6-insulated substation is not a fully feasible solution since oxygen can disturb the insulation properties of the insulating gas. .
L'utilisation d'autres gaz non-oxydants tels que l'argon et l'azote se traduit par l'instabilité des varistances à l'oxyde de zinc dotées de bagues en céramique au bout de quelques heures de fonctionnement. On a également déterminé que les varistances à bague en céramique deviennent instables lorsqu'on utilise de l'huile minérale et des fluides aux silicones.Les varistances avec bague en céramique placées dans une huile minérale ont présenté des accroissements de perte de puissance semblables à celles montrées en A avec le SF6 gazeux.- > es varistances ayant une bague enP.A.I. (polyamide~imide) doivent aussi, lorsqu'elles sont testées dans l'huile minérale ou le
SF6, montrer un accroissement de perte de puissance (en watts) semblable à celui du verre dans le SF6, représenté en C, par suite des propriétés d'imperméabilité du matériau au P.A.I. The use of other non-oxidizing gases such as argon and nitrogen results in the instability of the zinc oxide varistors provided with ceramic rings after a few hours of operation. It has also been determined that varistors with a ceramic ring become unstable when using mineral oil and silicone fluids. Varistors with a ceramic ring placed in mineral oil have shown similar power loss increases shown in A with gaseous SF6 .-> varistors having a ring in P..AI (polyamide ~ imide) must also, when tested in mineral oil or
SF6, show an increase in power loss (in watts) similar to that of glass in SF6, shown in C, due to the impermeability properties of the material at PAI
La figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une Varistan- ce à l'oxyde de zinc 13 placée dans une atmosphère de SF6 caractérisée en ce qu'un trajet d'arc 18 est représenté à travers la bague 15 entre les électrodes supérieure et inferieure 14. Figure 4 is an enlarged sectional view of a zinc oxide varistor 13 placed in an SF6 atmosphere characterized in that an arc path 18 is shown through the ring 15 between the upper electrodes and lower 14.
Dans certaines applications, où le matériel électrique est conçu pour être isole et refroidi, un hydrocarbure halogéné, tel qu'un hydrocarbure chloré ou fluoré, est utilisé pour satisfaire à la fois les conditions de refroidissement et d'isolement. On postule que les varistances à l'oxyde de zinc dotées de bagues isolantes en céramique e;L immergées dans un tel milieu se comportent de manière semblable à celle décrite en A dans la figure 3 pour une atmosphère de SF6. La raison exacte de l'instabilité qui se produit avec l'huile minérale et d'autres fluides et gaz non-oxydants n'est pas encore bien comprise.In some applications, where electrical equipment is designed to be insulated and cooled, a halogenated hydrocarbon, such as a chlorinated or fluorinated hydrocarbon, is used to satisfy both the cooling and isolation conditions. It is postulated that the zinc oxide varistors provided with ceramic insulating rings e; L immersed in such a medium behave similarly to that described in A in FIG. 3 for an atmosphere of SF6. The exact reason for the instability that occurs with mineral oil and other non-oxidizing fluids and gases is not yet fully understood.
L'addition de 10 % à 30 % en volume d'un gaz contenant de l'oxygène n'est pas réalisable avec l'huile ni avec les hydrocarbures chlorés ou fluorés qui sont d'ordinaire des liquides, étant donné que des poches de gaz pourraient se former et endommager le matériel électrique isolé.The addition of 10% to 30% by volume of an oxygen-containing gas cannot be carried out with oil or with chlorinated or fluorinated hydrocarbons which are usually liquids, since bags of gases could form and damage the insulated electrical equipment.
On a -constaté que les varistances munies d'une bague isolante en verre imperméable aux gaz, tels que décrits en C dans la figure 3, présentent une très bonne stabilité lorsqu'elles sont soumises à des essais accélérés de stabilité dans un mi- lieu d'huile minérale ou sous atmosphère de SF6, N2 ou d'argon. On estime que ces varistances seraient également stables sous atmosphère d'hydrocarbures chlorés ou fluorés. It has been found that the varistors provided with an insulating ring made of gas-impermeable glass, as described in C in FIG. 3, exhibit very good stability when they are subjected to accelerated stability tests in a medium. mineral oil or under an atmosphere of SF6, N2 or argon. It is estimated that these varistors would also be stable under an atmosphere of chlorinated or fluorinated hydrocarbons.
Comme décrit plus haut, la raison pour laquelle les disques de varistance à l'oxyde de zinc deviennent instables quand ils sont utilisés dans un milieu non-oxydant n'est pas bien comprise. Cependant, on a déterminé que l'instabilité se produit au voisinage du périmètre du disque recouvert par la bague 15 lorsque cette bague n'est pas imperméable aux gaz. As described above, the reason why zinc oxide varistor discs become unstable when used in a non-oxidizing medium is not well understood. However, it has been determined that instability occurs in the vicinity of the perimeter of the disc covered by the ring 15 when this ring is not impermeable to gases.
Des disques ayant présenté une instabilité lors des essais sous SF6, comme représenté en A dans la figure 3, ont été retirés de l'essai et leur bague en céramique a été-enlevée laissant voir le pourtour du disque à l'oxyde de zinc, d'une manière semblable à celle déjà décrite. Une couche de î'oxydede zinc de quelques microns aété enlevée sur le pourtour des disques par décapage au sable puis les disques ont été à nouveau frettés d'une bague constituée d'une nouvelle couche d'isolant en céramique. Au cours de nouveaux essais sous SF6, les disques ont reproduit sensiblement la même courbe que celle décrite'en A dans la figure 3 qui représente l'accroissement de la perte de puissance (en watts) en fonction du temps sous atmosphère de SF6.Théoriquement, il se pourrait que le fonctionnement des varistances en oxyde de zinc dans une atmosphère non-oxydante, provoque la réduction à un état d'oxydation moindre d'une partie du matériau d'addition à l'oxyde de zinc au voisinage du pourtour des disques et, de ce fait, les rende plus conducteurs.Discs having shown instability during tests under SF6, as shown at A in FIG. 3, were removed from the test and their ceramic ring was removed, showing the periphery of the zinc oxide disc, in a manner similar to that already described. A layer of zinc oxide of a few microns was removed on the periphery of the discs by sand blasting and then the discs were again shrunk with a ring made up of a new layer of ceramic insulator. During new tests under SF6, the discs reproduced substantially the same curve as that described in A in FIG. 3 which represents the increase in the loss of power (in watts) as a function of time under an atmosphere of SF6. , it may be that the operation of the zinc oxide varistors in a non-oxidizing atmosphere, causes the reduction to a lesser oxidation state of part of the zinc oxide addition material in the vicinity of the periphery of the discs and, as a result, makes them more conductive.
On n'est pas en mesure, à l'heure actuelle, de déterminer le mécanisme exact grâce auquel le revêtement isolant propose empêche le pourtour à l'oxyde de zinc de réagir avec les atmosphères non-oxydantes. Une explication possible serait le transport d'ions oxygène en provenance du revêtement isolant vers le bord du disque, afin de reconstituer l'oxyde de zinc ou d'autres additifs d'oxydes métalliques sur le bord devenant instable du fait de l'épuisement en atomes d'oxygène de sa surface pendant le fonctionnement de la varistance dans une atmosphère non-oxydante. Ceci est conforme aux explications données dans la spécification du brevet japonais, selon lesquelles l'addition d'une quantité significative d'oxygène ou d'un gaz contenant de l'oxygène à des diélectriques gazeux non-oxydants tels quelle SF6 améliore la stabilité des varistances en oxyde de zinc. At the present time, we are unable to determine the exact mechanism by which the proposed insulating coating prevents the perimeter of zinc oxide from reacting with non-oxidizing atmospheres. One possible explanation would be the transport of oxygen ions from the insulating coating to the edge of the disc, in order to reconstitute zinc oxide or other additives of metal oxides on the edge becoming unstable due to the exhaustion in oxygen atoms of its surface during the operation of the varistor in a non-oxidizing atmosphere. This is in accordance with the explanations given in the specification of the Japanese patent, according to which the addition of a significant amount of oxygen or of an oxygen-containing gas to non-oxidizing gaseous dielectrics such as SF6 improves the stability of zinc oxide varistors.
Une autre explication proposée pour le phénomène d'instabilité dont les varistances à l'oxyde de zinc font l'objet quand on les utilise dans une atmosphère non-oxydante, serait la réaction chimique qui peut se produire entre l'atmosphère et la surface d'oxyde de zinc. Une réaction chimique provoquerait la réduction partielle de la partie externe du matériau à l'oxyde de zinc à un état plus conducteur. L'état de plus grande conduction accroit les pertes de puissance (en watts) de la varistance et accélère le processus d'instabilité par le mécanisme de dérive thermique. L'application d'un matériau isolant organique qui soit stable à haute température et im- perméable aux gaz empêche l'interaction entre le matériau à oxyde de zinc et l'atmosphère non-oxydante. Des revêtements préparés à partir de vernis au P.A.I. (polyamide.imide) pour fils conducteurs, tels que ceux décrits dans les brevets des
Etats-Unis d'Amérique précités NO 3.661.852 -et 3.862.092., devraient aussi se traduire par une bonne stabilité des disques de varistances à l'oxyde de zinc lorsqu'ils sont utilisés dans des atmosphères non-oxydantes. Cependant, les vernis organiques de revêtement de conducteurs, stables à haute température, ne sont pas connus comme fournissant des ions oxygène comme cela se produit avec des verres à teneur en oxydes. La composition des vernis organiques de revêtement des conducteurs semblerait ne fournir qu'une barrière entre l'atmosphère non- oxydante et le matériau à l'oxyde de zinc.D'autres matériaux organiques tels que. les composés époxydes et silicones haute température se sont avérés inefficaces pour améliorer la sta bilité des varistances à l'oxyde de zinc quand on les a utilisés pour réaliser des bagues isolantes et testés sous atmosphère res non-oxydantes. Le matériau époxyde a même été à l'origine de problèmes d"instabilité des -varistances quand on l'a utilisé comme bague isolante sous atmosphère oxydante.Another explanation offered for the instability phenomenon to which the zinc oxide varistors are subjected when they are used in a non-oxidizing atmosphere, would be the chemical reaction which can take place between the atmosphere and the surface d 'zinc oxide. A chemical reaction would cause the outer portion of the zinc oxide material to be partially reduced to a more conductive state. The state of greater conduction increases the power losses (in watts) of the varistor and accelerates the process of instability by the mechanism of thermal drift. The application of an organic insulating material which is stable at high temperature and gas impermeable prevents interaction between the zinc oxide material and the non-oxidizing atmosphere. Coatings prepared from PAI varnish (polyamide.imide) for conductive wires, such as those described in the patents of
United States of America supra NO 3,661,852 -and 3,862,092., Should also result in good stability of the zinc oxide varistor discs when used in non-oxidizing atmospheres. However, organic conductive coating varnishes, stable at high temperature, are not known to provide oxygen ions as occurs with glasses with oxide content. The composition of organic conductive coating varnishes would appear to provide only a barrier between the non-oxidizing atmosphere and the zinc oxide material. Other organic materials such as. high temperature epoxy and silicone compounds have been shown to be ineffective in improving the stability of zinc oxide varistors when used to make insulating rings and tested in a non-oxidizing atmosphere. The epoxy material was even the cause of instability of the varistors when it was used as an insulating ring in an oxidizing atmosphere.
Bien que les varistances de 1 invention, munies de.bagues imperméables aux gaz, soient décrites de manière spécifique pour utilisation dans des parafoudres de sous-stations, ceci n'est fait qu'à titre d'exemple seulement. Les varistances de l'invention trouvent leur application partout où des milieux non-oxydants peuvent être utilisés. Although the varistors of the invention, provided with gas impermeable rings, are specifically described for use in surge arresters at substations, this is done by way of example only. The varistors of the invention find their application wherever non-oxidizing media can be used.
Claims (7)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147607A1 (en) * | 1983-12-22 | 1985-07-10 | BBC Brown Boveri AG | Zinc oxide varistor |
| EP1383142A1 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-21 | ABB Schweiz AG | Electric pluggable device, in particular an over-voltage arrester |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3334533A1 (en) * | 1983-09-23 | 1985-04-04 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Surge arrester |
| JPS60119705U (en) * | 1984-01-20 | 1985-08-13 | 岡谷電機産業株式会社 | surge absorption element |
| DE3405834A1 (en) * | 1984-02-17 | 1985-08-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Varistor consisting of a wafer of zinc-oxide material, which is semiconductive as a result of doping, and a method for producing this varistor |
| JP2001176703A (en) * | 1999-10-04 | 2001-06-29 | Toshiba Corp | Voltage nonlinear resistor and manufacturing method therefor |
| US20060152330A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Jong-Sung Kang | PTC current limiting device having molding part made of insulating material |
| EP3178098A4 (en) * | 2014-08-08 | 2018-06-06 | Dongguan Littelfuse Electronics, Co., Ltd. | Varistor having multilayer coating and fabrication method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3881766A (en) * | 1972-09-28 | 1975-05-06 | Siemens Ag | Voltage overload arrester for a high-voltage switching system |
| US3959543A (en) * | 1973-05-17 | 1976-05-25 | General Electric Company | Non-linear resistance surge arrester disc collar and glass composition thereof |
| NL7609482A (en) * | 1976-08-26 | 1978-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Varistor prepd. from zinc oxide - having polycrystalline high resistance surface layer contg. zinc silicate or antimonate |
| DE3026200A1 (en) * | 1979-07-13 | 1981-01-15 | Hitachi Ltd | NON-LINEAR RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
-
1981
- 1981-06-09 BR BR8103687A patent/BR8103687A/en unknown
- 1981-06-13 DE DE19813123552 patent/DE3123552A1/en not_active Withdrawn
- 1981-06-19 JP JP9406981A patent/JPS5728304A/en active Pending
- 1981-06-22 SE SE8103912A patent/SE8103912L/en not_active Application Discontinuation
- 1981-06-23 FR FR8112308A patent/FR2485245A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3881766A (en) * | 1972-09-28 | 1975-05-06 | Siemens Ag | Voltage overload arrester for a high-voltage switching system |
| US3959543A (en) * | 1973-05-17 | 1976-05-25 | General Electric Company | Non-linear resistance surge arrester disc collar and glass composition thereof |
| NL7609482A (en) * | 1976-08-26 | 1978-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Varistor prepd. from zinc oxide - having polycrystalline high resistance surface layer contg. zinc silicate or antimonate |
| DE3026200A1 (en) * | 1979-07-13 | 1981-01-15 | Hitachi Ltd | NON-LINEAR RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0147607A1 (en) * | 1983-12-22 | 1985-07-10 | BBC Brown Boveri AG | Zinc oxide varistor |
| EP1383142A1 (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-21 | ABB Schweiz AG | Electric pluggable device, in particular an over-voltage arrester |
| US7154726B2 (en) | 2002-07-15 | 2006-12-26 | Abb Schweiz Ag | Pluggable electrical apparatus, in particular surge arrester |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8103912L (en) | 1982-02-05 |
| JPS5728304A (en) | 1982-02-16 |
| DE3123552A1 (en) | 1982-04-15 |
| BR8103687A (en) | 1982-03-02 |
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