JP3461266B2

JP3461266B2 - 電力用抵抗体および電力用遮断器

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Publication number: JP3461266B2
Application number: JP20636497A
Authority: JP
Inventors: 基真今井; 直樹首藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 2003-10-27
Anticipated expiration: 2017-07-31
Also published as: JPH1154305A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高電圧装置、大容
量コンデンサの充放電装置等に用いられる固定抵抗器、
可変抵抗器、抵抗器アレーとして好適な電力用抵抗体お
よび前記電力用抵抗体を投入抵抗体として備えた電力用
遮断器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電力用抵抗体の材料には金属系
抵抗材料、金属酸化物系抵抗材料および非金属系抵抗材
料に大別される。これらの中で、金属酸化物系抵抗材料
は、他の材料に比べて耐熱性、耐電圧電流性および高電
気エネルギーを吸収するエネルギー耐量が高いという特
徴を有する。

【０００３】特開昭５８−１３９４０１号公報および特
開昭５９−２１７６６８号公報には、代表的な金属酸化
物系抵抗体が開示されている。特開昭５８−１３９４０
１号公報には、絶縁性の酸化アルミニウム結晶中に導電
性のカーボン粉末を分散させ、粘土で焼き固めた炭素粒
子分散型セラミック抵抗体が記載されている。特開昭５
９−２１７６６８号公報には、酸化アルミニウム、ムラ
イト、焼成粘土などの絶縁性無機材料粉末に炭素粉末お
よびバインダを添加し、混合、混練、加熱処理した材料
を原料として用いた炭素系電力用抵抗体が記載されてい
る。また、同公報には炭素粉末が０．１μｍ以下の微粉
末で、１．５〜５重量％含有することが記載されてい
る。また、特開昭５７−５２１０１号公報には酸化アル
ミニウムを主成分とし、他に酸化珪素、酸化マグネシウ
ム等の粘土材、さらに導電材としてカーボンを３〜１０
重量％含有する抵抗部材が記載されている。

【０００４】ところで、酸化アルミニウム粉末にカーボ
ン粉末を添加した焼結体の製造においては、通常、前記
酸化アルミニウムの焼結性が阻害される。このため、前
述した炭素粒子分散型セラミック抵抗体の製造において
は酸化アルミニウム粉末にカーボン粉末を添加し、さら
に前記酸化アルミニウムの焼結性を補うために粘土を加
えて焼結している。しかしながら、前記粘土の添加は単
に前記酸化アルミニウム粉末とカーボン粉末とを結合す
るに止まり、焼結性を向上させることができないため、
得られた抵抗体の気孔率は１０〜３０％と高く緻密性に
劣る。その結果、かかる方法により製造された炭素粒子
分散型セラミック抵抗体は次のような問題を生じる。

【０００５】すなわち、前記抵抗体を開閉時に発生する
サージを吸収したり、遮断容量を増加させる目的で遮断
接点と並列に接続される遮断器の投入抵抗体として用い
た場合、前記抵抗体の緻密性の低下に起因して、体積当
たりの熱容量が２Ｊ／ｃｍ³・Ｋ程度と小さくなる。こ
のため、サージ等のエネルギー吸収に伴う抵抗体の温度
上昇が著しくなる。しかも、通電時にカーボン粉末が気
孔内で放電して、貫通放電を起こす。したがって、前述
した炭素粒子分散型セラミック抵抗体が組み込まれた遮
断器は、前記抵抗体を格納するスペースが大きくなると
共に、信頼性の確保のために遮断容量を低く抑える必要
があった。

【０００６】さらに、前記抵抗体において１０³ Ω・ｃ
ｍを越える高い抵抗率を有する焼結体を製造する場合に
は、導電性を付与するカーボンの接続が僅かな数である
ため、製造条件の変動が顕著に反映され、所期目的の抵
抗率を有する焼結体を再現性よく得ることは必ずしも容
易ではなかった。

【０００７】一方、米国特許第４４１８３２７号明細書
には酸化アルミニウムにカーボンおよび焼結助材である
酸化マグネシウムを添加した抵抗体が記載されている。
しかしながら、このような組成にしても十分に緻密な焼
結体を有する抵抗体を得ることが容易ではない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来で
は、緻密でかつ均一性の高い焼結体を有する電力用抵抗
体を得ることが困難であった。また、このような抵抗体
を備えた電力用遮断器では特に緻密性の低下に伴って熱
容量の低下、温度上昇、貫通放電、格納スペースの増
大、遮断容量の低下などの諸問題を生じる。

【０００９】本発明は、緻密でかつ高い均一性を有し、
単位体積当たりの熱容量が大きく、適切かつ安定した電
気抵抗値を有し、さらにサージ吸収による抵抗値の経時
変化が小さい電力用抵抗体を提供しようとするものであ
る。本発明は、遮断容量が大きく、遮断性能の安定した
投入抵抗ユニットを備え、小型、高性能化を達成した電
力用遮断器を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる電力用抵
抗体は、酸化アルミニウムとカーボンとＦｅ₂ Ｏ₃ 換算
で０．０５〜５重量％の鉄とを含む焼結体であって、
（ａ）前記酸化アルミニウムを少なくとも含む第１領域
と、（ｂ）前記酸化アルミニウム、鉄および前記第１領
域より多いカーボンを含む第２領域とからなる：および
前記焼結体の対向する２つの面に形成され、前記第２領
域により互いに電気的に接続される一対の電極；を具備
することを特徴とするものである。

【００１１】本発明に係わる電力用遮断機は、電流経路
に配置される主開閉手段；前記電流経路に前記主開閉手
段に対して並列になるように接続され、前記主開閉手段
をＯＮさせる前にＯＮされる補助開閉手段；および前記
補助開閉手段に直列に接続され、酸化アルミニウムとカ
ーボンとＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で０．０５〜５重量％の鉄とを
含む焼結体の対向する面に電極をそれぞれ形成した抵抗
体が組み込まれた投入抵抗ユニットであって、前記焼結
体は前記酸化アルミニウムを少なくとも含む第１領域と
前記酸化アルミニウム、前記第１領域より多いカーボン
および鉄を含み、かつ前記一対の電極に繋がるように配
置された第２領域とからなる；を具備したことを特徴と
するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる電力用抵抗
体を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に
係わる電力用抵抗体を示す断面図、図２は図１の焼結体
の微構造を模式的に示す図である。

【００１３】抵抗体１は、円板状の焼結体２と、前記焼
結体２の円形両面に形成された一対の電極３と、前記焼
結体２の外周面に被覆された絶縁層４とから構成されて
いる。

【００１４】次に、前記焼結体２、電極３および絶縁層
４を詳細に説明する。ａ）焼結体２この焼結体２は、酸化アミニウムとカーボンとＦｅ₂ Ｏ
₃ 換算で０．０５〜５重量％の鉄とを含有する。

【００１５】前記焼結体２は、図２に示すようにカーボ
ン量が少ないかもしくはカーボンを含まず、かつ酸化ア
ルミニウムを含む第１領域５と、酸化アルミニウム、鉄
および前記第１領域より多いカーボンを含む第２領域６
とからなる。なお、前記第１領域５は鉄を含有しても、
含有しなくてもよい。前記第１領域５は、実質的に絶縁
性を示し、前記第２領域６は導電性を示す。前記焼結体
２において、前記第２領域６は３次元的なネットワーク
構造で互いに接続されていると共に、前記一対の電極３
に繋がるように配置されている。このような第２領域６
の接続状態および第２領域６自体の抵抗率により前記焼
結体２の抵抗値が制御される。

【００１６】ここで、前記酸化アルミニウムは前記焼結
体２に適切な抵抗値を付与するために配合される。前記
カーボンは、前記焼結体２の電気抵抗率を制御すると共
に前記焼結体２両面に配置された一対の電極３の電気的
導電を図るために配合される。前記鉄は、焼結助剤とし
て機能し、前記焼結体２、特に焼結性を低下させる要因
になるカーボン量が多い第２領域６、の緻密性を高める
作用を有する。

【００１７】前記焼結体２において、前記酸化アルミニ
ウムが粒子状で存在する第１領域と、前記酸化アルミニ
ウムが粒子状で、かつこれら粒子の粒界にカーボン粉末
および鉄が存在する第２領域とからなることがより好ま
しい。

【００１８】具体的には、前記第１領域５は図３に示す
ように平均粒径が比較的大きな酸化アルミニウム粒子７
からなる構成を有する。なお、図３に示す第１領域おい
て、酸化アルミニウム粒子の粒界に鉄（例えば酸化鉄の
形態）が存在しないが、第１領域は前記酸化アルミニウ
ム粒子の粒界に鉄（例えば酸化鉄の形態）が存在するこ
とを許容する。

【００１９】前記第２領域６は、例えば図４に示すよう
に平均粒径が比較的小さな酸化アルミニウム粒子８の粒
界に前記鉄（例えば酸化鉄の形態）９がそれら酸化アル
ミニウム粒子８の表面に位置するように存在し、かつ前
記酸化アルミニウム粒子８の粒界の中央付近にカーボン
粉末１０が位置するように存在する構成を有する。ま
た、前記第２領域６の別の形態は、図５に示すように平
均粒径が比較的小さな酸化アルミニウム粒子８の粒界に
カーボン粉末１０が存在し、かつこれらカーボン粉末１
０間に前記鉄（例えば酸化鉄の形態）９が存在する構成
を有する。このような第２領域６において、前記カーボ
ン量および鉄の配合量により抵抗率が制御される。前記
第２領域６の接続状態および前記第２領域６自体の抵抗
率により前記焼結体２の抵抗値を制御することができ
る。すなわち、前記第２領域６間の接続数を十分に確保
しつつ、導電性を示す前記第２領域６の抵抗率を適度に
大きくする、つまりカーボン量を少なくすることができ
るため、比較的高く、かつ安定した抵抗率を有する焼結
体を得ることが可能になる。

【００２０】このような図３に示す第１領域５と、図４
または図５に示す第２領域６からなる焼結体２は、緻密
性および均一性が著しく向上されるため、単位体積当り
の熱容量が極めて大きく、かつ適切で安定した電気抵抗
率を有し、さらにサージ吸収による抵抗値の経時変化を
より一層減少される。

【００２１】前記第１領域５中の酸化アルミニウム粒子
は、粒径が前記２領域５中の酸化アルミニウム粒子に比
べて大きいことが好ましい。具体的には、前記第２領域
６中の酸化アルミニウム粒子は、平均粒径が０．２〜
０．５μｍで、前記第１領域５中の酸化アルミニウム粒
子は平均粒径が前記第２領域の酸化アルミニウム粒子の
２〜８倍、より好ましくは３〜６倍の大きさを有するこ
とが望ましい。このように互いに異なる粒径の酸化アル
ミニウム粒子を有する第１領域５および第２領域６から
なる焼結体２を備えた電力抵抗体は、開閉サージの吸収
性が良好になる。

【００２２】前記焼結体２中のカーボンの量は、０．３
〜５重量％にすることが好ましい。前記第１領域５のカ
ーボン含有量は、１重量％未満（０重量％を含む）にす
ることが好ましい。前記第２領域６のカーボン含有量は
１〜１０重量％にすることが好ましい。

【００２３】前記焼結体２、前記第１領域５および前記
第２領域６に中のカーボン量を限定したのは、次のよう
な理由によるものである。前記焼結体２中のカーボン量
を０．３重量％未満にすると、カーボンの導電性が発揮
されず、その結果、前記焼結体の抵抗率が１０⁵ Ω・ｃ
ｍ以上になり、電力用抵抗体としては抵抗率が大きくな
り過ぎる恐れがある。一方、前記焼結体中のカーボン量
が５重量％を越えると焼結体２の緻密性が低下するばか
りか、電気抵抗が１０Ω・ｃｍ以下と小さくなり、電力
用抵抗体として不向きである。より好ましい前記焼結体
２中のカーボンの量は、０．１〜３重量％である。

【００２４】前記第１領域５のカーボン含有量を１重量
％以上にすると、第１領域５に絶縁性を持たせることが
困難になる。より好ましい前記第１領域５中のカーボン
量は０．２重量％以下、さらに好ましくはカーボン量が
ゼロである。

【００２５】前記第２領域６は、そのカーボン含有量に
より電気抵抗率が制御される。前記第２領域６のカーボ
ン含有量を１重量％未満にすると、抵抗率が１０⁵ Ω・
ｃｍ以上になり、電力用抵抗体としては抵抗率が大きく
なり過ぎる恐れがある。一方、前記第２領域６のカーボ
ン含有量が１０重量％を越えると、抵抗率が小さくなる
ばかりか、第１領域と第２領域とで焼結体を構成する本
発明の効果が得られ難くなる。より好ましい前記第２領
域６中のカーボン含有量は、２〜５重量％である。

【００２６】なお、前記第１領域５の中のカーボンが前
記範囲内（１重量％未満）で比較的多く含む場合には、
前記一対の電極３間の電気的導通は前記第２領域６中の
カーボンのみならず、前記第１領域５中のカーボンを経
由することを許容する。

【００２７】前記焼結体２中に含有される前記鉄の量を
を規定したのは、次のような理由によるものである。前
記鉄の量をＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で０．０５重量％未満にする
と、緻密性の高い焼結体を得ることが困難になる。一
方、前記焼結体２中に含有される前記鉄の量がＦｅ₂ Ｏ
₃ 換算で５重量％を越えると強度が低下する恐れがあ
る。より好ましい前記鉄の量はＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で０．５
〜２重量％である。前記鉄は、少なくとも前記第２領域
６に含有されるが、第１領域５に含有されてもよい。

【００２８】前記第１領域５は、前記焼結体２中に４０
〜８０重量％占め、前記第２領域６は前記焼結体２中に
２０〜６０重量％占めることが好ましい。このような第
１、第２領域４，５からなる焼結体２は単位体積当りの
熱容量がより大きく、かつ適切で安定した電気抵抗率を
有し、さらにサージ吸収による抵抗値の経時変化をより
一層減少される。

【００２９】前記焼結体２中には、Ｃａ、ＭｇおよびＳ
ｉから選ばれる少なくとも一つの元素を含有することを
許容する。このような元素は、前記焼結体中に５重量％
以下含有することが好ましい。

【００３０】前記焼結体２は、熱容量に影響を与えない
程度の量の不純物、例えば酸窒化アルミニウム、酸炭化
アルミニウムを含むことを許容する。ｂ）電極３この電極３は、例えばアルミニウム、ニッケルのような
金属、またはＨｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉの炭化物もしくは
ＴｉＮから形成されることが好ましい。（ｃ）絶縁層４この絶縁層４は、前記焼結体２の側面での沿面放電を防
止するために前記焼結体２に形成される。前記絶縁層４
は、例えば酸化アルミニウム、酸化珪素、硼珪酸ガラス
のようなセラミック、またはポリイミドのような絶縁性
耐熱樹脂から形成されることが好ましい。

【００３１】以上説明した本発明に係わる電力用抵抗体
の焼結体は、酸化アルミニウムとカーボンとＦｅ₂ Ｏ₃
換算で０．０５〜５重量％の鉄とを含み、かつ酸化アル
ミニウムを少なくとも含む、つまりカーボンを含まない
かもしくはカーボン量が少ない第１領域と、前記酸化ア
ルミニウム、焼結助剤として働く鉄および前記第１領域
より多いカーボンを含み、一対の電極と電気的に繋がる
ように配置された第２領域とからなるため、緻密性およ
び均一性を向上できる。その結果、単位体積当たりの熱
容量が大きく、適切かつ安定した電気抵抗値を有し、さ
らにサージ吸収による抵抗値の経時変化が小さい電力用
抵抗体を得ることができる。

【００３２】前記第１領域のカーボン含有量を１重量％
未満にし、かつ前記第２領域のカーボン含有量を１〜１
０重量％の範囲にすれば、前述した優れた特性に加え
て、さらに電力用抵抗体として好適な抵抗率と十分な緻
密性とを確保することができる。

【００３３】前記第２領域における酸化アルミニウム粒
子の平均粒径を０．２〜２μｍの範囲にし、かつ前記第
１領域における酸化アルミニウム粒子を前記第２領域の
酸化アルミニウム粒子の１．５〜５倍の大きさにすれ
ば、前述した優れた特性に加えて、さらに良好な焼結性
を確保することができる。

【００３４】前記焼結体中に占める前記第１領域の量を
６０〜９５重量％とし、前記焼結体中に占める前記第２
領域の量を５〜４０重量％にすれば、前述した優れた特
性に加えて、さらに前記第２領域同士の電気的接続が容
易に行うことができると共に焼結体の電気抵抗率を容易
に制御することが可能になる。特に、前記第２領域を３
次元的なネットワーク構造で互いに接続することができ
るため、前記一対の電極に繋がるように配置でき、適切
かつ安定した電気抵抗率を有する焼結体を備えた電力用
抵抗体を実現できる。

【００３５】次に、前述した図１、図２に示す構造の電
力用抵抗体の製造方法を詳細に説明する。（第１工程）まず、平均粒径１μｍ以下、好ましくは焼
結性が良好な０．５μｍ以下の酸化アルミニウム粉末
と、０．１μｍ以下のカーボン粉末と、酸化鉄粉末を水
または有機溶剤の存在下にてボールミル中で混合する。
この工程において、酸化鉄粉末を含まず、かつカーボン
粉末の量が少ないかもしくはカーボン粉末を含まない第
１混合粉末と、カーボン粉末が前記第１混合粉末より多
い第２混合粉末とをそれぞれ調製する。なお、第１混合
粉末中にも酸化鉄粉末を配合することを許容する。

【００３６】第１領域を形成する前記第１混合粉末は、
第１領域が実質的に絶縁性を示す観点から、第２の領域
よりも抵抗率が高くなるようにカーボン含有量を決める
ことが好ましい。例えば、カーボン量が１重量％未満、
より好ましくは０．２重量％未満（ゼロを含む）にする
ことが望ましい。

【００３７】第２領域を形成する前記第２混合粉末はカ
ーボン含有量が１．０〜１０重量％にすることが好まし
い。カーボン含有量が１．０重量％未満にすると、電気
抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍを超え、電力用抵抗体として好
ましくない抵抗率になる恐れがある。一方、カーボン含
有量が１０重量％を超えると、焼結体の緻密性が低下す
る恐れがある。

【００３８】前記酸化鉄は、少なくとも前記第２混合粉
末中にＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で０．０５〜５重量％配合する。
前記酸化鉄の量をＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で０．０５％未満にす
ると、緻密性の高い焼結体を得ることが困難になる。一
方、酸化鉄の配合量がＦｅ₂Ｏ₃ 換算で５重量％を越え
ると強度が低下する恐れがある。（第２工程）前記第１、第２の混合粉末に必要に応じて
パラフィン、ポリビニルアルコール等の成形用バインダ
をそれぞれ添加し、所定の目開きのメッシュを通過させ
ることにより第１、第２の造粒原料を作る。ただし、前
記バインダが焼結体の炭素源になる場合には、バインダ
の添加量を考慮して前記カーボン粉末の量を調節するこ
とが好ましい。第１、第２の造粒原料は、このような方
法の他に、前記第１、第２の混合粉末をそれぞれ有機溶
剤、成形用バインダと共に混合してスラリーを調製し、
これらスラリーをそれぞれスプレードライヤ等を用いて
前記溶剤を除去することにより調製することができる。

【００３９】（第３工程）前記第１、第２の造粒原料を
所定の比率で混合した後、成形して成形体を作る。

【００４０】第１領域を形成する前記第１の造粒原料と
第２領域を形成する前記第２の造粒原料との配合割合
は、第１の造粒原料４０〜８０重量％、第２の造粒原料
２０〜６０重量％にすることが好ましい。前記第２の造
粒粉末の混合割合を２０重量％未満にすると、第２領域
同士の電気的な接続が困難になり、焼結体の抵抗率制御
が困難になる。前記第２の造粒粉末の混合割合が６０重
量％を超えると焼結体の抵抗率は実質的に第２領域の抵
抗率に近くなり、本発明の効果が得られ難くなる。

【００４１】前記第１、第２の造粒原料の混合は、例え
ば図６の（Ａ）、（Ｂ）に示す構造を有するＶ型ミキサ
を用いることが好ましい。すなわち、Ｖ型のミキサ本体
１０１は２つの支持体１０２ａ、１０２ｂに水平に伸び
る軸１０３ａ、１０３ｂにより回転自在に配置されてい
る。前記軸１０３ａ、１０３ｂは、図示しない駆動機構
により回転される。前記ミキサ本体１０１は、一端側に
２つの被混合物の投入部１０４ａ，１０４ｂを有し、他
端側に混合後の混合物を排出する排出部１０５を有す
る。開閉自在な蓋体１０６ａ、１０６ｂは、前記投入部
１０４ａ、１０４ｂに取り付けられている。開閉部材１
０７は、前記排出部１０５に取り付けられている。

【００４２】このような構成のＶ型ミキサにおいて、例
えば前記蓋体１０６ａを開いて所定の比率の前記第１、
第２の造粒原料からなる造粒原料１０８を前記ミキサ本
体１０１内に投入し、前記蓋体１０６ａを閉じた後、図
示しない駆動機構により前記軸１０４ａ、１０４ｂを回
転させると、前記ミキサ本体１０１が図６の（Ａ）、
（Ｂ）のように回転する。前記ミキサ本体１０１が回転
すると、その中の造粒原料１０８は前記ミキサ本体１０
１が図６の（Ａ）の姿勢になった時に集合され、前記ミ
キサ本体１０１が図６（Ｂ）の姿勢になった時に二股部
に分散される、という操作が繰り返されて混合される。
このようにＶ型ミキサでは、前記造粒原料１０８は単に
混合されるだけでスクリューミキサのような破断力が加
わらない。このため、前記造粒原料１０８の第１、第２
の造粒原料はそれらの各成分が均一に混ざることなく、
互いにそれらの造粒原料の塊を維持しつつ相互にに均一
に混合される。

【００４３】したがって、前記２つの造粒原料をＶ型ミ
キサを用いて混合した混合造粒原料を成形し、焼成する
ことによって前記第１造粒原料からなる第１領域と前記
第２造粒原料からなる第２領域を有し、これらの領域が
相互に分離された焼結体を得ることが可能になる。ま
た、例えば第１造粒原料にカーボンが含有されず、第２
造粒原料のみにカーボンを含む組成で、これらを焼成前
に互いに混合される場合でも、前述したように第１、第
２の造粒原料はそれぞれ塊で相互に均一に混合されるた
め、第１、第２の造粒原料の重量はそれぞれ第１、第２
の領域に対応することになる。

【００４４】前記成形手段としては、例えば金型プレス
法、押出法、射出成形法等を採用することができる。金
型成形法を採用する場合には、焼結体の相対密度を高め
るために２００ｋｇ／ｃｍ² 以上の圧力で行うことが好
ましい。前記成形圧力を２００ｋｇ／ｃｍ² 未満にする
と焼結体の相対密度が低下して、単位体積当たりの熱容
量が低下する恐れがある。

【００４５】次いで、前記成形体を脱脂した後、真空中
または非酸化性雰囲気中、１４００〜１８００℃で焼結
して焼結体を作製する。なお、前記焼結工程は前記脱脂
工程後に一度室温まで降温した後、再度、昇温して焼結
してもよい。

【００４６】（第４工程）得られた焼結体の両主面を研
磨し、スパッタリング、溶射、焼き付けなどの手段によ
りアルミニウム、ニッケルのような金属、またはＨｆ、
Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉの炭化物もしくはＴｉＮなどからなる
電極を形成することにより電力用抵抗体を製造する。

【００４７】このような方法によれば、第１、第２の造
粒原料中のカーボン量を異ならせ、かつそれらの造粒原
料中の少なくとも第２造粒原料に焼結性を高める鉄（例
えば酸化鉄の形態）を配合することによって、酸化アミ
ニウムと、カーボンとＦｅ₂Ｏ₃ 換算で０．０５〜５重
量％の鉄とを含有し、例えば図２に示すように（ａ）カ
ーボン量が少ないかもしくはカーボンを含まず、かつ酸
化アルミニウムを含む第１領域５と、（ｂ）酸化アルミ
ニウム、前記第１領域より多いカーボンおよび鉄を含む
第２領域６とからなる緻密性および均一性を向上された
焼結体を作製できる。その結果、前記焼結体の対向する
主面に一対の電極を形成することによって、単位体積あ
たりの熱容量が大きく、適切かつ安定した電気抵抗値を
有し、サージ吸収による抵抗値の経時変化が小さい特性
を有する電力用抵抗体を製造することができる。

【００４８】前記鉄（例えば酸化鉄の形態）は、前記第
２造粒原料のみに配合することによって、その造粒原料
に対応する第２領域の焼結性に効果的に作用し、緻密か
が進行するとともに、配合された鉄の一部が焼結中に第
１領域に拡散し、添加量に見合った同様な焼結作用がな
される。ただし、微視的な均一性を確保する観点から、
第１，第２の造粒原料に鉄を配合して第１，第２の領域
の両者に鉄が存在する焼結体とすることが好ましい。

【００４９】なお、本発明に係わる電力用抵抗体は前述
した円板形状を有する構造に限定されない。例えば、図
７および図８に示すように環状の焼結体１１と、前記焼
結体１１の対向する環状両面に形成された電極１２、前
記焼結体１１の外周面及び内周面に被覆された絶縁層１
３，１４とから電力用抵抗体１５を構成してもよい。

【００５０】また、本発明に係わる電力用抵抗体は後述
する電力用遮断器の投入抵抗体や高電圧装置、大容量コ
ンデンサの充放電装置等に用いられる固定抵抗器、可変
抵抗器、抵抗器アレーに適用することができる。

【００５１】次に、本発明に係る電力用遮断器を図９お
よび図１０を参照して説明する。図９は、本発明に係わ
る電力用遮断器を示す構成図、図１０は、図９の遮断器
に組み込まれる投入抵抗体ユニットを示す断面図であ
る。

【００５２】遮断器２１は、消弧室２２内に配置された
電流流路に接続された主接点２３を備えている。補助接
点２４は、電流流路に接続された主接点２３に対して並
列に接続されている。投入抵抗ユニット２５は、補助接
点２４に直列に接続されている。上下動可能な絶縁ロッ
ドは、傾動するレバー２７に連結されている。

【００５３】このような構成の電力用遮断器において、
前記絶縁ロッド２６が上方に駆動されると、主接点２３
のＯＮに先立って補助接点２４がＯＮされる。この際、
投入抵抗ユニット２５は補助接点２４に直列に接続され
ているため、補助接点２４が介装された電流経路を流れ
る電流は投入抵抗ユニット２５により制限されるととも
に、主接点２３がONされる直前にかかる接点間の電圧
は、投入抵抗ユニット２５の抵抗値と線路インピーダン
スとで決まるより低い電圧に制限される。その結果、主
接点２３のＯＮ時にアークが発生するのを防止できる。

【００５４】前記投入抵抗ユニット２５は、図９に示す
ように主に絶縁性支持棒２８と、一対の絶縁性支持板２
９ａ，２９ｂと、複数の中空円筒状の抵抗体３０と、弾
性体３１とから構成されている。

【００５５】前記一対の絶縁性支持板２９ａ，２９ｂ
は、前記支持棒２８に嵌入されている。複数の前記中空
円筒状の抵抗体２４は、それぞれ前記支持板２３ａ，２
３ｂ間に位置する前記支持棒２８部分に嵌入されてい
る。前記弾性体３１は、一方の支持板、例えば支持板２
９ａと複数の抵抗体３０の間に配置されると共に、支持
棒２８に嵌入されている。前記弾性体３１は、複数の抵
抗体３０に弾性力を付与してそれらを支持棒２８に積層
するために用いられる。ナット３２ａ、３２ｂは、支持
棒２８の両端に螺合されている。ナット３２ａ、３２ｂ
は、前記支持板２９ａ，２９ｂ間に配置された弾性体３
１を押圧するために用いられる。

【００５６】前記支持棒２８は、高強度、軽量化、易加
工性等の要求から有機系材料により作られている。一般
に、投入抵抗体は開閉サージ吸収時に温度上昇を生じ
る。このため、耐熱性が劣る有機系材料からなる支持棒
は強度を維持することが困難になる。ただし、後述する
組成の投入抵抗体は熱容量が大きいために、開閉サージ
吸収時における温度上昇を一定温度以下に抑制すること
が可能になる。その結果、有機系材料からなる支持棒の
使用が可能になる。また、熱容量の大きな投入抵抗体ほ
ど、遮断器の容積を小さくすることが可能になる。

【００５７】前記投入抵抗体ユニット２５に組み込まれ
た抵抗体（電力用抵抗体）３０は、前述した図７、図８
に示すように環状の焼結体１１と、前記焼結体１１の環
状両面に形成された一対の電極１２と、前記焼結体１１
の外周面及び内周面に被覆された絶縁層１３，１４とか
ら構成されている。

【００５８】以上説明した本発明に係わる電力用遮断器
は、前述した構成の焼結体を有し、単位体積当たりの熱
容量が大きく、経時的な抵抗値変動が小さく、かつ所期
目的の抵抗値を持つ抵抗体が組み込まれた投入抵抗ユニ
ットを備えている。このような投入抵抗ユニットは、遮
断用量が大きく、従来のカーボン分散型セラミック抵抗
体が組み込まれた抵抗体ユニットに比べて容積を小さく
でき、さらに安定した遮断性能を有する。したがって、
前記投入抵抗ユニットを備えた本発明に係わる電力用遮
断器は、小型、高性能化を達成することができる。

【００５９】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。（実施例１，２）まず、平均粒径０．２μｍの酸化アル
ミニウム粉末に成型用バインダーとしてパラフィンを固
形分として５重量％加え、キシレンを溶媒としてスラリ
ー化した後、乾燥を行なうことによって第１造粒粉末を
得た。

【００６０】また、第１の造粒粉末に使用したものと同
じ平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末を出発原
料として、平均粒子径５０ｎｍのカーボン粉末および酸
化第二鉄粉末を所定量加え、さらにエタノールを溶媒と
し、アルミナ製ポットおよびアルミナ製ボールを用いて
混合、粉砕を行って第２の混合粉末を調製した。この混
合粉末を乾燥し、さらに成型用バインダーとしてパラフ
ィンを固形分として５重量％加え、第１の造粒粉末と同
じ方法で、2 種の第２造粒粉末を得た。

【００６１】次いで、前記第１、第２の造粒原料を前記
第１造粒原料に対して前記各第２造粒原料をそれぞれ４
０重量％の割合で前述した図６の（Ａ）、（Ｂ）に示す
Ｖ型ミキサに入れ、混合することにより２種の混合造粒
原料を調製した。このようにＶ型ミキサによる混合にお
いて、前記第１、第２の造粒原料はそれらの各成分が均
一に混ざることなく、互いにそれらの造粒原料の塊を維
持しつつ相互にに混合される。つづいて、これら混合造
粒原料を鋼鉄製金型を用いてシリンダ型の円板状に成形
した後、窒素雰囲気中、６００℃で加熱処理して脱脂
し、さらに同雰囲気中、１５００℃で２時間焼成するこ
とにより２種の円板状焼結体を作製した。

【００６２】得られた各焼結体は、酸化アルミニウム粒
子からなる第１領域と、酸化アルミニウム粒子とこれら
粒子の粒界にカーボン粉末および酸化第二鉄粉末が存在
する第２領域とからなることが確認された。

【００６３】次いで、これらの円板状焼結体の外周面に
ホウケイ酸ガラス粉末を塗布、焼き付けを行って絶縁層
を形成した。その後、前記各焼結体の円形の両端面を研
磨することにより外径１２０ｍｍ、内径３５ｍｍ、厚さ
２５ｍｍに加工し、洗浄した後、両面にアルミニウム電
極を溶射により形成することにより２種の電力用抵抗体
を製造した。

【００６４】（実施例３−７）まず、平均粒径０．２μ
ｍの酸化アルミニウム粉末に酸化第二鉄粉末を所定量添
加し、さらにエタノールを溶媒とし、アルミナ製ポット
およびアルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を行って第
1 混合粉末を調製した。この混合粉末を乾燥し、さらに
成型用バインダーとしてパラフィンを固形分として５重
量％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化した後、乾
燥を行なうことによって第1 造粒粉末を得た。

【００６５】また、第１の造粒粉末に使用したものと同
じ平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末を出発原
料として、平均粒子径５０ｎｍのカーボン粉末および酸
化第二鉄粉末を所定量加え、さらにエタノールを溶媒と
し、アルミナ製ポットおよびアルミナ製ボールを用いて
混合、粉砕を行って第２の混合粉末を調製した。この混
合粉末を乾燥し、さらに成型用バインダーとしてパラフ
ィンを固形分として５重量％加え、第１の造粒粉末と同
じ方法で、５種の第２造粒粉末を得た。

【００６６】次いで、前記第１、第２の造粒原料を前記
第１造粒原料に対して前記各第２造粒原料をそれぞれ４
０重量％の割合で前述した図６の（Ａ）、（Ｂ）に示す
Ｖ型ミキサに入れ、混合することにより２種の混合造粒
原料を調製した。このようにＶ型ミキサによる混合にお
いて、前記第１、第２の造粒原料はそれらの各成分が均
一に混ざることなく、互いにそれらの造粒原料の塊を維
持しつつ相互にに混合される。つづいて、これら混合造
粒原料を鋼鉄製金型を用いてシリンダ型の円板状に成形
した後、窒素雰囲気中、６００℃で加熱処理して脱脂
し、さらに同雰囲気中、１５００℃で２時間焼成するこ
とにより５種の円板状焼結体を作製した。

【００６７】得られた各焼結体は、酸化アルミニウム粒
子とこれら粒子の粒界に酸化第二鉄粉末が存在する形態
の第１領域と、酸化アルミニウム粒子とこれら粒子の粒
界にカーボン粉末および酸化第二鉄粉末が存在する形態
の第２領域とからなることが確認された。

【００６８】次いで、前記各円板状焼結体に実施例１，
２と同様な方法により絶縁層を形成し、円板状焼結体の
両端面を研磨し、焼結体の両面アルミニウム電極を溶射
により形成することにより５種の電力用抵抗体を製造し
た。

【００６９】（比較例１）まず、平均粒径０．２μｍの
酸化アルミニウム粉末に平均粒子径５０ｎｍのカーボン
粉末２．０重量％および酸化第二鉄粉末０．５重量％を
添加し、さらにエタノールを溶媒とし、アルミナ製ポッ
トおよびアルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を行って
混合粉末を調製した。この混合粉末を乾燥し、さらに成
型用バインダーとしてパラフィンを固形分として５重量
％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化した後、乾燥
を行なうことによって造粒粉末を得た。

【００７０】次いで、前記造粒原料を鋼鉄製金型を用い
てシリンダ型の円板状に成形した後、アルゴンガス雰囲
気中、６００℃で加熱処理して脱脂し、さらにアルゴン
ガス雰囲気中、１５００℃で２時間焼成することにより
円板状焼結体を作製した。この後、実施例１，２と同様
な方法により絶縁層を形成し、円板状焼結体の両端面を
研磨し、焼結体の両面アルミニウム電極を溶射により形
成することにより電力用抵抗体を製造した。

【００７１】（比較例２）まず、平均粒径０．２μｍの
酸化アルミニウム粉末に酸化第二鉄粉末を０．００１重
量％加え、エタノールを溶媒とし、アルミナ製ポットお
よびアルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を行い、第１
の混合粉末を調製した。この混合粉末を乾燥し、さらに
成型用バインダーとしてパラフィンを固形分として５重
量％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化した後、乾
燥を行なうことによって第１造粒粉末を得た。

【００７２】また、第１の造粒粉末に使用したものと同
じ平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末を出発原
料として、平均粒子径５０ｎｍのカーボン粉末５．０重
量％、および酸化第二鉄粉末０．００１重量％を加え、
さらにエタノールを溶媒とし、アルミナ製ポットおよび
アルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を行うことによっ
て第２の混合粉末を調製した。この混合粉末を乾燥し、
さらに成型用バインダーとしてパラフィンを固形分とし
て５重量％加え、第１の造粒粉末と同じ方法で、第２造
粒粉末を得た。

【００７３】次いで、前記第１造粒原料に対して前記第
２造粒原料を３０重量％の割合で前述した図６の
（Ａ）、（Ｂ）に示すＶ型ミキサに入れ、混合すること
により混合造粒原料を調製した。つづいて、この混合造
粒原料を鋼鉄製金型を用いてシリンダ型の円板状に成形
した後、アルゴンガス雰囲気中、６００℃で加熱処理し
て脱脂し、さらにアルゴンガス雰囲気中、１５００℃で
２時間焼成することにより円板状焼結体を作製した。こ
の後、実施例１，２と同様な方法により絶縁層を形成
し、円板状焼結体の両端面を研磨し、焼結体の両面アル
ミニウム電極を溶射により形成することにより電力用抵
抗体を製造した。

【００７４】得られた実施例１〜７および比較例１、２
の電力用抵抗体について、各焼結体の第１領域、第２領
域のカーボン含有量、焼結体全体のカーボン量および第
1 ，第２の領域の酸化アルミニウム粒子の平均粒径を測
定した。これらの結果を下記表１に示す。

【００７５】また、実施例１〜７および比較例１、２の
電力用抵抗体について、抵抗率、抵抗体内、抵抗体間の
抵抗比および経時変化率を測定した。これらの結果を下
記表２に示す。なお、抵抗体内および抵抗体間の抵抗比
および経時変化率は次のような方法により求めた。

【００７６】（１）抵抗体内の抵抗比抵抗体の一方の電極を除去し、露出した焼結体面に直径
３ｍｍの２０個のアルミニウム電極をそれぞれ均一に形
成した。これら電極と予め形成された他方の電極との間
の抵抗を測定し、その最大値と最小値の比を抵抗体内の
抵抗比とした。実用上、抵抗体内の抵抗比は、１０以下
であることが好ましい。

【００７７】（２）抵抗体間の抵抗比同一ロットの抵抗体２０個の抵抗値を測定し、その最大
値と最小値の比を抵抗体間の抵抗比とした。実用上、抵
抗体間の抵抗比は、５以下であることが好ましい。

【００７８】（３）経時変化率抵抗体を大気中、３５０℃で１００時間放置し、抵抗値
を測定し、放置前の抵抗体の抵抗値（初期値）に対する
百分率から経時変化率を求めた。経時変化率は、実用
上、１０％以下であることが好ましい。

【００７９】

【表１】

【００８０】

【表２】

【００８１】前記表１，表２から明らかなようにカーボ
ン含有量の異なる第１、第２の領域を有し、かつ少なく
とも前記第２領域に酸化第二鉄を含み、その量が０．０
５〜５重量％である焼結体を備えた実施例１〜７の電力
用抵抗体は、１０³ Ω・ｃｍを越える抵抗率の範囲にお
いても比較例１、２に比べて抵抗体内の抵抗比が１０以
下で均一性に優れ、かつ抵抗体間の抵抗比も５以下に抑
えることができる。また、実施例１〜７の電力用抵抗体
は酸化第二鉄の配合量が０．０５重量％以下の比較例２
の抵抗体に比べて経時変化率が低く、高温安定性に優れ
ていることがわかる。

【００８２】（実施例８−１４）まず、平均粒径０．２
μｍの酸化アルミニウム粉末に酸化第二鉄粉末０．５重
量％を添加し、さらにエタノールを溶媒とし、アルミナ
製ポットおよびアルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を
行って第1 混合粉末を調製した。この混合粉末を乾燥
し、さらに成型用バインダーとしてパラフィンを固形分
として５重量％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化
した後、乾燥を行なうことによって第1 造粒粉末を得
た。

【００８３】また、第１の造粒粉末に使用したものと同
じ平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末を出発原
料として、所定量の平均粒子径５０ｎｍのカーボン粉末
および０．５重量％の酸化第二鉄粉末を加え、さらにエ
タノールを溶媒とし、アルミナ製ポットおよびアルミナ
製ボールを用いて混合、粉砕を行って第２の混合粉末を
調製した。この混合粉末を乾燥し、さらに成型用バイン
ダーとしてパラフィンを固形分として５重量％加え、第
１の造粒粉末と同じ方法で、第２造粒粉末を得た。

【００８４】次いで、前記第１，２の造粒原料を前記第
１造粒原料に対して前記第２造粒原料をそれぞれ２０〜
４０重量％の割合で前述した図６の（Ａ）、（Ｂ）に示
すＶ型ミキサに入れ、混合することにより２種の混合造
粒原料を調製した。このようにＶ型ミキサによる混合に
おいて、前記第１、第２の造粒原料はそれらの各成分が
均一に混ざることなく、互いにそれらの造粒原料の塊を
維持しつつ相互にに混合される。つづいて、これら混合
造粒原料を鋼鉄製金型を用いてシリンダ型の円板状に成
形した後、窒素雰囲気中、６００℃で加熱処理して脱脂
し、さらに同雰囲気中、１５００℃で２時間焼成するこ
とにより７種の円板状焼結体を作製した。

【００８５】得られた各焼結体は、酸化アルミニウム粒
子とこれら粒子の粒界に酸化第二鉄粉末が存在する形態
の第１領域と、酸化アルミニウム粒子とこれら粒子の粒
界にカーボン粉末および酸化第二鉄粉末が存在する形態
の第２領域とからなることが確認された。

【００８６】次いで、前記各円板状焼結体に実施例１，
２と同様な方法により絶縁層を形成し、円板状焼結体の
両端面を研磨し、焼結体の両面アルミニウム電極を溶射
により形成することにより７種の電力用抵抗体を製造し
た。

【００８７】得られた実施例８〜１４の電力用抵抗体に
ついて、各焼結体の第１領域、第２領域のカーボン含有
量、焼結体全体のカーボン量および第１，第２の領域の
酸化アルミニウム粒子の平均粒径を測定した。これらの
結果を下記表３に示す。

【００８８】また、実施例８〜１４の電力用抵抗体につ
いて、抵抗率、抵抗体内および抵抗体間の抵抗比を前述
した実施例１，２と同様な方法により測定した。これら
の結果を下記表４に示す。

【００８９】

【表３】

【００９０】

【表４】

【００９１】前記表３，表４から明らかなようにカーボ
ン含有量の異なる第１領域に対する、第２領域の比率が
２０〜４０重量％で、かつ少なくとも前記第２領域に酸
化第二鉄を含み、その量が０．０５〜５重量％である焼
結体を備えた実施例８〜１４の電力用抵抗体は、１０³
Ω・ｃｍを越える抵抗率の範囲においても抵抗体内の抵
抗比が１０以下で均一性に優れ、かつ抵抗体間の抵抗比
も５以下に抑えることができる。また、実施例８〜１４
の電力用抵抗体は前述した実施例１〜７の電力用抵抗体
と同様、４％以下と経時変化率が低く、優れた高温安定
性を有していた。

【００９２】（実施例１５−２１）まず、平均粒径０．
２μｍの酸化アルミニウム粉末にＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，Ｍ
ｇＯの少なくとも１つの酸化物粉末を所定量加え、さら
に酸化第二鉄粉末を０．５重量％を加え、エタノールを
溶媒とし、アルミナ製ポットおよびアルミナ製ボールを
用いて混合、粉砕を行い、第１の混合粉末を調製した。
この混合粉末を乾燥し、さらに成型用バインダーとして
パラフィンを固形分として５重量％加え、キシレンを溶
媒としてスラリー化した後、乾燥を行なうことによって
第１造粒粉末を得た。

【００９３】また、第１の造粒粉末に使用したものと同
じ平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末を出発原
料として、平均粒子径５０ｎｍのカーボン粉末、および
ＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯの少なくとも１つの酸化物粉
末をそれぞれ所定量加え、さらに酸化第二鉄粉末を０．
５重量％を加え、エタノールを溶媒とし、アルミナ製ポ
ットおよびアルミナ製ボールを用いて混合、粉砕を行
い、複数種の第２の混合粉末を調製した。これらの混合
粉末を乾燥し、さらに成型用バインダーとしてパラフィ
ンを固形分として５重量％加え、第１の造粒粉末と同じ
方法で、７種の第２造粒粉末を得た。

【００９４】次いで、前記第１、第２の造粒原料を前記
第１造粒原料に対して前記各第２造粒原料をそれぞれ２
０〜４０重量％の割合で前述した図６の（Ａ）、（Ｂ）
に示すＶ型ミキサに入れ、混合することにより７種の混
合造粒原料を調製した。このようにＶ型ミキサによる混
合において、前記第１、第２の造粒原料はそれらの各成
分が均一に混ざることなく、互いにそれらの造粒原料の
塊を維持しつつ相互にに混合される。つづいて、これら
混合造粒原料を鋼鉄製金型を用いてシリンダ型の円板状
に成形した後、窒素雰囲気中、６００℃で加熱処理して
脱脂し、さらに同雰囲気中、１３００℃で２時間保持し
た後、１５００℃で２時間焼成することにより７種の円
板状焼結体を作製した。

【００９５】得られた各焼結体は、酸化アルミニウム粒
子とこれら粒子の粒界にＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯの少
なくとも１つの酸化物および酸化第二鉄が存在する組織
の第１領域と、酸化アルミニウム粒子とこれらの粒子の
粒界にカーボン粉末、ＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯの少な
くとも１つの酸化物および酸化第二鉄が存在する組織の
第２領域とからなることが確認された。

【００９６】次いで、前記各円板状焼結体に実施例１，
２と同様な方法により絶縁層を形成し、円板状焼結体の
両端面を研磨し、焼結体の両面アルミニウム電極を溶射
により形成することにより７種の電力用抵抗体を製造し
た。

【００９７】得られた実施例１５〜２１の電力用抵抗体
について、各焼結体の第１領域、第２領域のカーボン含
有量、焼結体全体のカーボン量および第１，第２の領域
の酸化アルミニウム粒子の平均粒径を測定した。これら
の結果を下記表５に示す。

【００９８】また、実施例１５〜２１の電力用抵抗体に
ついて、抵抗率、抵抗体内および抵抗体間の抵抗比を前
述した実施例１，２と同様な方法により測定した。これ
らの結果を下記表６に示す。

【００９９】

【表５】

【０１００】

【表６】

【０１０１】前記表３，表４から明らかなようにカーボ
ン含有量の異なる第１、第２の領域を有し、かつ少なく
とも前記第２領域に酸化第二鉄を含み、その量が０．０
５〜５重量％で、さらにＳｉＯ₂ ，ＣａＯ，ＭｇＯの少
なくとも１つの酸化物を含む焼結体を備えた実施例１５
〜２１の電力用抵抗体は、１０³ Ω・ｃｍを越える抵抗
率の範囲においても抵抗体内の抵抗比が１０以下で均一
性に優れ、かつ抵抗体間の抵抗比も５以下に抑えること
ができる。また、実施例１５〜２１の電力用抵抗体は前
述した実施例１〜７の電力用抵抗体と同様、４％以下と
経時変化率が低く、優れた高温安定性を有していた。

【０１０２】（実施例２２−２９）前記実施例５，２１
の第１、第２の造粒粉末にＮａ₂ ＣＯ₃ ，ＺｒＯ₂ ，Ｎ
ｉＯ，Ｃｒ₂ Ｏ₃ をそれぞれ０．５重量％添加し、これ
らの造粒粉末を用いて実施例５，２１と同様な方法によ
り８種の電力用抵抗体を製造した。得られた実施例２２
〜２９の電力用抵抗体について、抵抗率、抵抗体内およ
び抵抗体間の抵抗比を前述した実施例１，２と同様な方
法により測定した。これらの結果を下記表７に示す。

【０１０３】

【表７】

【０１０４】前記表７から明らかなように実施例２２〜
２９の電力用抵抗体は、１０³ Ω・ｃｍを越える抵抗率
の範囲においても抵抗体内の抵抗比が１０以下で均一性
に優れ、かつ抵抗体間の抵抗比も５以下に抑えることが
できる。また、実施例２２〜２９の電力用抵抗体は前述
した実施例１〜７の電力用抵抗体と同様、４％以下と経
時変化率が低く、優れた高温安定性を有していた。

【０１０５】なお、実施例１〜２９の電力用抵抗体に２
００Ｊ／ｃｍ³ のエネルギーに相当するサージ電圧を抵
抗体の冷却を考慮して一定間隔の時間を置いて１０回繰
り返し印加し後に測定した抵抗値をＲ、初期値をＲ₀ と
した時、次式から抵抗変化率を求めた。なお、抵抗変化
率は、１０％以下であることが好ましい。

【０１０６】抵抗変化率（％）＝［（Ｒ−Ｒ₀ ）／Ｒ₀ ］×１００その結果、抵抗変化率はいずれも１．５〜５．０％と１
０％以下の値を有し、サージ吸収に対して良好な安定性
を有していた。

【０１０７】さらに、実施例１〜２９の抵抗体の焼結体
はいずれも相対密度が９５％以上と緻密であるため、熱
容量がほぼ３Ｊ／ｃｍ³ と大きな値を有し、電力用抵抗
体として好適であった。

【０１０８】（遮断器の評価）前述した実施例３〜７お
よび比較例２で説明した方法により図７および図８に示
す環状の電力用抵抗体を製造し、この電力用抵抗体を前
述した図９に示すように所定枚数積み重ね、前記各抵抗
体３０の中心部を貫通する樹脂からなる絶縁性支柱棒２
８と弾性体３１により支持して投入抵抗ユニット２５を
構成した。これら投入抵抗ユニットを図９に示すように
組み込んで電力用遮断器を組み立てた。

【０１０９】得られた遮断器について、それらの投入抵
抗体ユニットに脱調投入し、抵抗体の温度上昇が８０℃
以内になるときの抵抗体に注入可能なエネルギー（エネ
ルギー耐量を測定した。これらの結果を図１１に示す。

【０１１０】図１１から明らかなように酸化第二鉄の配
合量が０．０５〜５重量％の焼結体を有する抵抗体をユ
ニットとして組み込んだ遮断器は、酸化第二鉄の配合量
が０．０５重量％未満である比較例２抵抗体をユニット
として組み込んだ遮断器に比べて高いエネルギー耐量を
有することがわかる。また、実施例３〜７の抵抗体をユ
ニットとして組み込んだ遮断器は、比較例２の同遮断器
に比べて２３〜２６％の体積縮小が可能であった。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば緻
密でかつ高い均一性を有し、単位体積当たりの熱容量が
大きく、適切かつ安定した電気抵抗値を有し、さらにサ
ージ吸収による抵抗値の経時変化が小さい電力用抵抗体
を提供できる。また、本発明によれば遮断容量が大き
く、遮断性能の安定した投入抵抗ユニットを備え、小
型、高性能化を達成した電力用遮断器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電力用抵抗体を示す断面図。

【図２】図１の抵抗体における焼結体の微構造を模式的
に示す図。

【図３】図２の焼結体の第１領域の微構造を模式的に示
す図。

【図４】図２の焼結体の第２領域の微構造を模式的に示
す図。

【図５】図２の焼結体における別の形態の第２領域の微
構造を模式的に示す図。

【図６】本発明の電力用抵抗体の製造に用いられるＶ型
ミキサを示す概略図。

【図７】本発明に係わる電力用抵抗体の他の形態を示す
斜視図。

【図８】図６のVIII−VIII線に沿う断面図。

【図９】本発明に係わる電力用遮断器を示す構成図。

【図１０】図９の遮断器に組み込まれる投入抵抗体ユニ
ットを示す断面図。

【図１１】実施例３−７および比較例２の抵抗体をユニ
ットとして組み込んだ遮断器のエネルギー耐量と前記各
抵抗体中の酸化第二鉄の量との関係を示す特性図。

【符号の説明】

１、１５、３０…電力用抵抗体、２、１１…焼結体、３、１２…電極、５…第１領域、６…第２領域、７、８…酸化アルミニウム粒子、９…鉄（酸化鉄）１０…カーボン、２１…遮断器、２３…主接点、２４…補助接点、２５…投入抵抗体ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01C 1/00 - 17/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化アルミニウムとカーボンとＦｅ₂ Ｏ
₃ 換算で０．０５〜５重量％の鉄とを含む焼結体であっ
て、（ａ）前記酸化アルミニウムを少なくとも含む第１領域
と、（ｂ）前記酸化アルミニウム、鉄および前記第１領域よ
り多いカーボンを含む第２領域とからなる：および前記
焼結体の対向する２つの面に形成され、前記第２領域に
より互いに電気的に接続される一対の電極；を具備した
ことを特徴とする電力用抵抗体。
【請求項２】電流経路に配置される主開閉手段；前記
電流経路に前記主開閉手段に対して並列になるように接
続され、前記主開閉手段をＯＮさせる前にＯＮされる補
助開閉手段；および前記補助開閉手段に直列に接続さ
れ、酸化アルミニウムとカーボンとＦｅ₂ Ｏ₃ 換算で
０．０５〜５重量％の鉄とを含む焼結体の対向する面に
電極をそれぞれ形成した抵抗体が組み込まれた投入抵抗
ユニットであって、前記焼結体は前記酸化アルミニウム
を少なくとも含む第１領域と前記酸化アルミニウム、鉄
および前記第１領域より多いカーボンを含み、かつ前記
一対の電極に繋がるように配置された第２領域とからな
る；を具備したことを特徴とする電力用遮断器。