JPH01111301A - 電圧非直線抵抗体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体に関
し、特に曲率の異なる形状を有する電圧非直線抵抗体に
関するものである。

（従来の技術） 従来から酸化亜鉛を主成分としＢｉ、０３．　Ｓｂ、０
．等の少量の添加物を含有した抵抗体は、優れた電圧非
直線性を示すことが広く知られており、その性質を利用
して避雷器等に使用されている。

避雷器として碍子に組み込んで使用する場合、形状とし
て最適な円柱形状のものでは碍子中に避雷器を組み込め
ないものもあり、そのときは内蔵スペースに応じた曲率
の異なる形状を有する電圧非直線抵抗体を使用する必要
があった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の曲率の異なる形状を有する電圧非
直線抵抗体においては、曲率の小さい部分で沿面放電が
多発しがちであり、放電耐量特に雷サージ耐量が低い欠
点があった。

本発明ｉ上述した不具合を解消して、曲率の小な曲率の
異なる形状を有する電圧非直線抵抗体を提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の電圧非直線抵抗体は、酸化亜鉛を主成分とし電
圧非直線性を有する焼結体であって、その側面に高抵抗
層を有するとともに曲率の異なる形状を有する電圧非直
線抵抗体において、曲率の小さい部分の高抵抗層の厚さ
を曲率の大きい部分の高抵抗層の厚さより薄くすること
を特徴とするものである。

ここで、「曲率の小さい部分の高抵抗層の厚さを薄く」
とは、曲率の異なる部分が複数ある場合は曲率の大きい
部分から相対的に高抵抗層の厚さを薄＜シたものも含む
概念である。

（作　用） 本発明は、曲率の異なる形状を有する電圧非直線抵抗体
において、曲率の小さい部分での沿面放電多発の現象を
種々調査したところ、曲率の小さい部分の高抵抗層形成
用のペーストを他の部分と同等または厚く塗布したのち
焼成すると、本焼による収縮で高抵抗層と素子本体との
間のはく離が生じ密着性が悪化することにより、沿面放
電が多発する点を見出したことによる。

すなわち、曲率の小さい部分の高抵抗層の厚さを他の部
分よ−り薄くすることにより、高抵抗層と素子本体との
間のはく離を防止して密着性を良好にすることにより、
沿面放電を防止している。

なお、曲率の特に小さい曲率半径１０　ｍｍ以下の部分
の高抵抗層を他よりも薄く、さらには５０μｍ以下とす
ると、後述する実施例から明らかなように沿面放電を防
止して雷サージ耐量が向上するため好ましい。

（実施例） 第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の電圧非直線
抵抗体の一例を示す斜視図である。第１図（ａ）に示す
断面だ円形状の電圧非直線抵抗体では、曲率半径がＲ，
＜Ｒ１であり領域ｌは薄く領域２は厚くなるよう高抵抗
層を形成する。ただ、実際には領域１と領域２との間で
段差がつかないようすなわち連続するように、各領域１
．２中の厚さを調整している。第１図（ｂ）に示す断面
扇状の電圧非直線抵抗体では、曲率半径がＲ＋＜Ｒｚ＜
Ｒｓであり、高抵抗層の厚さを領域１，２．３の順に連
続的に厚くなるよう形成している。

酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得るには、
まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料と所定の粒度に
調整したＢｔｚＯｉ＋　Ｃｏｚ０２．　Ｍｎ０ｚ＋５ｂ
２０１．　Ｃｒ！Ｏｚ＋　５ｉＯｚ＋　ＮｉＯ等よりな
る添加物の所定量を混合する。この際、これらの原料粉
末に対して所定量のポリビニルアルコール水溶液等を加
え、好ましくはデイスパーミルにより混合した後、好ま
しくはスプレードライヤにより造粒して造粒物を得る。

造粒後、成形圧力８００〜１０００ｋｇ／ｃｍ”の下で
所定の形状に成形する０本発明ではこの成形を金型成形
またはラバープレス成形により実施して、例えば第１図
（ａ）、Φ）に示す形状の成形体を得ている。その後得
られた成形体を昇降温速度５０〜７０°Ｃ／ｈｒで８０
０〜１０００°Ｃ保持時間１〜５時間という条件で仮焼
成して結合剤を飛散除去する。

次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を形成する
。本発明では、ＢｉｚＯｉ＋　５ｂｚＯ：＋＋　５ｉＯ
ｚ等の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、ブ
チルカルピトール、酢酸ｎブチル等を加えた酸化物ペー
ストを、６０〜３００μｍの厚さに仮焼体の側面に塗布
する。次に、これを昇降温速度４０〜６０°Ｃ／ｈｒ、
　１０００〜１３００°Ｃ好ましくは１１００〜１２５
０°Ｃ，３〜７時間という条件で本焼成する。なお、ガ
ラス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース、ブチル
カルピトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラスペースト
を前記の絶縁被覆層上に１００〜３００μｍの厚さに塗
布し、空気中で昇降温速度１００〜２００”Ｃ／ｈｒ、
　４００〜６００°Ｃ保持時間０．５〜２時間という条
件で熱処理することによりガラス層を形成すると好まし
い。

その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面を５ＩＣＩ
　ＡｌｇＯり、ダイヤモンド等の＃４００〜２０００相
当の研磨剤により水好ましくは油を研磨液として使用し
て研磨する。また、研磨せずに電極付を行なってもよい
。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面全面に例えば
アルミニウムメタリコン等によってアルミニウム電極を
例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得ている。

以下、実際に本発明範囲内および範囲外の電圧非直線抵
抗体について各種特性を測定した結果について説明する
。

１隻±上 上述した方法で作成した第１図（ａ）に示す曲率半径Ｒ
１＝２０Ｍ、　Ｒｔ＝４０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの電圧非
直線抵抗体において、高抵抗層の厚さの影響を調べるた
め、Ｒ，部およびＲ２部の高抵抗層の厚さを種々変えて
、曲率半径の小さなＲ１部の厚さが薄い本発明範囲内の
試料Ｎαｌ〜５と本発明範囲外の比較例試料Ｎｏ、１．
２を準備し、それぞれの雷サージ耐量を測定した。結果
を第１表に示す。第１表において、雷サージ耐量は１０
０に＾、　１２０ＫＡ、　１３０ＫＡ、　１４０にへの
電流を４／１０ＩＩｓの電流波形で２回印加したときに
破壊しなかったものを○、破壊したものを×として表示
した。なお、表中Ｆ、０．はフラッシュ・オーバすなわ
ち沿面放電により破壊した場合を示している。

第１表の結果から、本発明の範囲内の曲率半径が小さい
部分の高抵抗層を薄くした試料Ｎｏ、　１〜５は、その
部分が厚い比較例試料Ｎα１，２と比べて雷サージ耐量
が良好であることがわかった。

尖施炭又 同様に上述した方法で作成した第１図（ａ）に示す曲率
半径Ｒ，＝　８　ｍｍ、　Ｒｚ　＝５０ｍｍ、厚さ３０
ｍｍの電圧非直線抵抗体において、高抵抗層の厚さの影
響を調べるため、Ｒ１部、Ｒ２部の高抵抗層の厚さを種
々変えて、曲率半径の小さなＲ８部の厚さが薄い本発明
範囲内の試料Ｎｏ、　１〜６と本発明範囲外の比較例試
料Ｎｏ、　１〜３を準備し、それぞれの雷サージ耐量を
測定した。結果を第２表に示す。

第２表の結果から、本発明の範囲内の曲率半径が小さい
部分の高抵抗層を薄くした試料Ｎｏ、　１〜６は、その
部分が厚い比較例試料Ｎｏ、　１〜３と比べて雷サージ
耐量が良好であることがわかった。また、本発明範囲内
のものであっても、Ｎα１〜５とＮｏ、　６の結果を比
較すると、曲率半径が１０ｍｍ以下の部分の厚さを５０
μｍ以下とすると好ましいことがわかった。

ス新ｌ生１ 同様に上述した方法で作成した第１図（ｂ）に示す曲率
半径Ｒ＋　＝　６　ｍｍ、、Ｒｚ＝３５ｍｍ、　ｔ？＋
＝４７ｍｍ、厚さ３５ｍｍの電圧非直線抵抗体において
、高抵抗層の厚さの影響を調べるため、Ｒ１部、Ｒ２部
、Ｒ１部の高抵抗層の厚さを種々変えて、曲率半径が小
さな順に厚さが薄い本発明範囲内の試料面、１〜５と本
発明範囲外の比較例試料Ｎα１〜３を準備し、それぞれ
の雷サージ耐量を測定した。結果を第３．表に示す。

第３表の結果から、曲率の異なる部分が複数ある場合は
曲率の大きい部分から相対的に高抵抗層の厚さを薄くす
れば、雷サージ耐量が良好であることがわかった。

（発明の効果） 以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の電圧非直線抵抗体によれば、素子の形状に応じて高抵
抗層の厚さを変えることにより、雷サージ時の高抵抗層
のはり；甜に起因する素子の破壊を防止でき、放電耐量
の良好な電圧非直線抵抗体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の電圧非直線
抵抗体の一例を示す斜視図である。 １．２．３・・・領域 第１図 （ａ） （ｂ７

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　酸化亜鉛を主成分とし電圧非直線性を有する焼結
   体であって、その側面に高抵抗層を有するとともに曲率
   の異なる形状を有する電圧非直線抵抗体において、曲率
   の小さい部分の高抵抗層の厚さを曲率の大きい部分の高
   抵抗層の厚さより薄くすることを特徴とする電圧非直線
   抵抗体。
2. ２．　前記高抵抗層のうち、曲率半径が１０ｍｍ以下の
   部分の厚さを他の部分の厚さより薄くする特許請求の範
   囲第１項記載の電圧非直線抵抗体。
3. ３．　前記高抵抗層のうち、曲率半径が１０ｍｍ以下の
   部分の厚さを５０μｍ以下とする特許請求の範囲第１項
   記載の電圧非直線抵抗体。