JPH03159202A

JPH03159202A - 酸化物抵抗体

Info

Publication number: JPH03159202A
Application number: JP1299081A
Authority: JP
Inventors: Fumio Ueno; 文雄上野; Naoki Morita; 直樹森田; Akihiko Tsuge; 柘植　章彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1991-07-09

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は酸化物抵抗体に係わり、特に、遮断器等の開閉
サージの吸収に好適な酸化物抵抗体に関する。

（従来の技術）従来から、電力用遮断器の遮断接点に対して並列に抵抗
体を接続して、開閉時に発生する異常電圧を抑制したり
、遮断容量を増加させる技術は、周知である。この遮断
器用抵抗体としては、アルミナ−炭素−粘土系の焼結体
からなる抵抗体が知られている。この抵抗体は、抵抗値
が約５００Ω・儂、抵抗湿度係数が−９Ｘ　１０−２、
熱容量が２Ｊ／ＣＣ”Ｋであって、遮断器の開閉サージ
耐量が３００Ｊ／ｃｃの特性を有する。この抵抗体は、
炭素を加えたアルミナ粘土を不活性雰囲気中で焼結する
ことにより製造され、含まれる炭素の含有量を制御する
ことにより、抵抗値を調整している。このために、この
抵抗体は、低密度であり、しかも、単位体積あたりの熱
容量が２Ｊ／ｃｃ−にと小さく、開閉サージ耐量が十分
ではない。

ところで、近年の技術開発による遮断器の小型化に伴い
、抵抗器の小型化が求められている。抵抗体を、小型化
するためには、単位体積あたりの熱容量が大きいことが
必要であり、従来の抵抗体の２Ｊ／ｃｃ−にという熱容
量では、不十分である。

また、このアルミナ−炭素−粘土系の焼結体からなる抵
抗体は、電気抵抗の温度係数が負であるために、サージ
電流が流れて抵抗体の温度が上昇するに伴い、電気抵抗
が減少してしまい、遮断器の信頼性上、問題となる。

特開昭６４−６７９０１号公報には、小型、低コストの
厚膜抵抗体として、アルカリ土類金属のモリブデン酸塩
と酸化チタンを含有する焼成体からなる厚膜抵抗体が示
されている。

（発明が解決しようとする課題）従来の遮断器用抵抗体は、単位体積あたりの熱容量が小
さいために小型化することができず、しかも、その電気
抵抗の温度係数が負であるために、遮断器の信頼性を損
なう虞がある。

本発明の目的は、単位体積あたりの熱容量が大きく、十
分なサージ耐量を有する酸化物抵抗体を提供することに
ある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段および作用）本発明は、Ｍ
ＸＷＯ３で表されるタングステンブロンズまたはＭｘＭ
ｏＯ３で表されるモリブデンブロンズ（ただし、Ｍはア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類から選ばれた少
なくとも１種の元素、Ｘは０＜ｘ＜１なる数である。）
の少なくとも１種を含有することを特徴とする酸化物抵
抗体である。

この酸化物抵抗体は、上記タングステンブロンズまたは
モリブデンブロンズの少なくとも１種からなる結晶粒子
と遷移金属酸化物からなる結晶粒子とで構成される複合
酸化物から構成することもできる。複合酸化物中の夫々
の粒子間に、粒子よりも体積抵抗率が小さいかまたは同
程度の粒界相が存在してもよい。また、焼結体の粒界に
存在する気孔は少ないことが好ましく、５％以下である
ことが望ましい。

本発明の酸化物抵抗体におけるタングステンブロンズと
しては、Ｎａｘｗｏ３、ＫＸ　ＷＯ３、Ｍｇｘ　ＷＯ３
、ＣａＸ　ＷＯ３、Ｂ　ａ）（ＷＯ３、ＹｘＷＯ３、Ｃ
ｅｘＷＯ３等を用いることができる。また、モリブデン
ブロンズとしては、Ｎａ）（Ｍｏｏ３、ＫＸ　ＭＯ０３
、ＭｇＸＭｏＯ３、Ｃａｙ　ＭｏＯ３、ＢａｘＭｏ０３
　、ＹＸ　ＭＯＯ３、ＣｅＸＭｏＯ３等を用いることが
できる。

また、遷移金属酸化物としては、酸化鉄（Ｆｅ２０３、
ｐｅ３　ｏ４およびこれらの混合物）、Ｎｉｐ、Ｃｏｏ
、ＭｎＯ２、ＮｂＯ２の中から選ばれたものが望ましい
。また、これらの酸化物の少なくとも１種からなる金属
酸化物を用いることができる。

本発明の抵抗体は、以下の様に、タングステンブロンズ
またはモリブデンブロンズの融点以下の温度で加熱、焼
成して得られる焼結体から構成することができる。即ち
、タングステンブロンズまたはモリブデンブロンズを形
成する各種の出発原料を所定の割合で秤量、混合、粉砕
した後、真空中で８００℃〜１１００℃の温度で、２〜
２４時間保持し、炉冷して、原料粉末を得る。必要に応
じて不純物を除去した後、この原料粉末をボールミル等
で粉砕し、上述の遷移金属酸化物を加えて混合粉砕した
後、ＰＶＡ水溶液もしくは有機溶剤系のバインダーを加
えて造粒してスラリーとする。このスラリーを金型成形
法等により、所望の形状の成形体を作成する。この成形
体を電気炉等によりＡ「やＮ２等の不活性雰囲気中で６
００℃〜１２００℃に加熱して、焼成して、焼結体を得
る。この焼結体の両端面は研削加工等により、平行度と
平面粗度を整えられた後、溶射や焼付は法等により、電
極が形成されて、抵抗体が得られる。

この抵抗体は、必要に応じて、側面での沿面放電を防止
するために絶縁性のガラス層やガラスセラミック層が側
面に形成される。

また、本発明の抵抗体は、上記焼結体以外に、タングス
テンブロンズやモリブデンブロンズの融点以上に加熱し
た後、炉冷して得られる溶融凝固多結晶体から構成する
こともできる。

この様な抵抗体は、吸収する異状電圧の大きさに応じて
、所定の枚数を直列に積層圧接して抵抗体ブロックとし
、この抵抗体ブロックを遮断接点と並列に接続して、用
いられる。

上記製法に用いられタングステンブロンズおよびモリブ
デンブロンズの出発原料としては、タングステン酸塩、
酸化タングステン（ＷＯ３）、タングステン（Ｗ）およ
びモリブデン酸塩、酸化モリブデン（Ｍ　ｏ　Ｏ３）　
、モリブデン（Ｍｏ）が、夫々、用いられる。このタン
グステン酸塩およびモリブデン酸塩としては、例えば、
Ｎ　ａ　２ＷＯ４、Ｋ２ＷＯ４、ＭｇＷＯ４、ＣａＷＯ
４、Ｂ　ａ　Ｗ　Ｏ４、Ｙ　２　Ｗ　０６　、Ｃｅ　２
　Ｗ　０６　、および、Ｎａ２　Ｍｏ０．１　’　２Ｈ
２０、Ｋ２　ＭｏＯ４、ＭｇＭｏＯ４、ＣａＭｏＯ４、
ＢａＭｏＯ４、Ｙ２　Ｍ　ｏ　０６　、　Ｃｅ　２　Ｍ
　ｏ　０６等を用いることができる。

本発明によれば、ＭＸＷＯ３で表されるタングステンブ
ロンズクまたはＭｇＭｏＯ４で表されるモリブデンブロ
ンズの少なくとも１種を含む酸化物抵抗体により、単位
体積当たりの熱容量が大きく、耐熱衝撃性に優れるため
、遮断器の開閉サージ耐量が大きく、しかも、抵抗値の
温度係数が正の抵抗体が得られる。従って、本発明の抵
抗体を用いることにより、遮断器の小型化が実現できる
。

さらに、この抵抗体は、タングステンブロンズまたはモ
リブデンブロンズの組成式におけるＭの含有量を調整す
ることにより、その抵抗値が１００〜１０００Ω・ｃｍ
の間の任意の値に設定できる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）タングステン粉末、タングステン酸ナトリウム（Ｎ　ａ
２　ＷＯ４）粉末、酸化タングステン（ＷＯ３）粉末を
モル比で６：５；２の割合で秤量し、ボールミルで１２
時間の開式式混合した後、電気炉中でロータリーポンプ
により排気しながら温度９５０℃で４時間加熱し、炉冷
して、原料粉末を得た；この原料粉末をボールミル中で
１２時時間式粉砕した後、５％ＰＶＡ水溶液を３重量％
添加してスラリーとした。このスラリーを１４８ｍｌ１
φ×３２ｍｍの円板状となるように１０００ｋｇ／　０
ｍ２の圧力で金型成形して、成形体とした。この成形体
を７５０℃で２時間加熱して焼結して焼結体とした。こ
の円板状の焼結体の側面に、ホウケイ酸ガラス粉末を塗
布した後、焼き付けた。この焼結体の両端面を研削加工
して、洗浄後、この端面にアルミ電極を溶射により、形
成して、抵抗体を得た。

この酸化物抵抗体は、タングステンブロンズの結晶粒子
から構成される。この抵抗体の抵抗率、抵抗温度係数、
開閉サージ耐量を測定した。その結果を表に示した。

（実施例２）タングステン粉末、タングステン酸ナトリウム（Ｎａ２
ＷＱ４）粉末、酸化タングステン（ＷＯ３）粉末をモル
比で６：Ｓ：２の割合で秤量し、ボールミルで１２時間
の開式式混合した後、電気炉中でロータリーポンプによ
り排気しながら温度９５０℃で４時間加熱し、炉冷して
、原料粉末を得た。この原料粉末をボールミル中で１２
時時間式粉砕するとともに、ＮｉＯを等モル添加した上
で、５％ＰＶＡ水溶液を３重量％添加してスラリーとし
た。このスラリーを１４８ｍｍφＸ３２ｍｍの円板状と
なるように１０００ｋｇ／ｃａ＋２の圧力で金型成形し
て、成形体とした。この成形体を７５０℃で２時間加熱
して焼結して焼結体とした。この円板状の焼結体の側面
に、ホウケイ酸ガラス粉末を塗布した後、焼き付けた。

この焼成体の両端面を研削加工して、洗浄後、この端面
にアルミ電極を溶射により、形成して、抵抗体を得た。

この酸化物抵抗体は、タングステンブロンズからなる結
晶粒子および遷移金属酸化物であるＮｉＯの結晶粒子の
複合酸化物から構成される。この抵抗体の抵抗率、抵抗
温度係数、開閉サージ耐量を測定した。その結果を表に
示した。

（実施例３）モリブデン粉末、モリブデン酸ルビジウム（Ｒｂ２Ｍｏ
０４）粉末、酸化モリブデン（Ｍ。

０３）粉末をモル比で６：５：２の割合で秤量し、ボー
ルミルで１２時間の開式式混合した後、電気炉中でロー
タリーポンプにより排気しながら温度９５０℃で４時間
加熱し、炉冷して、原料粉末を得た。この原料粉末を用
いて、実施例１と同様な方法で、同様な大きさの抵抗体
を得た。

この酸化物抵抗体は、モリブデンブロンズの結晶粒子か
ら構成される。この抵抗体の抵抗率、抵抗温度係数、開
閉サージ耐量を測定し、その結果を表に示した。

（実施例４）モリブデン粉末、モリブデン酸カルシウム（ＣａＭｏ０
４）粉末、酸化モリブデン（Ｍ。

０３）粉末をモル比で６：５：２の割合で秤量し、ボー
ルミルで１２時間の開式式混合した後、電気炉中でロー
タリーポンプにより排気しながら温度９５０℃で４時間
加熱し、炉冷して、原料粉末を得た。この原料粉末をボ
ールミル中で１２時時間式粉砕するとともに、ＮｉＯを
等モル添加した上で、５９６　Ｐ　Ｖ　Ａ水溶液を３重
量％添加してスラリーとした。このスラリーを用いて、
実施例２と同様な方法で、同様な大きさの抵抗体を得た
。

この酸化物抵抗体は、モリブデンブロンズからなる結晶
粒子および遷移金属酸化物であるＮｉＯの結晶粒子の複
合酸化物から構成される。この抵抗体の抵抗率、抵抗温
度係数、開閉サージ耐量を測定し、その結果を表に示し
た。

（以下余白）この表から分かる様に、本発明の酸化物抵抗体は、比較
例に比べて、単位体積あたりの熱容量が大きく、大きな
サージ耐量を有する。また、実施例１、実施例２および
実施例４の酸化物抵抗体は、正の温度係数を有する。従
って、この抵抗体は、遮断器の小型化および信頼性の確
保に有用である。

尚、この表における比較例としては、従来のアルミナ−
炭素−粘土系の焼結体からなる抵抗体を用いた。

［発明の効果］以上の様に、本発明によれば、単位体積あたりの熱容量
が大きく、十分なサージ耐量を有する酸化物抵抗体を提
供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

　Ｍ＿ｘＷＯ＿３で表されるタングステンブロンズまた
はＭ＿ｘＭｏＯ＿３で表されるモリブデンブロンズ（た
だし、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類か
ら選ばれた少なくとも１種の元素、ｘは０＜ｘ＜１なる
数である。）の少なくとも１種を含有することを特徴と
する酸化物抵抗体。