JPH0519801B2

JPH0519801B2 -

Info

Publication number: JPH0519801B2
Application number: JP59180278A
Authority: JP
Inventors: Koji Tohata
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1993-03-17
Also published as: JPS6159703A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は酸化亜鉛（ZnO）を主成分とする焼結
体を備えた非直線抵抗体の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来から各種の非直線低抗体が研究されている
が、その中の一つにZnOを主成分とした焼結体を
用いたものがある。このZnOを主成分とした焼結
体を用いたものにおいては、各種副成分が添加さ
れて所望の特性を得ることが試みられている。こ
のような非直線低抗体に要求される特性として
は、非直線特性、寿命特性等がある。

例えば、特開昭56−144502号公報においては非
直線特性、寿命特性を向上させるために、ZnOを
主成分とし、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化
コバルト、酸化アンチモン、酸化クロム、酸化ケ
イ素、酸化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ニツ
ケルが加えられたものが知られている。

このZnOを主成分とする非直線抵抗体を用いた
交流電力用ギヤツプレス避雷器については、すで
に500KV系統用まで製品化され実系統で使用さ
れているが、最近交直変換所用避雷器など特殊な
仕様の避雷器にこの非直線抵抗体を適用すること
が検討されている。しかし、交直変換所用避雷器
にはサイリスタバルブにより交流と直流が重畳し
た第２図に示すような複雑な特有の電圧波形が印
加されるため、ギヤツプレス化を行なうにはこの
ような複雑な電圧波形に対して優れた寿命特性を
有する非直線抵抗体が要求される。しかしながら
従来のものにおいては、直流又は交流が印加され
る非直線抵抗体の電気特性を向上させていたにす
ぎず、このような要求を満足するものではなかつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上記要望に鑑みなされたもので非直線
特性と寿命特性、特に交流と直流が重畳したよう
な複雑な電圧波形に対する寿命特性とがともに優
れた非直線の低抗体の製造方法を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は酸化亜鉛を主成分とし、少なくともビ
スマス、コバルト、マンガン、アンチモン、クロ
ム、ケイ素、ニツケル、ホウ素、アルミニウムを
それぞれBi₂O₃、Co₂O₃、MnO、Sb₂O₃、Cr₂O₃、
SiO₂、NiO、B₂O₃、Al³⁺に換算して、 Bi₂O₃0.1〜5mol％、Co₂O₃0.1〜5mol％、
MnO0.1〜5mol％、Sb₂O₃0.1〜5mol％、Cr₂O₃0.1
〜5mol％、SiO₂0.1〜5mol％、NiO0.1〜5mol％、
B₂O₃0.002〜0.2mol％、Al³⁺0.001〜0.05mol％加
えて混合造粒し、得られた造粒紛を成形、焼結す
る非直線抵抗体の製造方法において、前記焼結によつて得られた焼結体に400〜700℃
の熱処理を施して60μA／cm²の電流密度における
交流電圧と直流電圧との比を0.9〜1.1の間に制御
することを特徴とする非直線抵抗体の製造方法を
提供するものである。

上記成分組成で焼結体を構成することにより、
得られる非直線抵抗体の非直線特性が向上する。
さらに焼結体を熱処理することによつて交流電圧
と直流電圧の比を変えることができ、特に処理温
度を400〜700℃にすると、60μA／cm²の電流密度
における交流電圧と直流電圧との比を0.9〜1.1の
間に制御することができる。このため非直線特性
を劣化させることなくさらに交流と直流が重畳し
たような複雑な電圧波形に対する寿命特性を向上
させることができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を説明する。

ZnOにBi₂O₃、Co₂O₃、MnO、Sb₂O₃、Cr₂O₃、
SiO₂、NiOを夫々0.1〜5mol％、B₂O₃0.002〜
0.2mol％、Al（HO₃）₃・9H₂OをAl³⁺に換算して
0.001〜0.05mol％加えて混合の後、バインダーと
して、ポリビニルアルコール（PVA）を加え造
粒し、円板状に形状した。この成形体を乾燥した
後1100〜1300℃2hr程度の焼成の後両面研磨を施
して直径47mm厚さ22mmの焼結体を形成した。この
焼結体を400〜700℃で熱処理し、熱処理後の焼結
体の両面にAl溶射により電極を設け非直線抵抗
体を形成した。

非直線抵抗体の非直線特性はV_10KA／V_1nAで示
すことができる。

V_10KA／V_1nA＝Ｖ（10KA電流通電時
の電圧）／Ｖ（1mA交流電流通電時の電圧）一方寿命特性はΔV_1nA／V_1nAで示すことがで
きる。

ΔV_1nA／V_1nA＝V_1nA（500時間後）
−V_1nA（初期）／V_1nA（初期）×100 次に作用について説明する。尚直径47mmの試料
における1mAは60μA／cm²の電流密度に相当す
る。

第１図に示す特性は、 Bi₂O₃：0.5mol％ Co₂O₃：0.5mol％ MnO：0.5mol％ Sb₂O₃：1.0mol％ Cr₂O₃：0.5mol％ SiO₂：1.0mol％ NiO：1.0mol％ B₂O₃：0.02mol％ Al³⁺：0.01mol％ ZnO：残部の組成を有するものについて調べたが、前述の範
囲内の組成でも同様の傾向を示した。

第１図は60μA／cm²の電流密度における交流電
圧と直流電圧の比と、V_10KA／V_1nA（非直線特性）
との関係を実線で示し、交流電圧と直流電圧の比
と、ΔV_1nA／V_1nA（寿命特性）との関係を一点鎖
線で示したものである。ただし、ΔV_1nA／V_1nA
（寿命特性）は第２図に示すようなサイリスタバ
ルブのＡ−Ｋ（アノード・カソード）間に現れる
電圧波形に対して、温度120℃、課電率93％（パ
ルス分）、85％（交流分）で500時間課電して求め
た。

第１図から明らかなように実線で示した
V_10KA／V_1nA曲線は交流電圧と直流電圧の比が0.9
以上では平坦であるのに対し、電圧比が0.9未満
になると急激に上昇する傾向がある。従つて非直
線特性のみを考慮すれば交流電圧と直流電圧の比
は0.9以上が望ましい。一方点鎖線で示した
ΔV_1nA／V_1nA曲線は電圧比が1.1以下では平坦で
あるのに対し、電圧が1.1を超えると急激に減少
していく傾向がある。従つて寿命特性のみを考慮
すると電圧比は、1.1以下であるのが望まいい。
以上のように、交流電圧と直流電圧の比を0.9〜
1.1の間にすることにより、非直線特性、寿命特
性ともに優れた非直線抵抗体を得ることができ
る。

本発明の実施例において直径47mmの試料におけ
る1mAを流した時の交流電圧と直流電圧の比に
ついて説明したが、直径が異なる試料においても
電流密度60μA／cm²における交流電圧と直流電圧
の比0.9〜1.1に制御することにより同様の効果を
表わすことを認識している。

なお本実施例においては電極形成を行う前に熱
処理を行つたが、熱処理の工程をどこにするかは
適宜選択しうるのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、熱処理に
よつて電圧比を0.9〜1.1にすることにより非直線
特性に優れ交流と直流が重畳したような複雑な電
圧波形に対する場合の寿命特性に優れた非直線抵
抗体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る非直線特性及
び寿命特性曲線図で、第２図は交直変換所のサイ
リスタバルブ装置のＡ−Ｋ間に現われる電圧波形
の一例である。

Claims

【特許請求の範囲】１酸化亜鉛を主成分とし、少なくともビスマ
ス、コバルト、マンガン、アンチモン、クロム、
ケイ素、ニツケル、ホウ素、アルミニウムをそれ
ぞれBi₂O₃、Co₂O₃、MnO、Sb₂O₃、Cr₂O₃、
SiO₂、NiO、B₂O₃、Al³⁺に換算して、 Bi₂O₃0.1〜5mol％、Co₂O₃0.1〜5mol％、
MnO0.1〜5mol％、Sb₂O₃0.1〜5mol％、Cr₂O₃0.1
〜5mol％、SiO₂0.1〜5mol％、NiO0.1〜5mol％、
B₂O₃0.002〜0.2mol％、Al³⁺0.001〜0.05mol％加
えて混合造粒し、得られた造粒粉を成形、焼結す
る非直線抵抗体の製造方法において、前記焼結によつて得られた焼結体に400〜700℃
の熱処理を施して60μA／cm²の電流密度における
交流電圧と直流電圧との比を0.9〜1.1の間に制御
することを特徴とする非直線抵抗体の製造方法。