JPH06151115A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
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- JPH06151115A JPH06151115A JP4292301A JP29230192A JPH06151115A JP H06151115 A JPH06151115 A JP H06151115A JP 4292301 A JP4292301 A JP 4292301A JP 29230192 A JP29230192 A JP 29230192A JP H06151115 A JPH06151115 A JP H06151115A
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- Japan
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- linear resistor
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＺｎＯを主成分とし、少なくともビスマス、
アンチモン、ニッケル、コバルト成分を含みＢｉ48Ｚｎ
Ｏ73の含有量が0.05〜３mol ％である焼結体１の両端面
に電極２を形成した非直線抵抗体。 【効果】 非直線抵抗体の機械的強度が向上し、電気特
性も向上する。
アンチモン、ニッケル、コバルト成分を含みＢｉ48Ｚｎ
Ｏ73の含有量が0.05〜３mol ％である焼結体１の両端面
に電極２を形成した非直線抵抗体。 【効果】 非直線抵抗体の機械的強度が向上し、電気特
性も向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、避雷器に用いられる非
直線抵抗体に係わり、特に酸化亜鉛を主成分とする非直
線抵抗体に関する。
直線抵抗体に係わり、特に酸化亜鉛を主成分とする非直
線抵抗体に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電力系統においては、正常な電
圧に重畳される過電圧を除去して電力系統や電気機器を
保護するため避雷器やサージアブソーバなどの過電圧保
護装置が用いられている。この過電圧保護装置には、正
常な電圧ではほぼ絶縁性を示し、過電圧が印加された時
には比較的低い抵抗となる非直線抵抗体が用いられてい
る。
圧に重畳される過電圧を除去して電力系統や電気機器を
保護するため避雷器やサージアブソーバなどの過電圧保
護装置が用いられている。この過電圧保護装置には、正
常な電圧ではほぼ絶縁性を示し、過電圧が印加された時
には比較的低い抵抗となる非直線抵抗体が用いられてい
る。
【０００３】非直線抵抗体は酸化亜鉛を主成分とし、非
直線特性を得るために添加物として少なくとも一種類以
上の金属酸化物を加えて混合、造粒、成形し、焼成した
焼結体を用いる。個々の焼結体の両端面にはアルミニウ
ムなどの電極が形成されている。このような構成の個々
の非直線抵抗体を系統電圧に応じて、必要枚数積層し、
避雷器等に使用する。
直線特性を得るために添加物として少なくとも一種類以
上の金属酸化物を加えて混合、造粒、成形し、焼成した
焼結体を用いる。個々の焼結体の両端面にはアルミニウ
ムなどの電極が形成されている。このような構成の個々
の非直線抵抗体を系統電圧に応じて、必要枚数積層し、
避雷器等に使用する。
【０００４】ところで、近年、電力系統は大容量化、高
電圧化が進み、これに伴い大きなサージエネルギーを処
理できる高電圧用避雷器が必要となってきた。このよう
な避雷器に用いられる高電圧用の非直線抵抗体は大容量
化に対応するため、厚みおよび径を増大して大形化を図
ったり、並列接続枚数を増加して使用されている。しか
し、並列接続枚数の増加は、電流分担のアンバランスを
招きやすい等の特性上の理由から、ある程度制限される
ため非直線抵抗体の大形化に依存せざるを得ない。例え
ば500 ＫＶ系統の避雷器に使用される非直線抵抗体は直
径が100 〜120ｍｍ、厚さが20〜45ｍｍの大形のものと
なる。
電圧化が進み、これに伴い大きなサージエネルギーを処
理できる高電圧用避雷器が必要となってきた。このよう
な避雷器に用いられる高電圧用の非直線抵抗体は大容量
化に対応するため、厚みおよび径を増大して大形化を図
ったり、並列接続枚数を増加して使用されている。しか
し、並列接続枚数の増加は、電流分担のアンバランスを
招きやすい等の特性上の理由から、ある程度制限される
ため非直線抵抗体の大形化に依存せざるを得ない。例え
ば500 ＫＶ系統の避雷器に使用される非直線抵抗体は直
径が100 〜120ｍｍ、厚さが20〜45ｍｍの大形のものと
なる。
【０００５】従来の大形の非直線抵抗体に使用する焼結
体は酸化亜鉛粒子とα型酸化ビスマスを含む粒界相から
形成され、焼結時に変形しやすく製造が困難である。焼
結体が変形すると非直線抵抗体の機械的強度が低下し、
放電耐量特性の低下やそのバラツキを招くという問題が
あった。
体は酸化亜鉛粒子とα型酸化ビスマスを含む粒界相から
形成され、焼結時に変形しやすく製造が困難である。焼
結体が変形すると非直線抵抗体の機械的強度が低下し、
放電耐量特性の低下やそのバラツキを招くという問題が
あった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の非
直線抵抗体は大形化すると機械的強度が低下し、放電耐
量特性の低下や放電耐量値のバラツキが生じるという問
題があった。そこで本発明の目的は非直線抵抗体の機械
的強度を向上させ、大形で電気特性に優れた非直線抵抗
体を提供することにある。
直線抵抗体は大形化すると機械的強度が低下し、放電耐
量特性の低下や放電耐量値のバラツキが生じるという問
題があった。そこで本発明の目的は非直線抵抗体の機械
的強度を向上させ、大形で電気特性に優れた非直線抵抗
体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも
ビスマス、アンチモン、ニッケル、コバルト成分を含む
電圧非直線特性を有する焼結体を備えた非直線抵抗体に
おいて、前記焼結体がＢｉ48ＺｎＯ73結晶相を0.05〜３
mol ％含むことを特徴とする非直線抵抗体を提供する。
なお、ビスマス成分はＢｉ2 Ｏ3 に換算して0.05〜２mo
l ％、アンチモン成分はＳｂ2 Ｏ3 に換算して0.1 〜５
mol ％、ニッケル成分はＮｉＯに換算して0.1 〜7.5mol
％、コバルト成分はＣｏＯに換算して0.1 〜7.5mol％含
まれていることが望ましい。
に本発明においては酸化亜鉛を主成分とし、少なくとも
ビスマス、アンチモン、ニッケル、コバルト成分を含む
電圧非直線特性を有する焼結体を備えた非直線抵抗体に
おいて、前記焼結体がＢｉ48ＺｎＯ73結晶相を0.05〜３
mol ％含むことを特徴とする非直線抵抗体を提供する。
なお、ビスマス成分はＢｉ2 Ｏ3 に換算して0.05〜２mo
l ％、アンチモン成分はＳｂ2 Ｏ3 に換算して0.1 〜５
mol ％、ニッケル成分はＮｉＯに換算して0.1 〜7.5mol
％、コバルト成分はＣｏＯに換算して0.1 〜7.5mol％含
まれていることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明の非直線抵抗体の焼結体は酸化亜鉛粒子
と、この酸化亜鉛粒子の粒界相に存在するＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相とを備えている。酸化亜鉛粒子とＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相との界面は、酸化亜鉛粒子とα型酸化ビスマス
との界面に比較して機械的強度に優れる。このため粒界
相にα型酸化ビスマスを多く含む従来の非直線抵抗体に
比べて機械的強度が向上し、放電耐量値のバラツキが小
さくなり放電耐量特性も向上する。
と、この酸化亜鉛粒子の粒界相に存在するＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相とを備えている。酸化亜鉛粒子とＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相との界面は、酸化亜鉛粒子とα型酸化ビスマス
との界面に比較して機械的強度に優れる。このため粒界
相にα型酸化ビスマスを多く含む従来の非直線抵抗体に
比べて機械的強度が向上し、放電耐量値のバラツキが小
さくなり放電耐量特性も向上する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図４を参照
して説明する。本発明の第１の実施例の製造方法を示
す。
して説明する。本発明の第１の実施例の製造方法を示
す。
【００１０】まず、Ｂｉ48ＺｎＯ73を得るために酸化ビ
スマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）0.05〜２mol％と酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）の一部とを混合し、900 ℃以上で焼成し、再粉砕し
た。
スマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）0.05〜２mol％と酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）の一部とを混合し、900 ℃以上で焼成し、再粉砕し
た。
【００１１】ついで、この再粉砕したものに残部酸化亜
鉛と、添加物として、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3 ）0.
1 〜５mol ％、酸化ニッケル（ＮｉＯ）0.1 〜7.5mol
％、酸化コバルト（ＣｏＯ）0.1 〜7.5mol％を加えて原
料とした。次に、この原料を、水や有機バインダ類とと
もに、混合装置に入れ混合し、得られた混合物を、スプ
レードライヤで粒径が100 μｍになるよう噴霧造粒し
た。この造粒粉を、金型に入れ、加圧し、直径100 ｍ
ｍ、厚さ30ｍｍの円板に成形した。得られた成形体から
添加したバインダ類を除くため、空気中で500 ℃で焼成
した後、さらに空気中で、1100℃で焼成して図１に示す
ように焼結体１を得た。この焼結体１の両端面を平行に
研磨し、厚さを20ｍｍとした後、アルミニウムの溶射に
より、両端面に電極２を形成し、非直線抵抗体を得た。
次に第２の実施例の製造方法を示す。
鉛と、添加物として、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3 ）0.
1 〜５mol ％、酸化ニッケル（ＮｉＯ）0.1 〜7.5mol
％、酸化コバルト（ＣｏＯ）0.1 〜7.5mol％を加えて原
料とした。次に、この原料を、水や有機バインダ類とと
もに、混合装置に入れ混合し、得られた混合物を、スプ
レードライヤで粒径が100 μｍになるよう噴霧造粒し
た。この造粒粉を、金型に入れ、加圧し、直径100 ｍ
ｍ、厚さ30ｍｍの円板に成形した。得られた成形体から
添加したバインダ類を除くため、空気中で500 ℃で焼成
した後、さらに空気中で、1100℃で焼成して図１に示す
ように焼結体１を得た。この焼結体１の両端面を平行に
研磨し、厚さを20ｍｍとした後、アルミニウムの溶射に
より、両端面に電極２を形成し、非直線抵抗体を得た。
次に第２の実施例の製造方法を示す。
【００１２】主成分酸化亜鉛に、添加物として、第１の
実施例と夫々同量の酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸
化ニッケル、酸化コバルトを加えて原料とした。以下、
第１の実施例と同様に焼成し、焼結体１を得た後、500
℃で２時間熱処理し、毎時100 ℃以上で冷却した。この
焼結体１の両端面を平行に研磨し、厚さを20ｍｍとした
後、アルミニウムの溶射により、両端面に電極２を形成
し、非直線抵抗体を得た。
実施例と夫々同量の酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸
化ニッケル、酸化コバルトを加えて原料とした。以下、
第１の実施例と同様に焼成し、焼結体１を得た後、500
℃で２時間熱処理し、毎時100 ℃以上で冷却した。この
焼結体１の両端面を平行に研磨し、厚さを20ｍｍとした
後、アルミニウムの溶射により、両端面に電極２を形成
し、非直線抵抗体を得た。
【００１３】さらに、第１及び第２の実施例による非直
線抵抗体と比較するために、従来の方法によって非直線
抵抗体を作製した。すなわち、主成分である酸化亜鉛に
第１及び第２の実施例と夫々同量の酸化ビスマス、酸化
アンチモン、酸化ニッケル、酸化コバルトを添加物とし
て加え原料とした。ついで、この原料を、水や有機バイ
ンダ類とともに、混合装置に入れ混合し、この混合物
を、スプレードライヤで粒径が100 μｍになるよう噴霧
造粒した。
線抵抗体と比較するために、従来の方法によって非直線
抵抗体を作製した。すなわち、主成分である酸化亜鉛に
第１及び第２の実施例と夫々同量の酸化ビスマス、酸化
アンチモン、酸化ニッケル、酸化コバルトを添加物とし
て加え原料とした。ついで、この原料を、水や有機バイ
ンダ類とともに、混合装置に入れ混合し、この混合物
を、スプレードライヤで粒径が100 μｍになるよう噴霧
造粒した。
【００１４】この造粒粉を、金型に入れ、加圧し、直径
100 ｍｍ、厚さ30ｍｍの円板に成形した。添加したバイ
ンダ類を除くため、空気中で500 ℃で焼成した後、さら
に空気中で、100 ℃で焼成して焼結体を得た。この焼結
体の両端面を平行に研磨し、厚さを20ｍｍとした後、ア
ルミニウムの溶射により、両端面に電極を形成し、非直
線抵抗体を得た。次に作用について説明する。
100 ｍｍ、厚さ30ｍｍの円板に成形した。添加したバイ
ンダ類を除くため、空気中で500 ℃で焼成した後、さら
に空気中で、100 ℃で焼成して焼結体を得た。この焼結
体の両端面を平行に研磨し、厚さを20ｍｍとした後、ア
ルミニウムの溶射により、両端面に電極を形成し、非直
線抵抗体を得た。次に作用について説明する。
【００１５】このようにして得られた非直線抵抗体につ
いて、Ｘ線回折測定を行った結果、第１及び第２の実施
例では、Ｂｉ48ＺｎＯ73結晶相が含まれていたのに対
し、従来例では、Ｂｉ48ＺｎＯ73結晶相はなく、α型酸
化ビスマスが含まれていることが確認された。
いて、Ｘ線回折測定を行った結果、第１及び第２の実施
例では、Ｂｉ48ＺｎＯ73結晶相が含まれていたのに対
し、従来例では、Ｂｉ48ＺｎＯ73結晶相はなく、α型酸
化ビスマスが含まれていることが確認された。
【００１６】これらの非直線抵抗体の放電耐量特性を図
２に示す。なお、放電耐量特性は、雷インパルス電流を
20個の試料に３回印加し、その印加電流に耐えた非直線
抵抗体の合格率として示してある。横軸に雷インパルス
電流、縦軸にそのときの非直線抵抗体の合格率をそれぞ
れ示している。
２に示す。なお、放電耐量特性は、雷インパルス電流を
20個の試料に３回印加し、その印加電流に耐えた非直線
抵抗体の合格率として示してある。横軸に雷インパルス
電流、縦軸にそのときの非直線抵抗体の合格率をそれぞ
れ示している。
【００１７】図２に示した結果から明らかなように、Ｂ
ｉ48ＺｎＯ73結晶相を含む、第１及び第２の実施例の非
直線抵抗体は、従来例に比べ放電耐量特性が良好である
ことがわかる。このように、本発明の実施例において、
放電耐量特性が従来例に比べて良好である非直線抵抗体
が得られる理由は、次のように考えられる。
ｉ48ＺｎＯ73結晶相を含む、第１及び第２の実施例の非
直線抵抗体は、従来例に比べ放電耐量特性が良好である
ことがわかる。このように、本発明の実施例において、
放電耐量特性が従来例に比べて良好である非直線抵抗体
が得られる理由は、次のように考えられる。
【００１８】非直線抵抗体の微細構造は図３に示すよう
に、アンチモン、ニッケル、コバルト等の副成分の一部
を固溶した直径10μｍ程度のＺｎＯ粒子と、このＺｎＯ
粒子を取り囲む粒界相から形成されている。従来の非直
線抵抗体においては粒界相は略α型酸化ビスマスで構成
されていたのに対し、本発明の第１及び第２の実施例に
おいてはＢｉ48ＺｎＯ73結晶相が認められる。非直線抵
抗体の機械的強度はＺｎＯ粒子と粒界相との界面の強度
によって決定される。そこで第１及び第２の実施例と従
来例について破壊テストを行い、その破面を比較したと
ころＺｎＯ粒子とＢｉ48ＺｎＯ73結晶相の界面の機械的
強度がより優れていることが認められた。
に、アンチモン、ニッケル、コバルト等の副成分の一部
を固溶した直径10μｍ程度のＺｎＯ粒子と、このＺｎＯ
粒子を取り囲む粒界相から形成されている。従来の非直
線抵抗体においては粒界相は略α型酸化ビスマスで構成
されていたのに対し、本発明の第１及び第２の実施例に
おいてはＢｉ48ＺｎＯ73結晶相が認められる。非直線抵
抗体の機械的強度はＺｎＯ粒子と粒界相との界面の強度
によって決定される。そこで第１及び第２の実施例と従
来例について破壊テストを行い、その破面を比較したと
ころＺｎＯ粒子とＢｉ48ＺｎＯ73結晶相の界面の機械的
強度がより優れていることが認められた。
【００１９】以上のように本発明の第１及び第２の実施
例によればＢｉ48ＺｎＯ73結晶相の存在のために非直線
抵抗体の機械的強度が向上し、雷インパルス電流の印加
により発生する熱応力に対し、十分耐えることができる
ため、放電耐量特性が向上するという効果を奏する。
例によればＢｉ48ＺｎＯ73結晶相の存在のために非直線
抵抗体の機械的強度が向上し、雷インパルス電流の印加
により発生する熱応力に対し、十分耐えることができる
ため、放電耐量特性が向上するという効果を奏する。
【００２０】なおＢｉ48ＺｎＯ73結晶相の含有量を0.05
〜３mol ％としたのは0.05mol ％未満ではＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相の存在の効果が認められないためであり、３mo
l ％を越えると非直線抵抗体の電気特性が悪くなるため
である。
〜３mol ％としたのは0.05mol ％未満ではＢｉ48ＺｎＯ
73結晶相の存在の効果が認められないためであり、３mo
l ％を越えると非直線抵抗体の電気特性が悪くなるため
である。
【００２１】また、本実施例では、添加物として酸化物
原料を用いたが、これに限定されるものではなく、焼成
し、酸化物になるものであれば良く、例えば、水酸化
物、炭酸化物、シュウ酸化物であっても、同様の効果を
得ることができる。また、焼結体側面に高抵抗絶縁層を
形成しても、本実施例の効果を損なわないことはもちろ
んである。さらに成形体及び焼結体の大きさや焼結温度
は適宜選択しうる。
原料を用いたが、これに限定されるものではなく、焼成
し、酸化物になるものであれば良く、例えば、水酸化
物、炭酸化物、シュウ酸化物であっても、同様の効果を
得ることができる。また、焼結体側面に高抵抗絶縁層を
形成しても、本実施例の効果を損なわないことはもちろ
んである。さらに成形体及び焼結体の大きさや焼結温度
は適宜選択しうる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
酸化亜鉛を主成分とし、少なくともビスマス、アンチモ
ン、ニッケル、コバルト成分を含み、焼結体に含有され
るＢｉ48ＺｎＯ73結晶相量を0.05〜３mol ％にすること
によって、非直線抵抗体の機械的強度が向上し、大形で
も電気特性の優れた非直線抵抗体を提供できる。
酸化亜鉛を主成分とし、少なくともビスマス、アンチモ
ン、ニッケル、コバルト成分を含み、焼結体に含有され
るＢｉ48ＺｎＯ73結晶相量を0.05〜３mol ％にすること
によって、非直線抵抗体の機械的強度が向上し、大形で
も電気特性の優れた非直線抵抗体を提供できる。
【図１】本発明の第１及び第２の実施例を示す非直線抵
抗体の断面図
抗体の断面図
【図２】非直線抵抗体と放電耐量の関係を示す特性図
【図３】非直線抵抗体の微細構造を示す模式図
１…焼結体、２…電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とし、少なくともビス
マス、アンチモン、ニッケル、コバルト成分を含む電圧
非直線特性を有する焼結体を備えた非直線抵抗体におい
て、 前記焼結体がＢｉ48ＺｎＯ73結晶相を0.05〜３mol ％含
むことを特徴とする非直線抵抗体。 - 【請求項２】 ビスマス成分はＢｉ2 Ｏ3 に換算して0.
05〜２mol ％、アンチモン成分はＳｂ2 Ｏ3 に換算して
0.1 〜５mol ％、ニッケル成分はＮｉＯに換算して0.1
〜7.5mol％、コバルト成分はＣｏＯに換算して0.1 〜7.
5mol％含まれていることを特徴とする請求項１記載の非
直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292301A JPH06151115A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292301A JPH06151115A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06151115A true JPH06151115A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=17779991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292301A Pending JPH06151115A (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06151115A (ja) |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP4292301A patent/JPH06151115A/ja active Pending
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