JPH0630283B2 - 非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗体の製造方
法に関するもので、特に酸化亜鉛と金属酸化物の混合物
の造粒、成形工程を改良し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〕

電力系統において発生する異常電圧を抑制し、電力系統
を保護するために避雷器が用いられる。避雷器には正常
な電圧では絶縁特性を示し、異常電圧が印加された時に
は低い抵抗値となる非直線抵抗体が用いられる。非直線
抵抗体は一般にはバリスタと呼ばれ、その代表的なもの
として酸化亜鉛を主成分としたものである。

避雷器には直径47〜120mm、厚さ22mm等の大型のものが
用いられる。

酸化亜鉛と数種の金属酸化物粉末を水、有機バインダと
ともに十分に混合したのちスプレードライヤーで造粒
し、得られた造粒粉末は篩通しにより粗大粒子や二次凝
集粒子を取除き、金型にいれ、一軸成形法により成形、
焼結し、抵抗体内部に発生するボイドやピンホールを排
除し、サージ耐量や課電寿命の低下を防止する製造方法
が知られている。（特開昭59-65405） 一方、最近では、非直線抵抗体を経済的に得るために、
その厚さを２倍にした抵抗体にする試みがなされてい
る。

しかし、従来の方法で２倍の厚さの成形を行なうと造粒
粉末の中に微粉が含まれているため、成形体中心部への
粉体の圧力伝達が悪くなるため成形体の密度分布が悪く
なり、このため非直線抵抗体に構造的欠陥を形成させる
原因となり、従来の厚さのものにくらべ良い特性が得ら
れない欠点があった。

特に避雷器に用いる時に大切な性能であるサージ耐量が
従来の厚さのものにくらべ不十分であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、問題点と深く
関わりがある成形体の密度分布の不均一を小さくすると
ともに放電耐量特性を向上させた非直線抵抗体の製造方
法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために、本発明は、原料混合物を
スプレードライヤーで噴霧造粒した造粒粉末を分級し
て、造粒粉末に含まれている粗大な粒子や二次凝集粒子
を排除し、かつ微細な粒子を排除して成形体とすること
を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

酸化ビスマン、酸化コバルト、二酸化マンガン、酸化ク
ロム、二酸化ケイ素を各々0.5mol%、酸化アンチモン、
酸化ニッケルを各々1mol%、酸化アルミニウムを0.0025w
t%とし、残りを酸化亜鉛とし正確に秤量した。さらにこ
れらの0.1wt％になるように酸化ビスマス50wt％、二酸
化ケイ素10wt％、酸化ホウ素20wt％、酸化銀20wt％から
なる混合物を秤量した。これらの原料を水、分散剤、バ
インダ、潤滑剤等の有機バインダとともに分散、混合装
置に入れ分散、混合した。

次に混合物をスプレードライヤーで噴霧造粒した。その
後、従来どうり、300ミクロンの篩通しにより粗大粒子
や二次凝集粒子を取除いた。得られた造粒粉末は第１図
のような粒度分布であった。300ミクロン以上のものは
特性上好ましくなく、また第１図からも明らかなよう
に、それ程存在しない。

この造粒粉末をそのまま用いたもの、得られた造粒粉末
を更に分級し44ミクロンより小さいものを取り除いたも
の、及び53ミクロンより小さいものを取り除いた３種類
の造粒粉末を用意し、金型に入れ一軸成形により直径80
mm従来の２倍の厚さ57mmの成形体とした。

添加した有機バインダ類を除くため空気中で500℃で焼
成し、さらに1050℃で側面に高抵抗層を形成させるため
に、予備焼成した。

その後、高抵抗物を塗布し、空気中で1200℃で焼結し、
直径65mm、厚さ45.5mmの焼結体を得た。両平面を研磨し
厚さ44mmとし、カラーコーティングを行ない、カラー焼
成を行なった。さらに両平面にアルミニウムのメタリコ
ン電極を付けて非直線抵抗体を得た。

このようにして完成した非直線抵抗体の非直線特性、放
電耐量特性の測定を行なった。その結果が第１表であ
る。

第１表は放電耐量特性を示したものである。矩形波放電
耐量は2.5mSの矩形波電流を用いて20個の試料について2
0回に全数が耐えるエネルギーを求めたものである。

この結果から、造粒粉末が300〜53ミクロンの範囲に分
級された時、２倍の厚さのものでも優れた非直線抵抗体
が得られることは明らかである。

以上のように酸化亜鉛を主体とした非直線抵抗体の製造
工程において300ミクロンの篩通しによって得られた造
粒粉末を更に分級して、53ミクロン以下の微細な粉末を
取除き、300〜53ミクロンの粒度ものを使用して成形体
としたものは２倍の厚さのものでも優れた非直線抵抗体
が得られることが明らかとなったが、その理由は下記に
よると考えられる。

造粒粉末を分級したことにより、53ミクロン以下の微細
な粒子、及び300ミクロン以上の粗大粒子や二次凝集粒
子がなくなったことにより従来の２倍の厚さの抵抗体の
成形時に成形体の中心部へ圧力伝達が良く行われるよう
になった。特に微細な粒子を取り除いたことの結果が大
きい。その結果、成形体の密度分布が良くなったことが
確認された。焼結後の組織も均一となり、電流集中がな
くなったためと考えられる。

尚、本実施例の効果は従来どおりの厚さにおいても全く
同様の効果のあることは確認ずみである。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように本発明によれば、従来の２
倍の厚さの非直線抵抗体でも造粒粉末を分級して、成形
体とすることにより、放電耐量の極めて大きい非直線抵
抗体を経済的な製造方法で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の非直線抵抗体の製造方法の実施例を説
明するための原料造粒粉末の粒度分布図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸化亜鉛を主成分とし、電圧非直線特性を
   生じさせる金属酸化物を少なくとも一種以上混合し、こ
   の混合物をスプレードライヤーで噴霧造粒して、成形体
   とし焼結する非直線抵抗体の製造方法において、噴霧造
   粒した前記造粒粉末を篩通しをて分級し、300ミクロン
   以下で、かつ53ミクロン以上の造粒粉末とし、この造粒
   粉末を成形して前記成形体とすることを特徴とする非直
   線抵抗体の製造方法。