JPH07106108A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
- Publication number
- JPH07106108A JPH07106108A JP5249616A JP24961693A JPH07106108A JP H07106108 A JPH07106108 A JP H07106108A JP 5249616 A JP5249616 A JP 5249616A JP 24961693 A JP24961693 A JP 24961693A JP H07106108 A JPH07106108 A JP H07106108A
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- JP
- Japan
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- high resistance
- thickness
- resistance layer
- linear resistor
- oxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電耐量特性の低下を防止しうる非直線抵抗
体を提供すること。 【構成】 酸化亜鉛を主成分とする円板状焼結体の両端
面に電極（４）を形成するとともに側面周囲に高抵抗層
（２，３）を設ける。高抵抗層（２，３）の厚みを両端
部より中央部に向けて漸次増加させ、その増加量を10〜
50μｍとする。
体を提供すること。 【構成】 酸化亜鉛を主成分とする円板状焼結体の両端
面に電極（４）を形成するとともに側面周囲に高抵抗層
（２，３）を設ける。高抵抗層（２，３）の厚みを両端
部より中央部に向けて漸次増加させ、その増加量を10〜
50μｍとする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、避雷器、サージアブソ
ーバ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗
体に係り、特に優れた放電耐量特性を有する非直線抵抗
体に関するものである。
ーバ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗
体に係り、特に優れた放電耐量特性を有する非直線抵抗
体に関するものである。
【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、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。そして、この過電圧保護装
置には正常な電圧ではほぼ絶縁特性を示し、過電圧が印
加時には比較的低抵抗値となる特性を有する非直線抵抗
体が多用されている。
圧に重畳される過電圧を除去し、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。そして、この過電圧保護装
置には正常な電圧ではほぼ絶縁特性を示し、過電圧が印
加時には比較的低抵抗値となる特性を有する非直線抵抗
体が多用されている。
【０００３】非直線抵抗体は酸化亜鉛（ＺｎＯ）に金属
酸化物を混合した素材を成形し、焼結して造られるが、
この非直線抵抗体には過電圧印加時の沿面閃絡を防止す
るために、焼結体の側面に高対抗層が形成されている。
酸化物を混合した素材を成形し、焼結して造られるが、
この非直線抵抗体には過電圧印加時の沿面閃絡を防止す
るために、焼結体の側面に高対抗層が形成されている。
【０００４】従来、高抵抗層としては例えば、特公昭53
-29375号公報および特公昭55-48441号公報に示されるよ
うに珪酸亜鉛（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛
（Ｚｎ7 Ｓｂ2 Ｏ12）を主成分とする高抵抗層、あるい
は特公昭53-29375号公報および特公昭54-26710号公報に
示されるようにガラスによる非晶質高抵抗層、更には特
開平1-227401号公報および特開平1-257306号公報に示さ
れるように樹脂による絶縁層、また特開平2-7401号公報
に示されるように無機高分子もしくは有機金属化合物を
主成分とする絶縁層が知られている。
-29375号公報および特公昭55-48441号公報に示されるよ
うに珪酸亜鉛（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛
（Ｚｎ7 Ｓｂ2 Ｏ12）を主成分とする高抵抗層、あるい
は特公昭53-29375号公報および特公昭54-26710号公報に
示されるようにガラスによる非晶質高抵抗層、更には特
開平1-227401号公報および特開平1-257306号公報に示さ
れるように樹脂による絶縁層、また特開平2-7401号公報
に示されるように無機高分子もしくは有機金属化合物を
主成分とする絶縁層が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】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、避雷器に
おいても500kV 用避雷器が実用化されており、更に近い
将来1000kV（ＵＨＶ）用避雷器の実用化も計画されてい
る。
統は大容量化、高電圧化が進み、これに伴い、避雷器に
おいても500kV 用避雷器が実用化されており、更に近い
将来1000kV（ＵＨＶ）用避雷器の実用化も計画されてい
る。
【０００６】これらの高電圧用避雷器に使用される非直
線抵抗体は極めて大きなサージエネルギーを処理する必
要があり、このためには、非直線抵抗体を大容量化する
必要がある。
線抵抗体は極めて大きなサージエネルギーを処理する必
要があり、このためには、非直線抵抗体を大容量化する
必要がある。
【０００７】ところで、非直線抵抗体の大容量化として
は具体的には非直線抵抗体の厚みまたは径を拡大するこ
とになるが、特に大形のものを製造する場合、成形時に
圧力伝播が不均一になりやすく、いわゆる密度ムラを生
じ、焼結時に素体側面の中央部が凹むような変形が起り
やすく、放電耐量特性が低下するという問題があった。
本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、優れた放電
耐量特性を維持し得る非直線抵抗体を提供することを目
的とする。
は具体的には非直線抵抗体の厚みまたは径を拡大するこ
とになるが、特に大形のものを製造する場合、成形時に
圧力伝播が不均一になりやすく、いわゆる密度ムラを生
じ、焼結時に素体側面の中央部が凹むような変形が起り
やすく、放電耐量特性が低下するという問題があった。
本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、優れた放電
耐量特性を維持し得る非直線抵抗体を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、酸化亜鉛を主
成分とする円板状焼結体の両端面に電極を形成するとと
もに側面周囲に高抵抗層を設けた非直線抵抗体におい
て、前記高抵抗層の厚みが両端部より中央部に向けて漸
次増加し、その増加量は10〜50μｍであることを特徴と
する。
成分とする円板状焼結体の両端面に電極を形成するとと
もに側面周囲に高抵抗層を設けた非直線抵抗体におい
て、前記高抵抗層の厚みが両端部より中央部に向けて漸
次増加し、その増加量は10〜50μｍであることを特徴と
する。
【０００９】
【作用】本発明に係る非直線抵抗体においては、素体側
面中央部の高抵抗層の厚みが電極付近の厚みより漸次10
〜50μｍ増加するよう設定されている。このため、焼結
時の変形等が生じても優れた放電耐量特性を維持し得る
ことができる。
面中央部の高抵抗層の厚みが電極付近の厚みより漸次10
〜50μｍ増加するよう設定されている。このため、焼結
時の変形等が生じても優れた放電耐量特性を維持し得る
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１は本発明に係る非直線抵抗体の一例を示す
もので、図中、符号１は円板状をなす焼結素体であり、
この焼結素体１は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分としてこ
れに複数種類の金属酸化物を混合したものを原料とし、
この原料を造粒、成形後に焼成して形成されている。こ
の焼結素体１の側面には図１に示すように、珪酸亜鉛
（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛（Ｚｎ7 Ｓｂ2
Ｏ12）を主成分とする高抵抗層２が形成されており、こ
の高抵抗層２の外面には、例えば厚みが異なる非晶質高
抵抗層３が配されている。そして、前記焼結素体１の上
下平坦面には図１に示すように、アルミ溶射方法等によ
り電極４がそれぞれ形成されており、この電極付近の高
抵抗層２，３の厚みＬｅと素体側面中央部の高抵抗層
２，３の厚みＬｃの差（Ｌｃ−Ｌｅ）が漸次増加し、そ
の増加量が10〜50μｍに設定されている。尚、Ｌｅの値
は上下電極付近の二つ考えられるが、そのうち厚みが大
きい方の値とした。
明する。図１は本発明に係る非直線抵抗体の一例を示す
もので、図中、符号１は円板状をなす焼結素体であり、
この焼結素体１は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分としてこ
れに複数種類の金属酸化物を混合したものを原料とし、
この原料を造粒、成形後に焼成して形成されている。こ
の焼結素体１の側面には図１に示すように、珪酸亜鉛
（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛（Ｚｎ7 Ｓｂ2
Ｏ12）を主成分とする高抵抗層２が形成されており、こ
の高抵抗層２の外面には、例えば厚みが異なる非晶質高
抵抗層３が配されている。そして、前記焼結素体１の上
下平坦面には図１に示すように、アルミ溶射方法等によ
り電極４がそれぞれ形成されており、この電極付近の高
抵抗層２，３の厚みＬｅと素体側面中央部の高抵抗層
２，３の厚みＬｃの差（Ｌｃ−Ｌｅ）が漸次増加し、そ
の増加量が10〜50μｍに設定されている。尚、Ｌｅの値
は上下電極付近の二つ考えられるが、そのうち厚みが大
きい方の値とした。
【００１１】以上の構成を有する非直線抵抗体は以下の
ようにして製作される。すなわち、まず酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）に、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化マンガン
（ＭｎＯ）、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2 Ｏ3 ）をそれぞれ 0.5モル％、酸化コバルト（Ｃｏ
3 Ｏ4 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3 ）、酸化ニッケ
ル（ＮｉＯ）をそれぞれ１モル％添加して、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を主成分とする原料を調整する。
ようにして製作される。すなわち、まず酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）に、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化マンガン
（ＭｎＯ）、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2 Ｏ3 ）をそれぞれ 0.5モル％、酸化コバルト（Ｃｏ
3 Ｏ4 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3 ）、酸化ニッケ
ル（ＮｉＯ）をそれぞれ１モル％添加して、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）を主成分とする原料を調整する。
【００１２】次いで、この原料を水や分散剤の有機バイ
ンダー類とともに混合装置に入れ混合し、この混合物を
スプレードライヤーで、例えば 100ミクロンになるよう
に噴霧造粒する。
ンダー類とともに混合装置に入れ混合し、この混合物を
スプレードライヤーで、例えば 100ミクロンになるよう
に噴霧造粒する。
【００１３】次いで、この造粒粉を金型に入れ加圧し、
例えば直径 125mm、厚さ30mmの円板に成形する。そし
て、添加した分散剤、バインダーを予め除くため、空気
中、例えば 500℃で焼成して後、約1050℃で仮焼し、こ
の素体の側面に予め用意した高抵抗層形成物質のスラリ
ーを塗布した。
例えば直径 125mm、厚さ30mmの円板に成形する。そし
て、添加した分散剤、バインダーを予め除くため、空気
中、例えば 500℃で焼成して後、約1050℃で仮焼し、こ
の素体の側面に予め用意した高抵抗層形成物質のスラリ
ーを塗布した。
【００１４】この高抵抗層形成物質のスラリーは例え
ば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が33.85 モル％、酸化ビスマス
（Ｂｉ2 Ｏ3 ）5.29モル％、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ
3 ）13.21 モル％、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）47.65 モル
％からなる混合量で混合した粉末にエチルセルロースを
加えて混練して作られる。
ば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が33.85 モル％、酸化ビスマス
（Ｂｉ2 Ｏ3 ）5.29モル％、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ
3 ）13.21 モル％、二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）47.65 モル
％からなる混合量で混合した粉末にエチルセルロースを
加えて混練して作られる。
【００１５】このように調整したスラリーを前記素体の
側面にスプレーガンを用いて塗布した後、この素体を空
気中、約1200℃の温度で焼成する。そして、この焼結素
体の側面に厚みの異なる高抵抗層を形成するとともに、
焼結素体の両平坦面を平行に研磨して厚さを例えば20mm
とした後、アルミニウムの溶射により両面に電極を形成
して、非直線抵抗体を完成させる。
側面にスプレーガンを用いて塗布した後、この素体を空
気中、約1200℃の温度で焼成する。そして、この焼結素
体の側面に厚みの異なる高抵抗層を形成するとともに、
焼結素体の両平坦面を平行に研磨して厚さを例えば20mm
とした後、アルミニウムの溶射により両面に電極を形成
して、非直線抵抗体を完成させる。
【００１６】厚みの異なる高抵抗層としては、例えばガ
ラスのような物質で調整できる。ガラスとしては、例え
ばホウ珪酸鉛ガラスで、粘性が異なるガラス粉末を含む
スラリーを用意し、前記素体の側面に例えばデップ法な
どを用いて塗布した後、この素体を空気中、約500 ℃の
温度で焼付ける。
ラスのような物質で調整できる。ガラスとしては、例え
ばホウ珪酸鉛ガラスで、粘性が異なるガラス粉末を含む
スラリーを用意し、前記素体の側面に例えばデップ法な
どを用いて塗布した後、この素体を空気中、約500 ℃の
温度で焼付ける。
【００１７】このようにして得られた非直線抵抗体の放
電耐量試験を行った。放電耐量試験には2.5ms のサージ
エネルギーを印加し、非直線抵抗体が破壊もしくは閃絡
するエネルギー値を測定した。そして、図２に示す結果
を得た。図２において、横軸は非直線抵抗体の電極付近
の高抵抗層の厚みＬｅと素体側面中央部の高抵抗層の厚
みＬｃの差（Ｌｃ−Ｌｅ）で、縦軸は放電耐量特性のサ
ージエネルギー値である。
電耐量試験を行った。放電耐量試験には2.5ms のサージ
エネルギーを印加し、非直線抵抗体が破壊もしくは閃絡
するエネルギー値を測定した。そして、図２に示す結果
を得た。図２において、横軸は非直線抵抗体の電極付近
の高抵抗層の厚みＬｅと素体側面中央部の高抵抗層の厚
みＬｃの差（Ｌｃ−Ｌｅ）で、縦軸は放電耐量特性のサ
ージエネルギー値である。
【００１８】図２から明らかなように、Ｌｃ−Ｌｅが10
〜50μｍの範囲にある場合、サージエネルギー耐量値が
高い値を示している。これに対してＬｃ−Ｌｅが10μｍ
に満たない場合や50μｍを越えた場合、放電耐量特性が
悪くなっている。Ｌｃ−Ｌｅが10μｍに満たない場合は
本発明の効果が表われず、一方、50μｍを越えた場合は
電極付近の高抵抗層の厚みが素体側面中央部の高抵抗層
の厚みに比べて極端に薄くなり、かえって電極付近に電
界が集中し、放電耐量特性が悪くなっている。
〜50μｍの範囲にある場合、サージエネルギー耐量値が
高い値を示している。これに対してＬｃ−Ｌｅが10μｍ
に満たない場合や50μｍを越えた場合、放電耐量特性が
悪くなっている。Ｌｃ−Ｌｅが10μｍに満たない場合は
本発明の効果が表われず、一方、50μｍを越えた場合は
電極付近の高抵抗層の厚みが素体側面中央部の高抵抗層
の厚みに比べて極端に薄くなり、かえって電極付近に電
界が集中し、放電耐量特性が悪くなっている。
【００１９】尚、前記実施例では高抵抗層２として、珪
酸亜鉛（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛（Ｚｎ7
Ｓｂ2 Ｏ12）を主成分とする物質を用いる場合について
説明したが、高対抗層２自体の厚みがＬｃ−Ｌｅ＝10〜
50μｍであれば、他の物質を用いても同様の効果が得ら
れる。また、厚みが異なる物質３もガラスのような物質
に限定されるものではない。
酸亜鉛（Ｚｎ2 ＳｉＯ4 ）とアンチモン酸亜鉛（Ｚｎ7
Ｓｂ2 Ｏ12）を主成分とする物質を用いる場合について
説明したが、高対抗層２自体の厚みがＬｃ−Ｌｅ＝10〜
50μｍであれば、他の物質を用いても同様の効果が得ら
れる。また、厚みが異なる物質３もガラスのような物質
に限定されるものではない。
【００２０】また、前記した実施例では、焼結素体１の
原料として酸化物を用いる場合について説明したが、焼
結して酸化物になるものであればよく、例えば水酸化物
や炭化物等であっても同じ効果が得られる。また、前記
実施例に示した添加物以外に、非直線抵抗体の特性を向
上させる目的で他の成分を加えてもよい。
原料として酸化物を用いる場合について説明したが、焼
結して酸化物になるものであればよく、例えば水酸化物
や炭化物等であっても同じ効果が得られる。また、前記
実施例に示した添加物以外に、非直線抵抗体の特性を向
上させる目的で他の成分を加えてもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は素体側面
中央部の高抵抗層の厚みを電極付近の厚みより漸次増加
させ、10〜50μｍ大きくしているので、焼結時の変形等
が生じても、優れた放電耐量特性を維持し得ることがで
きる。
中央部の高抵抗層の厚みを電極付近の厚みより漸次増加
させ、10〜50μｍ大きくしているので、焼結時の変形等
が生じても、優れた放電耐量特性を維持し得ることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例に係る非直線抵抗体の断面図
【図２】本発明に係る非直線抵抗体の高抵抗層の厚み増
加量と放電耐量特性との関係図
加量と放電耐量特性との関係図
１…焼結素体 ２…高抵抗層 ３…厚みの異なる高抵抗層 ４…電極
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とする円板状焼結体の
両端面に電極を形成するとともに側面周囲に高抵抗層を
設けた非直線抵抗体において、前記高抵抗層の厚みが両
端部より中央部に向けて漸次増加し、その増加量は10〜
50μｍであることを特徴とする非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249616A JPH07106108A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5249616A JPH07106108A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07106108A true JPH07106108A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17195682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5249616A Pending JPH07106108A (ja) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106108A (ja) |
-
1993
- 1993-10-06 JP JP5249616A patent/JPH07106108A/ja active Pending
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