JPH10106802A - 電力用抵抗体、及びその製造方法 - Google Patents
電力用抵抗体、及びその製造方法Info
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- JPH10106802A JPH10106802A JP8273964A JP27396496A JPH10106802A JP H10106802 A JPH10106802 A JP H10106802A JP 8273964 A JP8273964 A JP 8273964A JP 27396496 A JP27396496 A JP 27396496A JP H10106802 A JPH10106802 A JP H10106802A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の抵抗体は空気中高温になると、焼結体
の表面から酸化され、高低拡化するという課題があっ
た。 【解決手段】 本発明における抵抗体１は、金属酸化物
を主成分とし、副成分として平均粒径１μｍ以下のカー
ボン粒子を０．０５〜３重量％含む焼結体と、この焼結
体を挟み、両端面に形成された少なくとも２対の電極３
と、該焼結体の電極形成面を除く外表面に形成された絶
縁層４から構成されている。電極３は金属板と焼結体２
が、銀、銅を主成分とし、チタンを含む活性金属ろうに
よって接合されている。このように構成にすることで、
焼結体２を酸化性雰囲気から遮蔽することができる。そ
の結果、抵抗体の耐酸化特性が向上し、これまでの抵抗
体に比較して、より高温まで使用可能になり、単位体積
当たりより大きな電気エネルギーを吸収できる。電力機
器の縮小化におおいに有効である。
の表面から酸化され、高低拡化するという課題があっ
た。 【解決手段】 本発明における抵抗体１は、金属酸化物
を主成分とし、副成分として平均粒径１μｍ以下のカー
ボン粒子を０．０５〜３重量％含む焼結体と、この焼結
体を挟み、両端面に形成された少なくとも２対の電極３
と、該焼結体の電極形成面を除く外表面に形成された絶
縁層４から構成されている。電極３は金属板と焼結体２
が、銀、銅を主成分とし、チタンを含む活性金属ろうに
よって接合されている。このように構成にすることで、
焼結体２を酸化性雰囲気から遮蔽することができる。そ
の結果、抵抗体の耐酸化特性が向上し、これまでの抵抗
体に比較して、より高温まで使用可能になり、単位体積
当たりより大きな電気エネルギーを吸収できる。電力機
器の縮小化におおいに有効である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は過大な電気エネルギ
ーを吸収するのに好適な電力用抵抗体、特に、酸素を含
む雰囲気中、高温で使用するような用途、例えば地絡電
流抑制に用いられる中性点接地抵抗器等に好ましい電力
用抵抗体およびその製造方法に関する。
ーを吸収するのに好適な電力用抵抗体、特に、酸素を含
む雰囲気中、高温で使用するような用途、例えば地絡電
流抑制に用いられる中性点接地抵抗器等に好ましい電力
用抵抗体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、遮断器等の電流制御用、電動機の
始動・回生に伴う各種制御用、また、送電系統の異常発
生時における接地用として、種々の電力用抵抗器が用い
られている。これら抵抗器は、金属抵抗体、セラミック
抵抗体、これらの複合体により構成されている。
始動・回生に伴う各種制御用、また、送電系統の異常発
生時における接地用として、種々の電力用抵抗器が用い
られている。これら抵抗器は、金属抵抗体、セラミック
抵抗体、これらの複合体により構成されている。
【０００３】例えば、高電圧用遮断器には、開閉時に発
生する開閉サージを吸収したり遮断容量を増加させるた
めに遮断接点と並列に投入抵抗器を接続している。これ
らの目的に用いられる抵抗器の従来の抵抗体には、例え
ば特開昭５８−１３９４０１号公報に記載されているよ
うな、炭素粒子分散型セラミック抵抗体が用いられてい
る。この抵抗体は、絶縁性成分たる酸化アルミニウム粉
末に、導電性成分たるカーボン粉末を混合し、結合材に
なる粘土で焼き固めたもので、１００〜２５００Ω・ｃ
ｍの抵抗率を持つ。
生する開閉サージを吸収したり遮断容量を増加させるた
めに遮断接点と並列に投入抵抗器を接続している。これ
らの目的に用いられる抵抗器の従来の抵抗体には、例え
ば特開昭５８−１３９４０１号公報に記載されているよ
うな、炭素粒子分散型セラミック抵抗体が用いられてい
る。この抵抗体は、絶縁性成分たる酸化アルミニウム粉
末に、導電性成分たるカーボン粉末を混合し、結合材に
なる粘土で焼き固めたもので、１００〜２５００Ω・ｃ
ｍの抵抗率を持つ。
【０００４】また、地絡電流抑制に用いられる中性点接
地抵抗器には、上記炭素粒子分散型セラミック抵抗体の
他に、例えば、特開平７−１６１５０５号公報に記載さ
れているような、酸化亜鉛を主成分とし、酸化アルミニ
ウムと酸化マグネシウムを副成分とする直線抵抗体が用
いられている。
地抵抗器には、上記炭素粒子分散型セラミック抵抗体の
他に、例えば、特開平７−１６１５０５号公報に記載さ
れているような、酸化亜鉛を主成分とし、酸化アルミニ
ウムと酸化マグネシウムを副成分とする直線抵抗体が用
いられている。
【０００５】このうち、炭素粒子分散型セラミック抵抗
体は、カーボン粉末添加量を調整することで任意の抵抗
率を持つ抵抗体を得ることができるという利点がある。
しかし、気孔率が１０〜３０％と高く緻密性に劣るた
め、以下に示すような問題がある。第１に、体積当たり
の熱容量が２Ｊ／ｃｍ3 ・Ｋ程度と小さいために、吸収
できるエネルギー量が小さい。その結果、電気エネルギ
ーを吸収することで著しい温度上昇を起こす。第２に、
高電圧通電時には、カーボン粉末間で放電を起こし、著
しい場合貫通放電をしてしまう。第３に、気孔率が大き
いため、機械的強度が小さく（４点曲げ平均強度で２０
ＭＰａ）、抵抗体内部抵抗分布によって発声する、発熱
分布によって熱衝撃破壊を起こす。さらに、大気中、３
００℃以上になると、抵抗値を制御している焼結体内部
の炭素粒子が、開気孔を通して酸化され、抵抗値が増加
し抵抗体としての機能を失ってしまう。以上の様な問題
により、電力用の抵抗体として、特開昭５８−１３９４
０１号公報に記載された従来の抵抗体は問題が多い。
体は、カーボン粉末添加量を調整することで任意の抵抗
率を持つ抵抗体を得ることができるという利点がある。
しかし、気孔率が１０〜３０％と高く緻密性に劣るた
め、以下に示すような問題がある。第１に、体積当たり
の熱容量が２Ｊ／ｃｍ3 ・Ｋ程度と小さいために、吸収
できるエネルギー量が小さい。その結果、電気エネルギ
ーを吸収することで著しい温度上昇を起こす。第２に、
高電圧通電時には、カーボン粉末間で放電を起こし、著
しい場合貫通放電をしてしまう。第３に、気孔率が大き
いため、機械的強度が小さく（４点曲げ平均強度で２０
ＭＰａ）、抵抗体内部抵抗分布によって発声する、発熱
分布によって熱衝撃破壊を起こす。さらに、大気中、３
００℃以上になると、抵抗値を制御している焼結体内部
の炭素粒子が、開気孔を通して酸化され、抵抗値が増加
し抵抗体としての機能を失ってしまう。以上の様な問題
により、電力用の抵抗体として、特開昭５８−１３９４
０１号公報に記載された従来の抵抗体は問題が多い。
【０００６】また、酸化亜鉛を主成分とした抵抗体は、
電流−電圧特性に非直線性が存在することが多い。この
ため、大電流で使用すると抵抗値が小さくなり、抵抗体
として充分に機能しなくなる問題を有する。さらに、機
械的強度も、炭素粒子分散型セラミック抵抗体よりは大
きいが、４点曲げ平均強度で１００ＭＰａ程度と小さ
く、耐熱衝撃性に劣る。
電流−電圧特性に非直線性が存在することが多い。この
ため、大電流で使用すると抵抗値が小さくなり、抵抗体
として充分に機能しなくなる問題を有する。さらに、機
械的強度も、炭素粒子分散型セラミック抵抗体よりは大
きいが、４点曲げ平均強度で１００ＭＰａ程度と小さ
く、耐熱衝撃性に劣る。
【０００７】このような問題に対して、本発明者らは新
しい電力用抵抗体を提案した（特開平８−４５７０
２）。これは、平均粒径が０．２μｍと小さな酸化アル
ミニウム粉末を原料粉末として用いることで、気孔率１
０％以下の緻密な焼結体を得るものである。その結果、
体積あたりの熱容量は、特開昭５８−１３９４０１号公
報に記載された抵抗体の１．５倍もの熱容量を有し、機
械的強度も３００ＭＰａ以上あるため、耐熱衝撃性にも
優れ、さらに優れたた電流−電圧特性を示した。
しい電力用抵抗体を提案した（特開平８−４５７０
２）。これは、平均粒径が０．２μｍと小さな酸化アル
ミニウム粉末を原料粉末として用いることで、気孔率１
０％以下の緻密な焼結体を得るものである。その結果、
体積あたりの熱容量は、特開昭５８−１３９４０１号公
報に記載された抵抗体の１．５倍もの熱容量を有し、機
械的強度も３００ＭＰａ以上あるため、耐熱衝撃性にも
優れ、さらに優れたた電流−電圧特性を示した。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平８−４
５７０２号公報に記載された抵抗体も、特開昭５８−１
３９４０１号公報に記載された抵抗体と同様、焼結体中
のカーボン粒子によって導電する。開気孔ではないため
内部炭素粒子が酸化されることはないが、空気中高温に
なると、焼結体の表面から酸化され、高抵抗化する問題
があった。このため吸収できるエネルギー量が耐酸化温
度によって制限されてしまっていた。
５７０２号公報に記載された抵抗体も、特開昭５８−１
３９４０１号公報に記載された抵抗体と同様、焼結体中
のカーボン粒子によって導電する。開気孔ではないため
内部炭素粒子が酸化されることはないが、空気中高温に
なると、焼結体の表面から酸化され、高抵抗化する問題
があった。このため吸収できるエネルギー量が耐酸化温
度によって制限されてしまっていた。
【０００９】本発明は、酸化雰囲気中、高温下でも安定
した抵抗値を有する抵抗体を提供することを目的とす
る。
した抵抗値を有する抵抗体を提供することを目的とす
る。
【００１０】カーボンを導電相とする酸化アルミニウム
基焼結体を用いた抵抗体では、上述したように、酸化雰
囲気中高温になると、焼結体中のカーボンが酸化消失す
ることにより、抵抗値が変化してしまう。緻密な焼結体
の場合、酸素が焼結体内部に到達するためには、気孔を
通ることはできないため、焼結体の粒内及び粒界を拡散
しなくてはならない。従って、多孔質な炭素粒子分散型
セラミックに比較して、耐酸化性に優れるものの、やは
り電極が形成されている上下端面、側面から酸化され、
高抵抗化してしまう。特に、上下面からの酸化による焼
結体の高抵抗化は、通電方向に対して直列方向に高抵抗
化部分が生成するために、抵抗体本体の抵抗値を著しく
上昇させてしまう。
基焼結体を用いた抵抗体では、上述したように、酸化雰
囲気中高温になると、焼結体中のカーボンが酸化消失す
ることにより、抵抗値が変化してしまう。緻密な焼結体
の場合、酸素が焼結体内部に到達するためには、気孔を
通ることはできないため、焼結体の粒内及び粒界を拡散
しなくてはならない。従って、多孔質な炭素粒子分散型
セラミックに比較して、耐酸化性に優れるものの、やは
り電極が形成されている上下端面、側面から酸化され、
高抵抗化してしまう。特に、上下面からの酸化による焼
結体の高抵抗化は、通電方向に対して直列方向に高抵抗
化部分が生成するために、抵抗体本体の抵抗値を著しく
上昇させてしまう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、焼結体
を酸化性雰囲気から遮蔽することにより耐酸化特性の向
上を図った。すなわち、側面の遮蔽は、耐熱性、絶縁性
に優れ、緻密なガラス材料、例えば、ホウケイ酸ガラス
で覆うことにより、防止することができる。電極面を遮
蔽するためには、導電性を有し、かつ、気密性に優れる
方法が必要である。これまでの溶射法により形成した電
極の断面写真を、図３に示す。図からもわかるように、
多孔質であるため遮蔽性に劣る。そこで本発明者らは種
々の電極形成方法を検討した結果、活性金属ろう材を用
い、金属板と焼結体とを接合する方法が極めて優れてい
ることを見いだした。気密性を調査するために、図４に
示したような、円筒形の焼結体５に活性金属ろう材を用
い、金属板６を接合した。内部を排気したところ、圧力
１０-4Ｐａ以下まで排気できたことから、充分な気密性
を有することが確認され、電極面からの耐酸化特性に有
効であることが確認された。
を酸化性雰囲気から遮蔽することにより耐酸化特性の向
上を図った。すなわち、側面の遮蔽は、耐熱性、絶縁性
に優れ、緻密なガラス材料、例えば、ホウケイ酸ガラス
で覆うことにより、防止することができる。電極面を遮
蔽するためには、導電性を有し、かつ、気密性に優れる
方法が必要である。これまでの溶射法により形成した電
極の断面写真を、図３に示す。図からもわかるように、
多孔質であるため遮蔽性に劣る。そこで本発明者らは種
々の電極形成方法を検討した結果、活性金属ろう材を用
い、金属板と焼結体とを接合する方法が極めて優れてい
ることを見いだした。気密性を調査するために、図４に
示したような、円筒形の焼結体５に活性金属ろう材を用
い、金属板６を接合した。内部を排気したところ、圧力
１０-4Ｐａ以下まで排気できたことから、充分な気密性
を有することが確認され、電極面からの耐酸化特性に有
効であることが確認された。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、本発明の形態に係わる電力用抵抗
体を示す模式図である。抵抗体１は、酸化アルミニウム
を主体とし、炭素成分を含有する円板状の焼結体２と、
その両端面に形成された一対の電極３（上面のみ図示）
を備えている。さらに抵抗体の側面には絶縁層４が形成
されている。
体を示す模式図である。抵抗体１は、酸化アルミニウム
を主体とし、炭素成分を含有する円板状の焼結体２と、
その両端面に形成された一対の電極３（上面のみ図示）
を備えている。さらに抵抗体の側面には絶縁層４が形成
されている。
【００１４】焼結体２は、酸化アルミニウム及びカーボ
ンを含む組成を有し、カーボン量が少ないかもしくはカ
ーボンを含まない第一領域と、この第一領域よりカーボ
ン量の多い第二領域とからなる。第一領域は、実質的に
絶縁性を示し、第二領域は導電性を示す。焼結体２にお
いて第二領域は三次元的なネットワーク構造で相互に接
続されるとともに、電極３に接続するように配置され
る。第二領域の接続状態及び抵抗率により、焼結体５の
抵抗値が制御される。
ンを含む組成を有し、カーボン量が少ないかもしくはカ
ーボンを含まない第一領域と、この第一領域よりカーボ
ン量の多い第二領域とからなる。第一領域は、実質的に
絶縁性を示し、第二領域は導電性を示す。焼結体２にお
いて第二領域は三次元的なネットワーク構造で相互に接
続されるとともに、電極３に接続するように配置され
る。第二領域の接続状態及び抵抗率により、焼結体５の
抵抗値が制御される。
【００１５】第二領域は、絶縁性の酸化アルミニウム粒
子の粒界に導電性のカーボンが存在する形態を有し、さ
らにカーボンにより複数の第二領域を相互に接続してい
る。第二領域では、カーボン含有量により抵抗率が制御
可能となっている。比較的高い抵抗率を持つ焼結体を得
る場合には、第二領域の抵抗率を大きくして第二の領域
を適度に大きくすることにより、可能となる。第二領域
の接続数を減らすことがないため、製造時の焼結雰囲
気、温度分布などによる焼結体内部の均一性への悪影響
を相対的に小さくすることができ、製造歩留まりを向上
できる。
子の粒界に導電性のカーボンが存在する形態を有し、さ
らにカーボンにより複数の第二領域を相互に接続してい
る。第二領域では、カーボン含有量により抵抗率が制御
可能となっている。比較的高い抵抗率を持つ焼結体を得
る場合には、第二領域の抵抗率を大きくして第二の領域
を適度に大きくすることにより、可能となる。第二領域
の接続数を減らすことがないため、製造時の焼結雰囲
気、温度分布などによる焼結体内部の均一性への悪影響
を相対的に小さくすることができ、製造歩留まりを向上
できる。
【００１６】本発明において、カーボン平均粒子を１μ
ｍ以下にした理由は、１μｍを超えた場合緻密な焼結体
が得られないためで、またカーボン粒子を０．０５〜３
重量％したり理由は、０．０５重量％未満の場合充分な
導電性が得られなく、３重量％を超えると緻密な焼結体
が得られないためである。さらに絶縁体層の気孔率を１
０％以下にした理由は、１０％を超えると絶縁層を通し
て焼結体が酸化雰囲気にさらされ、焼結体が側面から酸
化、高抵抗化するためである。
ｍ以下にした理由は、１μｍを超えた場合緻密な焼結体
が得られないためで、またカーボン粒子を０．０５〜３
重量％したり理由は、０．０５重量％未満の場合充分な
導電性が得られなく、３重量％を超えると緻密な焼結体
が得られないためである。さらに絶縁体層の気孔率を１
０％以下にした理由は、１０％を超えると絶縁層を通し
て焼結体が酸化雰囲気にさらされ、焼結体が側面から酸
化、高抵抗化するためである。
【００１７】さらにまたチタンを０．０１〜２０重量％
にした理由は、０．０１重量％未満の場合充分な接合強
度が得られなく、そして２０重量％を超えると接合層に
可脆弱な化合物層が生成し、やはり、充分な接合強度が
得られないためである。
にした理由は、０．０１重量％未満の場合充分な接合強
度が得られなく、そして２０重量％を超えると接合層に
可脆弱な化合物層が生成し、やはり、充分な接合強度が
得られないためである。
【００１８】本発明の電極部分の構成を図５に示す。電
極３は電極板７と活性金属ろう材が溶融凝固してできた
接合層８から構成されており、電極板７と焼結体２は接
合層８によって接合されている。
極３は電極板７と活性金属ろう材が溶融凝固してできた
接合層８から構成されており、電極板７と焼結体２は接
合層８によって接合されている。
【００１９】絶縁層４の材料としては有機系材料、無機
系材料があるが、耐熱性の点からは無機系材料が好まし
い。さらに熱膨張率も焼結体２と同程度のものが好まし
い。両者に大きな差があれば絶縁層と焼結体との接触界
面に亀裂が発生し、絶縁層が剥離してしまう。また、充
分な遮蔽効果を得るためには、気孔率が１０％以下の緻
密な層にする必要がある。以上の制約から絶縁層４に
は、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等のガラス材料、酸化
アルミニウム、および又は、酸化ケイ素を主成分とする
無機系コーティング材料、例えば酸化アルミニウムと燐
酸アルミニウムを主成分とするコーティング材料が最適
である。
系材料があるが、耐熱性の点からは無機系材料が好まし
い。さらに熱膨張率も焼結体２と同程度のものが好まし
い。両者に大きな差があれば絶縁層と焼結体との接触界
面に亀裂が発生し、絶縁層が剥離してしまう。また、充
分な遮蔽効果を得るためには、気孔率が１０％以下の緻
密な層にする必要がある。以上の制約から絶縁層４に
は、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス等のガラス材料、酸化
アルミニウム、および又は、酸化ケイ素を主成分とする
無機系コーティング材料、例えば酸化アルミニウムと燐
酸アルミニウムを主成分とするコーティング材料が最適
である。
【００２０】上記材料は、刷毛により塗布またはスプレ
ーコーティングまたはディップコーティング等の方法で
皮膜を形成した後、材料に適した温度で熱処理して側面
絶縁層を形成する。側面絶縁層の厚さは、抵抗体の形状
および使用する電流電圧によるが、電力用抵抗体として
使用する場合には１００μｍ以上あることが望ましい。
ーコーティングまたはディップコーティング等の方法で
皮膜を形成した後、材料に適した温度で熱処理して側面
絶縁層を形成する。側面絶縁層の厚さは、抵抗体の形状
および使用する電流電圧によるが、電力用抵抗体として
使用する場合には１００μｍ以上あることが望ましい。
【００２１】電極板８に用いる金属には、熱膨張率が焼
結体２に近く、また、高温の酸化性雰囲気にさらされて
も酸化皮膜を形成しにくいもの、例えばニッケル及びニ
ッケルを主成分とする金属、またはコバールなどが好ま
しい。
結体２に近く、また、高温の酸化性雰囲気にさらされて
も酸化皮膜を形成しにくいもの、例えばニッケル及びニ
ッケルを主成分とする金属、またはコバールなどが好ま
しい。
【００２２】接合層８を形成するための活性金属ろう材
としては、銀を６０〜８０重量％、銅を２０〜４０重量
％、チタンを０．０５〜１０重量％の組成であるものを
用いることが好ましい。接合強度を強固にするために
は、チタンの組成を０．５〜４重量％とすることが、よ
り好ましい。ろう材は、あらかじめ上記組成を有する合
金の箔を用いるが簡便ではあるが、粉末を適当な溶剤を
用いてペースト状にし、刷毛により塗布またはスプレー
コーティングしてもかまわない、ろう材の上に金属板を
のせ、真空中熱処理することにより、金属板７と焼結体
２は密着、接合される。
としては、銀を６０〜８０重量％、銅を２０〜４０重量
％、チタンを０．０５〜１０重量％の組成であるものを
用いることが好ましい。接合強度を強固にするために
は、チタンの組成を０．５〜４重量％とすることが、よ
り好ましい。ろう材は、あらかじめ上記組成を有する合
金の箔を用いるが簡便ではあるが、粉末を適当な溶剤を
用いてペースト状にし、刷毛により塗布またはスプレー
コーティングしてもかまわない、ろう材の上に金属板を
のせ、真空中熱処理することにより、金属板７と焼結体
２は密着、接合される。
【００２３】なお、絶縁層４と電極３の境界は、図５に
示したように接触させる他に、図６の煮染めしたよう
に、電極３が絶縁層４の上にあってもかまわないし、ま
た図７のように絶縁層４が電極３の上にあってもかまわ
ない、ただし、両者の間に空隙があると、この部分から
焼結体２が酸化されてしまうので好ましくない。
示したように接触させる他に、図６の煮染めしたよう
に、電極３が絶縁層４の上にあってもかまわないし、ま
た図７のように絶縁層４が電極３の上にあってもかまわ
ない、ただし、両者の間に空隙があると、この部分から
焼結体２が酸化されてしまうので好ましくない。
【００２４】また、本発明の抵抗体をガス遮断器（ＧＣ
Ｂ）用投入抵抗器に応用した場合は、図８に示す通り
で、そして本発明抵抗体を変圧器ガス絶縁中性点接地抵
抗器（ＮＧＲ）に応用した場合は図９に示す通りであ
る。図８，図９において、９は遮断器、１０は消弧室、
１１は主接点、１２は絶縁操作ロッド、１３は投入抵抗
ユニット、１４は投入抵抗体接点、１５はブッシング、
１６はタンク、１７は接地線、１８は接続用端子であ
る。
Ｂ）用投入抵抗器に応用した場合は、図８に示す通り
で、そして本発明抵抗体を変圧器ガス絶縁中性点接地抵
抗器（ＮＧＲ）に応用した場合は図９に示す通りであ
る。図８，図９において、９は遮断器、１０は消弧室、
１１は主接点、１２は絶縁操作ロッド、１３は投入抵抗
ユニット、１４は投入抵抗体接点、１５はブッシング、
１６はタンク、１７は接地線、１８は接続用端子であ
る。
【００２５】
（実施例１）本発明の電力用抵抗体は以下のように製造
された。
された。
【００２６】平均粒径０．２μｍの酸化アルミニウム粉
末に成型用バインダーとしてパラフィンを固形分として
５ｗｔ％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化した
後、乾燥を行い第一の造粒粉末を得た。また、第一の造
粒粉末に使用したものと同じ酸化アルミニウム粉末を出
発原料として、平均粒径５０ｎｍのカーボン粉末を３ｗ
ｔ％加え、さらにエタノールを溶媒として、アルミナ製
ポット及びアルミナ製ボールを用いて混合し、粉砕を行
ない、これを乾燥後、さらに成型用バインダーとしてパ
ラッインを固形分として５ｗｔ％加え、第一の造粒粉末
と同じ方法で、第二の造粒粉末を得た、第一の造粒粉末
を７５ｗｔ％、第二の造粒粉末を２５ｗｔ％の割合でＶ
型混合機により混合し、混合造粒粉末を得た。
末に成型用バインダーとしてパラフィンを固形分として
５ｗｔ％加え、キシレンを溶媒としてスラリー化した
後、乾燥を行い第一の造粒粉末を得た。また、第一の造
粒粉末に使用したものと同じ酸化アルミニウム粉末を出
発原料として、平均粒径５０ｎｍのカーボン粉末を３ｗ
ｔ％加え、さらにエタノールを溶媒として、アルミナ製
ポット及びアルミナ製ボールを用いて混合し、粉砕を行
ない、これを乾燥後、さらに成型用バインダーとしてパ
ラッインを固形分として５ｗｔ％加え、第一の造粒粉末
と同じ方法で、第二の造粒粉末を得た、第一の造粒粉末
を７５ｗｔ％、第二の造粒粉末を２５ｗｔ％の割合でＶ
型混合機により混合し、混合造粒粉末を得た。
【００２７】これらの混合造粒粉末を、鋼鉄製金型を用
い、成型圧力５００ｋｇ／ｃｍ2 で、直径１２．５ｃ
ｍ、厚さ３．１ｃｍの円盤状に成型し成形体を得た。こ
の成型体の上下円面と外周面の境界線部を１ｍｍ、面取
りを行った後、窒素ガス中６００℃で４時間保持するこ
とにより、脱バインダーを行った。次にこの脱脂体を、
アルゴンガス雰囲気中、２００℃／時間で昇温、１５０
０℃で１時間保持することにより、直径１０ｃｍ、厚さ
２．５ｃｍの焼結体を得た。
い、成型圧力５００ｋｇ／ｃｍ2 で、直径１２．５ｃ
ｍ、厚さ３．１ｃｍの円盤状に成型し成形体を得た。こ
の成型体の上下円面と外周面の境界線部を１ｍｍ、面取
りを行った後、窒素ガス中６００℃で４時間保持するこ
とにより、脱バインダーを行った。次にこの脱脂体を、
アルゴンガス雰囲気中、２００℃／時間で昇温、１５０
０℃で１時間保持することにより、直径１０ｃｍ、厚さ
２．５ｃｍの焼結体を得た。
【００２８】この焼結体の上下両端面を４００番砥石で
研削した。次に、直径１０ｃｍ、厚さ５００μｍのＮｉ
板、直径１０ｃｍ、厚さ５０μｍ、組成、銀７０．６重
量％、銅２７．４重量％、チタン２．０重量％の、Ｔｉ
−Ａｇ−Ｃｕ合金ろう材箔、焼結体、ろう材箔、Ｎｉ板
の順に重ね、一辺１０ｃｍ、重量５００ｇの金属タング
ステン製の重しをのせ、真空中８３０℃で１０分間保持
することにより、金属板と焼結体を接合し、電極を形成
した。
研削した。次に、直径１０ｃｍ、厚さ５００μｍのＮｉ
板、直径１０ｃｍ、厚さ５０μｍ、組成、銀７０．６重
量％、銅２７．４重量％、チタン２．０重量％の、Ｔｉ
−Ａｇ−Ｃｕ合金ろう材箔、焼結体、ろう材箔、Ｎｉ板
の順に重ね、一辺１０ｃｍ、重量５００ｇの金属タング
ステン製の重しをのせ、真空中８３０℃で１０分間保持
することにより、金属板と焼結体を接合し、電極を形成
した。
【００２９】さらに、この焼結体の円周表面、燐酸アル
ミニウムとアルミナ微粉、シリカ微粉からなる水溶性ペ
ーストを刷毛塗装し、１５０℃で１時間乾燥し電極端部
を除く外表面に絶縁層を形成し、実施例１の電力用抵抗
体を得た。この抵抗体の抵抗値は６０Ωであった。
ミニウムとアルミナ微粉、シリカ微粉からなる水溶性ペ
ーストを刷毛塗装し、１５０℃で１時間乾燥し電極端部
を除く外表面に絶縁層を形成し、実施例１の電力用抵抗
体を得た。この抵抗体の抵抗値は６０Ωであった。
【００３０】この抵抗体の電極部での抵抗を測定した結
果、１０-6Ω以下と低く、電気的に問題はなかった。こ
の抵抗体の耐酸化特性を図２に示す、２００℃から５０
℃おきに１０００℃の温度で、空気中２時間放置した。
その結果６５０℃までは、酸化前と抵抗値の変化は認め
られなかった。 （実施例２）実施例１と同様の方法で直径１０ｃｍ、厚
さ２．５ｃｍの焼結体を得、実施例１と同様に電極を形
成した。次に、ホウケイ酸ガラス粉末を有機溶媒に分散
させ、焼結体の円周外表面、円周内表面にスプレーコー
ティングし、３００℃で１時間熱処理して焼き付け、電
極端部を除く外表面に絶縁層を形成し、実施例２の電力
用抵抗体を得た。この抵抗体を実施例１と同様な耐酸化
試験を行った結果、耐酸化温度は実施例１と同じ６５０
℃であった。 （実施例３）実施例１で用いたＮｉ板に替えて、厚さ
０．５ｍｍのコバール合金を電極板とし、実施例１と同
様に接合して電極を形成し、実施例１と同様に側面に絶
縁層を形成して、実施例３に抵抗体を得た。耐酸化温度
は、６５０℃であった。 （比較例）実施例１と同様の方法で直径１０ｃｍ、厚さ
２．５ｃｍの焼結体を得た。この焼結体の上下両端面を
研削した後、アルミニウム電極を溶射法で形成した。次
にこの焼結体の外表面、円周内表面に燐酸アルミニウム
とアルミナ微粉、シリカ微粉なる水溶性ペーストを刷毛
塗装し、１５０℃で１時間乾燥し電極端部を除く外表面
に絶縁層を形成し、比較例の抵抗体を得た。この抵抗体
の抵抗値は、実施例１の抵抗体と同じ６０Ωであった。
この抵抗体を実施例１と同様な方法で耐酸化試験を行っ
た結果、図２に示したように４５０℃から抵抗の上昇が
認められた。５００℃以上で絶縁体となった。 （従来例）外径１２７ｍｍ、内径４１ｍｍ、厚さ２５ｍ
ｍの中空円筒形をした、炭素粒子分散型セラミック従来
型抵抗体を、実施例１と同様な方法で耐酸化試験を行っ
た結果、図２に示したように、３５０℃から抵抗の上昇
が認められた。４００℃以上で絶縁体となった。
果、１０-6Ω以下と低く、電気的に問題はなかった。こ
の抵抗体の耐酸化特性を図２に示す、２００℃から５０
℃おきに１０００℃の温度で、空気中２時間放置した。
その結果６５０℃までは、酸化前と抵抗値の変化は認め
られなかった。 （実施例２）実施例１と同様の方法で直径１０ｃｍ、厚
さ２．５ｃｍの焼結体を得、実施例１と同様に電極を形
成した。次に、ホウケイ酸ガラス粉末を有機溶媒に分散
させ、焼結体の円周外表面、円周内表面にスプレーコー
ティングし、３００℃で１時間熱処理して焼き付け、電
極端部を除く外表面に絶縁層を形成し、実施例２の電力
用抵抗体を得た。この抵抗体を実施例１と同様な耐酸化
試験を行った結果、耐酸化温度は実施例１と同じ６５０
℃であった。 （実施例３）実施例１で用いたＮｉ板に替えて、厚さ
０．５ｍｍのコバール合金を電極板とし、実施例１と同
様に接合して電極を形成し、実施例１と同様に側面に絶
縁層を形成して、実施例３に抵抗体を得た。耐酸化温度
は、６５０℃であった。 （比較例）実施例１と同様の方法で直径１０ｃｍ、厚さ
２．５ｃｍの焼結体を得た。この焼結体の上下両端面を
研削した後、アルミニウム電極を溶射法で形成した。次
にこの焼結体の外表面、円周内表面に燐酸アルミニウム
とアルミナ微粉、シリカ微粉なる水溶性ペーストを刷毛
塗装し、１５０℃で１時間乾燥し電極端部を除く外表面
に絶縁層を形成し、比較例の抵抗体を得た。この抵抗体
の抵抗値は、実施例１の抵抗体と同じ６０Ωであった。
この抵抗体を実施例１と同様な方法で耐酸化試験を行っ
た結果、図２に示したように４５０℃から抵抗の上昇が
認められた。５００℃以上で絶縁体となった。 （従来例）外径１２７ｍｍ、内径４１ｍｍ、厚さ２５ｍ
ｍの中空円筒形をした、炭素粒子分散型セラミック従来
型抵抗体を、実施例１と同様な方法で耐酸化試験を行っ
た結果、図２に示したように、３５０℃から抵抗の上昇
が認められた。４００℃以上で絶縁体となった。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、絶縁
層、電極で焼結体を酸化性雰囲気から遮蔽することによ
り、抵抗体の耐酸化特性を向上させることが可能になっ
た。このため、これまでの抵抗体に比較して、より高温
まで使用することが可能になるため、単位体積当たりよ
り大きな電気エネギーを吸収すことが可能になった。そ
の結果、電力機器の縮小化におおいに有効となった。
層、電極で焼結体を酸化性雰囲気から遮蔽することによ
り、抵抗体の耐酸化特性を向上させることが可能になっ
た。このため、これまでの抵抗体に比較して、より高温
まで使用することが可能になるため、単位体積当たりよ
り大きな電気エネギーを吸収すことが可能になった。そ
の結果、電力機器の縮小化におおいに有効となった。
【図１】 本発明の実施例の形態を説明するための模式
図。
図。
【図２】 本発明の実施例１の３種の電力用抵抗体の耐
酸化特性を示す図。
酸化特性を示す図。
【図３】 本発明における溶射法により形成した電極の
断面を顕微鏡写真で示した図。
断面を顕微鏡写真で示した図。
【図４】 本発明における円筒形の焼結体に活性金属ろ
う材を用い、金属板を接合した図。
う材を用い、金属板を接合した図。
【図５】 本発明の実施の形態における電極部分を示す
構成図。
構成図。
【図６】 図５の変形例を示す図。
【図７】 図５の変形例を示す図。
【図８】 本発明の抵抗体をガス遮断器（ＧＣＢ）用投
入抵抗器に応用した場合に、その遮断器の内部の構造を
説明する図。
入抵抗器に応用した場合に、その遮断器の内部の構造を
説明する図。
【図９】 本発明の抵抗体を変圧器用ガス絶縁中性点接
地抵抗器（ＮＧＲ）に応用した場合に、その中性点接地
抵抗器の内部の構造を説明する図。
地抵抗器（ＮＧＲ）に応用した場合に、その中性点接地
抵抗器の内部の構造を説明する図。
１…電力用抵抗体 ２…焼結体 ３…電極 ４…絶縁層 ５…金属板 ６…焼結体 ７…金属板 ８…接合層 ９…遮断器 １０…消弧質 １１…主接点 １２…絶縁操作ロッド １３…投入抵抗ユニット １５…ブッシング １６…タンク １７…接地線 １８…接続用端子
Claims (7)
- 【請求項１】 金属酸化物を主成分とし、副成分として
平均粒径１μｍ以下のカーボン粒子を０．０５〜３重量
％含む焼結体と、この焼結体を挟み、両端面に形成され
た少なくとも２対の電極と、該焼結体の電極形成面を除
く外表面に形成された絶縁層から構成される電力用抵抗
体において、前記電極は、銀、銅を主成分とし、チタン
を含む活性金属ろうで接合された金属板で前記絶縁層の
気孔率は、１０％以下であり、さらに、前記焼結体の電
極と外周面の境界線部上が絶縁層で被覆されていること
を特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項２】 請求項１に記載した金属酸化物は、酸化
アルミニウムまたはアルミニウムを含む複合酸化物であ
ることを特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項３】 請求項１に記載の焼結体は、カーボン含
有量が少ないかもしくはカーボンを含まない第一領域
と、この第一領域よりカーボン含有量が多く、かつ一対
の電極につながるように配置された第二領域を有してい
ることを特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項４】 請求項１に記載した活性金属ろうの、凝
固後の接合組織にはチタンが、０．０１〜２０重量％含
まれていることを特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項５】 請求項１に記載された絶縁層が、酸化ア
ルミニウム、およびまたは、酸化ケイ素を主成分とする
無機材料からなることを特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項６】 請求項１に記載された絶縁層が、ホウケ
イ酸ガラスからなることを特徴とする電力用抵抗体。 - 【請求項７】 金属酸化物を主成分とし、副成分として
平均粒径１μｍ以下のカーボン粒子を０．０５〜３重量
％含む焼結体と、この焼結体を挟み、両端面に形成され
た少なくとも２対の電極と、該焼結体の電極形成面を除
く外表面に形成された絶縁層から構成される電力用抵抗
体において、前記電極は、金属板を、銀、銅を主成分と
し、チタンを含む活性金属ろうで接合することによって
形成し、前記絶縁層は、前記焼結体の電極と外周面の境
界線部上が絶縁層で被覆することを特徴とする電力用抵
抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27396496A JP3486064B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 電力用抵抗体、及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27396496A JP3486064B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 電力用抵抗体、及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106802A true JPH10106802A (ja) | 1998-04-24 |
| JP3486064B2 JP3486064B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17535040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27396496A Expired - Fee Related JP3486064B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 電力用抵抗体、及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486064B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066347A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子および電池保護システム |
| JP2008066348A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子および電池保護システム |
| JP2010520953A (ja) * | 2007-03-09 | 2010-06-17 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 結合剤および非伝導性粒子を含む絶縁保護コーティング |
| CN106448983A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 杨德厚 | 一种大功率无感合成电阻的制备方法 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP27396496A patent/JP3486064B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066347A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子および電池保護システム |
| JP2008066348A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Tdk Corp | Ｐｔｃ素子および電池保護システム |
| JP4497143B2 (ja) * | 2006-09-04 | 2010-07-07 | Ｔｄｋ株式会社 | Ｐｔｃ素子および電池保護システム |
| JP2010520953A (ja) * | 2007-03-09 | 2010-06-17 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 結合剤および非伝導性粒子を含む絶縁保護コーティング |
| JP2015038213A (ja) * | 2007-03-09 | 2015-02-26 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 結合剤および非伝導性粒子を含む絶縁保護コーティング |
| CN106448983A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-02-22 | 杨德厚 | 一种大功率无感合成电阻的制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3486064B2 (ja) | 2004-01-13 |
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