JPS59207515A - 電気絶縁体 - Google Patents

電気絶縁体

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JPS59207515A
JPS59207515A JP59085067A JP8506784A JPS59207515A JP S59207515 A JPS59207515 A JP S59207515A JP 59085067 A JP59085067 A JP 59085067A JP 8506784 A JP8506784 A JP 8506784A JP S59207515 A JPS59207515 A JP S59207515A
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insulating device
oxide
zinc oxide
layer
contamination
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JP59085067A
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JPH0247808B2 (ja
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エ・ビユイ
ロ−ラン・パルガマン
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/50Insulators or insulating bodies characterised by their form with surfaces specially treated for preserving insulating properties, e.g. for protection against moisture, dirt, or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B19/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
    • H01B19/04Treating the surfaces, e.g. applying coatings

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  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚染の影響を受は舞い電気的絶縁デバイスに係
り、より特定的には誘電体がガラスもしくは磁器で形成
されている電気的絶縁デバイスに係る。
周知の如く大気汚染はこれら絶縁デバイスの表面に伝導
性の堆積物を形成せしめる。
その結果絶縁デバイス表面層レベルの電気抵抗が不均等
になるため、湿潤環境下では乾燥部分が湿潤部分と直列
的に存在する。
そのような場合はこれら乾燥部分レベルに湿潤部分レベ
ルにおけるより太き(且つ空中での破壊放電閾値に達し
得るような電圧勾配が生じ得る。
更に、これら乾燥部分の範囲が絶縁デバイスの長さに対
し一定の割合を占めるようになると、この絶縁デバイス
に完全閃絡が生じ、その結果回路網が短絡して使用不可
能になる。
これらの欠点を解消すべく、磁器製絶縁デバイスに係る
米国特許第USF3,795,499号及び有機的絶縁
デバイスに係る英国特許第1.240,854号では誘
電体の表面を半導体層で被覆することが提案された。こ
の半導体層は電流によって抵抗率が変化しない例えば半
導体エナメルの如き材料からなり、不規則な抵抗率を有
する汚染された層の下側に抵抗率の一定した層を並置し
て絶縁デバイス上の電位分布を調整せしめるべ(配置さ
れる。
しかし乍らこの方法も完全ではない。実際、前記半導体
層に流れる電流が汚染層に流れる電流と余り変らない場
合該半導体層は実質的に用をなさない。何故ならその場
合は電位分布が汚染層によって不規則な状態になるから
である。
逆に、該半導体層に流れる電流が汚染層に流れる電流よ
り明らかに強ければ乾燥部分と湿潤部分との並置に起因
する諸現象は回避され得るが、エネルギ損失が大きくな
りすぎるため経済的に不利である。更に、この方法は経
時的信頼性にも欠ける。
そこで諸条件のバランスを考慮した方法を使用しなげれ
ばならないことになるが、そのような方法は汚染が軽い
場合にしか適さない。
結局、一定の抵抗率をもつ半導体層で被覆しても汚染が
ひどい場合は前述の欠点を弱めるだけで完全に抹消する
ことはできない。
本発明はこれらの問題を解決する。
本発明は汚染の影響を受は難い電気的絶縁デバイスに係
るが、このデバイスは半導体外被で被覆された誘電材料
製部材を備えており、この誘電材料がガラス及び磁器の
中から選択されることと、前記外被がセラミックの付着
層で構成されることとを特徴とする。このセラミック層
は酸化亜鉛にその電圧−電流特性を非直線的にするよう
な少なくとも1種類の金属酸化物を添加したものを主と
して含んでいる。この特性はI −kVα の如く示さ
れ、αは20乃至50である。また該外被の厚みは0.
05乃至0.5朋である。
本発明による外被では例えば106のオーダーの電流密
度変化は約2の電圧勾配変化に相当する。係数k及びα
は前記材料と形状寸法(%に絶縁デバイスの漏洩線、前
記外被の厚み)の特性である。
前記外被の酸化亜鉛含量は9o%を越えると有利である
前記金属酸化物は有利には酸化ビスマス、酸化マンガン
、酸化コバルト、酸化クロム、酸化アンチモン中より選
択される。
本発明ではこの酸化亜鉛をベースとする外被の特性とし
て特に、乾燥部分レベルでの局所的アーク形成を回避せ
しめるという性質を利用する。この外被を使用すれば絶
縁デノ(イス表面の電界分布が向上し、そのため閃絡ア
ークが防止されるのである。
従って酸化亜鉛をベースとする前記層の電気的特性に鑑
み、汚染がひどい場合に該酸化亜鉛層の電流強さが極め
て大幅に増大しても電圧は空中での閃絡閾値より低い値
を維持し得る。
汚染に起因する問題が減少すれば電流は極めて小さい値
に戻るため余り大きなエネルギ損失は生じない。
この作用は汚染が軽い場合にも認められ、その場合は極
めて弱い電流が汚染部分に流れる。
この場合は酸化亜鉛をベースとする表面層に流れる電流
も極めて弱(、著しいエネルギ損失は生じない。
本発明の別の特徴は添付図面に基づ(以下の説明から明
らかにされよう。
第1図には2の如き複数の絶縁素子を組合わせて構成し
た絶縁デバイス1の一部が示されている。各絶縁素子2
は主として例えばガラス又は磁器製の誘電体3からなり
、金属箱4と固定用金属四ツ上5とを備えている。
本発明では酸化亜鉛にこれ以外の金属酸化物を少な(と
も1種類ドープした材料をベースどする薄層6で前記誘
電体3の外側を被覆する。
この層6は0.05乃至o、sMの厚みを有してよい。
次に非限定的実施例として3種類の外被層組成を示す。
これらの数字はいずれも外被材料ioyに対する値であ
る。
第1実施例 ZnO9,6682、!i’   99モル係B1□0
30.2796 、!i’   0.5モル係Mn0.
      0.0522.9  0.5モル係第2実
施例 ZnO9,1171f  97.0モル係B1□03 
    0.2691g  0.5モル係]vinOz
        0.0502.9  0.5モル優C
○304     0.1391g  0.5モル係C
r203o、o 8781  0.5モル優5b203
0.33671  1  モル係第3実施例 ZnO9,1171N  97.0モル係Bi2030
.2691 #   0.5モル係MnO20,050
2110,5モル係co304     0.1391
.9  0.5モル係Cr203o、o 878110
.5モル%5b2030、a367、F   1  モ
ル壬前記混合物は1250℃で焼結し、次いで生成物1
0j9に対し0.5モルのB1□03(0,26911
のB1□o、)を添加する。
該外被層の組成及び厚みはその外被層に与えたい所望の
電気的特性に応じて調整する。
これには絶縁体の形状も考慮される。
酸化亜鉛をベースとする該外被は種々の方法で配置し得
る。
例えば、磁器M誘電体を有する絶縁デバイス上に配置す
る場合は先ず該誘電体を形成する。
外被の構成に使用される材料は次のように製造する。即
ち、酸化亜鉛と添加金属酸化物との粉状混合物を均質化
し且つ粉砕した後約700℃の大気で2時間予焼結にか
げる。燻焼した該混合物を再度粉砕する。好ましくは次
に有機結合剤を混入する。全体を従来の方法で乾燥させ
、得られた混合物を再び粉砕する。その結果粒度はミク
ロンのオーダーになる。
この粉末を例えばコンプレッション、シルクスクリーニ
ング、吹付は又は真空デポジションなどにより前記誘電
体の外表面に膜状に付着させる。この膜の厚みは絶縁デ
バイス作動中にこの膜に生じる発熱現象を許容するに十
分な値を有するよう、且つ所望の電気的特性に応じて通
訳する。
同様にして、誘電体がガラスの場合も酸化亜鉛をベース
とする前記外被膜の付着を特に真空デポジション及び吹
付けによるデポジションによって行うことができる。
第2図のグラフでは縦座標にに■/CTLで表わされる
電圧勾配Eの対数を示し、横座標にアンペア/ crr
t ”で表わされる電流密度Jの対数を示したO 測定は25℃で行った。曲線囚は前記第1実施例の組成
に該当する材料を表わし、曲線IBIは先行技術で絶縁
体外被に使用されている半導体エナメルを表わす。この
グラフから明らかなように、曲線囚では電気密度が10
−’から10+2に変化しても、即ち1o6 の割合で
変化しても、電圧変化の割合は2にもならないのに対し
、半導体エナメル(曲線B)の場合は電流の強さがlO
の割合で変化すると電圧も同様に10の割合で変化する
金属酸化物を添加した酸化亜鉛の場合、前記曲線囚は方
程式I−kVαで示される。式中αは20乃至5oであ
る。
このような電気的特性は既に避雷器の分野で利用されて
いたにしても、その用途は本発明における用途とは全く
異なり、避雷器の場合に見られる結果は本発明の対象た
る絶縁デバイスには移し換え得ないことに留意されたい
実際、避雷器では酸化亜鉛に流れる電流の強さが極めて
太き(1000アンペアを上回り、30000アンペア
に達することもあるのに対し、本発明の絶縁デバイスで
はこの電流強さがミリアンペアとアンペアとの間に位置
する。
従って避雷器のドープした酸化亜鉛からなる電流通過部
分の断面は本発明の絶縁デバイスの外被の断面より遥か
に大きい。
本発明の絶縁デバイスでは酸化亜鉛をベースとする層の
作用が局部的であり、かなり短い時間的間隔をおいて複
数の場所に現われるためシステムの機能が中断されるこ
とはない。
これに反し、避雷器では前記の作用が瞬間的である。即
ちこの場合の該作用は電流の流れを全体的に受ける避雷
器の全体に係り、従って線の保護用遮断器の開放による
機能停止を銹起する。
勿論本発明は以上説明してきた非限定的実施例には限定
されず、特に支持屋又は別の型の絶縁デバイスにも適用
し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の絶縁デバイスの一部を示す部分断面図
、第2図は本発明の外被を構成するドープされた酸化亜
鉛と、先行技術で絶縁体の外被に使用されている半導体
エナメルとの電気的特性を示すグラフである。 1・・・絶縁デバイス、 2・・・絶縁素子。 3・・・誘電体。 4・・・金属箱、 5・・・固定用ロッド、 6・・・外被薄層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11半導体外被で覆われた誘電材料製部材を有する汚
    染に影響され難い絶縁デバイスであって、前記誘電材料
    がガラス及び磁器のうちより選択され、前記外被がセラ
    ミックの付着層からなり、該セラミック層が酸化亜鉛の
    電圧−電流特性をI −kVα の如く非直線性にする
    ような少な(とも1種類の金属酸化物を添加したもので
    構成され、前記αが20乃至5oであり、前記外被の厚
    みが0.05乃至0.5mであることを特徴とする絶縁
    デバイス。 (2)  前記外被の酸化亜鉛含量が901より多いこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の絶縁デバ
    イス。 (3)前記金属酸化物が酸化ビスマス、酸化マンガン、
    酸化コバルト、酸化クロム及び酸化アンチモンのうちよ
    り選択されることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃
    至第2項のいずれかに記載の絶縁デバイス。
JP59085067A 1983-04-29 1984-04-26 電気絶縁体 Granted JPS59207515A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8307100 1983-04-29
FR8307100A FR2545259B1 (fr) 1983-04-29 1983-04-29 Isolateur electrique presentant une insensibilite amelioree a la pollution

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Publication Number Publication Date
JPS59207515A true JPS59207515A (ja) 1984-11-24
JPH0247808B2 JPH0247808B2 (ja) 1990-10-23

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JP59085067A Granted JPS59207515A (ja) 1983-04-29 1984-04-26 電気絶縁体

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US (1) US4563544A (ja)
EP (1) EP0126984B1 (ja)
JP (1) JPS59207515A (ja)
AT (1) ATE28533T1 (ja)
AU (1) AU564892B2 (ja)
BR (1) BR8401989A (ja)
CA (1) CA1250916A (ja)
DE (1) DE3464983D1 (ja)
ES (1) ES287936Y (ja)
FR (1) FR2545259B1 (ja)
MX (1) MX158055A (ja)
NO (1) NO164389C (ja)
NZ (1) NZ207972A (ja)
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