JPS5965405A - 非直線抵抗体の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕　。

本発明は、避雷器等に用いられる金属酸化物からなる非
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〕

一般に、避雷器等に用いられる金属酸化物がら々る非直
線抵抗体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）　ｋ主成分とし１、Ｂ
ｊ　　、　Ｓｂ　、　Ｃｏ　＊　Ｍｎ　、　Ｃｒ　、　
Ｎｉ　　ｔ　５１ｔＡｔ等の酸化物全添加物として加え
、混合、造粒。

成形、焼結し、両端に電極を取付けて製造される。

これら複数の製造工程のうち、混合芒れたＺｎＯ等の原
料を粒子状に分解する造粒工程に噴霧乾燥機を用いる場
合がある。この場合は、この噴霧乾燥機にて、上記原料
を粒子状に分解すると共に、上記粒子状体を乾燥してこ
の粒子状体に含まれる水分を一定値以下に抑制するよう
にしている。

さらに、次工程の成形工程における成形時の成形性と作
業性を一定水準以上に確保するために、上記原料に結合
剤、潤滑剤１分散剤等を添加するようにしている。

しかしながら、上記結合剤、潤滑剤２分散剤等は、上述
した機能を維持するためには、内部に水分を一定限度以
上含有する必要がある。

したがって、前記噴霧乾燥機の乾燥塔内の温度を上昇さ
せて前記粒子状体の水分を完全に除去することは得策で
ない。それ故、上記乾燥塔内では、上記粒子状体は単一
粒子として存在していたとしても、乾燥塔外へ搬出され
、冷却されると、粒子状体の粒子に含まれた水分が一部
結露して他の粒子と結合し、二次凝集粒子が形成される
ことが多分にある。

このような二次凝集粒子や原料中に存在している少量の
粗大粒子が含まれた粒子状体を、成形工程でたとえば円
板のように所定の形状に成形した後に、焼結工程で加熱
焼結すると、上記二次凝集粒子中に含まれた水分は蒸発
し、体積が急激に膨張する。その結果、上記円板内に気
泡が生じることになる。さらに粗大粒子どうしが近接し
て存在すると、粗大粒子相互間に窒隙が生じるため、上
記と同様に円板内に気泡が生じることになる。

非直線抵抗体内にこのような気泡、すなわちがイド、ピ
ンホール等が存在すると、上記非直線抵抗体を避雷器に
使用する場合には、避雷器のサージ耐量が低下したシ、
課電寿命が低下し、その結果、避雷器全体の信頼性が低
下するおそれがあった。

このような事態を避けるために、従来では、製造された
非直線抵抗俸全数を超音波探傷装置やＸ線透視装置を用
いてボイドやピンボール等の内部欠陥を検査して、不良
品を排除するようにしていた。しかし、この場合、製品
としての歩留が低いので、ｌ、産時における製品コスト
が上昇する問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に基すいてな泗れたもので、
その目的とするところは、非直線抵抗体内部にボイドや
ピンホールが発生するのを防止でき、避雷器に用いた場
合、避雷器のサージ耐量の向上および課電寿命の延長を
図ることのできる非直線抵抗体の製造方法を提供す右こ
とにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために、本発明の非直線抵抗体の
製造方法においては、噴霧乾燥機を用いて造粒する造粒
工程と所定形状に成形する成形工程との間に、上記造粒
工程にて造粒された粒子状体を篩い通しする篩い工程を
挿入することによって、上記粒子状体に含まれている粗
大粒子や二次凝集粒子を排除することを特徴としている
。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例に係る非直線抵抗体の製造方法に
ついて説明する。

この実施例においては、噴霧乾燥機にて造粒された粒子
状体を篩い通しする篩い装置を１上記噴霧乾燥機の乾燥
塔内の下部位置に設置された振動駆動装置に取付でいる
。上記篩い装置は、たとえば、直径が数６μｍの孔が密
接して無数設けられた薄い金属板からなり、この実施例
においては、上記直径が３５０μｍ　、’　２５０μｍ
および１７５μｍである３種類の篩い装置を準備してい
る。

そして、上記乾燥塔内の粒子状態が同塔内の下部に設置
された振動駆動装置にて水平面内に撮動駆動されている
上記篩い装置によって幡い通しされるように、各装置が
構成されでいる。

このような装置によシ非直線抵抗体を次の如く製造する
。すなわち、主成分のＺｎＯを９５．５ｍｏ１％、各添
加物をそれぞれＢｉ　２０５０．５　ｍｏ　１％、　５
ｂ２０５１　ｍｏｌ　’Ｉｒ、ＣＯ２０３０，５ｍｏ１
％、ｙＪｎＯ２０，５ｍｏ　ｔ　％、Ｃｒ２０３０．５
ｍｏ１％、８１０２０．５ｍｏｉｌ　Ｎｉ０Ｎ１０ｌ　
％、たけ秤量シ、秤量Ｌ　タ上記原料に水、結合剤、潤
滑剤および分散剤を加えて、混合装置で十分混合する。

十分混合された原料を、造粒工程の噴霧乾燥機にて粒子
状に分解した後に、Ｉ］Ｊｉ［霧乾燥機の乾燥塔内で水
分含有率が一定値以下になるように乾燥する。次に乾燥
てれた粒子状体全上記乾燥塔内に設置された前述の孔径
が３５０μｍの篩い装置にて篩い通す。ざらに３０分後
に上記篩い装置を孔径２５０μｍ篩い装置に置変えて、
３５０μｍの篩い装置にて篩い通してれた粒子状体全上
記２５０μｍの篩い装置にて篩い通す。さらに上記粒子
状体を１７５μｍの篩い装置にて再度篩い通す。

なお、上記１７５μｍの篩い装置を通過した粒子状体の
粒子の５０％平均直径は１０５μｍであシ、９８チの粒
子が２００μｍ以下の直径であった。

上記のようにして得られた粒子状体を円板形に力［］圧
成形し、、　１１００〜１３００℃の温度で加熱焼結し
た後に、両面を研摩して８５膿φＸ　２２ｔｒｏｔの寸
法に仕上げ、両面にアルミニウムを金属溶射して電極と
なすことによｐ非直線抵抗体が得られる。

このように、成形、焼結前の粒子状体を適切な径の孔を
有する篩い装置によって篩い通すことによって、造粒工
程中に形成され、内部に含有する水分が結露して大径に
なった二次凝集粒子および原料中に含まれる粗大粒子は
、上記篩い装置を通過できないので、上記篩い装置を通
過した粒子状体には上記二次凝集粒子および粗大粒子は
ほとんど含まれない。したがって、この粒子状体を成形
、焼結して製造した非直線抵抗体の内部に気泡が含有す
ることを抑制できる。

それ故、非直線抵抗体内にボイド、ピンホール等の内部
欠陥の発生率を従来の方法で製造した場合に比較して大
幅に減少させることができ、上記非直線抵抗体を使用し
た避雷器のサージ耐量を増加し、課電寿命を延すことが
可能である。

したがって、避雷器全体の信頼性を向上させることがで
きる。

さらに、このような製造法で製造でれた非直線抵抗体は
ボイド、ピンホール等の内部欠陥の発生率は非常に小さ
いので、製品検査の場合の歩留を従来の場合に比較して
大幅に上昇させることも可能である。したがって、材料
費を大幅に低減することができるので、たとえ篩い装置
を新たに設置したとしても、量産時における製品コヌト
ヲ低下させ得る。

これ等の効果を確認するために、発明者等は、前記実施
例の製造法で製造した前述の円板形（８５φ×２２ｔ）
の非直線抵抗体の特性を調査した。

なお、比較用として従来の製造法で製造した実施例と同
一形状の非直線抵抗体の特性も併せて調査した。

すなわち、上記２種類の非直線抵抗体をそれぞれ同一種
類の避雷器に組込み、これら２種類の避雷器の小電流特
性（Ｖ４ｍＡ／ｖ６．１ｍＡ）、制限電圧比（ｖ、。Ｋ
Ａ／ｖ４ｍＡ）およびサージ耐量値（２ｍＢの矩形波電
流を同−電゛流値で５回連続通流した場合の最大破壊電
流値）を求めた。結果を第１表に示す。

第１表 この表からも、理解できるように、実施例の製造法で製
造した非直線抵抗体を組込んだ避雷器の各特性社従来の
製造法で製造した場合より優れている。

また、第１図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、成形、
焼結された円板焼結体１の下面と上面にそれぞれ板状電
極２および放射状に配置された多数の点電極３をそれぞ
れアルミニウムを金属溶射することによって形成し非直
線抵抗体として、この非直線抵抗体の各点電極３と板状
電極２との間に電圧を印加した６そして、各点電極３と
板状電極２間における、１ｍＡの電流が流れた時の電圧
ｖ１ｍＡ　’ｆｃ求め、とのｖｌｍＡの標準偏差の平均
値に対する割合（チ）ヲバリスタ立上シ電圧ｖ１ｍＡの
バラツキ（％）として算出した。その結果は第２表に示
すとう９であシ、明らかに実施例の製造法で製造した非
直線抵抗体は、従来のそれよシも優れている。

第２表 さらに、第３表は、第１図（、）　、　（ｂ）に示した
円板焼結体１を多鉄製造した場合における、下面および
上面の研摩面にボイドやピンホールが発生する表面欠陥
の発生確率と、超音波探傷装置で調べた内部にボイドや
ピンホール等の内部欠陥の発生確率とを調べた結果であ
る。この表においても明らかに実施例の方が優れている
ことが理解できる。

第３表 実施例の発生率が従来例の１／１０であることは、製品
としての歩留を１０％近く向上させることになる。

さらに実施例の篩い装置の孔径を種々に変化芒せて直径
が２００μｍ以上の粒子の含有率を２％および１０％と
した粒子状体を用いて製造した円板焼結体１におけるｖ
４ｍＡのバラツキを前述と同様な方法で求めた。その結
果は第４図に示すとうりであり、明らかに粒子径が大き
いと特性は劣化する。

第　　４　　表 したがって、前記実施例に示１°ように、孔径が異る３
種類の篩い装置を準備し、噴霧乾燥機にて造粒畑れた粒
子状体を、孔径の大きい篩い装置から孔径の小爆い篩い
装置へと順次篩い通すことによって、粗大粒子および二
次凝集粒子をできるかぎり排除し、これらの粒子の含有
率を小さくプ°ることかできるので、製造てれた非直線
抵抗体の特性を向上芒せることかできる。

しかし上記粗大粒子および二次凝集粒子の含有率全無限
に小さくすることは、ＩＬ′！造効率および原料費等を
考ｌ々づ−ると不可能であるので、２００μｍ以上の粒
子の含有重金５チ以上に設定すれば、製品の特性および
製品コストが十分実用の範囲に入る。以上の条件で第１
回目および第２回目以降の篩い装置の孔径を求めると、
実施　。

例を考慮して、それぞれ４００μｍおよび３００μｍと
なる。

第２図は、篩い通しを複数回実施した場合に、第１回目
の篩通し時刻から第２回目以降の篩い通し時刻までの時
間と、前述した表面欠陥と内部欠陥との合計の欠陥発生
率との関係を示す図である。図に示すように、欠陥発生
率は時間が大きくなる程高くなっている。したがって、
２回目以降の篩い通しは２０〜３０時間以内に実施しな
くてはならない。それ故、本発明においては、上記時間
を２４時間以内と設定している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、造粒工程と所定
形状に成形する成形工程との間に篩い工程を挿入し、上
記造粒工程にて造粒された粒子状体を上記篩い工程にて
篩い通しするようにしているので、造粒工程中に形成さ
れた二次凝集粒子および原料中に含捷れる粗大粒子を、
成形工程に搬送てれる粒子状体から排除できる。

したがって、上記粒子状体を成形、焼結して製造した非
直線抵抗体に発生する？イド、ピンホール等の欠陥の発
生率全低下できるので、この非直線抵抗体を使用した避
雷器のサージ耐量全増加し、課電寿命を延ばすことがで
きると共に、製品検査における歩留を向上式ぜることが
できる。したがって、避雷器に用いた場合、避雷器の信
頼性向上と製品コストの低減とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例に係る非直線抵抗体の
製造方法にて製造された円板焼結体の正面図、同図（ｂ
）は同焼結体の側面図、第２図は、同製造方法の効果を
説明するための説明図である。 １・・・円板焼結体、２・・・板状電極、３・・・点電
極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ　主成分の酸化亜鉛（ＺｎＯ）と添加物の金属酸化
   物と−を混合し、この混合物を噴霧乾燥機を用いて造粒
   し、造粒された粒子状体を所定形状に成形し、焼結する
   ようにした非直線抵抗体の製造方法において、前記造粒
   工程上成形工程との間に前記粒子状体を篩い通しする篩
   い工程を行うことを特徴とする非直線抵抗体の製造方法
   。 （２）篩い工程は、篩い装置を用いて前記粒子状体を複
   数回の篩い通しを行うものである特許請求の範囲第（１
   ）項記載の非直線抵抗体の製造方法。 （３）篩い工程は、゛粒子状体が通過する間隙が４００
   μｍ以下の篩い装置を用いて第１回目の篩い通しを行い
   、上記間隙が３００μｍ以下の篩い装置を用いて第２回
   目以降の篩い通しを行うものである特許請求の範囲第（
   ２）項記載の非直線抵抗体の製造方法。 （４）第１回目の篩い通しを行なう篩い装置は、噴霧乾
   燥機から排出≧れる粒子状体を直接篩い通しするように
   、上記噴霧乾燥機に取付られている特許請求の範囲第（
   ２）項または第（３）項記載の非直線抵抗体の製造方法
   。