JPS63114102A - 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】 （発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、電気系統における過電圧保護装置に使用され
る焼結体自体が電圧非直線性をもつ非直線抵抗体の製造
方法に関する。

（従来の技術） 電気系統において、正常な電圧に重畳される過電圧を除
去し、電気系統や電気機器を保護するため、サージアブ
ソーバ及び避雷器などの過電圧保護装置が用いられる。

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、過電圧が印加されたときには比較的低抵抗にな
る非直線抵抗体が用いられる。

非直線抵抗体は酸化亜鉛（ＺｎＯ）に金属酸化物を混合
した素材をプレスして成形し、焼成して造られる。

ＺｎＯ系の非直線抵抗体は、小電流域における非直線特
性が急峻で、かつ大電流域に到るまで鋭い立ち上りをも
つため、従来使用されていたＳｉＣ系の非直線抵抗体を
用いた過電圧保護装置よりもすぐれた過電圧保護装置を
造ることができる。

このＺｎＯ系非直線抵抗体は、高湿状態において使用す
ると、非直線抵抗体側面の抵抗値が減少する。すなわち
、非直線指数αが著しく損われるという問題があり、従
来は非直線抵抗体の側面にアンチモン酸亜鉛（Ｚｎ、　
Ｓｂ、　０１２）を主成分とする高抵抗層を設けること
により、耐温性の向上だけでなく、沿面せん終の防止を
も図っていた。

従来の非直線抵抗体は、例えば特開昭５９−１７２２０
１号公報に示されているように、側面に高抵抗層を形成
する方法として、仮焼結後の素体側面に一定の割合で酸
化アンチモン（ＳｂｚＯ：＋）を塗布し、焼結して高抵
抗層を形成していた。

〔発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のＺｎ７Ｓｂ２０．、やＺｎ、　５ｉｎ４
を主成分とする高抵抗層を設けた非直線抵抗体は大電流
パルスの印加時の抵抗の変化率が大きいという欠点があ
り、チタン（Ｔｉ）を主成分とする高抵抗層が用いられ
るようになってきた。（特開８１’（６ｏ−ｚｏｓｏｏ
ｔ参照） この場合、チタンを主成分とする高抵抗層形成物質の塗
布量も放電耐量特性やもれ電流抵抗値や静電容量などの
特性上のバラツキの関係から規定する必要があることが
わかった。゛ 本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、優れた耐湿特性、耐パルス特性を損な
わないでしかも放電耐量特性を向上させ、もれ電流抵抗
値や静電容量などの特性上のバラツキを改善した非直線
抵抗体の製造方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）かかる目的を達
成するため、酸化亜鉛を主体とする成形体素体あるいは
予め成形体を仮焼した素体の側面に前記素体側面１ｃｍ
２当り５ないし２０■のチタンを主成分とする高抵抗層
形成物質を塗布した後、焼結して、焼結体の側面に高抵
抗層を形成することを特徴とする。

チタンを主成分とする高抵抗層形成物質を用いることに
より耐湿特性及びパルス性を向上させ。

その塗布量を素体側面１ｃｍ２当り５■以上にすること
により放電耐量特性が向上し、２０Ｉｌ１ｇ以下にする
ことにより特性のバラツキが少なくなる非直線抵抗体が
得られる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。まず、酸化亜鉛（Ｚｎ　Ｏ）の粉末に、酸化
ビスマス（Ｏｘ、ｏ３）、酸化コバルト（ｃｏ２０コ）
・酸化マンガン（Ｍｎ　Ｏ）、酸化クロム（Ｃｒ、０３
）を各々０．５モル％、酸化アンチモン（ｓｂｉｏａ）
　、酸化ニッケル（ＮｉＯ）の粉末を夫々１．０モル％
の範囲で添加し、これらの原料粉末を十分に混合するた
めに水、分散剤、バインダー、潤滑剤と共に混合装置に
入れて混合した。この混合スラリーを、スプレードライ
ヤーで例えば平均粒径１２０　　ミクロンになるように
造粒し、この粉末をプレスにかけ直径５０ｍｍ、厚さ３
０ｍ５＋の円板に成形した。添加した分散材、バインダ
ー、潤滑剤を予め除くため空気中で５００℃で焼成後、
１０２０’Ｃで仮焼した素体に予め用意した高抵抗層形
成用スラリースプレーガンを用いて塗布した。

前述の高抵抗層形成用スラリーは、次のように調製され
た。酸化チタン（Ｔｉ０２）　５０モル％以上、酸化ビ
スマス（Ｂｘ、０３）ｓｏモル％以下で合計１００モル
％となる混合量で混合した粉末を重量比１：１となるよ
うに純水を加え適当なスラリーにした。

なお、粉末は素体側面に塗布する量を変化させるために
加える量を変化させた。

この時、ポリビニルアルコールのような結合剤をＯ０１
重量％程添加するこにより、塗膜の強度が増大する。こ
のように調製したスラリーを前記素体に塗布した後、こ
の素体を空気雰囲気中で１２００℃の温度で焼成した。

その後、焼結素体の両面を平行に研磨し厚さ２０＋ｎ＋
ａ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、非直線抵抗体を得た。

このようにして得られた非直線抵抗体の特性を第１図及
び第２図に示す、第１図は高抵抗層形成物質の素体側面
１ｃｍ２当りに対する塗布量を変えた場合の放電耐量特
性を示したもので放電耐量特性は２．５ｍｓの矩形波電
流を用いて２０個の試料について２０回に全数が耐える
エネルギーを求めたものである。

また、第２図は課電特性、放電耐量特性などに影響する
量産時の初期特性であるＶＬＩＩＩＡＩ　ＩＲ（抵抗層
もれ電流）、Ｃ（静電容量）などのバラツキの分布を示
すものである。

第２図の曲線Ａは塗布量が１５■／ｄの場合のバラッキ
分布であり、曲線Ｂは２５■／ｄの場合のバラツキ分布
である。第２図で例えば管理値から３０％以上外れたも
のがでた場合を゛ロット不良″と判定した場合、曲線Ｂ
では約３割不良ロットを含んでいて、曲線Ａでは不良ロ
ットは皆無になる。

なお塗布量が２０ｍｇ／ｃＪを越えた場合は曲線Ｂに、
２０■／ａ１以下では曲線Ａになることが確認ずみであ
る。

第１図及び第２図から明らかなようにチタンを主成分と
する高抵抗層形成物質を素体側面に１ａＪ当り５ないし
２０■塗布することにより放電耐量特性が優れた、不良
ロットが皆無になる非直線抵抗体が得られた。

以上のように本発明により製造した非直線抵抗体は、耐
湿性及び耐パルス特性に優れ、しかも放電耐量特性が向
上し、特性上のバラツキが改善される。このことは、非
直線抵抗体を電力用避雷器などに使用した場合において
、非常に優れた信頼性を保証するもので、実用的見地か
ら見て重要である。なお本発明の実施例では、原料とし
て酸化物を用いたが、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、炭酸化物、シュウ酸化物など
であっても同じ効果が得られる。また、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、さらに１本発明の実施例では
高抵抗層形成物質を仮焼した素体に塗布したが、成形し
た素体に塗布しても同様の効果が認められた。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、耐湿特性及び耐イ
ンパルス特性に優れ、しかも放電耐特性が向上し、特性
上のバラツキが改善された信頼性の高い非直線抵抗体を
得る非直線抵抗体の製造方法を提供することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る非直線抵抗体の放電耐
量特性図、第２図は本発明の一実施例に係る非直線抵抗
体の量産時における特性のバラツキを示す特性図である
。 代理人　弁理士　　井　上　−男 放電耐−９（ｒ　／ｃｃ　）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　焼結体自体が電圧非直線性を有するような添加物を加
   えた、酸化亜鉛を主成分とする成形体素体あるいは予め
   成形体を仮焼した素体の側面に、この素体側面１ｃｍ＾
   ２当り５〜２０ｍｇのチタンを主成分とする物質を塗布
   した後、この素体を焼結して、この焼結体側面に高抵抗
   層を形成することを特徴とする非直線抵抗体の製造方法
   。