JPS63215010A - 酸化亜鉛形バリスタ素子 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電力分野において、雷サージ電圧。

開閉サージ電圧などの異常電圧から電力機器を保護する
ために用いられる酸化亜鉛形バリスタ素子に関するもの
である。

従来の技術 酸化亜鉛形バリスタ素子は、主成分の酸化亜鉛に少量の
ビスマス、マンガン、クロム、アンチモンなどを添加し
た焼結体で、大きなサージ電流耐量と優れた電圧非直線
性を有し、近年、電力分野において送配電設備の保護を
目的とするギャップレスアレスタに用いられている。こ
の酸化亜鉛形バリスタ素子をアレスタとして用いる場合
、放電耐量特性がきわめて重要な特性要素の１つとなる
。

ここで、放電耐量特性は４／１ｏμｓの衝撃電流を６分
間隔で同一方向に２回印加したピーク電流の限界値であ
る。

第２図ム、Ｂはアレスタに用いられる従来の酸化亜鉛形
バリスタ素子の上面図および正面図である。第２図にお
いて、６はＺｎＯを主成分とする焼結体で、中央にシリ
ンダ状の中央部を持った円柱形をなしている。６は焼結
体６の両端面にアルミメタリコンなどにより形成された
電極である。了および８は焼結体６の側面部および内面
部に形成された高抵抗層で、通常、仮焼体にＢｉ２Ｏ５
゜５ｂ２０．．５ｉ０２などからなるペースト状側面剤
を塗布し、バリスタ素子の焼結過程で反応により形成し
ている。

発明が解決しようとする問題点 このように構成された従来の酸化亜鉛形バリスタ素子は
、焼結時点で素子内面部と側面部の収縮率が異なり、焼
結体内部に歪が残る。この歪は放電耐量試験の際、素子
の邑度が急激に上昇するため、素子の熱ストレスによる
破壊の原因となる。

従来の酸化亜鉛形バリスタ素子はこのため放電耐量特性
が低いという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、酸化亜鉛
形バリスタ素子の放電耐量特性の大巾な向上を目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明では、上記の問題点を解決するため、２つの対向
する電極を有すると共に、中央にシリンダ状の中央部を
持ち、かつ前記中央部から側面部の一部にかけて開口面
を有する構成としたものである。

作用 このように、開口面を設けることにより、焼結時の収縮
率の差による歪が低減され、放電耐量特性の優れた素子
が得られることとなる。

実施例 以下、本発明の実施例を図面と試験結果に基づき説明す
る。

まず、ＺｎＯの粉末に、合計量に対しＢｉ２Ｏ。

０．５モ＃％、　Ｇｏ２ｏ、　０．５モル％、　ＭｎＯ
２０，６モ／Ｌ／％、　５ｂ２０，１．Ｏモ＃％、　０
ｒ２−０，０．５モル％、　Ｎｉ０Ｏ，Ｓモル％を加え
、充分に粉砕、混合した後、造粒して原料粉を得た。こ
の原料粉を直径４０　’ａｍ　＋内径１０關、厚さ４０
ｍの大きさに圧縮成形した。

このようにして得られた成形体を９００″Ｃ，２時間焼
成し冷却して仮焼体を得た。この仮焼体の側面部から内
面部に向かいダイヤモンドカッターにより切断し、約２
聾の開口面を設けた。この仮焼体にＢｉ２Ｏ，１０モル
％、５ｂ２０，２０モル％、５ｉｎ２７０モル％からな
るペースト状側面剤を両端部を除き塗布した後、空気中
において１０００°Ｃで焼結させた。このようにして得
られた焼結体の両端面を研磨し、アルミニウムの溶射電
極を形成した。

第１図ム、Ｂは上述したようにして得た酸化亜鉛形バリ
スタ素子の上面図および正面図であり、１はＺｎＯを主
成分とし中央にシリンダ状の中央部を持った円柱形で開
口面を持つ焼結体、２は焼結体１の上下端面に形成され
たアルミニウムメタリコン電極、３は高抵抗層、４は側
面部から中央部に設けられた開口面である。

第１表に本発明による酸化亜鉛形バリスタ素子の放電耐
量試験の結果を示した。ここで、放電耐量試験はＪＩＣ
ｏｌ　８７−１９７３に規定された４／１０μｓの衝撃
電流を同一方向に６分間隔で２回印加し、外観の異常な
どをチェックした。そして、試験は３０にムより１ｏＫ
Ａ毎のステップアップ方式で行った。また、比較のため
開口面を設けていない従来の酸化亜鉛形バリスタ素子を
全く同様の工程で作成し、放電耐量特性の試験を行った
。なお、表中の数値は合格数／試料数を示している。

（以下余白） 第１表より、本発明実施例の放電耐量特性は従来例に比
べ大巾に向上していることがわかる。また、破壊モード
を見ると、本発明実施例の酸化亜鉛形バリスタ素子は従
来例と比較すると、沿面フラッシュオーバが増加し、素
子割れが減少していることがわかる。一般的にフラッシ
ュオーバは側面高抵抗層の絶縁耐圧が低いために発生す
る破壊モードで、素子割れは素子温度が急激に上昇し焼
結体内部に残っている歪に応力が集中し発生する破壊モ
ードと考えられる。従って、本発明による酸化亜鉛形バ
リスタ素子の放電耐量が大巾に向上したのは、焼結体内
部の歪が低減されたためと考えられる。

なお、本実施例では仮焼体の一部を切断することにより
開口面を作成したが、成形体の一部の切断または成形体
自体を開口面のある形に成形しても本発明の効果に変わ
シはない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、円柱状の酸化亜鉛形バリ
スタ素子の側面部から内面部に開口面を設けることによ
り、焼結体内部の歪を低減させ、放電耐量特性の優れた
酸化亜鉛形バリスタ素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ム、Ｂは本発明の一実施例による酸化亜鉛形バリ
スタ素子を示す上面図および正面図、第２図人、Ｂは従
来の酸化亜鉛形バリスタ素子を示す上面図および正面図
である。 １・・・・・・焼結体、２・・・・・・電極、３・・・
・・・高抵抗層、４・・・・・・開口面。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ｗＥ　２　図 Ｎ８ １−−一晩鞄俸 ２−ｍ−電極 ３−−一幕低１ ４−−−ｒＩＡ口葡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２つの対向する電極を有すると共に、その中央にシリン
   ダ状の中空部を持ち、かつ前記中央部から側面部に開口
   面を有する酸化亜鉛形バリスタ素子。