JPH01109703A - 電圧非直線抵抗体 - 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） 本発明は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする電圧非直線
抵抗体に関し、特にサージ耐量、課電寿命等の緒特性の
バラツキが少なく特性の良好な電圧非直線抵抗体に関す
るものである。

（従来の技術） 従来から酸化亜鉛を主成分としＢｊｚＯ３＋　５ｂｔＯ
：＋＋ＳｉＯ□、　Ｃｏ２０ｓ＋　ＭｎＯ２等の少量の
添加物を含有した抵抗体は、優れた電圧非直線性を示す
ことが広く知られており、その性質を利用して避雷器等
に使用さ、れている。

特に避雷器として使用した場合、落雷により過大な電流
が流れても、その電流を通常は絶縁体であり所定電圧よ
りも過大な電圧が印加されると導体と成る電圧非直線抵
抗体により接地するため落雷による事故を防止すること
ができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した電圧非直線抵抗体において、近年、焼結体素体
の電極形成面に、例えば溶射により設けられるメタリコ
ン電極は、その密着性および層の均一性が悪いと、雷サ
ージ時において電界集中が発生し、抵抗体中を流れる電
流が抵抗体全体で不均一となり、サージ耐量、課電寿命
等の緒特性が劣化するという不具合があった。

本発明の目的は、上述した不具合を解消して、サージ耐
量を向上するとともにそれを安定して得られる諸特性の
良好な電圧非直線抵抗体を提供しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物の混合物
を成形、焼成してなる焼結体素体にメタリコン電極を設
けてなる電圧非直線抵抗体において、前記メタリコン電
極の気孔率が、Ｙをその気孔率（％）、Ｘをメタリコン
厚さ（μｍ）とした場合に、 Ｙ≦□Ｘ＋７ となるようにしたことを特徴とする。

（作　用） 本発明は、多大な電流が流れる電圧非直線抵抗体にあっ
て、そのメタリコン電極層の気孔率およびその厚さの成
る領域が、サージ耐量および課電寿命特性を向上するこ
とに着目して為されたものである。

（実施例） 酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体を得るには、
まず所定の粒度に調整した酸化亜鉛原料と所定の粒度に
調整したＢｉ２Ｏ：＋、　Ｃｏｃｏ、、、　Ｍｎ０ｚ＋
５ｂＺｏ：＋、　Ｃｒ２Ｏ３，５ｔＯｚ＋　ＮｉＯ等よ
りなる添加物の所定量を混合する。この際、これらの原
料粉末に対して所定量のポリビニルアルコール水溶液等
を加え、好ましくはデイスパーミルにより混合した後、
好ましくはスプレードライヤにより造粒して造粒物を得
る。造粒後、成形圧力８００〜１０００ｋｇ／ｃｍ”の
下で所定の形状に成形する。その成形体を昇降温速度５
０〜７０°Ｃ／ｈｒで８００〜１０００°Ｃ保持時間１
〜５時間という条件で仮焼成して結合剤を飛散除去する
。

次に、仮焼成した仮焼体の側面に絶縁被覆層を形成する
。本発明では、ＢｉｚＯ＋、　５ｂｚＯｚ、　ＳｉＯ□
等の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、ブチ
ルカルピトール、酢酸ｎブチル等を加えた酸化物ペース
トを、６０〜３００　ａｍの厚さに仮焼体の側面に塗布
する。次に、これを昇降温速度４０〜６０°Ｃ／ｈｒ、
１０００〜１３００°Ｃ好ましくは１１００−１２５０
°Ｃ，３〜７時間という条件で本焼成する。なお、ガラ
ス粉末に有機結合剤としてエチルセルロース、ブチルカ
ルピトール、酢酸ｎブチル等を加えたガラスペーストを
前記の絶縁被覆層上に１００〜３００ａｍの厚さに塗布
し、空気中で昇降温速度１００〜２００’Ｃ／ｈｒ、　
　４００〜６００°Ｃ保持時間０．５〜２時間という条
件で熱処理することによりガラス層を形成すると好まし
い。

その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面をＳｉＣ，
Ａｌ□０３．ダイヤモンド等の＃４００〜２０００相当
の研磨剤により水好ましくは油を研磨液として使用して
研磨する。次に、研、磨面を洗浄後、研磨した両端面前
面に例えばアルミニウムメタリコン等によってメタリコ
ン電極を例えば溶射により設けて電圧非直線抵抗体を得
ている。

なお、メタリコン電極層中の平均気孔径を１〜１０μｍ
の範囲とするのが好ましい。この理由は、メタリコン電
極が配設される抵抗体の電極形成面の密着性および電極
層の均一性を確保するためである。

このうち、電極取り付けにおいては、メタリコンを吹き
付ける吹き付は圧力と、その温度およびメタリコンの厚
み等の溶射条件を種々に変えることにより、本発明で規
定するメタリコン電極を得ることができる。ここで、製
造条件は本発明においては特に特徴はなく、結果物であ
る電圧非直線抵抗体のメタリコン電極が本発明で規定す
る気孔率および厚みを有していれば、本発明の目的とす
る電圧非直線抵抗体が得られるものである。

以下に、実際の本発明の範囲内および範囲外の電圧非直
線抵抗体において、各種特性を測定した結果について説
明する。

尖扁五工 上述した方法で作成した直径４７ｍｍ、厚さ２０ｍｍの
電圧非直線抵抗体において、メタリコン電極の気孔率（
％）およびその厚みの諸特性への影響を調べるため、本
発明の範囲内の試料Ｎα１〜９と、本発明の範囲外の試
料Ｎｏ、　１〜４とを準備し、それぞれの開閉サージ耐
量および雷サージ印加後のΔＶｌｆｆｉＡを測定した。

この結果を第１表に示す。ただし、開閉サージ耐量は８
００Ａ、　１００ＯＡおよび１２００Ａのパルス電流を
２ｍｓの電流波形で２０回繰返し印加した後に破壊した
素子を×とし、破壊しなかった素子を○とする。また、
雷サージ印加後のΔＶＩＩＲＡは、４／１０ｕｓの電流
波形で４０ｋＡの電流を１０回印加した後のＶｌｍＡの
低下率を示す。なお、平均および標準偏差σは各試料１
０個の測定値に基づき求めた。

また、メタリコン電極の気孔率の測定は試料を研摩後Ｓ
ＥＭで観察して写真撮影後、その写真から画像解析装置
により気孔面積占有率（気孔面積／メタリコン面積）を
測定して気孔率とした。

星−１−１ 第１表の結果から、本発明の範囲内の電圧非直線抵抗体
である試料Ｎｏ、　１〜９は、比較例Ｎｏ、　１〜４と
比べて、開閉サージ耐量が向上し、また雷サージ印加後
のΔＶｌｆｆｉＡ　（％）の平均値からは、そのバリス
フ電圧の低下が少なくなり、標準偏差からは試料個体の
特性のバラツキが少なくなったことが分かった。好まし
くは、メタリコンの厚さを５０〜２００μｍとするのが
良い。また、この第１表の１０００Ａにおけるサージ耐
量の結果を、Ｘ軸をメタリコン厚さ（μｍ）、Ｙ軸を気
孔率（％）として第１図に表わす。第１図から分かるよ
うに、Ｘをメタリコン厚さ（μｍ）、Ｙを気孔率（％）
とした場合に、 Ｙ≦□Ｘ＋７ を満足する範囲内で所要のサージ耐量を得ることができ
ることが分かる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の電圧非直線抵抗体によれば、メタリコン電極の厚み
および気孔率を規定することにより、電気特性のバラツ
キが少なく、サージ耐量および課電寿命特性の良好な電
圧非直線抵抗体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電圧非直線抵抗体のメタリコン電極
の厚みおよび気孔率の関係を示すグラフ図である。 特許出願人　　　日本碍子株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物の混合物を成形
   、焼成してなる焼結体素体にメタリコン電極を設けてな
   る電圧非直線抵抗体において、 前記メタリコン電極の気孔率が、Ｙをその 気孔率（％）、Ｘをメタリコン厚さ（μｍ）とした場合
   に、 Ｙ≦１／１０Ｘ＋７ となるようにしたことを特徴とする電圧非直線抵抗体。