JPH01117301A - 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） 本発明は酸化亜鉛を主成分とする電圧非直線抵抗体に関
し、特に雷サージ放電耐量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ＢｉｚＯｚ、　５ｂｚＯ
：＋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
は通常は絶縁体であり所定電圧よりも過大な電圧が印加
されると導体とな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） しかしながら上述した電圧非直線抵抗体においては、瞬
時に大電流が印加される雷サージ時に電圧非直線抵抗体
の側面の電界集中により破壊に通じることがあり、さら
に雷サージ放電耐量を良好にする要求が高かった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、従来品より
高い雷サージ耐量を得ることのできる電圧非直線抵抗体
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） 本発明の電圧非直線抵抗体は、酸化亜鉛を主成分とし電
圧非直線性を有する焼結体において、焼結体側面の上端
部および下端部から一定幅に導電性物質からなる厚さｔ
ｏ、　ｏｏｏÅ以下の薄層をリング状に全周にわたって
設けることを特徴とするものである。

（作　用） 上述した構成において、導電性物質からなる所定厚さの
薄層を素子側面の上端部および下端部から一定の幅でリ
ング状に全周にわたって設けることにより、素子の電極
形成面端部における雷サージ印加時の電界の集中が緩和
され、雷サージ耐量を向上させることができる。

また、薄層の厚さが素子厚さの１／１０を超えると側面
の絶縁性が低くなるとともに、後述する実施例から雷サ
ージ放電耐量が悪化するため、素子厚さの１ノ１０以下
であると好ましい。

（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Ｂｉｇ（ｈ＋　ＣｏｚＯ＋＋　Ｍｎ０ｚ＋５ｂ
ｚＯｚ＋　ＣｒｚＯ，５ｔｏｐ、　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。本発明ではこの成形を金型成形また
はラバープレス成形により実施し昇降圧速度および成形
圧力をコントロールして゛いる。その後得られた成形体
を昇降温速度５０〜７０”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ＢｔｚＯｉ＋　５ｂｚＯ：＋＋　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、６０〜３００μｍ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３０〜６０’Ｃ／　ｈｒ、
　１０００〜１３００″Ｃ好ましくは１１００〜１２５
０°Ｃ，３〜７時間という条件で本焼成する。

なお、本焼成後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絶縁被覆層上に１００〜３００μｍ
の厚さに塗布したのち、空気中で昇温速度１００〜２０
０°Ｃ／ｈｒ、　　４００〜６００°Ｃで保持時間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
を形成するのはさらに好適である。

その後、得られた電圧非直線抵抗体の両端面をＳｉＣ，
＾２□０３．ダイヤモンド等の＃４００〜２０００相当
の研磨剤により水、好ましくは油を研摩液に使用して研
磨する。

次に、金、銀等の金属やカーボン等の導電性物質の厚さ
ｉｏ、ｏｏｏÅ以下の薄層を、蒸着、ＣＶＤ、スパッタ
リング、溶射塗布等の方法で高抵抗層である絶縁被覆層
の側面上に設ける。このとき、側面上で上端部および下
端部から一定の幅、好ましくは素子厚さの　ｌ／１０以
下の幅でリング状に全周にわたって薄層が存在するよう
にする必要がある。

次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面のほぼ全面に例
えばアルミニウムメタリコン等によってアルミニウム電
極を設けるかあるいは銀ペーストにより銀電極を設けて
電圧非直線抵抗体を得る。

なお、前記導電性物質の蒸着等の操作は、上記のとおり
電極形成前に行っても電極形成後に行ってもよい。

また、電極形成面は所要の表面粗さであれば必ずしも研
摩を行う必要はない。

以下、実際に本発明範囲内および範囲外の電圧非直線抵
“抗体について特性を測定した結果について説明する。

尖施拠よ 上述した方法で作成した直径４７ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、
バリスタ電圧Ｖ　Ｉ−Ａ＝　８　ｋＶ、銀ペーストによ
る全面電極および蒸着による側面部の薄層を設けた電圧
非直線抵抗体において、薄層の幅および厚さの影響を調
べるため、幅および厚さが本発明範囲内の試料Ｎｏ、　
１〜８と本発明範囲外の比較例試料Ｎα１〜３を準備し
、それぞれの雷サージ放電耐量を合格率として求めた。

結果を第１表に示す、第１表において、雷サージ放電耐
量は、６０ｋＡ〜７５ｋＡの電流を４／１０ｕｓの波形
で２回繰返し印加した後の合格率％で表示した。

第１表の結果から、本発明範囲内の薄層の厚さを有する
電圧非直線抵抗体である試料Ｎ［Ｌｌ〜８は、比較例試
料Ｎα１〜３と比べて雷サージ放電耐量が良好であるこ
とがわかる。

なお、電極面に金等を蒸着したのちに銀ペーストを塗布
した二重層電極を形成した場合にも同様の結果の得られ
るものである。

１扁１ 同様に上述した方法で作成した直径４７ｍｍ、厚さ２２
．５ｍｓ＋、バリスタ電圧Ｖ＋−ａ＝４．５　ｋＶ、ア
ルミニウムメタリコンによる最外周部に０．５ｍｍのひ
かえ部を有する電極および蒸着により側面部の薄層を設
けた電圧非直線抵抗体において、薄層の幅および厚さの
影響を調べるため、幅および厚さが本発明範囲内の試料
ｋｌ〜３と本発明範囲外の比較例試料Ｎαｌを準備し、
それぞれの雷サージ放電耐量を合格率として求めた。結
果を第２表に示す。

第２表の結果から、電極が全面電極でな（でも、本発明
範囲内の薄層の厚さを有する電圧非直線抵抗体である試
料Ｎ１１ｌ〜３は、比較例試料隘１と比べて雷サージ放
電耐量が良好であることがわかる。

なお、電極形成面の最外周部の０．５ｍｍのひかえ部に
金蒸着等によって薄層を形成しても同様の結果を得られ
るものである。

（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、導電性物質からなる所定
厚さの薄層を素子側面の上端部および下端部から一定の
幅でリング状に全周にわたって設けているため、雷サー
ジ放電耐量の良好な電圧非直線抵抗体を得ることができ
、さらに本発明の抵抗体を複数個積重した場合にも同様
な効果の得られることが確認された。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．酸化亜鉛を主成分とし電圧非直線性を有する焼結体
   において、焼結体側面の上端部および下端部から一定幅
   に導電性物質からなる厚さ１０，０００Å以下の薄層を
   リング状に全周にわたって設けることを特徴とする電圧
   非直線抵抗体。
2. ２．前記薄層の幅が素子の厚みの１／１０以下である特
   許請求の範囲第１項記載の電圧非直線抵抗体。