JPH02285601A - 非直線性抵抗体の製造方法 - Google Patents
非直線性抵抗体の製造方法Info
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- JPH02285601A JPH02285601A JP1108161A JP10816189A JPH02285601A JP H02285601 A JPH02285601 A JP H02285601A JP 1108161 A JP1108161 A JP 1108161A JP 10816189 A JP10816189 A JP 10816189A JP H02285601 A JPH02285601 A JP H02285601A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は非直線性の特性を有する抵抗体の製造方法に関
する。
する。
Ｂ０発明の概要
本発明は課電時における熱損失が小さく且つ損失の温度
特性に優れた非直線性抵抗体の提供を図ったもので、抵
抗体素子の焼成時の降温速度をＩＯ℃／時乃至５０°Ｃ
／時とすることにより、焼結した抵抗体素子の組成を均
・に且つ素子表面からの組成分子の揮発を抑えて、損失
の少ない非直線性抵抗体を安定して得ることが可能とな
る。
特性に優れた非直線性抵抗体の提供を図ったもので、抵
抗体素子の焼成時の降温速度をＩＯ℃／時乃至５０°Ｃ
／時とすることにより、焼結した抵抗体素子の組成を均
・に且つ素子表面からの組成分子の揮発を抑えて、損失
の少ない非直線性抵抗体を安定して得ることが可能とな
る。
Ｃ０従来の技術
従来、電力系統接続機器を、例えば落雷または系統の切
続の切換等により起こり得る異常電圧から保護するため
に避雷器が用いられているが、近年避雷器の特性要素と
して酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛非直線抵抗体（以
下ＺｎＯ素子と記す）が使用されてきている。
続の切換等により起こり得る異常電圧から保護するため
に避雷器が用いられているが、近年避雷器の特性要素と
して酸化亜鉛を主成分とする酸化亜鉛非直線抵抗体（以
下ＺｎＯ素子と記す）が使用されてきている。
ＺｎＯ素子は極めて優れた電圧−電流の非直線性をもっ
ていて、避雷器の特性要素として理想に近いものである
。このＺｎＯ素子が避雷器に用いられた場合、常時わず
かながら抵抗分の電流が流れており、電力消費により熱
損失として発熱して温度上昇を生じる。またＺｎＯ素子
は負の抵抗温度係数を有するため、温度上昇により更に
電流が流れ、最終的には発熱が放熱を」１回る熱暴走と
いわれる状態になる虞れがある。
ていて、避雷器の特性要素として理想に近いものである
。このＺｎＯ素子が避雷器に用いられた場合、常時わず
かながら抵抗分の電流が流れており、電力消費により熱
損失として発熱して温度上昇を生じる。またＺｎＯ素子
は負の抵抗温度係数を有するため、温度上昇により更に
電流が流れ、最終的には発熱が放熱を」１回る熱暴走と
いわれる状態になる虞れがある。
このような危険を避けるために、従来はＺｎＯ素子の課
電率（印加電圧／ １ ｍ Ａ流した時の電圧）を小さ
い値にして消費電力を抑えている。
電率（印加電圧／ １ ｍ Ａ流した時の電圧）を小さ
い値にして消費電力を抑えている。
Ｄ１発明が解決しようとする課題
しかしＺｎＯ素子の課電率を低くすると避雷器としての
保護レベルが上昇してしまって性能が悪くなってしまう
。また課電率を高くして使用した場合には常時消費電力
が大きくなって熱損失が増大し、ＺｎＯ素子の常時平衡
温度が高くなり、多数回のサージ吸収時の温間上昇によ
って、避雷器としての責務は果してもその後熱暴走に至
る場合が生じる。いづれにしても避雷器の信頼性をそこ
なう虞れが生じる。
保護レベルが上昇してしまって性能が悪くなってしまう
。また課電率を高くして使用した場合には常時消費電力
が大きくなって熱損失が増大し、ＺｎＯ素子の常時平衡
温度が高くなり、多数回のサージ吸収時の温間上昇によ
って、避雷器としての責務は果してもその後熱暴走に至
る場合が生じる。いづれにしても避雷器の信頼性をそこ
なう虞れが生じる。
本発明は上記課題に鑑み成されたもので、常時課電時に
おいて熱損失が小さく、かつ損失の温度特性に優れたＺ
ｎＯ素子の提供を目的とする。
おいて熱損失が小さく、かつ損失の温度特性に優れたＺ
ｎＯ素子の提供を目的とする。
８０課題を解決するだめの手段
本発明はＺｎＯ素子の製造方法の熱処理方法に特徴を有
するもので、 非直線性抵抗体の焼成時の降温速度を１０°Ｃ／時乃至
５０℃／時とすることを特徴とする。
するもので、 非直線性抵抗体の焼成時の降温速度を１０°Ｃ／時乃至
５０℃／時とすることを特徴とする。
ｒ＞ 作用
上記手段を用いることにより、非直線性抵抗体の素子の
組成を均一・に且つ素子表面からの組成分子の揮発を抑
えて、損失分の小さい素子を安定して得ることが可能と
なる。
組成を均一・に且つ素子表面からの組成分子の揮発を抑
えて、損失分の小さい素子を安定して得ることが可能と
なる。
Ｇ、実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。本発明はＺｎＯ素子の焼成時、特に降温時において、
降温速度を正確に制御することを特徴とする製造方法で
ある。
。本発明はＺｎＯ素子の焼成時、特に降温時において、
降温速度を正確に制御することを特徴とする製造方法で
ある。
本実施例におけるＺｎＯ素子の組成について説明する。
ＺｎＯ素子は、酸化亜鉛（７，ｎ Ｏ）に添加成分とし
て酸化ビスマス（ｎｉｔ０３）、酸化コバルト（Ｃｏ２
０３）、酸化アンチモン（ＳｂｔＯ３）二酸化マンガン
（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｕ ２０３）、二酸化ケ
イ素（Ｓ ］ Ｏ？） 、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）を各
々０．２５〜２モル％加え、ＰＶＡ（ポリビニルアルコ
ール）をバインダーとして、デイスパーミル中で湿式混
合を２時間行った。こうして得たスラリーをスプレード
ライヤで乾燥し、造粒粉を得た。
て酸化ビスマス（ｎｉｔ０３）、酸化コバルト（Ｃｏ２
０３）、酸化アンチモン（ＳｂｔＯ３）二酸化マンガン
（ＭｎＯ２）、酸化クロム（Ｃｕ ２０３）、二酸化ケ
イ素（Ｓ ］ Ｏ？） 、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）を各
々０．２５〜２モル％加え、ＰＶＡ（ポリビニルアルコ
ール）をバインダーとして、デイスパーミル中で湿式混
合を２時間行った。こうして得たスラリーをスプレード
ライヤで乾燥し、造粒粉を得た。
この造粒粉を８０’ｘ３０ｔの円板に成形し、８５０°
Ｃ−１０００℃の温度で仮焼を行った後に、側面に無機
絶縁材スラリーを塗布し、１１００〜１２５０℃の間で
焼成を行った。上記の条件で焼成したＺｎＯ素子につい
て、焼成時に６００℃に至る迄の降温速度を種々の速度
に選択して、特性の変化を測定した。そして焼成後５０
０〜７００℃で熱処理し、両端を研磨してＡＱメタリコ
ンにより電極材を行った。
Ｃ−１０００℃の温度で仮焼を行った後に、側面に無機
絶縁材スラリーを塗布し、１１００〜１２５０℃の間で
焼成を行った。上記の条件で焼成したＺｎＯ素子につい
て、焼成時に６００℃に至る迄の降温速度を種々の速度
に選択して、特性の変化を測定した。そして焼成後５０
０〜７００℃で熱処理し、両端を研磨してＡＱメタリコ
ンにより電極材を行った。
このようにして得たＺｎＯ素子について、発熱による損
失の降温速度依存性及びＶ、ｍＡ／ｍｘ［厚さ（ｘ ｙ
）当たりに１ｍＡ流した時の電圧（Ｖ＋ｍＡ）］の降
温速度依存性を示したものが第１図である。この場合Ｚ
ｎＯ素子のＶ、ｍＡ を５０℃／時間を１きしてそろえ
て降温速度依存性の比較を容易としている。第１図に示
された特性は、焼成時における降温速度を１時間当たり
夫々、１０℃、２０°Ｃ１４０°Ｃ１５０℃、１００℃
の場合について測定を行い（グラフＡ）、各降温速度の
焼成品のＺｎＯ素子単板夫々を、損失が６０℃の条件下
においてどのように変化するかを測定（グラフＢ）した
ものである。
失の降温速度依存性及びＶ、ｍＡ／ｍｘ［厚さ（ｘ ｙ
）当たりに１ｍＡ流した時の電圧（Ｖ＋ｍＡ）］の降
温速度依存性を示したものが第１図である。この場合Ｚ
ｎＯ素子のＶ、ｍＡ を５０℃／時間を１きしてそろえ
て降温速度依存性の比較を容易としている。第１図に示
された特性は、焼成時における降温速度を１時間当たり
夫々、１０℃、２０°Ｃ１４０°Ｃ１５０℃、１００℃
の場合について測定を行い（グラフＡ）、各降温速度の
焼成品のＺｎＯ素子単板夫々を、損失が６０℃の条件下
においてどのように変化するかを測定（グラフＢ）した
ものである。
次に制限電圧比について降温速度との関係を測定したも
のが第２図である。この場合に縦軸は降温速度が５０℃
／時間を１として比率で表している。第１図から明らか
なように、ＺｎＯ素子の焼成時に降温速度をゆるやかに
すると損失は減少することが明らかである。一方策２図
からは制限電圧比も降温速度をゆるやかにすると上昇す
るが、第１図の損失の減少する割合に比較して少ないこ
とが理解される。
のが第２図である。この場合に縦軸は降温速度が５０℃
／時間を１として比率で表している。第１図から明らか
なように、ＺｎＯ素子の焼成時に降温速度をゆるやかに
すると損失は減少することが明らかである。一方策２図
からは制限電圧比も降温速度をゆるやかにすると上昇す
るが、第１図の損失の減少する割合に比較して少ないこ
とが理解される。
第３図は降温速度とＺｎＯ素子の組成の変化との関係を
示したもので、縦軸に酸化ビスマス（Ｉ３ｉ。
示したもので、縦軸に酸化ビスマス（Ｉ３ｉ。
０３）の濃度を、素子の中心を１とした比率でとり、横
軸に中心からの測定距離を示している。図から明らかな
ように降温速度がゆるやかな程Ｂｉ、０３の濃度は減少
する。これは降温速度がゆるやかになる程ＺｎＯ素子が
高温にさらされている時間が長くなり、ＺｎＯ素子表面
からｎ１２０３の揮発が増大するためで、ＺｎＯ素子の
組成の安定の面と、生産の効率の面で降温速度を１０℃
／時間以下とすることは好ましくないことが示されてい
る。
軸に中心からの測定距離を示している。図から明らかな
ように降温速度がゆるやかな程Ｂｉ、０３の濃度は減少
する。これは降温速度がゆるやかになる程ＺｎＯ素子が
高温にさらされている時間が長くなり、ＺｎＯ素子表面
からｎ１２０３の揮発が増大するためで、ＺｎＯ素子の
組成の安定の面と、生産の効率の面で降温速度を１０℃
／時間以下とすることは好ましくないことが示されてい
る。
第４図は放電耐量（３７０１１３７２０回印加）を縦軸
にとり、横軸に降温速度（℃／待時間をとって、ＺｎＯ
素子の放電耐量限界エネルギーの降温速度依存性を示し
たものである。図から明らかなように降温速度が５０９
Ｃ／時以上になるとＺｎ Ｏ素子の表面付近と内部に温
度差が生じ、均一な焼結体になりにくく、放電耐量が弱
くなることを示している。特に体積の大きなＺｎＯ素子
を焼成する場合には、昇降温速度を５０℃／時間以−に
にしないことが必要とされる。
にとり、横軸に降温速度（℃／待時間をとって、ＺｎＯ
素子の放電耐量限界エネルギーの降温速度依存性を示し
たものである。図から明らかなように降温速度が５０９
Ｃ／時以上になるとＺｎ Ｏ素子の表面付近と内部に温
度差が生じ、均一な焼結体になりにくく、放電耐量が弱
くなることを示している。特に体積の大きなＺｎＯ素子
を焼成する場合には、昇降温速度を５０℃／時間以−に
にしないことが必要とされる。
」−記の種々の特性と降温速度との関係の考察から、Ｚ
ｎＯ素子の製造において、焼成方法として焼成時の降温
速度を１０℃／時乃至５０℃／時にすることが有効であ
ると理解される。
ｎＯ素子の製造において、焼成方法として焼成時の降温
速度を１０℃／時乃至５０℃／時にすることが有効であ
ると理解される。
Ｉ−Ｉ 、発明の詳細
な説明したように本発明は非直線性抵抗体の焼成時の降
温速度を１０℃／時乃至５０°Ｃ／時とすることにより
、第１に損失の小さい非直線性抵抗体を得ることが可能
となり、製品としての避雷器の特性並びに信頼性の向上
に大きく寄与する。
温速度を１０℃／時乃至５０°Ｃ／時とすることにより
、第１に損失の小さい非直線性抵抗体を得ることが可能
となり、製品としての避雷器の特性並びに信頼性の向上
に大きく寄与する。
第２に生産の効率の向上と製品の歩留まりを高めること
が出来、コストの低減を図ることが大である。
が出来、コストの低減を図ることが大である。
第３には、特に電力用の大口径で体積が大きい非直線性
抵抗体の製造に有効で、従来の製造方法と比較して工程
の管理が容易で、特性のバラツキが激減する大きな効果
を奏する。
抵抗体の製造に有効で、従来の製造方法と比較して工程
の管理が容易で、特性のバラツキが激減する大きな効果
を奏する。
第１図は本実施例の非直線性抵抗体の損失と降温速度と
の関係を示した図、第２図は非直線性抵抗体の制限電圧
比と降温速度との関係を示した図、第３図は非直線性抵
抗体の組成と降温速度との関係を示した図、第４図は非
直線性抵抗体の放電耐量と降温速度との関係を示した図
である。 珊■蜘マ′１？ｌ矛鼎蜘／Ｄ。０９ ■馴：Ｊ”ｌ？１−３７酊／Ｄ、０９
の関係を示した図、第２図は非直線性抵抗体の制限電圧
比と降温速度との関係を示した図、第３図は非直線性抵
抗体の組成と降温速度との関係を示した図、第４図は非
直線性抵抗体の放電耐量と降温速度との関係を示した図
である。 珊■蜘マ′１？ｌ矛鼎蜘／Ｄ。０９ ■馴：Ｊ”ｌ？１−３７酊／Ｄ、０９
Claims (1)
- （１）非直線性抵抗体の製造方法において、非直線性抵
抗体の焼成時の降温速度を１０℃／時乃至５０℃／時と
することを特徴とした非直線性抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108161A JPH02285601A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 非直線性抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108161A JPH02285601A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 非直線性抵抗体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285601A true JPH02285601A (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=14477511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1108161A Pending JPH02285601A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 非直線性抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02285601A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263608A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-16 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
| JPH01120004A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1108161A patent/JPH02285601A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263608A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-16 | 日本碍子株式会社 | 電圧非直線抵抗体の製造法 |
| JPH01120004A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-12 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
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