JPH0283902A

JPH0283902A - 電圧非直線抵抗体と製造方法

Info

Publication number: JPH0283902A
Application number: JP63236792A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Innami; 印南　義之; Masamichi Kuramoto; 政道倉元; Masao Hayashi; 正夫林; Masahiko Hayashi; 正彦林
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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】Ａ、産業上の利用分野本発明は、ギャップレス避雷器に適用される２ｎｏを主
成分とする電圧非直線抵抗体の製造方法に関する。

Ｂ１発明の概要本発明は、ＺｎＯを主成分とし、池の添加原料を含んだ
混合スラリーと造粒、成型、焼結して成る電圧非直線抵
抗体の製造方法において。

前記添加原料としてビスマスｅＢｉ２Ｏに換算して０．
１〜３．　Ｑ＋＋ｏｌ”、、、コバルトをＣｏ２Ｏ３に
換算して０．０５〜３．０ｉｏ１％：、アンチモンをＳ
ｂ２Ｏ３に換算して０．１〜５．０ｍｏ　ｌ’％、ケイ
素をＳ　ｉ　０２に換算して０．０５〜５．０ｉｏ１’
；、クロムをＣｒ２Ｏ３に換算しテ０．０２〜３、０ｉ
ｏ１＄、ニッケルをＮｉＯに換算して０．１〜５．０ｍ
ｏ　１　％　、マンガンをＭｎＯ２に換算して０．５５
〜０．７０ｍ。

１を配合し、かつ焼結温度を１１００〜１３００℃とす
ること、または前記添力■原料にホウケイ酸亜鉛化合物
（Ｂ２Ｏ３０＄、　Ｓ　ｉ　０２１０％、　Ｚ　ｎｏ　
６０：）　０．０２〜０．５ｗｔ＄と、Ａ　Ｉ　２Ｏ０
．００１〜０．０５ｍｏｌ＄ｅ加えることにより、電圧非直線抵抗体のサージの吸収性を高め、かつ瀾れ電
流と小さくして、電力の損失と低減すると共に、熱暴走
による短絡事故を防止するようにしたことを特徴とする
。

Ｃ０従来の技術従来の電圧非直線抵抗体は、ＺｎＯ粉末にＢｉ２Ｏ３、
Ｃ０２Ｏ，Ｓ　ｂ　２Ｏなどの粉末ｅ０．１〜数鼠ｏｌ
ｚ混合したものを、金型で円板状に成型し、これｅ　１
２５０℃前後で焼結した後、焼結体の上下両面に対向電
極を形成することにより製造される。

ところで、電圧非直線抵抗体の特性を評価するための指
凛として、一般に非直線指数と制限電圧比が用いられて
いる。非直線指数αは、■を印加電圧、■を電流、Ｃを
通常の抵抗体の抵抗直に相当する量（非直線抵抗）とす
ると、Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）’となる値である。この非直線指
数は、抵抗体に流れる涌ｉｔ流と少なくするためには大
きな値であることが望ましい、また、制限電圧比とは、
抵抗体に１ｍＡが流れた場合の端子間電圧ＶＩＨＡに対
する池の電流値における端子間電圧の比である。この制
限電圧比は、大電流領域における電圧の非直線性含水す
ものであり、避雷器ではサージの侵入の際に装置を保護
する上で小さいことが望ましい。

Ｄ０発明が解決しようとする課閃上記従来の方法により製造した電圧非直線抵抗体と避雷
器に用いると、常時わずかながら漏れ電流が流れる。こ
のため、抵抗体が発熱し、放熱と平衡する温度で一定と
なる。しかし、この種の抵抗体においては、小電流域で
温度係数が負であるために、例えば短時間に連続的な開
閉サージや雷サージ等の大きなエネルギを処理した場合
や素子自体が劣化した場合に、発熱が放熱能力を上回っ
て、温度が著しく上昇し、これに流れる漏れ電流が過大
なものになる。こうなると、電力損失が増すばかりでな
く、いわゆる熱暴走と呼ばれる状聾に至り、短絡事故を
招く危険がある。

従って、本発明は、サージの吸収性を高め、また、浦り
電流を少なくして電力の損失を低減すると共に、熱墨走
による短絡事故を防止するようにした電圧非直線抵抗体
を提供することを課趙としている。

６１課題を解決するための手段ＺｎＯを主成分とし、池の添加原料と含んだ混合スラリ
ー念造粒、成型、焼結して成る電圧非直線抵抗体の製造
方法において、前記電力「原料としてビスマス３Ｂｉ２
Ｏに換算して０．１〜３．０ｍｏｆ％。

コバルトをＣｏ２Ｏ３に換算しテ０．０５〜３．Ｏｗｏ
ｌ：、　７ンチモンｆ！：５ｂ２ｏ３にｍ算して０．１
〜５．（ｂ＋＋ｏｌ？、　’ｙイ素を５ｉ０２に換算し
て００５〜５．０ｍｏｌ’ｏ、クロム３Ｃｒ２Ｏに換算
して０．０２〜３．０ｍｏ１％、ニッケルをＮｉＯにｆ
ｉｊ！して０．１〜５．０ｍｏ１％：、マンガンをＭｎ
Ｏ２に換算して０．５５〜０．７０１１ｏ１＄配合Ｌ、
カッ１１　Ｍ　温度を１１００〜１３００℃とし、また
は、前記添加原料にホウケイ酸亜鉛化合物（Ｂ２Ｏ３０
：、　Ｓ　ｉ　ｏ２ｔ。

％、Ｚｎ０６０％）　０．０２−０．５ｗｔ＄と、Ａ　
ｌ　２ｏ３ｏ、ｏ。

１〜０．０５ｍｏｌ＄と添加する方法を採用した。

Ｆ、市川本発明の電圧非直線抵抗体は、主成分となるＺｎＯにＢ
　ｉ　２Ｏ０．１〜３．抛ｏ１：、　Ｃｏ２Ｏ０．０５
〜３．０ｍｏｌ”、、　Ｓ　ｂ　２Ｏ０．１〜５．０＋
＋ｏｌ：、　Ｓ　ｉ　０２０．０５〜５．ＯｍｏｌＳ、
　Ｃｒ２Ｏ０．０２〜３．ＯｍｏｌＳ、　Ｎ　ｉ　ＯＯ
６１〜５．０ｍｏＨ，Ｍ　ｎ○２０．５５〜０．７０＠
ｏｌ＄、またはこｈニ（８２Ｏ３０％、　Ｓ　ｉ　２１
０％、　Ｚ　ｎ　Ｏ６０＄）０．０２〜０、５Ｗｔ：、
　Ａ　Ｉ　２Ｏ０．００１〜０．０５ｉｏ１％ｅ添加し
て混合スラリーをつくり、これを造粒し、加圧成型した
後、１１００〜１３００°Ｃで焼結する。こうして得た
抵抗体は、非直線指数が大きく漏れ電流が小さい。

従って、電力損失が少なく、戸な温度上昇が抑制される
ので、熱暴走を生じない。しかも制限電圧比が小さいの
で、サージ吸収性に優れる。

Ｇ、実施例本発明の詳細な説明する。この実施例において非直線抵
抗体と製造するには、先ず、純度９９％以上のＺｎＯを
９５．ＯｍｏｌＳ、　Ｂ　ｉ　２０Ｂを０．５ｉｏ１％
；、　Ｃ、）２Ｏを０．５＠ｏＬ％、Ｓｔｇ０３を１．
０ｍｏｌ＄、　　Ｓ　ｉ　０２を１．０＠ｏＬｔ、　Ｃ
ｒ　２Ｏを０．５ｍｏｌ？；、　Ｎ　ｉ○を１．０＋ｉ
ｏｌ＄。

ＭｎＯ２を０．４＠ｏ１％Ｊｉり収り、ボールミルで混
合する。この混合スラリーを乾燥させて造粒する。この
粉本含焼結？まの直径が３０＋ｎｍとなるように円板法
に加圧成型した後、１２５０℃で焼成する。こうして得
られた焼結体を厚さ５鴫に研磨した後、対向両面に直径
２７ｕ＋の銀電極な焼き付けて抵抗体が出来上がる。

上記の工程のうちＭｎＯ２の添加量と焼結温度と各種変
えて損失、非直線指数、制限電圧比を測定したところ第
１図乃至第６図に示す拮果がでた。

先ず、焼結温度を１２５０℃一定としたときのＭｎＯ２
の添加量に対する損失の変化は、第１図に示すグラフに
なる。このグラフに示されるようにＭｎＯ２の添加量が
０．５５〜０．７０ｍｏｌ＄の範囲に極小値が現れる。

ＭｎＯ２の添加量を０．６５ｉｏ１”、、一定としたと
きの焼結温度に対する損失の変化は、第２図に示すグラ
フになる。このグラフに示されるように焼結温度は１１
００〜１３００℃の範囲で損失が少なくなる０ＭｎＯ２
の添加量に対する非直線指数αの変１ヒは、第３図に示
すグラフになる。このグラフに示されるようにＭｎＯ２
の添加量が０．５５〜０．７０ｍｏｌ＄ノ範囲に極大値
が現れる。焼結温度に対する非直線指数αの変１ヒは、
第４図に示すグラフになる。このグラフに示されるよう
に焼結温度は１１００〜１３００℃の範囲で非直線指数
が大きくなる。ＭｎＯ２の添加量に対する制限電圧比の
変化は、第５図に示すグラフになる。このグラフに示さ
れるように制限電圧比はＭｎＯ２の添加量を増力■する
程小さくなる。焼結温度に対する制限電圧比の変化は第
６図に示すグラフになる。このグラフに示されるように
焼結温度は１１００〜１３００℃の範囲で制限電圧比が
大きくなる。

なお、第１．３．５図における変１ヒ旦はＭ　ｎ　０２
を０．５０ｍｏＬ％としたときの値に対する比率で示し
、第２．４．６図における変化量は焼結温度を１２５０
℃としたときの値に対する比率で示した。

この結果、ＭｎＯ□を添加することにより、損失。

非直線指数、制限電圧比が改善されることが分かる。但
し、この傾向は、添加原料３Ｂ　ｉ　２Ｏ０．１〜３．
０ｉｏｌ＄、　Ｃｏ２Ｏ０．０５〜３．０ｍｏｌ＄、　
Ｓ　ｂ２Ｏ０．１〜５．０ｍｏｌ＄、　Ｓ　ｉ　ＯＸ　
０．０２〜３．Ｏｍｏｌｌ：、　Ｃｒ２Ｏ０．０５〜５
．０＠ｏｌ：、　Ｎ　ｉ　Ｏ０，１〜５．０ｍｏｌ：、
　Ｍ　ｎ　０２０．５５〜０．１０ｍｏ１％の範囲で認
められる。

また、他の実施例は、上記実施例の添加原料にホウゲイ
酸亜鉛１ヒ合物（Ｂ２Ｏ３０＄、　Ｓ　ｉ　Ｏ□１０＄
、　Ｚ　ｎ　Ｏ６０：）　０．０２〜０．５ｖｔ：、及
びＡＩ（Ｎｏ３）９Ｈ２０をＡｌ２Ｏ３に換算して０．
　Ｏ０５ｍｏｌｏ３　？２加し、同一の工程により製造
したものて′ある。そして、ＭｎＯ２の添加量と焼結温
度に対する損失、非直線指数、制限電圧比の各変１ヒを
示すグラフを第７図乃至第１２図に示す、この実施例に
おいても上記実施例と同様な結果が得られた。

なお、本発明の実施例においてはマンガン等をＭｎＯ２
の形で添加したが、硝酸マンガン等の塩さらにはその水
溶液の形で添加しても同様に作用する。

Ｈ９発明の効果以上のように本発明は、Ｚｎ○を主成分とし、池の添加
原料を含んだ混合スラリ−３造粒、成型、焼結して成る
電圧非直線ｔｆ１抗体の製造方法において、前記添加原
料としてビスマスをＢｉ２Ｏ３に換算して０．１〜３．
０躍ｏ　１％、コバルトをＣｏ　２０．に換算して０．
０５〜３．０ｉｏ１％、アンチモンｔ！−８ｂ２Ｏに換
算しテ０．１〜５．０＠ｏｌ？、　”イ索をＳｉＯ２Ｃ
：換１４して０．０５〜５、Ｑｍｏ１＄、クロムをＣｒ
２Ｏ３に換算して０．０２〜３．０ｍｏｌ％，ニッケル
３ＮｉＯに換算して０．１〜５゜０ｉｏｌ＄、マンガン
をＭｎＯ２に換算して０．５５〜０．７０ｍｏｂ；配合
し、かつ焼結温度を１１００〜１３００℃とし、または
、前記添加原料にホウケイ酸亜鉛化合物（Ｂ２Ｏ３０”
Ｘ、　Ｓ　ｌ　０２１（１％、　Ｚ　ｎ　Ｏ６０％）　
０．０２〜０．５ｗｔ、％及びＡ　Ｉ　２Ｏ０．００１
〜０．０５ｍｏｌ＄ｅ添力１する方法を採用したため、
電圧非直線抵抗体の制限電圧比を小さくしてサージの吸
収性を高めることができ、また非直線指数と大きくして
漏れ電流を少なくし、電力の損失と低減することができ
ると共に、熱暴走による短絡事故と防止することができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図乃至第１２図は本発明の非直線抵抗１本の特性を
示す図面であり、第１図はＭ　ｎ　Ｏｚの添加量に対す
る損失の変１ヒを示すグラフ、第２図は焼結温度に対す
る損失の変化を示すグラフ、第３図はＭｎＯ２の添加量
に対する非直線指数αの変（ヒを示すグラフ、第４図は
焼＠温度に対する非直線指数αの変化を示すグラフ、第
５図はＭ　ｎ　Ｏ□の添加量に対する制限電圧比の変１
ヒと示すグラフ、第６図は焼結温度に対する制限電圧比
の変化を示すグラフ、第７図は池の実施例におけるＭｎ
Ｏ２の添加量に対する損失の変化を示すグラフ、第８図
は焼結温度に対する損失の変化を示すグラフ、第９図は
ＭｎＯ２の添加１に対する非直線指数αの変化を示すグ
ラフ、第１０図は焼結温度に対する非直線指数αの変（
ヒと示すグラフ、第１１図はへ・Ｉ　ｎ　Ｏ２の添加量に対する制限電圧比の変１ヒ３示すグラフ、第１２図は焼結温度に対する制限電圧比の変１ヒと示すグ
ラフである。 “′”″″Ｘ′″−，１，Ｌｄ−）外２名境鑓１度（′Ｃ）第図焼結１度（０Ｃ）第図慢結！（Ｃ）第図Ｍｎ０ｚ　（ｍｏ！　６１ｏ））第１１因第１２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＺｎＯを主成分とし、他の添加原料を含んだ混合
スラリーを造粒、成型、焼結して成る電圧非直線抵抗体
の製造方法において、前記添加原料としてビスマスをＢｉ＿２Ｏ＿３に換算し
て０．１〜３．０ｍｏｌ％，コバルトをＣｏ＿２Ｏ＿３
に換算して０．０５〜３．０ｍｏｌ％，アンチモンをＳ
ｂ＿２Ｏ＿３に換算して０．１〜５．０ｍｏｌ％，ケイ
素をＳｉＯ＿２に換算して０．０５〜５．０ｍｏｌ％，
クロムをＣｒ＿２Ｏ＿３に換算して０．０２〜３．０ｍ
ｏｌ％，ニッケルをＮｉＯに換算して０．１〜５．０ｍ
ｏｌ％，マンガンをＭｎＯ＿２に換算して０．５５〜０
．７０ｍｏｌ％配合し、かつ焼結温度を１１００〜１３
００℃とすることを特徴とする電圧非直線抵抗体の製造
方法。
（２）前記添加原料にホウケイ酸亜鉛化合物（Ｂ＿２Ｏ
＿３０％，ＳｉＯ＿２１０％，ＺｎＯ６０％）０．０２
〜０．５ｗｔ％と、Ａｌ＿２Ｏ＿３０．００１〜０．０
５ｍｏｌ％とを加えたことを特徴とする請求項（１）に
記載の電圧非直線抵抗体の製造方法。