JPH0429205B2 - - Google Patents
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- JPH0429205B2 JPH0429205B2 JP62273540A JP27354087A JPH0429205B2 JP H0429205 B2 JPH0429205 B2 JP H0429205B2 JP 62273540 A JP62273540 A JP 62273540A JP 27354087 A JP27354087 A JP 27354087A JP H0429205 B2 JPH0429205 B2 JP H0429205B2
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
(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
等の諸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Bi2O3、Sb2O3、
SiO2、Co2O3、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) 上述した電圧非直線抵抗体では、雷等のサージ
電流が素子に印加された場合に主として素子側面
に沿つた放電いわゆる沿面放電が生じ素子が破壊
するため、円周側面に高抵抗層を設ける必要があ
るが、この高抵抗層の状態によつては沿面放電を
防止する効果が少ない欠点があつた。すなわち、
抵抗体の端面部近傍における高抵抗層および焼結
体素子の間の境界を原因として沿面放電が発生し
やすい欠点があつた。 本発明の目的は、上述した不具合を解消し、沿
面放電を防止して安定した電気的諸特性、特にサ
ージ耐量の良好な電圧非直線抵抗体を提供せんと
するにある。 (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
分とする焼結体素子の側面に高抵抗層を設けて成
る電圧非直線抵抗体において、前記高抵抗層の中
央部の厚さを20〜200μmの範囲内とするととも
に、前記高抵抗層の両端縁部の厚さを中央部に対
し1.2〜3.0倍と厚くした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、高抵抗層の両端縁部を
その中央部より厚くすることにより、両端縁部に
おける高抵抗層と焼結体素子との間の密着を維持
しつつ、この厚い端縁部の高抵抗層による電流障
壁を形成して、サージ耐量を向上し、雷サージ印
加時の沿面放電を防止することができる。 また、本焼成後において、高抵抗層の端縁部の
厚さが、その中央部の厚さの1.2〜3.0倍となるよ
うにする必要がある。このように規定した理由と
しては、まず端縁部の厚みが1.2倍未満である場
合には、目的とする効果が得られず、また端縁部
の厚みが3.0倍を越えると、逆にサージ耐量の低
下傾向となり、しかもそのような塗布もまた困難
であり、かつ高抵抗層の剥離を生じ易い。より好
ましくは端縁部の厚みがその中央部の厚さの1.5
〜2.0倍となるようにする。 さらに、高抵抗層の中央部の厚さを20〜200μ
mの範囲内にする必要がある。このように限定し
た理由としては、中央部に対して端縁部を厚くす
る関係上、中央部が200μmを超える厚さである
と中央部の高抵抗層が剥離しやすくなるととも
に、端縁部の厚塗りが困難となり目的とする効果
が得られないためであり、逆に20μm未満である
と、高抵抗層の役目が大幅に低下するからであ
る。 また高抵抗層の両端縁部をその中央部より厚く
した電圧非直線抵抗体としては、第1図に示す
a,bの構造があるが、高抵抗層1と焼結体素子
2との界面が端縁部で中方向に向つている構造a
が好ましい。これは構造aは構造bより素子部両
端縁部の電解集中が緩和されていると考えられ
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Bi2O3、Co2O3、MnO2、
Sb2O3、Cr2O3、SiO2、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/
cm2の下で所定の形状に成形する。その成形体を昇
降温速度50〜70℃/hrで800〜1000℃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、Bi2O3、Sb2O3、SiO2等
の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、
ブチルカルビトール、酢酸nブチル等を加えた酸
化物ペーストを、60〜500μmの厚さに仮焼体の
側面に塗布する。この場合、本発明により、仮焼
体の両端縁部に再び酸化物ペーストを塗布して厚
塗りを施す。好ましくは、本焼成後において、高
抵抗層の端縁部の厚さが、その中央部の厚さの
1.2〜3.0倍となるようにする。さらにまた、厚み
を増した端縁部の範囲については、研摩後におい
て各端面から素子の厚みの1/8以内であるのが望
ましい。 次に、これを昇降温速度30〜60℃/hr、1000〜
1300℃好ましくは1100〜1250℃、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、ブチルカルビトー
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100〜300μmの厚さに塗布
し、空気中で昇降温速度100〜200℃/hr、400〜
600℃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、Al2O3、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使用して研磨す
る。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面全面
に例えばアルミニウムメタリコン等によつてアル
ミニウム電極を例えば溶射によつて設けて電圧非
直線抵抗体を得ている。なお、電極は研摩した両
端面の端部より0.5〜1.5mmの内側に形成してもよ
い。 上述した方法はその一例であり、どのような方
法であつても結果として本発明の特徴である抵抗
体の側面端縁部に厚い高抵抗層が形成されていれ
ばよい。例えば、成形後若しくは仮焼後の、成形
体若しくは仮焼体の端縁部に面取り加工を施した
後に、高抵抗層となる酸化物ペーストを塗布する
ことにより、前述した高抵抗層を得ることもでき
る。 また、高抵抗層の構成は、従来から公知の構成
であるスピネル相、珪酸亜鉛相およびビスマス相
より成つている。 以下に、実際に本発明の範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体について、雷サージ耐量、開閉
サージ耐量を測定した結果をそれぞれ示す。 実施例 1 上述した方法の酸化物ペースト塗布工程におい
て、仮焼体の上、下端面より2.0mmにわたつて厚
塗りを実施して得た直径47mm、厚さ20mmの電圧非
直線抵抗体において、本発明の範囲内の試料No.1
〜8と、本発明の範囲外の試料No.1〜2を準備
し、それぞれの雷サージ耐量および開閉サージ耐
量を測定した。この結果を第1表に示す。なお、
雷サージ耐量は、100KA、120KAおよび130KA
の電流を4/10μsの電流波形で2回繰返し印加した
後に破壊した素子を×とし、破壊しなかつたもの
を○とした。また、開閉サージ耐量は1000A、
1100Aおよび1200Aの電流を2msの電流波形で
20回繰り返し印加した後に破壊した素子を×と
し、破壊しなかつたものを○とした。
非直線抵抗体に関し、特にサージ耐量、課電寿命
等の諸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Bi2O3、Sb2O3、
SiO2、Co2O3、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) 上述した電圧非直線抵抗体では、雷等のサージ
電流が素子に印加された場合に主として素子側面
に沿つた放電いわゆる沿面放電が生じ素子が破壊
するため、円周側面に高抵抗層を設ける必要があ
るが、この高抵抗層の状態によつては沿面放電を
防止する効果が少ない欠点があつた。すなわち、
抵抗体の端面部近傍における高抵抗層および焼結
体素子の間の境界を原因として沿面放電が発生し
やすい欠点があつた。 本発明の目的は、上述した不具合を解消し、沿
面放電を防止して安定した電気的諸特性、特にサ
ージ耐量の良好な電圧非直線抵抗体を提供せんと
するにある。 (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
分とする焼結体素子の側面に高抵抗層を設けて成
る電圧非直線抵抗体において、前記高抵抗層の中
央部の厚さを20〜200μmの範囲内とするととも
に、前記高抵抗層の両端縁部の厚さを中央部に対
し1.2〜3.0倍と厚くした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、高抵抗層の両端縁部を
その中央部より厚くすることにより、両端縁部に
おける高抵抗層と焼結体素子との間の密着を維持
しつつ、この厚い端縁部の高抵抗層による電流障
壁を形成して、サージ耐量を向上し、雷サージ印
加時の沿面放電を防止することができる。 また、本焼成後において、高抵抗層の端縁部の
厚さが、その中央部の厚さの1.2〜3.0倍となるよ
うにする必要がある。このように規定した理由と
しては、まず端縁部の厚みが1.2倍未満である場
合には、目的とする効果が得られず、また端縁部
の厚みが3.0倍を越えると、逆にサージ耐量の低
下傾向となり、しかもそのような塗布もまた困難
であり、かつ高抵抗層の剥離を生じ易い。より好
ましくは端縁部の厚みがその中央部の厚さの1.5
〜2.0倍となるようにする。 さらに、高抵抗層の中央部の厚さを20〜200μ
mの範囲内にする必要がある。このように限定し
た理由としては、中央部に対して端縁部を厚くす
る関係上、中央部が200μmを超える厚さである
と中央部の高抵抗層が剥離しやすくなるととも
に、端縁部の厚塗りが困難となり目的とする効果
が得られないためであり、逆に20μm未満である
と、高抵抗層の役目が大幅に低下するからであ
る。 また高抵抗層の両端縁部をその中央部より厚く
した電圧非直線抵抗体としては、第1図に示す
a,bの構造があるが、高抵抗層1と焼結体素子
2との界面が端縁部で中方向に向つている構造a
が好ましい。これは構造aは構造bより素子部両
端縁部の電解集中が緩和されていると考えられ
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Bi2O3、Co2O3、MnO2、
Sb2O3、Cr2O3、SiO2、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/
cm2の下で所定の形状に成形する。その成形体を昇
降温速度50〜70℃/hrで800〜1000℃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、Bi2O3、Sb2O3、SiO2等
の所定量に有機結合剤としてエチルセルロース、
ブチルカルビトール、酢酸nブチル等を加えた酸
化物ペーストを、60〜500μmの厚さに仮焼体の
側面に塗布する。この場合、本発明により、仮焼
体の両端縁部に再び酸化物ペーストを塗布して厚
塗りを施す。好ましくは、本焼成後において、高
抵抗層の端縁部の厚さが、その中央部の厚さの
1.2〜3.0倍となるようにする。さらにまた、厚み
を増した端縁部の範囲については、研摩後におい
て各端面から素子の厚みの1/8以内であるのが望
ましい。 次に、これを昇降温速度30〜60℃/hr、1000〜
1300℃好ましくは1100〜1250℃、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、ブチルカルビトー
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100〜300μmの厚さに塗布
し、空気中で昇降温速度100〜200℃/hr、400〜
600℃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、Al2O3、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使用して研磨す
る。次に、研磨面を洗浄後、研磨した両端面全面
に例えばアルミニウムメタリコン等によつてアル
ミニウム電極を例えば溶射によつて設けて電圧非
直線抵抗体を得ている。なお、電極は研摩した両
端面の端部より0.5〜1.5mmの内側に形成してもよ
い。 上述した方法はその一例であり、どのような方
法であつても結果として本発明の特徴である抵抗
体の側面端縁部に厚い高抵抗層が形成されていれ
ばよい。例えば、成形後若しくは仮焼後の、成形
体若しくは仮焼体の端縁部に面取り加工を施した
後に、高抵抗層となる酸化物ペーストを塗布する
ことにより、前述した高抵抗層を得ることもでき
る。 また、高抵抗層の構成は、従来から公知の構成
であるスピネル相、珪酸亜鉛相およびビスマス相
より成つている。 以下に、実際に本発明の範囲内および範囲外の
電圧非直線抵抗体について、雷サージ耐量、開閉
サージ耐量を測定した結果をそれぞれ示す。 実施例 1 上述した方法の酸化物ペースト塗布工程におい
て、仮焼体の上、下端面より2.0mmにわたつて厚
塗りを実施して得た直径47mm、厚さ20mmの電圧非
直線抵抗体において、本発明の範囲内の試料No.1
〜8と、本発明の範囲外の試料No.1〜2を準備
し、それぞれの雷サージ耐量および開閉サージ耐
量を測定した。この結果を第1表に示す。なお、
雷サージ耐量は、100KA、120KAおよび130KA
の電流を4/10μsの電流波形で2回繰返し印加した
後に破壊した素子を×とし、破壊しなかつたもの
を○とした。また、開閉サージ耐量は1000A、
1100Aおよび1200Aの電流を2msの電流波形で
20回繰り返し印加した後に破壊した素子を×と
し、破壊しなかつたものを○とした。
【表】
第1表の結果から、本発明の中央部の厚さを20
〜200μmとし、中央部より端部を1.2〜3.0倍の範
囲で厚くした高抵抗層を有する電圧非直線抵抗体
である試料No.1〜8は比較例No.1〜2と比べてサ
ージ耐量が向上していることがわかつた。 実施例 2 上述した方法の酸化物ペースト塗布工程および
仮焼成の前に、焼成体の上、下端縁部より2.0mm
にわたり切り欠き加工を施して得た本発明の範囲
内の直径47mm、厚さ20mmの電圧非直線抵抗体の試
料No.1〜8と、従来通りの方法により得た比較例
No.1〜2とを準備し、実施例1と同様の測定を行
つた。この結果を第2表に示す。
〜200μmとし、中央部より端部を1.2〜3.0倍の範
囲で厚くした高抵抗層を有する電圧非直線抵抗体
である試料No.1〜8は比較例No.1〜2と比べてサ
ージ耐量が向上していることがわかつた。 実施例 2 上述した方法の酸化物ペースト塗布工程および
仮焼成の前に、焼成体の上、下端縁部より2.0mm
にわたり切り欠き加工を施して得た本発明の範囲
内の直径47mm、厚さ20mmの電圧非直線抵抗体の試
料No.1〜8と、従来通りの方法により得た比較例
No.1〜2とを準備し、実施例1と同様の測定を行
つた。この結果を第2表に示す。
【表】
第2表の結果から、この方法により高抵抗層を
設けた場合にも、実施例1と同様にサージ耐量を
向上することがわかつた。参考のため第2図a,
bに本発明および比較例の電圧非直線抵抗体にお
ける断面形状を示す。 (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、高抵抗
層の中央部の厚さを20〜200μmとするとともに、
両端縁部をその中央部に比べて1.2〜3.0倍厚くす
ることにより、沿面放電を防止でき、その結果安
定した電気特性、特に良好な雷サージ特性および
開閉サージ特製性らびに課電寿命特性等を得るこ
とができる。
設けた場合にも、実施例1と同様にサージ耐量を
向上することがわかつた。参考のため第2図a,
bに本発明および比較例の電圧非直線抵抗体にお
ける断面形状を示す。 (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、高抵抗
層の中央部の厚さを20〜200μmとするとともに、
両端縁部をその中央部に比べて1.2〜3.0倍厚くす
ることにより、沿面放電を防止でき、その結果安
定した電気特性、特に良好な雷サージ特性および
開閉サージ特製性らびに課電寿命特性等を得るこ
とができる。
第1図a,bは、本発明の電圧非直線抵抗体の
側面の部分拡大図であり、第2図a,bは、本発
明および比較例の電圧非直線抵抗体の断面構造を
示す断面図である。 1……高抵抗層、2……焼結体素子。
側面の部分拡大図であり、第2図a,bは、本発
明および比較例の電圧非直線抵抗体の断面構造を
示す断面図である。 1……高抵抗層、2……焼結体素子。
Claims (1)
- 1 酸化亜鉛を主成分とする焼結体素子の側面に
高抵抗層を設けて成る電圧非直線抵抗体におい
て、前記高抵抗層の中央部の厚さを20〜200μm
の範囲内とするとともに、前記高抵抗層の両端縁
部の厚さを中央部に対し1.2〜3.0倍と厚くしたこ
とを特徴とする電圧非直線抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273540A JPH01117302A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62273540A JPH01117302A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01117302A JPH01117302A (ja) | 1989-05-10 |
| JPH0429205B2 true JPH0429205B2 (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17529256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62273540A Granted JPH01117302A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | 電圧非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01117302A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033283B2 (ja) * | 1979-06-04 | 1985-08-02 | 株式会社日立製作所 | 電圧非直線抵抗体 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP62273540A patent/JPH01117302A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01117302A (ja) | 1989-05-10 |
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