JPH05258911A

JPH05258911A - 電力用抵抗体

Info

Publication number: JPH05258911A
Application number: JP4055633A
Authority: JP
Inventors: Naoki Morita; 直樹森田; Fumio Ueno; 文雄上野; Motomasa Imai; 基真今井; Iwao Mitsuishi; 巌三石; Hideyasu Ando; 秀泰安藤; Koji Tohata; 孝二東畑
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-08
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3183933B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、単位体積当りの熱容量が大きく、抵
抗率が適当な値であり、抵抗温度係数が正でその絶対値
が小さく、さらに抵抗率の制御が容易な電力用抵抗体を
提供しようとするものである。【構成】酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分とし
てチタンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル％、ニ
ッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル％、銅
を酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）換算にて０．００１〜１モル％含
む焼結体１を具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器、遮断器など電
力機器等のサージの吸収に好適な電力用抵抗体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、遮断器等の電流制御用、電動機の
始動・回生に伴なう各種制御用、または送電系統の異常
発生時における接地用として、種々の電力用抵抗器が用
いられている。これら抵抗器は、金属抵抗体、セラミッ
ク抵抗体、種々の複合体により構成されている。

【０００３】例えば、高電圧用遮断器には開閉時に発生
するサージを吸収したり遮断容量を増加させるために遮
断接点と並列に投入抵抗体が接続される。このような目
的に用いられる抵抗体として、従来、例えば特開昭５８
−１３９４０１号公報に記載されているような炭素粒子
分散型セラミック抵抗体が用いられている。前記抵抗体
は、絶縁性の酸化アルミニウム結晶中に、導電性のカー
ボン粉末を分散させ粘土で焼き固めたもので、１００〜
２５００Ω・ｃｍの抵抗率を持つ。前記炭素粒子分散型
セラミック抵抗体は、カーボン粉末の含有量を調整する
ことで抵抗率を変化させることができる利点があるが、
気孔率が１０〜３０％と高く緻密性に劣るため、以下の
問題がある。

【０００４】すなわち、第１に、体積当りの熱容量が２
Ｊ／ｃｍ³ ・Ｋ程度と小さいために、放電大量が小さ
い。その結果、サージの吸収による発熱に伴って温度が
著しく上昇する。第２に、開閉サージ吸収時にカーボン
粉末間で放電を起こして貫通放電を生じる。第３に、前
記抵抗体を高い温度にさらすと、抵抗値を制御している
炭素粒子が酸化されるため、大きな抵抗値変動を発生す
る。第４に、抵抗温度係数が負であることである。その
ため、投入抵抗器用抵抗体として使用した場合、開閉サ
ージ吸収によって抵抗体の温度上昇が起こると、抵抗体
の抵抗率が小さくなって熱暴走を生じて開閉サージを吸
収し切れなくなる。以上のような第１〜第４の点により
前述した従来の抵抗体は実用上問題があった。

【０００５】一方、近年の技術開発による遮断器の小型
化にともない、開閉サージ吸収用投入抵抗器の小型化が
望まれている。投入抵抗器を小型化するためには、使用
される抵抗体の単位体積当たりの熱容量の増大が不可欠
である。従来の抵抗体のように２Ｊ／ｃｍ³ ・Ｋという
熱容量ではこれ以上投入抵抗器を小型化することが困難
である。

【０００６】このようなことから、単位体積当たりの熱
容量が約２．８Ｊ／ｃｍ³ ・Ｋと大きい酸化亜鉛基セラ
ミック抵抗体が注目されている。酸化亜鉛セラミック
は、通常、単独ではその抵抗温度係数が負であるが、酸
化チタン（ＴｉＯ₂）を添加することにより抵抗温度係
数を正にすることができることが広く知られている。た
だし、ＴｉＯ₂のみを添加すると、高抵抗率の亜鉛−チ
タンスピネル（Ｚｎ₂ＴｉＯ₄）相が生成する。その結
果、電力用抵抗体として適当な抵抗率より大きくなって
しまうという問題がある。

【０００７】前記問題を解決するためにＳｏｌｉｄ−Ｓ
ｔａｔｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＰｅｒｇａｍｏｎ
Ｐｒｅｓｓ６，１１１（１９６３），ＵＳＰ−２８９
２９８８，ＵＳＰ−２９３３５８６には酸化ニッケル
（ＮｉＯ）を添加することによって抵抗率を調節するこ
とが行われている。しかも、単位体積当りの熱容量が
４．０Ｊ／ｃｍ³ ・Ｋと大きなＮｉＯを添加することに
よって、抵抗体の熱容量を大きくすることができるた
め、絶縁耐量を約８００Ｊ／ｃｃと従来の炭素粒子分散
型セラミック抵抗体（４００Ｊ／ｃｃ）よりも２倍大き
くすることができる。

【０００８】しかしながら、前記抵抗体は形状によって
抵抗率が変化するため、抵抗体の抵抗値制御が困難にな
るという問題があった。かかる現象は、抵抗体の表面積
／体積が大きくなるに伴って顕著になる。したがって、
酸化亜鉛セラミックは抵抗率および抵抗率の温度変化等
の電気的性質、熱容量のような熱的性質を有することが
知られているものの、サージ吸収用の電力用抵抗体とし
ては工業的に問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、単位
体積当りの熱容量が大きく、抵抗率が適当な値であり、
抵抗温度係数が正でその絶対値が小さく、さらに抵抗率
の制御が容易な電力用抵抗体を提供しようとするもので
ある。

【００１０】本発明の別の目的は、単位体積当りの熱容
量が大きく、抵抗温度係数が正でその絶対値が小さく、
さらにサージ吸収による抵抗値変化および温度係数の小
さい電力用抵抗体を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる電力用抵
抗体は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分とし
て（ａ）チタンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル
％、（ｂ）ニッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３
０モル％、（ｃ）銅を酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）換算にて０．
００１〜１モル％含む焼結体を具備したことを特徴とす
るものである。前記焼結体中の副成分の配合割合を限定
した理由について以下に説明する。（ａ）Ｔｉ

【００１２】前記焼結体中のチタン量を酸化チタン（Ｔ
ｉＯ₂）に換算して０．５モル％未満にすると、抵抗温
度係数が負で、かつ抵抗温度係数の絶対値が大きくなる
ため、良好な特性を有する電力用抵抗体を得ることがで
きなくなる。一方、前記焼結体中のチタン量が酸化チタ
ン（ＴｉＯ₂）に換算して２０モル％を超えると、抵抗
率が１０⁴ Ωｃｍ以上と大きくなり、良好な特性を有す
る電力用抵抗体を得ることができなくなる。（ｂ）Ｎｉ

【００１３】前記焼結体中のニッケル量を酸化ニッケル
（ＮｉＯ）に換算して０．５モル％未満にすると、抵抗
率が約１０² Ωｃｍ以下となり、良好な特性を有する電
力用抵抗体を得ることができなくなる。一方、前記焼結
体中のニッケル量を酸化ニッケル（ＮｉＯ）に換算して
３０モル％範囲を超えると、単位体積当たりの熱容量は
大きくなるものの、抵抗率が１０⁴ Ωｃｍ以上と大きく
なり、同様に良好な特性を有する電力用抵抗体を得るこ
とができなくなる。（ｃ）銅

【００１４】前記焼結体中の銅量を酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）
に換算して０．００１モル％未満にすると、抵抗率制御
効果が小さくなる。前記焼結体中の銅量を酸化銅（Ｃｕ
₂Ｏ）に換算して１モル％を超えると、前記銅の配合に
よる効果をそれ以上高めることができなくなるばかり
か、抵抗温度係数が負で絶対値が大きくなり、電力用機
器が熱暴走する問題が生じる。

【００１５】本発明に係わる別の電力用抵抗体は、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分として（ａ）チタ
ンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル％、（ｂ）ニ
ッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル％、
（ｃ）アルミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、銀から選ばれる少なくとも１種の金属元素を酸化物
換算にて０．００１〜０．０５モル％を含む焼結体を具
備したことを特徴とするものである。前記焼結体中の副
成分であるＴｉ、Ｎｉの配合割合を限定したのは、前述
したのと同様な理由によるものである。

【００１６】前記副成分である金属元素の配合割合を限
定したのは、次のような理由によるものである。金属元
素量を酸化物に換算して０．００１モル％未満にする
と、サージ吸収による抵抗率変化が大きくなる。一方、
金属元素量を酸化物に換算して０．０５モル％を超える
と、抵抗温度係数が大きくなって電力用抵抗体として不
適当になる。

【００１７】本発明に係わる電力抵抗体は、図１および
図２に示すように前述した成分組成からなる例えば環状
の焼結体１と、前記焼結体１の両面に設けられた電極２
と、前記焼結体１の外周面および中空部の内周面にそれ
ぞれ被覆され、側面での沿面放電を防止するための絶縁
層３とから構成されている。前記電極２は、例えばアル
ミニウムまたはニッケルなどから形成されることが望ま
しい。前記絶縁層３は、例えば樹脂又はガラスやガラス
セラミックから形成することが望ましい。本発明に係わ
る電力抵抗体は、例えば以下のような方法により作製さ
れる。

【００１８】まず、酸化亜鉛粉末に所定量の酸化チタン
粉末、酸化ニッケル粉末および酸化銅粉末または硝酸金
属塩水溶液（例えば硝酸アルミニウム水溶液）を加え、
さらに水およびバインダーを加え、ボールミル中で十分
に混合する。得られた混合物を乾燥後、造粒し、成形す
る。この時の成形圧力は、焼結体の密度を高めるために
２００ｋｇ／ｃｍ² 以上であることが望ましい。前記圧
力未満で成形すると、焼結体の相対密度が上がらず、単
位体積当たりの熱容量が低下する恐れがある。つづい
て、成形体を電気炉等により焼成する。かかる焼成時の
雰囲気は、空気中の他、酸素ガス中などの酸化性雰囲気
中で行なうことができる。前記焼成温度は１０００℃〜
１４００℃で行なうことが望ましい。焼成温度を１００
０℃未満にすると、焼結が進まず、相対密度が低くな
る。その結果、抵抗体の単位体積当りの熱容量が小さく
なり、サージ耐量が小さくなる恐れがある。一方、１４
００℃を超えると焼結体の成分元素、特にニッケル成分
の蒸発が著しくなる。蒸発による組成変動は特に焼結体
の表面に近いほど著しいため、焼結体内部に抵抗率分布
ができ、エネルギーを吸収発熱した際、温度分布が生じ
て、熱応力によって焼結体が破壊される恐れがある。

【００１９】次いで、前記焼結体の両主面を研磨し、ス
パッタリング、溶射、焼き付けなどの手段によりアルミ
ニウムまたはニッケルなどからなる電極を形成する。前
記焼結体（例えば環状をなす）の外周面および中空部の
内周面は、必要に応じて、樹脂系あるいは無機系の絶縁
層（高抵抗層）が焼き付けもしくは溶射等により形成さ
れる。

【００２０】なお、前記抵抗体は基本的に前述した構成
成分が配合されていればよく、製造上および特性改善を
目的として必要に応じて他の添加物を含んでもよい。ま
た、前記抵抗素子の構造は中空円筒の形状が好ましい
が、これに限定されるものではなく、遮断器の抵抗体ス
ペースに好適な形状とすればよい。

【００２１】

【作用】本発明に係わる電力用抵抗体によれば、焼結体
は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分としてチタ
ンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル％、ニッケル
を酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル％、銅を酸化
銅（Ｃｕ₂Ｏ）換算にて０．００１〜１モル％含む組成
を有するため、単位体積当りの熱容量が大きく、抵抗率
が適当な値であり、抵抗温度係数が正でその絶対値が小
さく、さらに抵抗率の制御が容易になる。前記単位体積
当りの熱容量の増大、抵抗率の適性化、抵抗温度係数が
正でその絶対値が小さいという作用は、所定量のチタ
ン、ニッケルの配合によるものである。抵抗率制御の容
易さは、以下に説明するように銅を配合したことによる
ものである。

【００２２】すなわち、純粋の酸化亜鉛は酸素と亜鉛元
素が化学量論的に定比であれば絶縁体であるが、通常は
不定比で、亜鉛元素が若干過剰になっているため、ドナ
ーレベルが形成され、導電キャリアが存在している。こ
のため、酸化亜鉛は半導体的な性質を示すことが知られ
ている。酸化亜鉛に一価の陽イオン、例えばＣｕ¹⁺を固
溶させ、原子価制御を行うと抵抗率を調節できることが
知られている。これは、一価の陽イオンを固溶すると、
アクセプタレベルが形成されて酸化亜鉛の導電キャリア
が減少するためであると考えられている。

【００２３】本発明者らは、酸化亜鉛単体のみならず、
酸化亜鉛−酸化ニッケル−酸化チタンの３成分系でもＣ
ｕ¹⁺を所定量固溶させることによって、抵抗率を容易に
調節できることを見い出した。前述したように酸化亜鉛
−酸化ニッケル−酸化チタンの３成分系中の酸化ニッケ
ルによっても抵抗率を調節することが可能であるが、本
発明のように酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）を所定量配合すること
によって、抵抗率を調節できることに加え、抵抗体の形
状変化に起因する抵抗率のばらつきを抑制でき、ひいて
は特性のばらつきの少ない電力用抵抗体を得ることがで
きるに至ったものである。

【００２４】本発明に係わる別の電力用抵抗体によれ
ば、焼結体が酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分
としてチタンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル
％、ニッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル
％、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウムお
よび銀から選ばれる少なくとも１種の金属元素を酸化物
換算にて０．００１〜０．０５モル％を含む組成を有す
るため、単位体積当りの熱容量が大きく、抵抗温度係数
が正でその絶対値が小さく、さらにサージ吸収による抵
抗値変化および温度係数の小さくできる。

【００２５】すなわち、遮断器が例えば脱調投入される
と、前記遮断器に組み込まれた抵抗体には瞬時（約０．
０１秒）に１００℃以上の温度上昇を生じる。かかる加
熱冷却サイクルが繰り返されると、抵抗体の抵抗率が変
化する。具体的には、１回の加熱冷却サイクルで、抵抗
率は１〜２％程度増加する。従って、加熱冷却サイクル
が１００回繰り返されれば、その抵抗率は元の３〜７倍
になってしまう。

【００２６】このようなことから、本発明者らは酸化亜
鉛−酸化ニッケル−酸化チタンの３成分系に加えてアル
ミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウムおよび銀か
ら選ばれる少なくとも１種の金属元素を酸化物換算にて
所定量配合することによってサージ吸収による抵抗値変
化および温度係数の小さい電力用抵抗体を見い出したも
のである。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。実施例１〜１７、比較例１〜１０

【００２８】まず、平均粒径０．７μｍの酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）粉末に平均粒径０．５μｍの酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）と平均粒径０．７μｍの酸化チタン（ＴｉＯ₂）粉
末と平均粒径１．５ミクロンの酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）粉末
を下記表１および表２に示す割合となるように配合し、
純水溶媒中、樹脂製ボールミルとジルコニア製粉砕媒体
を用いて、２４時間湿式混合した。つづいて、前記各ス
ラリーを乾燥した後、バインダとしてポリビニルアルコ
ール水溶液をそれぞれ所定量添加混合し、篩を通して造
粒を行った。これら造粒粉を、圧力５００ｋｇ／ｃｍ²
にて金型成形することにより外径１４８ｍｍ、内径４８
ｍｍ、高さ３２ｍｍの環状成形体をそれぞれ形成した。
これら成形体を、空気中１４００℃で２時間焼成を行っ
た。得られた各焼結体の寸法は、外径１２７ｍｍ、内径
４１ｍｍ、高さ２５．４ｍｍであった。

【００２９】次いで、前記各焼結体の外周面および中空
部の内周面に、ホウケイ酸ガラス粉末を塗布、焼き付け
て絶縁層をそれぞれ形成した。つづいて、前記各焼結体
の両端面を研削加工し、洗浄した後、両端面にアルミニ
ウム電極を溶射により形成することにより前述した図１
および図２に示す２７種の抵抗体を製造した。

【００３０】得られた本実施例１〜１７および比較例１
〜１０の抵抗体について、常温での抵抗率、抵抗温度係
数および比熱を調べた。なお、前記抵抗温度係数は、常
温の抵抗率と常温から１００℃上昇した時の抵抗率の変
化を１℃当たりの変化率で示した。これらの結果を下記
表１および表２に併記した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】前記表１および表２に明らかなように酸化
亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成分としてチタンを酸
化チタン（ＴｉＯ₂）に換算して０．５〜２０モル％、
ニッケルを酸化ニッケル（ＮｉＯ）に換算して０．５〜
３０モル％、銅を酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）に換算して０．０
０１〜１モル％含む組成範囲の焼結体を備えた本実施例
１〜１７の抵抗体は、抵抗率が１０² 〜１０⁴ Ω・ｃｍ
で、抵抗温度係数の絶対値が０．５以下であることがわ
かる。また、比熱も２．８１〜３．１６Ｊ／ｃｍ³ と従
来のカーボン分散型の抵抗体より大きいことがわかる。

【００３４】これに対し、ＮｉＯ量が０．５モル％未満
の焼結体を備えた抵抗体（比較例１）では抵抗率が１０
² Ω・ｃｍ以下と小さくなる。一方、ＮｉＯ量が３０モ
ル％を超える焼結体を備えた抵抗体（比較例２）では抵
抗率が１０⁴ Ω・ｃｍ以上となると共に、ニッケル成分
の蒸発量が著しくなる。

【００３５】また、ＴｉＯ₂量が０．５モル％未満の焼
結体を備えた抵抗体（比較例３）では抵抗温度係数が負
で、かつその絶対値とが大きくなると共に抵抗変化率が
大きくなる。一方、ＴｉＯ₂が２０モル％を超える焼結
体を備えた抵抗体（比較例４）では抵抗率が１０⁴ Ω・
ｃｍ以上となることがわかる。

【００３６】さらに、Ｃｕ₂Ｏ量が０．００１モル％未
満の焼結体を備えた抵抗体（比較例５、６、８、９）で
は抵抗率制御効果が小さく、一方、Ｃｕ₂Ｏ量が１モル
％を超える焼結体を備えた抵抗体（比較例７、１０）で
は抵抗温度係数が負で絶対値が大きくなるという不都合
を招く。実施例１８〜２１

【００３７】実施例９と同様な組成（ＮｉＯ；５モル
％、ＴｉＯ2 ；１５モル％、Ｃｕ₂Ｏ；０．０１モル
％、残部ＺｎＯ）を有し、下記表３に示す円板状の抵抗
体を実施例１と同様な方法により製造した。比較例１１〜１４下記表３に示す組成、形状の円板状の抵抗体を実施例１
と同様な方法により製造した。得られた本実施例１８〜
２１および比較例１１〜１４の抵抗体について、常温で
の抵抗率を調べた。その結果を下記表３に併記した。

【００３８】

【表３】前記表３から明らかなように本実施例１８〜２１の抵抗
体は比較例１１〜１４の抵抗体に比べて形状変化による
抵抗率の変動が著しく小さいことがわかる。実施例２２〜３０、比較例１５〜２０

【００３９】まず、平均粒径０．７μｍの酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）粉末に平均粒径０．５μｍの酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）と平均粒径０．７μｍの酸化チタン（ＴｉＯ₂）粉
末と１％濃度の硝酸アルミニウム水溶液をＡｌ₂Ｏ₃換
算で下記表４に示す割合となるように配合し、純水溶媒
中、樹脂製ボールミルとジルコニア製粉砕媒体を用い
て、２４時間湿式混合した。つづいて、前記各スラリー
を乾燥した後、バインダとしてポリビニルアルコール水
溶液をそれぞれ所定量添加混合し、篩を通して造粒を行
った。これら造粒粉を、圧力５００ｋｇ／ｃｍ² にて金
型成形することにより外径１４８ｍｍ、内径４８ｍｍ、
高さ３２ｍｍの環状成形体をそれぞれ形成した。これら
成形体を、空気中１４００℃で２時間焼成を行った。得
られた各焼結体の寸法は、外径１２７ｍｍ、内径４１ｍ
ｍ、高さ２５．４ｍｍであった。

【００４０】次いで、前記各焼結体の外周面および中空
部の内周面に、ホウケイ酸ガラス粉末を塗布、焼き付け
て絶縁層をそれぞれ形成した。つづいて、前記各焼結体
の両端面を研削加工し、洗浄した後、両端面にアルミニ
ウム電極を溶射により形成することにより前述した図１
および図２に示す１５種の抵抗体を製造した。

【００４１】得られた本実施例２２〜３０および比較例
１５〜２０の抵抗体について、常温での抵抗率、抵抗温
度係数および抵抗変化率を調べた。なお、前記抵抗温度
係数は、常温の抵抗率と常温から１００℃上昇した時の
抵抗率の変化を１℃当たりの変化率で示した。前記抵抗
変化率は、同一条件で試作した直径２０ｍｍの試料に２
００Ｊ／ｃｃに相当する衝撃波を２０回印加した後の抵
抗率変化を初期値に対する百分率で求めた。この結果を
下記表４に併記した。

【００４２】

【表４】

【００４３】前記表４から明らかなように本実施例２２
〜３０の抵抗体は適切な抵抗率を有し、抵抗温度係数の
絶対値が０．５以下で、さらにサージ吸収による抵抗変
化率が低く、極めて良好な特性を有することがわかる。比較例２１、２２

【００４４】米国特許第２，８９２，９８８号明細書に
記載のようにＣａＯをＡｌ₂Ｏ₃の代わりに０．０１モ
ル％、０．１モル％添加し、実施例２２と同様な方法に
より２種の抵抗体を製造した。

【００４５】得られた比較例２１、２２の抵抗体につい
て、実施例２２と同様な方法により常温での抵抗率、抵
抗温度係数および抵抗変化率を調べた。その結果を下記
表５に示した。

【００４６】

【表５】実施例３１〜４４、比較例２３〜２８

【００４７】まず、平均粒径０．７μｍの酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）粉末に平均粒径０．５μｍの酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）と平均粒径０．７μｍの酸化チタン（ＴｉＯ₂）粉
末と１％濃度の硝酸ナトリウム水溶液をＮａ₂Ｏ換算で
下記表６、表７に示す割合となるように配合し、純水溶
媒中、樹脂製ボールミルとジルコニア製粉砕媒体を用い
て、２４時間湿式混合した。つづいて、前記各スラリー
を乾燥した後、バインダとしてポリビニルアルコール水
溶液をそれぞれ所定量添加混合し、篩を通して造粒を行
った。これら造粒粉を、圧力５００ｋｇ／ｃｍ² にて金
型成形することにより外径１４８ｍｍ、内径４８ｍｍ、
高さ３２ｍｍの環状成形体をそれぞれ形成した。これら
成形体を、空気中１４００℃で２時間焼成を行った。得
られた各焼結体の寸法は、外径１２７ｍｍ、内径４１ｍ
ｍ、高さ２５．４ｍｍであった。

【００４８】次いで、前記各焼結体の外周面および中空
部の内周面に、ホウケイ酸ガラス粉末を塗布、焼き付け
て絶縁層をそれぞれ形成した。つづいて、前記各焼結体
の両端面を研削加工し、洗浄した後、両端面にアルミニ
ウム電極を溶射により形成することにより前述した図１
および図２に示す１５種の抵抗体を製造した。

【００４９】得られた本実施例３１〜４４および比較例
２３〜２８の抵抗体について、実施例２２と同様な方法
により常温での抵抗率、抵抗温度係数および抵抗変化率
を調べた。これらの結果を下記表６、表７に併記した。

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】前記表６、表７から明らかなように本実施
例３１〜４４の抵抗体は適切な抵抗率を有し、抵抗温度
係数の絶対値が０．５以下で、更に優れたサージ吸収に
よる抵抗変化率が低く、極めて良好な特性を有すること
がわかる。実施例４５Ｎａ₂Ｏの代わりにＬｉ₂Ｏを０．０１モル％添加した
以外、実施例３２と同組成の抵抗体を実施例２２と同様
な方法により製造した。実施例４６Ｎａ₂Ｏの代わりにＫ₂Ｏを０．０１モル％添加した以
外、実施例３２と同組成の抵抗体を実施例２２と同様な
方法により製造した。実施例４７Ｎａ₂Ｏの代わりにＡｇ₂Ｏを０．０１モル％添加した
以外、実施例３２と同組成の抵抗体を実施例２２と同様
な方法により製造した。

【００５３】得られた本実施例４５〜４７の抵抗体につ
いて、実施例２２と同様な方法により常温での抵抗率、
抵抗温度係数および抵抗変化率を調べた。実施例４５の
結果を下記表８、実施例４６の結果を下記表９、実施例
４７の結果を下記表１０、にそれぞれ示した。

【００５４】

【表８】

【００５５】

【表９】

【００５６】

【表１０】

【００５７】前記表８〜表１０から明らかなようにＮａ
₂Ｏの代わりにＬｉ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ａｇ₂Ｏを添加した
実施例４５〜４７の抵抗体はいずれも適切な抵抗率を有
し、抵抗温度係数の絶対値が０．５以下で、更に優れた
サージ吸収による抵抗変化率が低く、極めて良好な特性
を有することがわかる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば単位
体積当りの熱容量が大きく、抵抗率が適当な値であり、
抵抗温度係数が正でその絶対値が小さく、さらに抵抗率
の制御が容易な電力用抵抗体を提供できる。また、本発
明によれば単位体積当りの熱容量が大きく、抵抗温度係
数の絶対値が小さく、さらにサージ吸収による抵抗値変
化および温度係数の小さい電力用抵抗体を提供をでき
る。したがって、従来の抵抗体に比べて抵抗体の大きさ
を大幅に縮小化することができ、ひいては前記抵抗体を
組み込んだ遮断器の縮小化を図ることができる等顕著な
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる抵抗体の一例を示す斜視図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…焼結体、２…電極、３…絶縁層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三石巌神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者安藤秀泰神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者東畑孝二神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号株式会社東芝浜川崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成
分としてチタンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル
％、ニッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル
％、銅を酸化銅（Ｃｕ₂Ｏ）換算にて０．００１〜１モ
ル％含む焼結体を具備したことを特徴とする電力用抵抗
体。
【請求項２】酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、副成
分としてチタンを酸化チタン換算にて０．５〜２０モル
％、ニッケルを酸化ニッケル換算にて０．５〜３０モル
％、アルミニウム、リチウム、ナトリウム、カリウムお
よび銀から選ばれる少なくとも１種の金属元素を酸化物
換算にて０．００１〜０．０５モル％を含む焼結体を具
備したことを特徴とする電力用抵抗体。