JPH08264305A - 非直線抵抗体 - Google Patents
非直線抵抗体Info
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- JPH08264305A JPH08264305A JP7063026A JP6302695A JPH08264305A JP H08264305 A JPH08264305 A JP H08264305A JP 7063026 A JP7063026 A JP 7063026A JP 6302695 A JP6302695 A JP 6302695A JP H08264305 A JPH08264305 A JP H08264305A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】大きなサージエネルギーを吸収しても破壊せ
ず、優れた耐量特性が得られる非直線抵抗体を提供す
る。 【構成】酸化亜鉛を主成分とする円盤形状の焼結体１
と、焼結体の周面に形成された高抵抗層３と、焼結体の
両端面に形成された電極２とを備えた半径ｒの円盤状を
なす非直線抵抗体において、焼結体１の半径０．９ｒ以
上の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平
均抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値をＲ2 と
したときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ
１．２未満の範囲内とする。
ず、優れた耐量特性が得られる非直線抵抗体を提供す
る。 【構成】酸化亜鉛を主成分とする円盤形状の焼結体１
と、焼結体の周面に形成された高抵抗層３と、焼結体の
両端面に形成された電極２とを備えた半径ｒの円盤状を
なす非直線抵抗体において、焼結体１の半径０．９ｒ以
上の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平
均抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値をＲ2 と
したときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ
１．２未満の範囲内とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、避雷器、サージアブソ
ーバ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗
体に関するものである。
ーバ等に用いられる酸化亜鉛を主成分とした非直線抵抗
体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電力系統においては、正常な電
圧に重畳される過電圧を除去し、電力系統や電気機器を
保護するため、避雷器やサージアブソーバなどの過電圧
保護装置が用いられている。そして、この過電圧保護装
置には正常な家電ではほほ絶縁特性を示し、過電圧が印
加されると低抵抗値となる特性を有する非直線抵抗体が
多用されている。
圧に重畳される過電圧を除去し、電力系統や電気機器を
保護するため、避雷器やサージアブソーバなどの過電圧
保護装置が用いられている。そして、この過電圧保護装
置には正常な家電ではほほ絶縁特性を示し、過電圧が印
加されると低抵抗値となる特性を有する非直線抵抗体が
多用されている。
【０００３】非直線抵抗体は酸化亜鉛を主成分とし、非
直線特性を得るために添加物として少なくとも一種類以
上の金属酸化物を加えて、混合、造粒、成形し、焼結し
た焼結体を用いる。個々の焼結体の両端面にはアルミニ
ウムなどの電極が形成されている。このような構成の非
直線抵抗体を系統電圧に応じて、必要枚数積層し、避雷
器等に使用する。
直線特性を得るために添加物として少なくとも一種類以
上の金属酸化物を加えて、混合、造粒、成形し、焼結し
た焼結体を用いる。個々の焼結体の両端面にはアルミニ
ウムなどの電極が形成されている。このような構成の非
直線抵抗体を系統電圧に応じて、必要枚数積層し、避雷
器等に使用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電力
系統は大容量化、高電圧化が進み、これに伴い、大きな
サージエネルギーを処理できる高電圧用避雷器が必要と
なってきている。しかし、非直線抵抗体が大きなサージ
エネルギーを吸収すると非直線抵抗体が発熱し、その発
生熱応力や部分的な電流集中により破壊するという問題
があった。
系統は大容量化、高電圧化が進み、これに伴い、大きな
サージエネルギーを処理できる高電圧用避雷器が必要と
なってきている。しかし、非直線抵抗体が大きなサージ
エネルギーを吸収すると非直線抵抗体が発熱し、その発
生熱応力や部分的な電流集中により破壊するという問題
があった。
【０００５】本発明は、かかる現況に鑑みなされたもの
で、大きなサージエネルギーを吸収しても破壊せず、優
れた耐量特性が得られる非直線抵抗体を提供することを
目的とする。
で、大きなサージエネルギーを吸収しても破壊せず、優
れた耐量特性が得られる非直線抵抗体を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、酸化亜鉛を主成分とする円盤形状の焼結体
と、焼結体の周面に形成された高抵抗層と、焼結体の両
端面に形成された電極とを備えた半径ｒの円盤状をなす
非直線抵抗体において、前記焼結体の半径０．９ｒ以上
の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均
抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における１
０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値をＲ2 とし
たときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ１．
２未満の範囲内とするようにしたことを特徴とする。
本発明は、酸化亜鉛を主成分とする円盤形状の焼結体
と、焼結体の周面に形成された高抵抗層と、焼結体の両
端面に形成された電極とを備えた半径ｒの円盤状をなす
非直線抵抗体において、前記焼結体の半径０．９ｒ以上
の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均
抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における１
０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値をＲ2 とし
たときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ１．
２未満の範囲内とするようにしたことを特徴とする。
【０００７】本発明はまた、焼結体内の各領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値を
ＲAVE 、最大値をＲMAX 、最小値をＲMIN としたとき
に、平均抵抗値ＲAVE と最大値ＲMAX との比ＲMAX ／Ｒ
AVE を１．２未満とするとともに、平均抵抗値ＲAVE と
最小値ＲMIN との比ＲMIN ／ＲAVE を０．８を超える値
とするようにしたことを特徴とする。
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値を
ＲAVE 、最大値をＲMAX 、最小値をＲMIN としたとき
に、平均抵抗値ＲAVE と最大値ＲMAX との比ＲMAX ／Ｒ
AVE を１．２未満とするとともに、平均抵抗値ＲAVE と
最小値ＲMIN との比ＲMIN ／ＲAVE を０．８を超える値
とするようにしたことを特徴とする。
【０００８】本発明はまた、焼結体が約１００Ｊ／cm3
の矩形波エネルギーを吸収したときに焼結体電極面の半
径０．９ｒ以上の領域における平均温度をＴ1 とし、半
径０．９ｒ未満の領域における平均温度をＴ2 としたと
きに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1を、１を超えかつ１．５未
満の範囲内とするようにしたことを特徴とする。
の矩形波エネルギーを吸収したときに焼結体電極面の半
径０．９ｒ以上の領域における平均温度をＴ1 とし、半
径０．９ｒ未満の領域における平均温度をＴ2 としたと
きに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1を、１を超えかつ１．５未
満の範囲内とするようにしたことを特徴とする。
【０００９】本発明はまた、焼結体が約１００Ｊ／cm3
の矩形波エネルギーを吸収したときに焼結体電極面にお
ける平均温度をＴAVE 、最大値をＴMAX 、最小値をＴ
MIN としたときに、平均温度ＴAVE と最大値ＴMAX との
比ＴMAX ／ＴAVE を１．５未満とするとともに、平均温
度ＴAVE と最小値ＴMIN との比ＴMIN ／ＴAVE を０．５
を超える値とするようにしたことを特徴とする。
の矩形波エネルギーを吸収したときに焼結体電極面にお
ける平均温度をＴAVE 、最大値をＴMAX 、最小値をＴ
MIN としたときに、平均温度ＴAVE と最大値ＴMAX との
比ＴMAX ／ＴAVE を１．５未満とするとともに、平均温
度ＴAVE と最小値ＴMIN との比ＴMIN ／ＴAVE を０．５
を超える値とするようにしたことを特徴とする。
【００１０】本発明はまた、微細構造を主に形成する酸
化亜鉛粒子の焼結体の半径０．９ｒ以上の領域における
平均粒径をＧ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における
平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2 ／Ｇ
1 を、１を超えかつ１．２未満の範囲内とするようにし
たことを特徴とする。
化亜鉛粒子の焼結体の半径０．９ｒ以上の領域における
平均粒径をＧ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における
平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2 ／Ｇ
1 を、１を超えかつ１．２未満の範囲内とするようにし
たことを特徴とする。
【００１１】本発明はさらに、微細構造を主に形成する
酸化亜鉛粒子の焼結体の平均粒径をＧAVE 、最大値をＧ
MAX 、最小値をＧMIN としたときに、平均粒径ＧAVE と
最大値ＧMAX との比ＧMAX ／ＧAVE を５未満とするとと
もに、平均粒径ＧAVE と最小値ＧMIN との比ＧMIN ／Ｇ
AVE を０．１を超える値とするようにしたことを特徴と
する。
酸化亜鉛粒子の焼結体の平均粒径をＧAVE 、最大値をＧ
MAX 、最小値をＧMIN としたときに、平均粒径ＧAVE と
最大値ＧMAX との比ＧMAX ／ＧAVE を５未満とするとと
もに、平均粒径ＧAVE と最小値ＧMIN との比ＧMIN ／Ｇ
AVE を０．１を超える値とするようにしたことを特徴と
する。
【００１２】
【作用】本発明においては、焼結体の半径０．９ｒ以上
の領域における平均抵抗値Ｒ1と半径０．９ｒ未満の領
域における平均抵抗値Ｒ2 との比Ｒ2 ／Ｒ1 が、１を超
えかつ１．２未満の範囲内の値となっている。すなわ
ち、外周部付近の抵抗分布が、内部のそれよりも低抵抗
で、しかもこれらの分布が極端に不均一ではない。この
ため、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまで
のエネルギー値が大きく、優れた耐量特性を得ることが
可能となる。
の領域における平均抵抗値Ｒ1と半径０．９ｒ未満の領
域における平均抵抗値Ｒ2 との比Ｒ2 ／Ｒ1 が、１を超
えかつ１．２未満の範囲内の値となっている。すなわ
ち、外周部付近の抵抗分布が、内部のそれよりも低抵抗
で、しかもこれらの分布が極端に不均一ではない。この
ため、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまで
のエネルギー値が大きく、優れた耐量特性を得ることが
可能となる。
【００１３】本発明においてはまた、焼結体内の各領域
における平均抵抗値をＲAVE 、最大値をＲMAX 、最小値
をＲMIN としたときに、ＲMAX ／ＲAVE が１．２未満、
ＲMI N ／ＲAVE が０．８を超える値となっている。この
ため、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまで
のエネルギー値が大きく、優れた耐量特性を得ることが
可能となる。
における平均抵抗値をＲAVE 、最大値をＲMAX 、最小値
をＲMIN としたときに、ＲMAX ／ＲAVE が１．２未満、
ＲMI N ／ＲAVE が０．８を超える値となっている。この
ため、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまで
のエネルギー値が大きく、優れた耐量特性を得ることが
可能となる。
【００１４】本発明においてはまた、エネルギー吸収時
の焼結体電極面の半径０．９ｒ以上の領域における平均
温度をＴ1 、半径０．９ｒ未満の領域における平均温度
をＴ2 としたときに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1 が、１を超
えかつ１．５未満の範囲内の値となっている。すなわ
ち、エネルギー吸収時の外周部付近の発熱温度分布が、
内部のそれよりも高温で、しかもこれらの分布が極端に
不均一ではない。このため、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた
耐量特性が得られる。
の焼結体電極面の半径０．９ｒ以上の領域における平均
温度をＴ1 、半径０．９ｒ未満の領域における平均温度
をＴ2 としたときに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1 が、１を超
えかつ１．５未満の範囲内の値となっている。すなわ
ち、エネルギー吸収時の外周部付近の発熱温度分布が、
内部のそれよりも高温で、しかもこれらの分布が極端に
不均一ではない。このため、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた
耐量特性が得られる。
【００１５】本発明においてはまた、焼結体電極面にお
ける平均温度をＴAVE 、最大値をＴMAX 、最小値をＴ
MIN としたときに、ＴMAX ／ＴAVE が１．５未満、Ｔ
MIN ／ＴAVE が０．５を超える値となっている。このた
め、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまでの
エネルギーの値が大きく、優れた耐量特性が得られる。
ける平均温度をＴAVE 、最大値をＴMAX 、最小値をＴ
MIN としたときに、ＴMAX ／ＴAVE が１．５未満、Ｔ
MIN ／ＴAVE が０．５を超える値となっている。このた
め、サージエネルギーを吸収したときに破壊するまでの
エネルギーの値が大きく、優れた耐量特性が得られる。
【００１６】本発明においてはまた、微細構造を主に形
成する酸化亜鉛粒子の焼結体の半径０．９ｒ以上の領域
における平均粒径をＧ1 、半径０．９ｒ未満の領域にお
ける平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2 ／Ｇ
1 が、１を超えかつ１．２未満の範囲内の値となってい
る。すなわち、外周部付近での粒子径分布の粒子径が、
内部のそれよりも大きく、しかもこれらの分布が極端に
不均一ではない。このため、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた
耐量特性が得られる。
成する酸化亜鉛粒子の焼結体の半径０．９ｒ以上の領域
における平均粒径をＧ1 、半径０．９ｒ未満の領域にお
ける平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2 ／Ｇ
1 が、１を超えかつ１．２未満の範囲内の値となってい
る。すなわち、外周部付近での粒子径分布の粒子径が、
内部のそれよりも大きく、しかもこれらの分布が極端に
不均一ではない。このため、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた
耐量特性が得られる。
【００１７】本発明においてはさらに、微細構造を主に
形成する酸化亜鉛粒子の焼結体の平均粒径をＧAVE 、最
大値をＧMAX 、最小値をＧMIN としたときに、ＧMAX ／
ＧAV E が５未満、ＧMIN ／ＧAVE が０．１を超える値と
なっている。このため、サージエネルギーを吸収したと
きに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた耐量
特性が得られる。
形成する酸化亜鉛粒子の焼結体の平均粒径をＧAVE 、最
大値をＧMAX 、最小値をＧMIN としたときに、ＧMAX ／
ＧAV E が５未満、ＧMIN ／ＧAVE が０．１を超える値と
なっている。このため、サージエネルギーを吸収したと
きに破壊するまでのエネルギー値が大きく、優れた耐量
特性が得られる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図１０を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１９】まず酸化亜鉛（ＺｎＯ）に、二酸化マンガ
ン（ＭｎＯ2 ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、酸化クロ
ム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）を例えばそれぞれ０．５mol ％、酸化
ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ
2 Ｏ3 ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を例えばそれぞれ１
mol ％添加する。
ン（ＭｎＯ2 ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、酸化クロ
ム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）を例えばそれぞれ０．５mol ％、酸化
ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ
2 Ｏ3 ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を例えばそれぞれ１
mol ％添加する。
【００２０】次いで、この原料を水や分散剤の有機バイ
ンダー類とともに混合装置に入れ混合し、この混合物を
スプレードライヤーで噴霧造粒する。この造粒時には例
えばスラリーの粘性を変化させたり、造粒条件を変化さ
せたり、または造粒粉を分級するなどして、粒径、粒径
分布の異なる多種の造粒粉を作製した。
ンダー類とともに混合装置に入れ混合し、この混合物を
スプレードライヤーで噴霧造粒する。この造粒時には例
えばスラリーの粘性を変化させたり、造粒条件を変化さ
せたり、または造粒粉を分級するなどして、粒径、粒径
分布の異なる多種の造粒粉を作製した。
【００２１】次いで、これら造粒粉を金型に入れ加圧
し、例えば直径１２５mm、厚さ３０mmの円板に成形す
る。そして、添加した分散剤、バインダーを予め除くた
め、空気中、例えば５００℃で熱処理した後、例えば１
２００℃で焼成した。このようにして得られた図１に示
すような焼結体１の両平坦面を研磨した後、例えばアル
ミニウムの溶射により両面に電極２を形成して、焼結体
１の外周面には絶縁物を塗布し所定の温度で焼き付け、
高抵抗層３を形成し、非直線抵抗体を作製する。
し、例えば直径１２５mm、厚さ３０mmの円板に成形す
る。そして、添加した分散剤、バインダーを予め除くた
め、空気中、例えば５００℃で熱処理した後、例えば１
２００℃で焼成した。このようにして得られた図１に示
すような焼結体１の両平坦面を研磨した後、例えばアル
ミニウムの溶射により両面に電極２を形成して、焼結体
１の外周面には絶縁物を塗布し所定の温度で焼き付け、
高抵抗層３を形成し、非直線抵抗体を作製する。
【００２２】以上のようにして得られた本実施例の非直
線抵抗体のエネルギー耐量試験を行った。つまり、非直
線抵抗体に約５０００Ｖの交流電圧を印加し、そのとき
流れた電流量と破壊までの時間から印加されたエネルギ
ー量を求め、このエネルギー量をエネルギー吸収量とし
た。
線抵抗体のエネルギー耐量試験を行った。つまり、非直
線抵抗体に約５０００Ｖの交流電圧を印加し、そのとき
流れた電流量と破壊までの時間から印加されたエネルギ
ー量を求め、このエネルギー量をエネルギー吸収量とし
た。
【００２３】図２は、半径ｒの非直線抵抗体において、
半径０．９ｒ以上の領域における１０Ａ／cm2 の電流が
流れたときの平均抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満
の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均
抵抗値をＲ2 としたときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 とエ
ネルギー吸収量との関係を示した図である。
半径０．９ｒ以上の領域における１０Ａ／cm2 の電流が
流れたときの平均抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満
の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均
抵抗値をＲ2 としたときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 とエ
ネルギー吸収量との関係を示した図である。
【００２４】ここで、非直線抵抗体内の各領域における
抵抗値は抵抗体を３mm×３mm×３mmに小試験片に細分化
し、８×２０μｓのインパルス電流を流し、１０Ａ／cm
2 の電流が流れたときの抵抗値を測定し、この値を非直
線抵抗体内の各領域の抵抗値とした。
抵抗値は抵抗体を３mm×３mm×３mmに小試験片に細分化
し、８×２０μｓのインパルス電流を流し、１０Ａ／cm
2 の電流が流れたときの抵抗値を測定し、この値を非直
線抵抗体内の各領域の抵抗値とした。
【００２５】図２からも明らかなように、Ｒ2 ／Ｒ1 の
値は１．０より大きく、１．２未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｒ2 ／Ｒ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｒ2 ／Ｒ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
値は１．０より大きく、１．２未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｒ2 ／Ｒ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｒ2 ／Ｒ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
【００２６】しかして、平均抵抗値Ｒ1 と平均抵抗値Ｒ
2 との比Ｒ2 ／Ｒ1 は、
2 との比Ｒ2 ／Ｒ1 は、
【数１】１＜（Ｒ2 ／Ｒ1 ）＜１．２ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００２７】図３は、Ｒ2 ／Ｒ1 の値が１．０より大き
く、１．２未満である非直線抵抗体内の各領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値を
ＲAVE 、最大値をＲMAX 、としたときに、これらの比Ｒ
MAX ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を示した図で
ある。
く、１．２未満である非直線抵抗体内の各領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値を
ＲAVE 、最大値をＲMAX 、としたときに、これらの比Ｒ
MAX ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を示した図で
ある。
【００２８】図４は、Ｒ2 ／Ｒ1 の値が１．０より大き
く、１．２未満である非直線抵抗体内の各領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの最小抵抗値をＲMIN
とし、平均抵抗値ＲAVE としたときに、これらの比Ｒ
MIN ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を示した図で
ある。
く、１．２未満である非直線抵抗体内の各領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの最小抵抗値をＲMIN
とし、平均抵抗値ＲAVE としたときに、これらの比Ｒ
MIN ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を示した図で
ある。
【００２９】図３および図４からも明らかなように、Ｒ
MAX ／ＲAVE の値が１．２より小さく、ＲMIN ／ＲAVE
の値が０．８より大きい時に優れた耐量特性が得られる
ことが判る。これは、ＲMAX ／ＲAVE の値が１．２以上
であると、ＲMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸
収時に流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊す
るため、エネルギー吸収量が低下するためであると思わ
れる。またＲMIN ／ＲAVE の値が０．８以下であると、
ＲMIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少な
く、エネルギー吸収時の抵抗体で発生する熱応力がその
領域周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下す
るためであると思われる。
MAX ／ＲAVE の値が１．２より小さく、ＲMIN ／ＲAVE
の値が０．８より大きい時に優れた耐量特性が得られる
ことが判る。これは、ＲMAX ／ＲAVE の値が１．２以上
であると、ＲMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸
収時に流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊す
るため、エネルギー吸収量が低下するためであると思わ
れる。またＲMIN ／ＲAVE の値が０．８以下であると、
ＲMIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少な
く、エネルギー吸収時の抵抗体で発生する熱応力がその
領域周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下す
るためであると思われる。
【００３０】しかして、平均抵抗値ＲAVE 、最大値Ｒ
MAX 、最小値ＲMIN の関係は、
MAX 、最小値ＲMIN の関係は、
【数２】（ＲMAX ／ＲAVE ）＜１．２
【数３】（ＲMIN ／ＲAVE ）＞０．８ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００３１】図５は、非直線抵抗体が約１００Ｊ／cm3
の矩形波エネルギーを吸収したときの抵抗体電極面の半
径０．９ｒ以上の領域における平均温度をＴ1 とし、半
径０．９ｒ未満の領域における平均温度をＴ2 としたと
きに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1とエネルギー吸収量との関
係を示した図である。
の矩形波エネルギーを吸収したときの抵抗体電極面の半
径０．９ｒ以上の領域における平均温度をＴ1 とし、半
径０．９ｒ未満の領域における平均温度をＴ2 としたと
きに、これらの比Ｔ2 ／Ｔ1とエネルギー吸収量との関
係を示した図である。
【００３２】ここで、矩形波エネルギーを吸収したとき
の非直線抵抗体電極面の温度は走査型赤外線カメラで観
察した。
の非直線抵抗体電極面の温度は走査型赤外線カメラで観
察した。
【００３３】図５からも明らかなように、Ｔ2 ／Ｔ1 の
値は１．０より大きく、１．５未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｔ2 ／Ｔ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｔ2 ／Ｔ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
値は１．０より大きく、１．５未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｔ2 ／Ｔ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｔ2 ／Ｔ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
【００３４】しかして、平均温度Ｔ1 と平均温度Ｔ2 と
の比Ｔ2 ／Ｔ1 は、
の比Ｔ2 ／Ｔ1 は、
【数４】１＜（Ｔ2 ／Ｔ1 ）＜１．５ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００３５】図６は、Ｔ2 ／Ｔ1 の値が１．０より大き
く、１．５未満である非直線抵抗体において、非直線抵
抗体が約１００Ｊ／cm3 の矩形波エネルギーを吸収した
ときの、抵抗体電極面の平均温度をＴAVE 、最大値をＴ
MAX としたときに、これらの比ＴMAX ／ＴAVE とエネル
ギー吸収量との関係を示した図である。
く、１．５未満である非直線抵抗体において、非直線抵
抗体が約１００Ｊ／cm3 の矩形波エネルギーを吸収した
ときの、抵抗体電極面の平均温度をＴAVE 、最大値をＴ
MAX としたときに、これらの比ＴMAX ／ＴAVE とエネル
ギー吸収量との関係を示した図である。
【００３６】図７は、Ｔ2 ／Ｔ1 の値が１．０より大き
く、１．５未満である非直線抵抗体が約１０Ｊ／cm3 の
矩形波エネルギーを吸収したときに、抵抗体電極面の最
小抵抗値をＴMIN とし、平均抵抗値ＴAVE としたとき
に、これらの比ＴMIN ／ＴAVEとエネルギー吸収量との
関係を示した図である。
く、１．５未満である非直線抵抗体が約１０Ｊ／cm3 の
矩形波エネルギーを吸収したときに、抵抗体電極面の最
小抵抗値をＴMIN とし、平均抵抗値ＴAVE としたとき
に、これらの比ＴMIN ／ＴAVEとエネルギー吸収量との
関係を示した図である。
【００３７】図６および図７からも明らかなように、Ｔ
MAX ／ＴAVE の値が１．５より小さく、ＴMIN ／ＴAVE
の値が０．５より大きい時に優れた耐量特性が得られる
ことが判る。これは、ＴMAX ／ＴAVE の値が１．５以上
であると、ＴMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸
収時に流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊す
るため、エネルギー吸収量が低下するためであると思わ
れる。またＴMIN ／ＴAVE の値が０．５以下であると、
ＴMIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少な
く、エネルギー吸収時の抵抗体に発生する熱応力がその
領域周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下す
るためであると思われる。
MAX ／ＴAVE の値が１．５より小さく、ＴMIN ／ＴAVE
の値が０．５より大きい時に優れた耐量特性が得られる
ことが判る。これは、ＴMAX ／ＴAVE の値が１．５以上
であると、ＴMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸
収時に流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊す
るため、エネルギー吸収量が低下するためであると思わ
れる。またＴMIN ／ＴAVE の値が０．５以下であると、
ＴMIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少な
く、エネルギー吸収時の抵抗体に発生する熱応力がその
領域周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下す
るためであると思われる。
【００３８】しかして、平均温度ＴAVE 、最大値
ＴMAX 、最小値ＴMIN の関係は、
ＴMAX 、最小値ＴMIN の関係は、
【数５】（ＴMAX ／ＴAVE ）＜１．５
【数６】（ＴMIN ／ＴAVE ）＞０．５ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００３９】図８は、非直線抵抗体の微細構造を主に形
成する酸化亜鉛粒子の抵抗体の半径０．９ｒ以上の領域
における平均粒径をＧ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域
における平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2
／Ｇ1 とエネルギー吸収量との関係を示した図である。
成する酸化亜鉛粒子の抵抗体の半径０．９ｒ以上の領域
における平均粒径をＧ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域
における平均粒径をＧ2 としたときに、これらの比Ｇ2
／Ｇ1 とエネルギー吸収量との関係を示した図である。
【００４０】ここで酸化亜鉛の粒径の測定はまず、非直
線抵抗体の断面を鏡面研磨し、酸溶液でエッチングした
面を走査型電子顕微鏡で観察した。ここで観察は抵抗体
内の５０か所以上の領域を観察した。次にそれぞれの観
察写真中の個々の酸化亜鉛粒子の面積を測定し、その面
積から円相当径を算出し、その値をその粒子の粒径とし
た。ここで各観察写真中の酸化亜鉛粒子の測定数は１０
０から２００とし、これらの平均値をその観察領域での
酸化亜鉛平均粒径とした。
線抵抗体の断面を鏡面研磨し、酸溶液でエッチングした
面を走査型電子顕微鏡で観察した。ここで観察は抵抗体
内の５０か所以上の領域を観察した。次にそれぞれの観
察写真中の個々の酸化亜鉛粒子の面積を測定し、その面
積から円相当径を算出し、その値をその粒子の粒径とし
た。ここで各観察写真中の酸化亜鉛粒子の測定数は１０
０から２００とし、これらの平均値をその観察領域での
酸化亜鉛平均粒径とした。
【００４１】図８からも明らかなように、Ｇ2 ／Ｇ1 の
値は１．０より大きく、１．２未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｇ2 ／Ｇ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｇ2 ／Ｇ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
値は１．０より大きく、１．２未満であることにより優
れた耐量特性が得られることが判る。これは、Ｇ2 ／Ｇ
1 の値が１．０以下になると、エネルギー吸収時の抵抗
体端部で発生する熱応力が大きくなることにより、エネ
ルギー吸収量が低下し、Ｇ2 ／Ｇ1 の値が１．２以上で
あると、エネルギー吸収時に流れる電流が外周部に集中
し、その領域で抵抗体が破壊するため、エネルギー吸収
量が低下するためであると思われる。
【００４２】しかして、平均粒径Ｇ1 と平均粒径Ｇ2 と
の比Ｇ2 ／Ｇ1 は、
の比Ｇ2 ／Ｇ1 は、
【数７】１＜（Ｇ2 ／Ｇ1 ）＜１．２ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００４３】図９は、Ｇ2 ／Ｇ1 の値が１．０より大き
く、１．２未満である非直線抵抗体において、非直線抵
抗体の微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の抵抗体全
体の平均粒径をＧAVE 、最大値をＧMAX としたときに、
これらの比ＧMAX ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係
を示した図である。なお、横軸ＧMAX ／ＧAVE は対数で
ある。
く、１．２未満である非直線抵抗体において、非直線抵
抗体の微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の抵抗体全
体の平均粒径をＧAVE 、最大値をＧMAX としたときに、
これらの比ＧMAX ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係
を示した図である。なお、横軸ＧMAX ／ＧAVE は対数で
ある。
【００４４】図１０は、Ｇ2 ／Ｇ1 の値が１．０より大
きく、１．２未満である非直線抵抗体において、非直線
抵抗体の微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の抵抗体
全体の最小粒径をＧMIN としたときに、平均粒径ＧAVE
との比ＧMIN ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係を示
した図である。なお、横軸ＧMIN ／ＧAVE は対数であ
る。
きく、１．２未満である非直線抵抗体において、非直線
抵抗体の微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の抵抗体
全体の最小粒径をＧMIN としたときに、平均粒径ＧAVE
との比ＧMIN ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係を示
した図である。なお、横軸ＧMIN ／ＧAVE は対数であ
る。
【００４５】図９および図１０からも明らかなように、
ＧMAX ／ＧAVE の値が５より小さく、ＧMIN ／ＧAVE の
値が０．１より大きい時に優れた耐量特性が得られるこ
とが判る。これは、ＧMAX ／ＧAVE の値が５以上である
と、ＧMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸収時に
流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊するた
め、エネルギー吸収量が低下するためであると思われ
る。またＧMIN ／ＧAVE の値が０．１以下であると、Ｇ
MIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少なく、
エネルギー吸収時の抵抗体に発生する熱応力がその領域
周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下するた
めであると思われる。
ＧMAX ／ＧAVE の値が５より小さく、ＧMIN ／ＧAVE の
値が０．１より大きい時に優れた耐量特性が得られるこ
とが判る。これは、ＧMAX ／ＧAVE の値が５以上である
と、ＧMAX を示す抵抗体内の領域にエネルギー吸収時に
流れる電流が集中し、その領域で抵抗体が破壊するた
め、エネルギー吸収量が低下するためであると思われ
る。またＧMIN ／ＧAVE の値が０．１以下であると、Ｇ
MIN を示す抵抗体内の領域には流れる電流量が少なく、
エネルギー吸収時の抵抗体に発生する熱応力がその領域
周辺で大きくなるため、エネルギー吸収量が低下するた
めであると思われる。
【００４６】しかして、平均粒径ＧAVE 、最大値
ＧMAX 、最小値ＧMIN の関係は、
ＧMAX 、最小値ＧMIN の関係は、
【数８】（ＧMAX ／ＧAVE ）＜５
【数９】（ＧMIN ／ＧAVE ）＞０．１ の範囲内の値とすることが好ましい。
【００４７】以上のように本実施例においては非直線抵
抗体内の各領域における抵抗分布、エネルギー吸収時の
発熱温度分布または微細構造を形成する酸化亜鉛粒子径
分布を限定することにより優れた耐量特性をもつ非直線
抵抗体を得ることができる。
抗体内の各領域における抵抗分布、エネルギー吸収時の
発熱温度分布または微細構造を形成する酸化亜鉛粒子径
分布を限定することにより優れた耐量特性をもつ非直線
抵抗体を得ることができる。
【００４８】なお、本実施例では造粒粉の粒径、粒径分
布を変えることにより非直線抵抗体内の各領域における
抵抗分布、エネルギー吸収時の発熱温度分布または微細
構造を形成する酸化亜鉛粒子径分布を限定した非直線抵
抗体を得ている。しかし、このような限定した非直線抵
抗体を得る方法は本実施例の方法に限らず、例えば、成
形体中のバインダー成分を蒸発させる熱処理条件、この
熱処理後の焼成条件などを変化させることによっても可
能である。そして、抵抗分布、発熱温度分布または酸化
亜鉛粒子径分布が限定された非直線抵抗体であれば、ど
のような方法で得たものであっても、優れた耐量特性を
得ることができる。
布を変えることにより非直線抵抗体内の各領域における
抵抗分布、エネルギー吸収時の発熱温度分布または微細
構造を形成する酸化亜鉛粒子径分布を限定した非直線抵
抗体を得ている。しかし、このような限定した非直線抵
抗体を得る方法は本実施例の方法に限らず、例えば、成
形体中のバインダー成分を蒸発させる熱処理条件、この
熱処理後の焼成条件などを変化させることによっても可
能である。そして、抵抗分布、発熱温度分布または酸化
亜鉛粒子径分布が限定された非直線抵抗体であれば、ど
のような方法で得たものであっても、優れた耐量特性を
得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、平均抵抗
値Ｒ1 、Ｒ2 の比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ１．２未
満の範囲内の値となるようにしているので、サージエネ
ルギーを吸収したときに破壊するまでのエネルギー値が
大きくなり、優れた耐量特性を得ることができる。
値Ｒ1 、Ｒ2 の比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ１．２未
満の範囲内の値となるようにしているので、サージエネ
ルギーを吸収したときに破壊するまでのエネルギー値が
大きくなり、優れた耐量特性を得ることができる。
【００５０】本発明はまた、平均抵抗値ＲAVE 、最大値
ＲMAX 、最小値ＲMIN の関係を、ＲMAX ／ＲAVE が１．
２未満で、ＲMIN ／ＲAVE が０．８を超える値となるよ
うにしているので、前記同様、サージエネルギーを吸収
したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくするこ
とができる。
ＲMAX 、最小値ＲMIN の関係を、ＲMAX ／ＲAVE が１．
２未満で、ＲMIN ／ＲAVE が０．８を超える値となるよ
うにしているので、前記同様、サージエネルギーを吸収
したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくするこ
とができる。
【００５１】本発明はまた、平均温度Ｔ1 、Ｔ2 の比Ｔ
2 ／Ｔ1 を、１を超えかつ１．５未満の範囲内の値とな
るようにしているので、前記同様、サージエネルギーを
吸収したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくす
ることができる。
2 ／Ｔ1 を、１を超えかつ１．５未満の範囲内の値とな
るようにしているので、前記同様、サージエネルギーを
吸収したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくす
ることができる。
【００５２】本発明はまた、平均温度ＴAVE 、最大値Ｔ
MAX 、最小値ＴMIN の関係を、ＴMA X ／ＴAVE が１．５
未満で、ＴMIN ／ＴAVE が０．５を超える値となるよう
にしているので、前記同様、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値を大きくすること
ができる。
MAX 、最小値ＴMIN の関係を、ＴMA X ／ＴAVE が１．５
未満で、ＴMIN ／ＴAVE が０．５を超える値となるよう
にしているので、前記同様、サージエネルギーを吸収し
たときに破壊するまでのエネルギー値を大きくすること
ができる。
【００５３】本発明はまた、平均粒径Ｇ1 、Ｇ2 の比Ｇ
2 ／Ｇ1 を、１を超えかつ１．５未満の範囲内の値とな
るようにしているので、前記同様、サージエネルギーを
吸収したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくす
ることができる。
2 ／Ｇ1 を、１を超えかつ１．５未満の範囲内の値とな
るようにしているので、前記同様、サージエネルギーを
吸収したときに破壊するまでのエネルギー値を大きくす
ることができる。
【００５４】本発明はさらに、平均粒径ＧAVE 、最大値
ＧMAX 、最小値ＧMIN の関係を、ＧMAX ／ＧAVE が５未
満で、ＧMIN ／ＧAVE が０．１を超える値になるように
しているので、前記同様、サージエネルギーを吸収した
ときに破壊するまでのエネルギー値を大きくすることが
できる。
ＧMAX 、最小値ＧMIN の関係を、ＧMAX ／ＧAVE が５未
満で、ＧMIN ／ＧAVE が０．１を超える値になるように
しているので、前記同様、サージエネルギーを吸収した
ときに破壊するまでのエネルギー値を大きくすることが
できる。
【図１】本発明に係る非直線抵抗体を示す断面図であ
る。
る。
【図２】Ｒ2 ／Ｒ1 とエネルギー吸収量との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】ＲMAX ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】ＲMIN ／ＲAVE とエネルギー吸収量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図５】Ｔ2 ／Ｔ1 とエネルギー吸収量との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】ＴMAX ／ＴAVE とエネルギー吸収量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図７】ＴMIN ／ＴAVE とエネルギー吸収量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】Ｇ2 ／Ｇ1 とエネルギー吸収量との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図９】ＧMAX ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１０】ＧMIN ／ＧAVE とエネルギー吸収量との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 焼結体 ２ 電極 ３ 高抵抗層
Claims (6)
- 【請求項１】 酸化亜鉛を主成分とする円盤形状の焼結
体と、焼結体の周面に形成された高抵抗層と、焼結体の
両端面に形成された電極とを備えた半径ｒの円盤状をな
す非直線抵抗体において、前記焼結体の半径０．９ｒ以
上の領域における１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平
均抵抗値をＲ1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における
１０Ａ／cm2 の電流が流れたときの平均抵抗値をＲ2 と
したときに、これらの比Ｒ2 ／Ｒ1 を、１を超えかつ
１．２未満の範囲内としたことを特徴とする非直線抵抗
体。 - 【請求項２】 焼結体内の各領域における１０Ａ／cm2
の電流が流れたときの平均抵抗値をＲAVE 、最大値をＲ
MAX 、最小値をＲMIN としたときに、平均抵抗値ＲAVE
と最大値ＲMAX との比ＲMAX ／ＲAVE を１．２未満とす
るとともに、平均抵抗値ＲAVE と最小値ＲMIN との比Ｒ
MIN ／ＲAVE を０．８を超える値としたことを特徴とす
る請求項１記載の非直線抵抗体。 - 【請求項３】 焼結体が約１００Ｊ／cm3 の矩形波エネ
ルギーを吸収したときに焼結体電極面の半径０．９ｒ以
上の領域における平均温度をＴ1 とし、半径０．９ｒ未
満の領域における平均温度をＴ2 としたときに、これら
の比Ｔ2 ／Ｔ1 を、１を超えかつ１．５未満の範囲内と
したことを特徴とする請求項１または２記載の非直線抵
抗体。 - 【請求項４】 焼結体が約１００Ｊ／cm3 の矩形波エネ
ルギーを吸収したときに焼結体電極面における平均温度
をＴAVE 、最大値をＴMAX 、最小値をＴMINとしたとき
に、平均温度ＴAVE と最大値ＴMAX との比ＴMAX ／Ｔ
AVE を１．５未満とするとともに、平均温度ＴAVE と最
小値ＴMIN との比ＴMIN ／ＴAVE を０．５を超える値と
したことを特徴とする請求項３記載の非直線抵抗体。 - 【請求項５】 微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の
焼結体の半径０．９ｒ以上の領域における平均粒径をＧ
1 とし、半径０．９ｒ未満の領域における平均粒径をＧ
2 としたときに、これらの比Ｇ2 ／Ｇ1 を、１を超えか
つ１．２未満の範囲内としたことを特徴とする請求項
１、２、３または４記載の非直線抵抗体。 - 【請求項６】 微細構造を主に形成する酸化亜鉛粒子の
焼結体の平均粒径をＧAVE 、最大値をＧMAX 、最小値を
ＧMIN としたときに、平均粒径ＧAVE と最大値ＧMAX と
の比ＧMAX ／ＧAVE を５未満とするとともに、平均粒径
ＧAVE と最小値ＧMIN との比ＧMIN ／ＧAVE を０．１を
超える値としたことを特徴とする請求項５記載の非直線
抵抗体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063026A JPH08264305A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 非直線抵抗体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7063026A JPH08264305A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 非直線抵抗体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264305A true JPH08264305A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13217415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7063026A Pending JPH08264305A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | 非直線抵抗体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150306A2 (en) | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current/voltage non-linear resistor and sintered body therefor |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP7063026A patent/JPH08264305A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1150306A2 (en) | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current/voltage non-linear resistor and sintered body therefor |
| EP1150306A3 (en) * | 2000-04-25 | 2003-04-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current/voltage non-linear resistor and sintered body therefor |
| EP1150306B1 (en) * | 2000-04-25 | 2012-03-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Current/voltage non-linear resistor and sintered body therefor |
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