JPS604202A - 酸化亜鉛形避雷器素子 - Google Patents
酸化亜鉛形避雷器素子Info
- Publication number
- JPS604202A JPS604202A JP58113163A JP11316383A JPS604202A JP S604202 A JPS604202 A JP S604202A JP 58113163 A JP58113163 A JP 58113163A JP 11316383 A JP11316383 A JP 11316383A JP S604202 A JPS604202 A JP S604202A
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- Japan
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- reheating
- phase
- zinc oxide
- voltage
- leakage current
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- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は改良された１゛？化亜鉛形避雷器素子に門す
る。
る。
従来の「ｌ？化１ｉ１ｉ鉛形所１１器素子の７；Ｌ圧′
！ＩＬ流特注はイ１１念的に２（ｒ、 ７図のように示
される。この素子の特ｒｃ′にはｆグれた電圧゛礪流非
ｉｉ’ｉ Ｐ’！ ｆ士にある。従来、常規対１１１０
電圧印加時のもれｆＦＬ流■ａを小さく、且つ７１ ’
ｊｊ’＋３ｆｉ、ｒｃ通電時の素子”・匡研間１：Ｉ−
圧（以下、制限・：攬圧吉よぶ）を小さくするように、
主に素子の＆Ｊｌ成を工夫することによって慎良がなさ
れてきた。
！ＩＬ流特注はイ１１念的に２（ｒ、 ７図のように示
される。この素子の特ｒｃ′にはｆグれた電圧゛礪流非
ｉｉ’ｉ Ｐ’！ ｆ士にある。従来、常規対１１１０
電圧印加時のもれｆＦＬ流■ａを小さく、且つ７１ ’
ｊｊ’＋３ｆｉ、ｒｃ通電時の素子”・匡研間１：Ｉ−
圧（以下、制限・：攬圧吉よぶ）を小さくするように、
主に素子の＆Ｊｌ成を工夫することによって慎良がなさ
れてきた。
また上記素子を用いたアレスタ（避雷器）では、型の避
雷器で使用されていたギャップを取り除いて使用される
ことがある。この場合には、第１図における電流■ａが
常時素子を流れることになる。
雷器で使用されていたギャップを取り除いて使用される
ことがある。この場合には、第１図における電流■ａが
常時素子を流れることになる。
電流が常時印加された場合の素子を流れるもれ電流の経
時変化を概念的に第２図に示す。もれ電流が増加してつ
いには素子が破壊するパターンをＣに、一方、課電に対
してもれ電流の増えない安定なパターンをＤに示す。従
来主に再加熱処理によって安定なパターンＤが得られる
ような工夫を行ってきた。−再加熱処理によって素子の
内部溝造、特ｌこ酸化ビスマス結晶相に変化が生じる吉
考えられている（例えば特開昭Ｓθ−／、３７０９４１
号公報、ｌ待開昭左λ−３３ユ９ｓ号公報、特開昭Ｓλ
−ｇ’）Ａ９！ｒ号公報、ただし直接それを示すデータ
は記載されていない）。
時変化を概念的に第２図に示す。もれ電流が増加してつ
いには素子が破壊するパターンをＣに、一方、課電に対
してもれ電流の増えない安定なパターンをＤに示す。従
来主に再加熱処理によって安定なパターンＤが得られる
ような工夫を行ってきた。−再加熱処理によって素子の
内部溝造、特ｌこ酸化ビスマス結晶相に変化が生じる吉
考えられている（例えば特開昭Ｓθ−／、３７０９４１
号公報、ｌ待開昭左λ−３３ユ９ｓ号公報、特開昭Ｓλ
−ｇ’）Ａ９！ｒ号公報、ただし直接それを示すデータ
は記載されていない）。
酸化ビスマスは素子の微？１ＩｌＣ’？造上酸化１１１
．鉛グレイン間を埋める粒界層を形成し、素子の電圧ｉ
ｎｎ流面直線性特性重要な役割を演じている構成相と見
なすことができる。それ故酸化ビスマスをとのよ・うに
製作・制御するかは素子の緒特性に極めて重この酸化ビ
スマスの結晶相がガンマ（γ）相であるときは、他の結
晶相であるときよりも上記課電特性や雷’ｆｉ尤流通−
１７．後の素子特性は安定している。しかし、ｃＢ ’
図に示すもれ電流Ｉａは、γ相の成長とともに大きくな
り、また制限「１尤圧に対する始動電圧の比（以下、制
限電圧比とよぶ）が大きくなり、保設特性が悪化すると
いう欠点があった。
．鉛グレイン間を埋める粒界層を形成し、素子の電圧ｉ
ｎｎ流面直線性特性重要な役割を演じている構成相と見
なすことができる。それ故酸化ビスマスをとのよ・うに
製作・制御するかは素子の緒特性に極めて重この酸化ビ
スマスの結晶相がガンマ（γ）相であるときは、他の結
晶相であるときよりも上記課電特性や雷’ｆｉ尤流通−
１７．後の素子特性は安定している。しかし、ｃＢ ’
図に示すもれ電流Ｉａは、γ相の成長とともに大きくな
り、また制限「１尤圧に対する始動電圧の比（以下、制
限電圧比とよぶ）が大きくなり、保設特性が悪化すると
いう欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を解消するた
めになされたもので、酸化亜鉛形避雷器素子中の酸化ビ
スマスの結晶相がγ相を含み、かつその叶が酸化ビスマ
スが全部γ相になったときの、２ｏ−ｇｏ ％であるよ
うに制御することによって、制限ｒ１尤圧比、もれ電流
が小さく、重責務な条件の下での課電特性の安定した酸
化亜鉛形避雷器素子を提供することを目的としている。
めになされたもので、酸化亜鉛形避雷器素子中の酸化ビ
スマスの結晶相がγ相を含み、かつその叶が酸化ビスマ
スが全部γ相になったときの、２ｏ−ｇｏ ％であるよ
うに制御することによって、制限ｒ１尤圧比、もれ電流
が小さく、重責務な条件の下での課電特性の安定した酸
化亜鉛形避雷器素子を提供することを目的としている。
この発明は、添加物として少くとも酸化ビスマスを含む
酸化亜鉛形避雷器素子において、該酸化ビスマスの結晶
相のコθ〜ｇｏ％がガンマ酸化ビスマスである酸化亜鉛
形避雷器素子である。
酸化亜鉛形避雷器素子において、該酸化ビスマスの結晶
相のコθ〜ｇｏ％がガンマ酸化ビスマスである酸化亜鉛
形避雷器素子である。
γＢ ：Ｌ２０．、を得るには添加物、焼成およびその
雰囲気条件、再加熱などが因子となり得るが、本発明の
実施例では再加熱を因子に選んで説明す、る。２以下こ
の発明を実施例に基づいて説明する。
雰囲気条件、再加熱などが因子となり得るが、本発明の
実施例では再加熱を因子に選んで説明す、る。２以下こ
の発明を実施例に基づいて説明する。
実施例
酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とし、添加物としてそれぞ
れｏ、ｉ〜λモルモル酸化ビスマス（Ｂ１２ｏ３）、酸
化Ｔ７−ｆ−モ’、／ （５ｔ）２０３） 、酸化コバ
ルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロム
（ｃｒ２０ｓ）、酸化珪素（Ｓｉ０２）、およびそれぞ
れ０．０θ／〜θ、０／モルチのほう酸（Ｈ２ＢＯ３）
、硝酸アルミニラ１（Ａ４ （ＮＯ３）７３゜ｑＨ２０
）を選び、これらを粉砕、混合、造粒、成形した後／２
００℃で焼成した。
れｏ、ｉ〜λモルモル酸化ビスマス（Ｂ１２ｏ３）、酸
化Ｔ７−ｆ−モ’、／ （５ｔ）２０３） 、酸化コバ
ルト（ＣｏＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロム
（ｃｒ２０ｓ）、酸化珪素（Ｓｉ０２）、およびそれぞ
れ０．０θ／〜θ、０／モルチのほう酸（Ｈ２ＢＯ３）
、硝酸アルミニラ１（Ａ４ （ＮＯ３）７３゜ｑＨ２０
）を選び、これらを粉砕、混合、造粒、成形した後／２
００℃で焼成した。
これらの試料（大きさＳθφ×２５）をｌｌｊ （、−
７００℃保持時間λ時間で再加熱して電極を伺け、制限
電圧比、もれ電流、課電特性を調べた。
７００℃保持時間λ時間で再加熱して電極を伺け、制限
電圧比、もれ電流、課電特性を調べた。
第３図は再加熱による制限電圧比の変化を示す。
ｌｌ！ｒθ〜ＳＯＯ℃の再加熱処理のとき制限電圧比は
最小となり、７θＯ℃では非常に大きな値となる。
最小となり、７θＯ℃では非常に大きな値となる。
第グ図は再加熱によるもれ電流の変化を示す。
測定条件は素子周囲温度ケθ℃、印加電圧きして素子に
／ｍＡを通電したときの素子電極間に発生する電圧（以
下、始動電圧という）の７０係を選んだ。再加熱温度が
ダ５ｏ−ｓｏｏ℃のとき、もれ電流は最小で、７０θ℃
では非常に大きな値上なる。
／ｍＡを通電したときの素子電極間に発生する電圧（以
下、始動電圧という）の７０係を選んだ。再加熱温度が
ダ５ｏ−ｓｏｏ℃のとき、もれ電流は最小で、７０θ℃
では非常に大きな値上なる。
第Ｓ図は再加熱による課電特性の変化を示す。
ここで課電特性とは、素子周囲温度を７３θ℃に保ち、
始動電圧の３左係（曲線Ｅ）、ＳＳ係（曲線Ｆ）、およ
びｇｏチ（曲線Ｇ）の印加電圧を課電したときの素子の
もれ電流特性をいう。第５図Ｉ４０の比Ｉ４０／Ｉ＋（
以下、もれ電流比という）の値を示している。この値が
八〇より小さいかｉ、ｏに近い値ならばもれ電流が増え
ないことを意味し、課電特性は安定しているといえる。
始動電圧の３左係（曲線Ｅ）、ＳＳ係（曲線Ｆ）、およ
びｇｏチ（曲線Ｇ）の印加電圧を課電したときの素子の
もれ電流特性をいう。第５図Ｉ４０の比Ｉ４０／Ｉ＋（
以下、もれ電流比という）の値を示している。この値が
八〇より小さいかｉ、ｏに近い値ならばもれ電流が増え
ないことを意味し、課電特性は安定しているといえる。
課電電圧の小さいときは第５図中曲線Ｅにみられるよう
に、再加熱処理に関係なく安定している。
に、再加熱処理に関係なく安定している。
しかし、課電電圧を大きくす名と（曲線’ ｒ Ｇ）、
再加熱処理をしなければ、もれ電流比を／、０に近い値
に保つことができない。課電電圧が始動電圧のｇ０％と
いう素子にとって重責務な条件のもとでは、曲線Ｇにみ
られるように、再加熱処理力≦Ｓθ０−ＡＯＯ℃の範囲
にあるときのみもれ電Ｍｆ、比（ま／、θに近く、この
とき素子課電特性は安定であるといえる。
再加熱処理をしなければ、もれ電流比を／、０に近い値
に保つことができない。課電電圧が始動電圧のｇ０％と
いう素子にとって重責務な条件のもとでは、曲線Ｇにみ
られるように、再加熱処理力≦Ｓθ０−ＡＯＯ℃の範囲
にあるときのみもれ電Ｍｆ、比（ま／、θに近く、この
とき素子課電特性は安定であるといえる。
上記電気試験を終えた試料について、素子中央部を切り
出し１．ｊ００メツシュのふるＧ）を通ｉＭするまで粉
砕して得た粉末についてＸ線回折１ｆｌｌｌ定を行なっ
た。
出し１．ｊ００メツシュのふるＧ）を通ｉＭするまで粉
砕して得た粉末についてＸ線回折１ｆｌｌｌ定を行なっ
た。
第６図は、再加熱前の素子の粉末Ｘ線回折ノ櫂ターンを
、第７図は’／ ００℃で再加熱処理を行なった素子の
粉末Ｘ線回折パターンをそれぞれ示す。
、第７図は’／ ００℃で再加熱処理を行なった素子の
粉末Ｘ線回折パターンをそれぞれ示す。
第６図および第７図に出現した回折ピーク（ま、ＺｎＯ
、Ｚｎ７Ｓｂ２０，２． Ｚｎ、５ｉ０４およびＢｉ、
Ｏ，の物質によるものと同定できる。また注目すべき
は、第６図と第７図とを比較するとＢｉ２Ｏ，のみが再
加熱Ｊこよって相変態を生じていることである。即ち、
再カロ熱前のＢ ｉ ２．０ 、の結晶相はβ相であっ
たものが、７００℃の再加熱後はγ相に相変態したこと
が認められる。
、Ｚｎ７Ｓｂ２０，２． Ｚｎ、５ｉ０４およびＢｉ、
Ｏ，の物質によるものと同定できる。また注目すべき
は、第６図と第７図とを比較するとＢｉ２Ｏ，のみが再
加熱Ｊこよって相変態を生じていることである。即ち、
再カロ熱前のＢ ｉ ２．０ 、の結晶相はβ相であっ
たものが、７００℃の再加熱後はγ相に相変態したこと
が認められる。
第６図および第７図にみられるようにβ−Ｂｉ２０３と
γ−Ｂｉ２ｏ、の最強ピークがコθζ、２ｇ０で重なる
ので、コθ＝３λ〜３り０に現われるピークによって再
加熱処理による酸化ビスマスの変態を量的に調査した。
γ−Ｂｉ２ｏ、の最強ピークがコθζ、２ｇ０で重なる
ので、コθ＝３λ〜３り０に現われるピークによって再
加熱処理による酸化ビスマスの変態を量的に調査した。
即ち、β−Ｂｉ２０３は（グθθ）によるピークに、γ
−Ｂｉ２ｏ３は（，７，２／）によるピークに注目して
、それらのピークを測定した記録紙上でバックグランド
より上に出現した全体を切り抜いて、これを天秤にて計
り、その重量をピーク積分強度相当として第３図に示し
た。図中曲線Ｈはβ−Ｂｉ２０３（グ００）のピーク積
分強度相当を、曲線工はγ−Ｂ１．ｏ、（３，２１）の
ピーク積分強度相当をそれぞれ示す。
−Ｂｉ２ｏ３は（，７，２／）によるピークに注目して
、それらのピークを測定した記録紙上でバックグランド
より上に出現した全体を切り抜いて、これを天秤にて計
り、その重量をピーク積分強度相当として第３図に示し
た。図中曲線Ｈはβ−Ｂｉ２０３（グ００）のピーク積
分強度相当を、曲線工はγ−Ｂ１．ｏ、（３，２１）の
ピーク積分強度相当をそれぞれ示す。
第３図より、約１１．ｙ Ｏ’Ｃ；よりβ−Ｂ１ｔｏｓ
（Ｄ γ−Ｂｉ、０３への変態が始まり、約６５θ℃で
ほぼ完全にｒ−Ｂｉ、 ０．へ転化し終ることがわかる
。酸化ビスマスが完全にγ−Ｂｉ２Ｏ３（！：なった？
００ ℃におけるγ−Ｂｉ２Ｏ３のピーク積分強度相
当値に対する、各加熱温度におけるｒ−Ｂｉ２０ｓのピ
ーク積分強度相当値の割合を第り図に示す。即ち第９図
は再加熱処理による酸化ビスマスのγ相への転化率を示
す。
（Ｄ γ−Ｂｉ、０３への変態が始まり、約６５θ℃で
ほぼ完全にｒ−Ｂｉ、 ０．へ転化し終ることがわかる
。酸化ビスマスが完全にγ−Ｂｉ２Ｏ３（！：なった？
００ ℃におけるγ−Ｂｉ２Ｏ３のピーク積分強度相
当値に対する、各加熱温度におけるｒ−Ｂｉ２０ｓのピ
ーク積分強度相当値の割合を第り図に示す。即ち第９図
は再加熱処理による酸化ビスマスのγ相への転化率を示
す。
制限電圧比（第３図）、もれ電流（第９図）、課電特性
（第Ｓ図）、および酸化ビスマスのγ相への転化率（第
９図）、を比較検討すると、酸化ビスマスのうち２０〜
ざθチがγ−Ｂｉ２Ｏ３相であるとき、制限電圧比、も
れ電流を悪化させずに重責路な条件のもとて素子の課電
特性を安定に保つこさが可能である。
（第Ｓ図）、および酸化ビスマスのγ相への転化率（第
９図）、を比較検討すると、酸化ビスマスのうち２０〜
ざθチがγ−Ｂｉ２Ｏ３相であるとき、制限電圧比、も
れ電流を悪化させずに重責路な条件のもとて素子の課電
特性を安定に保つこさが可能である。
なお上記実施例では最適な１−Ｂｉ２Ｏ３の生成量を再
加熱処理によって制御したが、γ−Ｂｉ、ｏ３の生成量
を制御できる方法ならいずれでもよく、例えば焼成雰囲
気や素子の組成を工夫する方法てあってもよい。
加熱処理によって制御したが、γ−Ｂｉ、ｏ３の生成量
を制御できる方法ならいずれでもよく、例えば焼成雰囲
気や素子の組成を工夫する方法てあってもよい。
以上述べたように、この発明によれば、酸化亜鉛形避雷
器素子中の酸化ビスマスを、その結晶相がγ相でかつそ
の量が全酸化ビスマスの２θ〜ｇθ係であるように制御
することｌこよって、制限電圧比、もれ電流を悪化させ
ずに、重責路な条件のもとて素子課電特性を安定に保つ
ことができる効果がある。
器素子中の酸化ビスマスを、その結晶相がγ相でかつそ
の量が全酸化ビスマスの２θ〜ｇθ係であるように制御
することｌこよって、制限電圧比、もれ電流を悪化させ
ずに、重責路な条件のもとて素子課電特性を安定に保つ
ことができる効果がある。
第１図は従来の酸化亜鉛形避雷器素子の電圧電流特性、
を示す図、第２図は第１図の素子の課電特性を概念的に
示した図、第３図は実施例による素子の再加熱による制
限電圧比の変化を示す図、第９図は実施例による素子の
再加熱によるもれ電流の変化を示す図、第３図は実施例
による素子の再加熱による課′ル特性の変化を示す図、
第６図は再加熱処理前の実施例による素子のＸ線回折パ
ターンを示す図、第７図は７θθ℃で再加熱処理した実
施例による素子のｘｉ回折パターンを示す図、第３図は
再加熱によるＢｉ２Ｏ３ピーク強Ｉ更の変化を示す図、
第９図は再加熱処理による酸化ビスマスのγ相への転化
率を示す図である。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 本 第２図 課電開開 第４図 第５図 “° 再 カロ 李杯 ）品 ハゲ （・Ｃ）２θ （
度） ２θ （度） 手続補正書「自発」 昭和！７年３月ユ゛と日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭ｚｇ−／／Ｊ／４Ｊ号２、発明
の名称 酸化亜鉛形避雷器素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄ム 補正の内容 （１） 明細書箱２頁第グ行「電流」を「電圧」に正す
る。 （２） 同第り頁１０？／／行ｒ（Ａｌ （Ｎｏ ！
）り、・９Ｈ２０）−１を「（Ａｊ、（ＮＯ３ｈ・９Ｈ
２０）Ｊに補正する。
を示す図、第２図は第１図の素子の課電特性を概念的に
示した図、第３図は実施例による素子の再加熱による制
限電圧比の変化を示す図、第９図は実施例による素子の
再加熱によるもれ電流の変化を示す図、第３図は実施例
による素子の再加熱による課′ル特性の変化を示す図、
第６図は再加熱処理前の実施例による素子のＸ線回折パ
ターンを示す図、第７図は７θθ℃で再加熱処理した実
施例による素子のｘｉ回折パターンを示す図、第３図は
再加熱によるＢｉ２Ｏ３ピーク強Ｉ更の変化を示す図、
第９図は再加熱処理による酸化ビスマスのγ相への転化
率を示す図である。 代理人 大 岩 増 雄 第１図 本 第２図 課電開開 第４図 第５図 “° 再 カロ 李杯 ）品 ハゲ （・Ｃ）２θ （
度） ２θ （度） 手続補正書「自発」 昭和！７年３月ユ゛と日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭ｚｇ−／／Ｊ／４Ｊ号２、発明
の名称 酸化亜鉛形避雷器素子 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄ム 補正の内容 （１） 明細書箱２頁第グ行「電流」を「電圧」に正す
る。 （２） 同第り頁１０？／／行ｒ（Ａｌ （Ｎｏ ！
）り、・９Ｈ２０）−１を「（Ａｊ、（ＮＯ３ｈ・９Ｈ
２０）Ｊに補正する。
Claims (1)
- 添加物として少くともｌ’：”２化ビスマスを含むｒｉ
ｔ化亜３０形′！：１雷器崇子において、該１”、桑化
ビスマスの結晶相のノθ〜ざθ係がガンマ１“２化ビス
マスであることを’ｉ’！７ Ｑとする（１′２化亜鉛
形避雷器素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113163A JPS604202A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113163A JPS604202A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604202A true JPS604202A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0522362B2 JPH0522362B2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=14605141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113163A Granted JPS604202A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | 酸化亜鉛形避雷器素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604202A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192104A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321509A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital signal two-way repeater unit |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP58113163A patent/JPS604202A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5321509A (en) * | 1976-08-11 | 1978-02-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital signal two-way repeater unit |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01192104A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-02 | Ngk Insulators Ltd | 電圧非直線抵抗体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522362B2 (ja) | 1993-03-29 |
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