专利名称：陶瓷电阻器、其生产方法、中性接地电阻器及断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐电流能力优良，并且用于电气设备或装置，尤其用于变压器或断路器的陶瓷电阻器。
常规电阻器是如JP A 5-41302中所公开那样的基于碳的电阻器，如JP A 5-41302中所公开那样的基于金属硼化物的电阻器，以及如JP A 63-5590中所公开那样的基于氧化锌的电阻器。
基于碳的电阻器各具有把碳粉分散到由Al2O3组成的基体中的结构。这种电阻器有几百Ωcm的电阻率。
基于金属硼化物的电阻器各具有由金属硼化物和非还原玻璃组成的烧结体，并且它们是具备有温度特性、电流电压特性，以及耐电流能力的电阻器。
从另一方面来说，基于氧化锌的电阻器各为多晶物质，包括作为主要成分的ZnO，以及Al2O3，MgO，Y2O3，Sb2O3，SiO2等等。该电阻器具有10-1000Ωcm的电阻率，并且按照对其应用电阻器的设备或装置来使用。在那些电阻器中，把至少两种上述氧化物的原料粉加以混合，用加到那里的有机粘合剂制成粒状，并且然后用金属铸模成形。于是，成形体在电熔炉中烧结，并且然后装上电极，由此生产出电阻器。
在基于氧化锌的电阻器中，ZnO-Al2O3-MgO-SiO2适用于比如变压器、断路器的电气设备和装置。这种电阻器是通过混合粉末、形成粒状、用金属铸模模压、烧结，以及安装电极生产出来的。JPA 4-64201中公开的电阻器把硼硅酸盐玻璃加到ZnO-Al2O3-MgO三成分中，以减小电阻值的变化。JP A 6-168802中公开的电阻器用1-10mol％(0.6-6wt％)的CaO加到ZnO-Al2O3-MgO三成分中，以增大高电压作用下的电阻值。
JP A 5-101907中公开了一种电力断路器，其中结合了一种使用包括氧化锌作为主要成分，以及氧化钛和氧化镍作为辅助或附加成分的烧结体的电阻器。
在电流流通的操作时间里，在大量电流能量涌流到电阻器中，伴随电阻器中快速产生的热，由热膨胀所引起的热应变力使电力电阻器破碎。常规基于氧化锌的电阻器具有增加到不被破碎的耐电流能力。然而，它并不足够。
本发明的目的是提供一种耐电流能力优良的陶瓷电阻器，以及该陶瓷电阻器的生产方法。
为了实现上述目的，按照本发明的陶瓷电阻器包括作为主要成分的氧化锌(ZnO)；以及作为必要成分的有，氧化铝(Al2O3)3.0-40mol％，氧化镁(MgO)2.0-40mol％，氧化硅(SiO2) 0.1-10mol％，从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)和氧化钡(BaO)组成的组合中至少选择一种化合物，占0.005-0.5mol％，并且其特征在于该陶瓷电阻器具有正的(+)电阻温度系数。
此外，按照本发明的另一陶瓷电阻器包括作为主要成分的氧化锌、氧化铝、氧化镁和氧化硅四种化合物，总共占97.0-99.97wt％，以及包括至少一种CaO/SrO/BaO的硼硅酸盐玻璃的添加物，占0.03-0.3wt％，这四种化合物为氧化铝3.0-40mol％，氧化镁2.0-40mol％，氧化硅0.1-10mol％，以及氧化锌为剩余部分，添加物为至少一种占1.0-40.0wt％的CaO/SrO/BaO，以及硼硅酸盐玻璃为剩余部分，并且在陶瓷电阻器的总共成分中包括至少一种CaO/SrO/BaO，占0.003-0.3wt％，并且电阻的温度系数为正。
为了实现上述目的，按照本发明的陶瓷电阻器的生产方法的特征在于，把锌、铝、镁和硅的各个氧化物粉末与至少包括一种钙、锶和钡的各个氧化物粉末的硼硅酸盐粉末玻璃(flit glass)相混合，把它模压成板状或圆柱状，把它烧结形成电阻器本体，并且在电阻器本体的板体两侧或圆柱体两端表面形成电极薄膜，以便形成上述的另一陶瓷电阻器。
本发明人发现对ZnO-Al2O3-MgO-SiO2电阻器附加少量的CaO、SrO、BaO，则显著改善了耐电流能力。另外，他们发现对硼硅酸盐玻璃使用添加剂CaO、SrO、BaO，则进一步增加了效果。即使添加两种或三种这些添加剂CaO、SrO、BaO，效果不会受到破坏。至于硼硅酸盐玻璃，当添加包含1.0-40wt％的CaO、SrO、BaO(至少那些氧化物中的一种)的硼硅酸盐粉末玻璃时，以便硼硅酸盐粉末玻璃是整个陶瓷电阻器(烧结体)的0.03-3.0wt％，并且包含在硼硅酸盐粉末玻璃中的CaO、SrO、BaO(至少那些氧化物的一种)是整个陶瓷电阻器(烧结体)的0.003-3.0wt％时，则耐电流能力增加。
图1是按照本发明的基于氧化锌的圆柱状电阻器的正面图。该电阻器包括基于氧化锌的烧结体1，以及在基于氧化锌的烧结体1的两端形成的铝电极2。图2是按照本发明的基于氧化锌的环形电阻器的正面图。该电阻器包括氧化锌烧结体3、在烧结体3的两端表面形成的铝电极4，以及在电阻器中央形成孔5的一个部分，该孔穿过烧结体3及从一端到另一端的电极4。
此外，使用陶瓷电阻器，本发明用到中性接地电阻器及气体断路器。
也就是说，中性接地电阻器包括一个容器，含有多个分层的电阻器，以提供一种分层体，各个电阻器是按照本发明在其两侧表面形成电极薄膜的平板状陶瓷电阻器；一个端子与分层体的一端连接，以便安排在容器的外部；以及其一端的导体与分层体的另一端连接，并且另一端接地。
此外，气体断路器包括一个闭合电阻器，装有通过叠放陶瓷电阻器板而形成的分层体，按照本发明在其两侧各形成电极薄膜；以及一个包含合闸电阻器及与合闸电阻器并联电气连接的断路部分的容器。
变压器的中性接地电阻器是用于短时抑制接地故障电流。在这种耐电流能力试验中，交流电流持续流过电阻器，由此直到发生热击穿并且获得能量时为止。在这种情况下，电阻器总是加热到200℃或以上的温度，这样成为击穿的原因。
图3表示电流随时间的变化。曲线(6)表示按照本发明添加有氧化钙的电阻器中的电流变化。曲线(7)表示按照本发明添加含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器中的电流变化。曲线(8)表示常规电阻器中的电流变化。常规电阻器(8)包括15.0mol％的氧化铝，5.0mol％的氧化镁，3.0mol％的氧化硅，以及剩余部分为氧化锌。按照本发明的陶瓷电阻器(6)添加有0.15mol％的氧化钙，以及按照本发明的另一种陶瓷电阻器(7)添加含有10wt％氧化钙的0.5wt％硼硅酸盐玻璃。这些电阻器为圆盘状，它们各有44mm的直径，10mm的厚度，以及40Ω的电阻。电阻器各在圆盘的两侧表面形成电极。
紧接电流开始流通之后的初始电流是3.5A，在电流通过期间改变电流。在电流减小之后，电流增加一段时间。在纵坐标最大电流8A处，电阻器的温度达到几百℃，并且一会儿发生热击穿。在图3中，在按照本发明的添加有氧化钙的电阻器(6)中电流直至达到8A的时间为52秒，在按照本发明的添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的电阻器(7)中为67秒，该时间比常规电阻器(8)中的长40秒，并且是常规电阻器(8)中时间的1.3倍和1.7倍。发现按照本发明的电阻器耐电流能力优良。
从另一方面来说，用于断路器的电阻器在断路操作期间有高电压脉冲施加其上，因此按照这种现象，在耐电流能力试验中施加了高电压脉冲。图3中按照本发明的电阻器的耐电流能力比常规电阻器的耐电流能力更好。
图4表示电流通过时间按照氧化钙的量所作的变化。曲线9表示其中对10.0mol％的氧化铝、7.0mol％的氧化镁、2.0mol％的氧化硅以及氧化锌加入了0-0.7mol％的氧化钙的电阻器。从另一方面来说，曲线10表示其中对氧化铝—氧化镁—氧化硅—氧化锌加入了含有10wt％氧化钙的0-4.0wt％硼硅酸盐玻璃的电阻器。在这种情况下，氧化钙的量用mol％标示。电阻器各有44mm的直径，10mm的厚度，以及30Ω的电阻。在电流开始流动之后的初始电流为3.2A。在电阻器(9)中，当没有添加氧化钙时，电流通过时间为58秒，当添加0.2mol％氧化钙时，为最长时间95秒，以及当添加0.5mol％的氧化钙时，减小到61秒。当添加更多氧化钙时，时间变得更短。此外，当添加0.005mol％或更少的氧化钙时，通过时间不变得更长。因此，由曲线(9)表示的电阻器的氧化钙的量适当为0.005-0.5mol％。从另一方面来说，在电阻器(10)中，当没有添加氧化钙时，通过时间是60秒，当添加0.07mol％(0.05wt％)氧化钙时，为最长时间98秒，以及当添加0.43mol％(0.3wt％)氧化钙时，减小到59秒。当添加更多氧化钙时，时间变得更短。此外，当添加0.0043mol％(0.003wt％)或更少氧化钙时，通过时间不变得更长。因此，由曲线(1 0)表示的电阻器的氧化钙的量适当为0.0043-0.43mol％。
从另一方面来说，氧化锶的量和氧化钡的量适当与氧化钙的量相同，即，0.005-0.5mol％。超出这个范围电流通过时间变得更短。
本发明中使用的硼硅酸盐玻璃包括作为主要成分的氧化硅和氧化硼，至少一种作为基本成分的氧化钙、氧化锶和氧化钡，以及可选择的一种或多种的氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钠、氧化钾等。在硼硅酸盐玻璃中添加1.0-40.0wt％的氧化钙、氧化锶和氧化钡。待添加的硼硅酸盐玻璃的最佳范围是0.03-3.0wt％。超出这个范围电流通过时间就小。
当电流在陶瓷电阻器中流通时，陶瓷电阻器的温度上升到300℃或更高。其时，必须不因电流增加而引起热击穿。包括3-40.0mol％氧化铝、2.0-40mol％氧化镁和0.1-10mol％氧化硅的基于氧化锌的电阻器具有正的电阻温度系数。通过对基于氧化锌的电阻器添加不同种类的粉末玻璃，观察所得到的温度特性，发现有正电阻温度系数的电阻器和负电阻温度系数的电阻器。因为发现按照本发明的电阻器属于前种电阻器，所以耐电流能力能得到改善。
在本发明的含量范围之内的氧化铝(Al2O3)与氧化锌(ZnO)起反应，以形成复杂的化合物晶体颗粒，由此增加了电阻。
氧化镁(MgO)增加电阻，并且把电阻的温度系数转换成正。氧化硅(SiO)改善烧结性能。
从另一方面来说，氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)和氧化钡(BaO)起烧结辅助剂的作用，以使烧结体紧凑。
按照X射线分析，那些烧结辅助氧化物促进了复杂化合物晶体颗粒ZnAl2O4的生产反应。结果，耐热能力增加，并且电阻的温度系数增加，由此耐电流能力增加。通过使用对其添加有这三种氧化物的硼硅酸盐玻璃，效果进一步增加。对其添加有那三种氧化物的硼硅酸盐玻璃存在于晶粒之间，以与烧结辅助剂起反应，并且促进ZnO和ZnAl2O4的晶体颗粒的生长。
图1是按照本发明的基于氧化锌的圆柱状电阻器的正面图；图2是按照本发明的基于氧化锌的环形电阻器的局部剖面正面图；图3是各表示添加有氧化钙的陶瓷电阻器，添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的陶瓷电阻器等中的电流按照电流通过时间而作变化的曲线图；图4是各表示添加有氧化钙的陶瓷电阻器和添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的陶瓷电阻器的耐电流能力按照氧化钙的量而作变化的曲线图；图5是各表示添加有氧化钙的陶瓷电阻器，添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的陶瓷电阻器等的电阻温度特性的曲线图；图6是表示添加有氧化钙的陶瓷电阻器的电阻按照烧结温度而作变化的曲线图；图7是表示各添加含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器的电阻按照烧结温度而作变化的曲线图；图8是表示各添加有氧化钙的电阻器和添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的电阻器的电阻温度系数按照氧化钙的量而作变化的曲线图；图9是使用按照本发明的陶瓷电阻器的中性接地电阻器的断面图；以及图10是使用按照本发明的陶瓷电阻器，用于空气断路器的合闸电阻器的断面图。
本发明的实施例说明如下。
实施例1准备下列三种粉末(a)氧化钙0.49g(0.07克分子比率)，添加到由氧化锌766.3g(77.0克分子比率)、氧化铝187.1g(15.0克分子比率)、氧化镁24.6g(5.0克分子比率)和氧化硅22.0g(3.0克分子比率)组成的粉末中；(b)含有氧化钙10wt％5.0g(0.5wt％)的硼硅酸盐玻璃，添加到该粉末中；以及
(c)锌硼硅酸盐粉末玻璃5.0g(0.5wt％)，添加到该粉末中。这三种粉末各由一个球磨机混合。对这三种粉末各添加使用聚乙烯的醇粘合剂。用制粒机把这三种粉末制成粒状。粒状粉末由金属铸模模压形成直径为50mm、厚度为12mm的圆盘。模型在电熔炉中在1050-1300℃的温度下烧结4小时。最终，烧结体的两侧接地，在两侧热喷涂上铝，以形成电极。这样，形成各具有42-46mm直径和10mm厚度的电阻器。电阻器按照收缩率各具有标度。
图5表示按上述方式形成的三种陶瓷电阻器的电阻温度特性。在图5中，曲线11表示其添加有氧化钙的电阻器(a)，曲线12表示含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器(b)，曲线13表示其添加有锌硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器(c)，以及曲线14表示常规氧化锌—氧化铝(15mol％)—氧化镁(5mol％)—氧化硅(3mol％)电阻器。常规电阻器具有正温度系数。曲线14的电阻的温度系数在20℃与200℃之间为+2.1×10-3/℃。相反，在如上那样相同温度范围内，其添加有氧化钙的电阻器的曲线11的电阻的温度系数为+3.4×10-3/℃，以及在如上那样相同温度范围内，其添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的电阻器的曲线12的电阻的温度系数更高，即，+3.9×10-3/℃。从另一方面来说，在如上那样相同温度范围内，其添加有锌硼硅酸盐玻璃的电阻器的曲线13的电阻的温度系数为一1.6×10-3/℃，这是负的电阻温度系数。这样，按照所添加的粉末玻璃的种类，电阻的温度系数不相同。例如，在添加有锌硼硅酸盐玻璃的电阻器中通过交流电时，耐电流能力要比三种具有正电阻温度系数的电阻器小许多。
实施例2
准备下列两种粉末(d)SrCO31.93g(等效于氧化锶0.10克分子比率)，添加到由氧化锌837g(79.0克分子比率)、氧化铝66.4g(5.0克分子比率)、氧化镁63.0g(12.0克分子比率)和氧化硅31.2g(4.0克分子比率)组成的粉末中，以及(e)含有SrCO310wt％的硼硅酸盐粉末玻璃5.0g(0.5wt％)，添加到该粉末中。两种准备的粉末(d)和(e)各自混合，并且然后按实施例1那样相同的方法形成电阻器。通过添加SrCO3制成含有氧化锶的电阻器的温度系数为+3.3×10-3/℃，从另一方面来说，通过添加含有SrCO3的锌硼硅酸盐玻璃，与玻璃一起制成的含有氧化锶的电阻器的温度系数为+4.8×10-3/℃，并且后者具有大的电阻温度系数。这些电阻器各具有比常规氧化锌—氧化铝—氧化镁—氧化硅电阻器更大的交流通过时的耐电流能力。
实施例3准备下列两种粉末，其一种是氧化钡0.99g(0.05克分子比率)，添加到由氧化锌859g(81.5克分子比率)、氧化铝66.0g(5.0克分子比率)、氧化镁62.6g(12.0克分子比率)和氧化硅11.6g(1.5克分子比率)组成的粉末中；以及另一种是包含10wt％氧化钡的硼硅酸盐粉末玻璃5.0g(0.5wt％)，添加到该粉末中。这两种粉末各自混合，并且然后按实施例1那样相同方法形成电阻器。其添加有氧化钡的电阻器的电阻温度系数为+3.5×10-3/℃，其添加含有氧化钡的硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器的电阻温度系数为+5.0×10-3/℃，并且获得了大的电阻温度系数。这些电阻器各有比常规氧化锌—氧化铝—氧化镁—氧化硅电阻器更大的交流通过时的耐电流能力。
实施例4图6表示添加有氧化钙的陶瓷电阻器的电阻按照烧结温度而作的变化。特性曲线16表示其中对79.5氧化锌-12.0氧化铝-7.0氧化镁-1.5氧化硅(按克分子比率)添加0.02克分子比率氧化钙的电阻器，特性曲线17表示其中对该粉末添加0.3克分子比率氧化钙的电阻器，以及特性曲线18表示常规氧化锌—氧化铝—氧化镁—氧化硅电阻器。用于中性接地电阻器的电阻器的电阻值为25Ω到40Ω。当烧结温度增大时各特性曲线的电阻减小。由特性曲线16表示的电阻器其烧结温度比曲线18所表示的常规电阻器低大约50℃。从另一方面来说，在曲线17所表示的电阻器中，电阻按照烧结温度而作的变化在1150℃以上时缓慢。这是因为烧结性能按照添加的氧化钙的量而不同。
实施例5图7表示添加含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃的陶瓷电阻器的电阻按照烧结温度而作的变化。特性曲线19表示其中对79.5氧化锌-12.0氧化铝-7.0氧化镁-1.5氧化硅(按克分子比率)添加含有15wt％氧化钙的总共为0.2wt％的硼硅酸盐粉末玻璃的电阻器。曲线20表示其中添加1.5wt％的如曲线19那样相同粉末玻璃的电阻器。曲线21表示常规氧化锌—氧化铝—氧化镁—氧化硅电阻器。在曲线19表示的电阻器中，电阻变化比曲线21表示的常规电阻器更急剧，相反，曲线20平缓。曲线19的电阻器难以实现电熔炉的温度调节，相反，曲线20的电阻器易于做到这一点。这是因为烧结按照添加的粉末玻璃的量而不同。在批量生产时电阻按照烧结温度的变化量会影响产出率。具有大的电阻变化的电阻器和具有小的变化的电阻器按照所添加的含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃来生产。
实施例6分别生产一种其中对氧化锌-10.0氧化铝-7.0氧化镁-2.0氧化硅(按克分子比率)添加0-0.7克分子比率氧化钙的电阻器，以及一种其中对氧化锌-10.0氧化铝-7.0氧化镁-2.0氧化硅(按克分子比率)添加含有10wt％氧化钙的0-4.0wt％硼硅酸盐玻璃的电阻器。电阻为30Ω。
图8表示电阻的温度系数按照氧化钙的量而作的变化。特性曲线23为添加有氧化钙的电阻器，从另一方面来说，特性曲线24为添加含有氧化钙的硼硅酸盐玻璃的电阻器。氧化钙的量用克分子百分率表示。紧接电流通过之后的初始电流为3.2A。由曲线23表示的电阻的温度系数在0.22mol％氧化钙处为最高，以及由曲线24表示的电阻的温度系数在0.07mol％氧化钙处为最高。在曲线23中，电阻的温度系数为1.6×10-3/℃而没有添加氧化钙，而在添加0.22mol％氧化钙它为最大，为3.0×10-3/℃。然而，当氧化钙添加多于0.22mol％时，电阻的温度系数减小，即使当添加0.5mol％的氧化钙，电阻的温度系数为1.0×10-3/℃，并且它没有变为负。从另一方面来说，在曲线24中，当添加0.007mol％氧化钙(硼硅酸盐玻璃0.5wt％)，电阻的温度系数变为最大，为4.0×10-3/℃，并且它按照进一步添加氧化钙而减小。此外，在添加0.43mol％氧化钙(3.0wt％硼硅酸盐玻璃)时，电阻的温度系数转换成负值。
从图5和图8的结果注意到，用于增加正的电阻温度系数的粉末玻璃受到其种类和其数量的限制。
实施例7图9表示对一台变压器的中性接地电阻器应用图2所示的环形陶瓷电阻器的例子。该中性接地电阻器使用电阻率为450Ωcm的大比例的电阻器，它是使用添加有在实施例过程中生产的含有氧化钙的硼硅酸盐粉末玻璃的粉末而生产出来的。
在图9中，数字31表示电阻器部件，数字32表示绝缘棒，数字33表示绝缘套管，数字34表示容器，以及数字35表示接地点。多个电阻器部件31叠放在容器24中以形成分层体，并且它们电气串联连接。电阻器部件各在其中形成一个通孔，并且它们由穿过其通孔的绝缘棒32固定在容器34的内部。安装在容器34的上表面的绝缘套管33由电线与一个用于邻近变压器的中性点的套管连接，并且进一步与容器34中的电阻器部件31的分层体的一端连接。电阻器部件31的分层体的另一端由导线与地电气连接。当中性接地电阻器的输电线中一条线路发生接地故障时，通过把所产生的接地故障电流抑制到100-300A，并且由断路器在10-15秒内断开闭合电路，而使变压器得到保护。
因为使用各有100mm外径和15Ω的电阻器部件的中性接地电阻器具有高强度，所以允许温度能增加21％，并且耐热能力能增加25％。因此，电阻值能增加17.8Ω的25％，结果，每列电阻器部件的数目能减少20％。虽然常规中性接地电阻器在10行中使用620个电阻器部件，但是本发明能提供496个电阻器部件的中性接地电阻器。
实施例8
图10表示对一台双断路吹气式的空气断路器的的合闸电阻器应用图2所示的环形电阻器的例子。这里，应用了使用在实施例过程中生产的添加有0.2克分子比率氧化钙的粉末的电阻率为200Ωcm的电阻器。参考数字31′表示电阻器部件，数字32′表示绝缘棒，数字37表示绝缘圆筒，数字38表示电阻器装置，数字39表示电阻性触头，数字40表示主触头，数字41表示活塞，数字42表示空气容器，数字43表示绝缘棒，数字44表示绝缘套管，数字45表示固定导体，数字46表示可动导体，以及数字47表示机械装置。它制成为断路电阻是500Ω。固定导体45安装在电阻器部件31′的一侧，以形成电阻性触头39。从另一方面来说，可动导体46的端部是电阻性触头39。空气容器42在电磁阀门(没有示出)操作下输出空气，以驱动活塞41，从而由绝缘棒43使电阻性触头39及主触头40断开还闭合。
断开操作如下所述1)主触头40断开，由此电流通过电阻器装置38，2)电阻性触头39断开，由此完成断路操作。
从另一方面来说，闭合操作如下所述1)电阻性触头39闭合，并且电流流入电阻器装置38，以及2)主触头40闭合，由此完成闭合操作。当主触头为断开时，几十秒的交流放电电流流过电阻器部件31′，并且过电压被吸收。
按照本发明，因为耐电流能力和温度特性优良，所以与一台常规气体断路器相比，能减小气体断路器中所使用的电阻器的数目。
按照本发明，因为陶瓷电阻器由作为主要成分的氧化锌、氧化铝、氧化镁和氧化硅四种化合物；以及包括至少一种氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)和氧化钡(BaO)的添加剂所构成，并且它具有正的电阻温度系数，所以该电阻器具有这样效果，即通过至少一种氧化钙、氧化锶和氧化钡，能增加耐电流能力。
此外，按照本发明，另外陶瓷电阻器由上述四种化合物及含有至少一种氧化钙、氧化锶和氧化钡的硼硅酸盐玻璃所构成，并且它制成以便电阻的温度系数为正，因此该陶瓷电阻器具有这样效果，即通过硼硅酸盐玻璃，能进一步增加由至少一种氧化钙、氧化锶和氧化钡来增加陶瓷电阻器的耐电流能力的效果。
通过使用这样高耐电流能力的陶瓷电阻器，与常规电阻器相比，所使用的电阻器的数目能得到减小，通过使用其数目减小的电阻器，能使中性接地电阻器和空气断路器的合闸电阻器制得小。
权利要求
1.一种陶瓷电阻器，包括作为主要成分的氧化锌，以及作为基本成分的氧化铝3.0-40mol％、氧化镁2.0-40mol％、氧化硅0.1-10mol％，及至少一种从氧化钙、氧化锶和氧化钡组成的组中所选择的化合物0.005-0.5mol％。
2.按照权利要求1的一种陶瓷电阻器，其中所述陶瓷体具有正的电阻温度系数。
3.一种陶瓷电阻器，包括四种化合物，有作为主要成分的氧化锌、氧化铝、氧化镁和氧化硅，总共为97.0-99.97wt％，所述四种化合物为氧化铝3.0-40mol％，氧化镁2.0-40mol％、氧化硅0.1-10mol％，以及氧化锌为剩余部分，以及作为一种添加剂，含有至少一种从氧化钙、氧化锶和氧化钡组成的组中选择的化合物的硼硅酸盐玻璃0.03-0.3wt％，所述添加剂为从所述组中选择的所述至少一种化合物1.0-40.0mol％，并且硼硅酸盐玻璃为剩余部分，从所述组合中选择的所述至少一种化合物占所述陶瓷电阻器的总成分的0.003-0.3wt％，以及具有正的电阻温度系数。
4.一种生产陶瓷电阻器的方法，包括四种化合物，有作为主要成分的氧化锌、氧化铝、氧化镁和氧化硅，总共为97.0-99.97wt％，所述四种化合物为氧化铝3.0-40mol％，氧化镁2.0-40mol％、氧化硅0.1-10mol％，以及氧化锌为剩余部分，以及作为一种添加剂，含有至少一种从氧化钙、氧化锶和氧化钡组成的组中选择的化合物的硼硅酸盐玻璃0.003-0.3wt％，所述添加剂为从所述组中选择的所述至少一种化合物1.0-40.0mol％，并且硼硅酸盐玻璃为剩余部分，从所述组中选择的所述至少一种化合物占所述陶瓷电阻器的总成分的0.003-0.3wt％，所述方法包括的步骤为把锌、铝、镁和硅的各个氧化物粉末，与包括至少一种钙、锶和钡的各个氧化物的硼硅酸盐粉末玻璃相混合；把混合物模压成板状或圆柱状；烧结模制体以形成电阻器本体；以及在电阻器本体的板体两侧或圆柱体两端表面形成电极薄膜。
5.一种中性接地电阻器，包括一个容器，其中包含多个成层状叠放的电阻器，各包括如权利要求1、2或3所述的形成平板状的陶瓷电阻器，并且在所述平板的两侧表面安装电极薄膜；一个端子，与所述分层体的一端连接，并且安排在所述容器的外部表面；以及一个导电部件，其一端与所述分层体的另一端连接，以及另一端与地连接。
6.一种气体断路器，包括一个合闸电阻器，有多个电阻器叠放形成的分层体，各包括如权利要求1、2或3所述的陶瓷电阻器平板，并且在所述平板的两侧表面形成电极薄膜；一个断路部分，与所述合闸电阻器并联电气连接；以及一个容器，其中用于包含所述合闸电阻器及所述断路部分。
全文摘要
一种陶瓷电阻器包括作为主要成分的氧化锌，以及作为基本成分的氧化铝3.0-40mol％、氧化镁2.0-40mol％、氧化硅0.1-10mol％，以及至少一种从由氧化钙、氧化锶和氧化钡组成的组中选择的化合物0.005-0.5mol％，并且它正的电阻温度系数。公开了一种中性接地电阻器和一种空气断路器，各使用上述的陶瓷电阻器。
文档编号H01H33/64GK1138204SQ96103328
公开日1996年12月18日 申请日期1996年3月27日 优先权日1995年3月27日
发明者庄司守孝, 北见史, 山田诚一, 高桥研, 白川晋吾, 山崎武夫, 田中滋, 元胁成久 申请人:株式会社日立制作所