182825. lajstromszámú szabadalom • Eljárás túlfeszültségvédelemre szolgáló nemlineáris ellenállás előállítására, különösen hálózatvédelmi célokra
1 182 825 2 1-4. példában megadott 4 mm/perc előtolással 600mm hőzónával rendelkező kemencében, de kb. kétszeresére dúsított oxigén atmoszférában. 1 pA átfolyó áram mellett U = 173 V 10 pA átfolyó áram mellett U = 550 V 100 pA átfolyó áram mellett U = 850V 1 mA átfolyó áram mellett U = 940 V 2 mA átfolyó áram mellett U = 960 V 6. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, a hőkezelést az 5. példában leírtakkal megegyezően végezzük, de oxigénmentes atmoszférában nitrogén, illetve argongáz öblítéssel. A hőkezelés során a szemcsehalmaz villamos paraméterei az 1. példában leírt mérési módszerrel az alábbiak: 100 pA átfolyó áram mellett U = 0,185 V 1 mA átfolyó áram mellett U = 1,51 V 2 mA átfolyó áram mellett U = 2,52 V 7. példa A homogenizált anyagkeveréket ugyanolyan eljárással készítjük, mint az 1. példában, hőkezelést a 4. példában leírtak alapján végezzük, majd a félvezető szemcsehalmazból 050X10 mm méretű alaktestet préselünk 2,5 • 107 Pa nyomással. A második hőkezelést 1470 °K hőmérsékleten 800 mm-es hőzónával rendelkező kemencében 5 mm/perc előtolással végezzük úgy, hogy a fűtött kemencetér 0 100 mm-es. A kiégetett alaktest villamos paraméterei az alábbiak: 1 pA átfolyó áram mellett 10 juA átfolyó áram mellett 100 pA átfolyó áram mellett 1 mA átfolyó áram mellett 20 A átfolyó áram mellett 200 A átfolyó áram mellett 400 A átfolyó áram mellett U= 1,1 kV U = 2,56 kV U = 3,15 kV U = 3,28 kV U = 3,9 kV U = 4,4 kV U = 4,8 kV 8. példa Az alaktestét ugyanolyan eljárással készítjük, mint a 7. példában, de a második hőkezelést 1570 °K hőmérsékleten végezzük, a 7. példában leírtak szerint. A kiégetett alaktest villamos paraméterei az alábbiak: 1 pA átfolyó áram mellett 10 pA átfolyó áram mellett 100 pA átfolyó áram mellett 1 mA átfolyó áram mellett 20 A átfolyó áram mellett 200 A átfolyó áram mellett 400 A átfolyó áram mellett U = 0,9 kV U = 2,3 kV U = 2,8 kV U = 2,9 kV U = 3,5 kV U = 3,9 kV U = 4,1 kV Végül a második hőkezelés után az alaktest felületét célszerű gondosan letisztítani, villamos érintkezőréteggel ellátni a homloklapokat, ill. a palástfelületet villamos szigeteléssel bevonni. A találmány célkitűzése szerinti villamos paraméterek biztosítására ajánlatos az alábbi minősítési rendet követni: Kisáramú feszültség-áram karakterisztika felvétele 5 10"6 -10-2 A tartományban minden egységen. Ezen vizsgálattal határozható meg a névleges üzemi feszültség (beépítési feszültség), valamint az ehhez tartozó ún. szivárgóáram érték. Nagy energiatartalmú 8/20 jus alakú 1 —10 kA tarto- 10 mányban impulzusszilárdság ellenőrzése minden egységen. Ezen vizsgálattal a túlfeszültség alkalmával létrejövő energia levezetésének képessége ellenőrizhető. Majd az üzemi feszültség mellett mérhető szivárgóáram értékének változásával ellenőrizendő az értékállóság. 15 Kapcsolási hullámállóság vizsgálatot szúrópróbaszerűen célszerű végezni, 1-2 ms hosszúságú 75-400 Acs értékű négyszöghullámmal, minimum 20 impulzussal. Majd az üzemi feszültség mellett mérhető szivárgóáram értékének változásával ellenőrzendő az értékállóság. 20 Szúrópróbaszerűen a beépítési feszültségen klímaszekrényben 80—100 °C-on gyorsított élettartam vizsgálatot célszerű végezni, a villamos paraméterek értékállóságának meghatározása céljából, melyet az üzemi feszültség mellett mérhető szivárgóáram értékének változása jel- 25 lemez. A találmány szerint eljárás foganatosításához alkalmazhatunk mindkét végén nyitott kemencét. Ez különösen akkor célszerű, ha levegőáramú atmoszférával dolgozunk, mert ekkor a kemenceteret nem kell a kör- 30 nyezettől elkülöníteni. Ha viszont pl. oxigénben dúsított atmoszférát alkalmazunk, alsó és felső végén zárt kemencét használunk, szabályozható be-és kiömlőnyílásokkal, mert így biztosítani tudjuk a meghatározott oxigéndúsítás mértékét. 35 Elvileg az eljárást kamráskemencében is elvégezhetjük, mégis a folyamatos gyártás, egyenletes hőkezelés és oxigénellátás biztosítása függőleges elrendezésű alagútkemencével jobban biztosítható. Célszerű azonban a tárcsákat csoportonként egymásra helyezett hőálló, 40 nem-gázzáró védőcsövekből és lapokból álló rekeszekbe elhelyezni, mert ez megóvja a deformálódástól. Ezzel biztosítjuk egyúttal az eljárás gazdaságosságát is. 45 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás túlfeszültségvédelemre szolgáló nemlineáris ellenállás előállítására, különösen hálózatvédelmi célokra amelynél az ellenállás alapanyagaként alkalmazott ZnO 50 szemcséket különféle adalékoxid-szemcsékkel összehozunk, hőkezelünk, meghatározott hengeres alakra préselünk, majd kiégetünk, csatlakozó homlok felületeit villamos érintkezőréteggel ellátjuk, a palástfelületét villamos szigetelőréteggel bevonjuk, azzal jellemezve, 55 hogy — 1 pm-nél kisebb szemcseméretű analitikai tisztaságú ZnO alapanyagból és fémoxidokból homogenizált keveréket állítunk elő; ennek hőkezelését két lépésben végezzük, olymódon, hogy 60 - első lépésként a keveréket poralakban legalább 1020 °K, de legfeljebb 1220 °K hőmérsékleten oxigén tartalmú atmoszférában legalább 600 mm, de legfeljebb 2000 mm-es hőzónában 3-8 mnVperc előtolási sebességgel hőkezeljük, és ezzel 10-30 pm 65 méretű gömbalakú félvezető szemcsékből álló, 4
