JP3146910B2 - 避雷器を有する変電所 - Google Patents
避雷器を有する変電所Info
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- JP3146910B2 JP3146910B2 JP04809295A JP4809295A JP3146910B2 JP 3146910 B2 JP3146910 B2 JP 3146910B2 JP 04809295 A JP04809295 A JP 04809295A JP 4809295 A JP4809295 A JP 4809295A JP 3146910 B2 JP3146910 B2 JP 3146910B2
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- arrester
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C8/00—Non-adjustable resistors consisting of loose powdered or granular conducting, or powdered or granular semi-conducting material
- H01C8/04—Overvoltage protection resistors; Arresters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化亜鉛形避雷器を用
いるガス絶縁開閉装置で構成した変電所に関するもので
ある。
いるガス絶縁開閉装置で構成した変電所に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ガス絶縁開閉装置用避雷器として、従
来、例えば、電気学会論文誌Ｂ、１１２巻３号、ｐ２５
９−２６６「開放端避雷器の過電圧抑制効果および軽責
務避雷器による雷サージの抑制」（平成４年）に記載が
有り、図６に示すように規格を満足する制限電圧の標準
避雷器Ａと避雷器Ａよりも１０〜２０％程度高い制限電
圧の軽責務避雷器Ｂを設置し、過電圧Ｖを抑制する手段
が提案されていた。
来、例えば、電気学会論文誌Ｂ、１１２巻３号、ｐ２５
９−２６６「開放端避雷器の過電圧抑制効果および軽責
務避雷器による雷サージの抑制」（平成４年）に記載が
有り、図６に示すように規格を満足する制限電圧の標準
避雷器Ａと避雷器Ａよりも１０〜２０％程度高い制限電
圧の軽責務避雷器Ｂを設置し、過電圧Ｖを抑制する手段
が提案されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
標準避雷器Ａと軽責務避雷器Ｂには同一材料、組成酸化
亜鉛素子を用いる思想が記載されおり、避雷器Ｂは避雷
器Ａと同等もしくはこれ以上に長くなり、ガス絶縁開閉
装置に設置しにくく、避雷器Ｂの制限電圧が高くなる
分、あるいは酸化亜鉛素子の直径を小さくする分、全体
の直列キャパシタンスが小さくなり、各酸化亜鉛素子の
電圧分担の均一化を行いにくい問題があった。
標準避雷器Ａと軽責務避雷器Ｂには同一材料、組成酸化
亜鉛素子を用いる思想が記載されおり、避雷器Ｂは避雷
器Ａと同等もしくはこれ以上に長くなり、ガス絶縁開閉
装置に設置しにくく、避雷器Ｂの制限電圧が高くなる
分、あるいは酸化亜鉛素子の直径を小さくする分、全体
の直列キャパシタンスが小さくなり、各酸化亜鉛素子の
電圧分担の均一化を行いにくい問題があった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であり、避雷器Ｂを避雷器Ａよりも小形にし、この避雷
器をガス絶縁開閉装置の開放端近くに設置し、全体に絶
縁協調のバランスのとれた信頼性の高い変電所を提供す
ることを目的とするものである。
であり、避雷器Ｂを避雷器Ａよりも小形にし、この避雷
器をガス絶縁開閉装置の開放端近くに設置し、全体に絶
縁協調のバランスのとれた信頼性の高い変電所を提供す
ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、従来よりも
１.５ 倍程度以上の高電界で使える新組成の酸化亜鉛素
子を避雷器Ｂに適用することにより達成される。
１.５ 倍程度以上の高電界で使える新組成の酸化亜鉛素
子を避雷器Ｂに適用することにより達成される。
【０００６】
【作用】上記手段を設けたので、避雷器Ｂの長さを避雷
器Ａよりも短くでき、ガス絶縁開閉装置に設置しやす
く、避雷器Ｂの各酸化亜鉛素子の電圧分担の均一化を行
いやすくなる。
器Ａよりも短くでき、ガス絶縁開閉装置に設置しやす
く、避雷器Ｂの各酸化亜鉛素子の電圧分担の均一化を行
いやすくなる。
【０００７】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【０００８】［実施例１］図１は本発明の一実施例であ
り、ガス絶縁開閉装置を用いる変電所の単線結線図で示
すスケルトン例である。変電所は２回線の送電線１，
２、１バンクの変圧器３およびガス絶縁開閉装置を用い
る線路引込み部４，２重主母線部５，変圧器連絡母線部
６で構成し、規格を満足する制限電圧の標準避雷器Ａ１
とＡ２が線路引込みブッシング近傍４と変圧器連絡母線
部６に設置され、本発明の避雷器Ｂ１とＢ２を線路引込
み遮断器７の線路側と２重主母線部５に設置している。
変電所の雷サージ解析を行うと、各部の過電圧の最大値
が避雷器の制限電圧よりも２０〜６０％程度に高くなる
ことが多い。この範囲は変電所の構成によるものであ
る。そこで、本発明の避雷器Ｂ１とＢ２の制限電圧は、
図２の電圧電流特性に示すように避雷器Ａ１とＡ２より
も１０〜３０％程度高くしている。本発明の避雷器Ｂ１
とＢ２には、標準避雷器Ａ１とＡ２に使われているより
も１.５ 倍程度以上の高電界で使える新組成で製作した
酸化亜鉛素子を用いている。例えば、ＺｎＯを主成分と
し、添加物としてＳｉＯ2 １０〜１５モル％、Ｓｂ2Ｏ3
２モル％、Ａｌ（ＮＯ3）・９Ｈ2Ｏ０.０１モル％、Ｌ
ｉＣＯ2１モル％を入れて、混合・成形・焼成した酸化
亜鉛素子の１ｍＡにおける電圧、いわゆるＶ1mA は、避
雷器Ａ１とＡ２に使われている酸化亜鉛素子の値の１.
５ 倍程度以上になる。すなわち、一般に、標準避雷器
用酸化亜鉛素子では、ほぼ２００Ｖ／mm程度、高電界酸
化亜鉛素子では、３００Ｖ／mm程度以上である。従っ
て、避雷器Ｂ１とＢ２の長さは避雷器Ａ１とＡ２の長さ
よりも１.５ 分の１以下に短くできる効果がある。ま
た、制限電圧を標準避雷器Ａ１とＡ２よりも１０〜３０
％程度高くしているので、避雷器Ｂ１とＢ２が短時間過
電圧等に対して吸収するエネルギーは避雷器Ａ１とＡ２
よりも少なくてすむ。
り、ガス絶縁開閉装置を用いる変電所の単線結線図で示
すスケルトン例である。変電所は２回線の送電線１，
２、１バンクの変圧器３およびガス絶縁開閉装置を用い
る線路引込み部４，２重主母線部５，変圧器連絡母線部
６で構成し、規格を満足する制限電圧の標準避雷器Ａ１
とＡ２が線路引込みブッシング近傍４と変圧器連絡母線
部６に設置され、本発明の避雷器Ｂ１とＢ２を線路引込
み遮断器７の線路側と２重主母線部５に設置している。
変電所の雷サージ解析を行うと、各部の過電圧の最大値
が避雷器の制限電圧よりも２０〜６０％程度に高くなる
ことが多い。この範囲は変電所の構成によるものであ
る。そこで、本発明の避雷器Ｂ１とＢ２の制限電圧は、
図２の電圧電流特性に示すように避雷器Ａ１とＡ２より
も１０〜３０％程度高くしている。本発明の避雷器Ｂ１
とＢ２には、標準避雷器Ａ１とＡ２に使われているより
も１.５ 倍程度以上の高電界で使える新組成で製作した
酸化亜鉛素子を用いている。例えば、ＺｎＯを主成分と
し、添加物としてＳｉＯ2 １０〜１５モル％、Ｓｂ2Ｏ3
２モル％、Ａｌ（ＮＯ3）・９Ｈ2Ｏ０.０１モル％、Ｌ
ｉＣＯ2１モル％を入れて、混合・成形・焼成した酸化
亜鉛素子の１ｍＡにおける電圧、いわゆるＶ1mA は、避
雷器Ａ１とＡ２に使われている酸化亜鉛素子の値の１.
５ 倍程度以上になる。すなわち、一般に、標準避雷器
用酸化亜鉛素子では、ほぼ２００Ｖ／mm程度、高電界酸
化亜鉛素子では、３００Ｖ／mm程度以上である。従っ
て、避雷器Ｂ１とＢ２の長さは避雷器Ａ１とＡ２の長さ
よりも１.５ 分の１以下に短くできる効果がある。ま
た、制限電圧を標準避雷器Ａ１とＡ２よりも１０〜３０
％程度高くしているので、避雷器Ｂ１とＢ２が短時間過
電圧等に対して吸収するエネルギーは避雷器Ａ１とＡ２
よりも少なくてすむ。
【０００９】図３は雷サージに対する本発明の効果を示
し、線路引込み遮断器７を開極した場合の絶縁協調検討
結果の例である。標準避雷器Ａ１のみを設置した場合の
過電圧分布ＡＶと、避雷器Ａ１ならびに避雷器Ｂ１を設
置した場合の過電圧分布ABVが示されている。この例で
は、過電圧分布ＡＶにおける過電圧の最大は、開極の線
路引込み遮断器７のＸ２で発生し、避雷器Ａ１のＸ１に
おける電圧よりも６０％程度高い。過電圧分布ＡＢＶに
おける最大過電圧は過電圧分布ＡＶにおけるより３０％
程度抑制されている。避雷器Ｂ１を設置した効果が明ら
かであり、よりバランスのとれた絶縁協調を達成でき
る。避雷器Ｂ１とＢ２の長さは避雷器Ａ１とＡ２の長さ
よりも１.５ 分の１以下に短くでき、吸収するエネルギ
ーは避雷器Ａ１とＡ２よりも少なくてすむので、避雷器
Ｂ１とＢ２のコンパクト化を達成できる。
し、線路引込み遮断器７を開極した場合の絶縁協調検討
結果の例である。標準避雷器Ａ１のみを設置した場合の
過電圧分布ＡＶと、避雷器Ａ１ならびに避雷器Ｂ１を設
置した場合の過電圧分布ABVが示されている。この例で
は、過電圧分布ＡＶにおける過電圧の最大は、開極の線
路引込み遮断器７のＸ２で発生し、避雷器Ａ１のＸ１に
おける電圧よりも６０％程度高い。過電圧分布ＡＢＶに
おける最大過電圧は過電圧分布ＡＶにおけるより３０％
程度抑制されている。避雷器Ｂ１を設置した効果が明ら
かであり、よりバランスのとれた絶縁協調を達成でき
る。避雷器Ｂ１とＢ２の長さは避雷器Ａ１とＡ２の長さ
よりも１.５ 分の１以下に短くでき、吸収するエネルギ
ーは避雷器Ａ１とＡ２よりも少なくてすむので、避雷器
Ｂ１とＢ２のコンパクト化を達成できる。
【００１０】例えば、図４はガス絶縁開閉装置の断路器
１０に避雷器Ｂを取り付けた実施例を示す。断路器１０
の固定部絶縁筒１１の中に高電界で使える酸化亜鉛素子
群からなる避雷器Ｂ１を収納している。避雷器Ｂ１の長
さが従来よりも短いので、図４のように断路器に組込が
可能となる。また、避雷器Ｂ１の長さが従来よりも短い
ので（直列キャパシタンスが同等か大きくなり）、接地
されたタンクの影響が小さくなり（ストレーキャパシタ
ンスが小さくなり）、各酸化亜鉛素子にかかる分担電圧
をより均一化できる効果がある。避雷器Ｂ１に不具合が
生じた場合、絶縁筒１１により外部との気密を確保でき
るようにしておけば、避雷器Ｂ１を外して点検，修復で
きる。避雷器Ｂ１を上部１２側に組み込むこともでき
る。
１０に避雷器Ｂを取り付けた実施例を示す。断路器１０
の固定部絶縁筒１１の中に高電界で使える酸化亜鉛素子
群からなる避雷器Ｂ１を収納している。避雷器Ｂ１の長
さが従来よりも短いので、図４のように断路器に組込が
可能となる。また、避雷器Ｂ１の長さが従来よりも短い
ので（直列キャパシタンスが同等か大きくなり）、接地
されたタンクの影響が小さくなり（ストレーキャパシタ
ンスが小さくなり）、各酸化亜鉛素子にかかる分担電圧
をより均一化できる効果がある。避雷器Ｂ１に不具合が
生じた場合、絶縁筒１１により外部との気密を確保でき
るようにしておけば、避雷器Ｂ１を外して点検，修復で
きる。避雷器Ｂ１を上部１２側に組み込むこともでき
る。
【００１１】このようにして、全体に絶縁協調にバラン
スのとれた信頼性の高い変電所が得られる効果がある。
スのとれた信頼性の高い変電所が得られる効果がある。
【００１２】［実施例２］図５はガス絶縁開閉装置のガ
ス母線１３に避雷器Ｂ１を取り付けた実施例を示す。図
４と類似しているが、避雷器Ｂ１が導体１４とタンクに
付けたアダプター１５の間に組み込まれている。図４に
比較し、取付け位置の自由度が大となる効果がある。
ス母線１３に避雷器Ｂ１を取り付けた実施例を示す。図
４と類似しているが、避雷器Ｂ１が導体１４とタンクに
付けたアダプター１５の間に組み込まれている。図４に
比較し、取付け位置の自由度が大となる効果がある。
【００１３】［実施例３］実施例２，３では、絶縁筒１
１を設けたが、絶縁筒を省略することもできる。この場
合、単独の修復は困難となるが、より安価な過電圧保護
システムとなる。［実施例４］図４，図５および実施例
３では、避雷器Ｂ１の実施例について示したが、主母線
部５に設置する避雷器Ｂ２の場合でも同様に実施でき
る。
１を設けたが、絶縁筒を省略することもできる。この場
合、単独の修復は困難となるが、より安価な過電圧保護
システムとなる。［実施例４］図４，図５および実施例
３では、避雷器Ｂ１の実施例について示したが、主母線
部５に設置する避雷器Ｂ２の場合でも同様に実施でき
る。
【００１４】［実施例５］標準避雷器Ａ１，Ａ２と１.
５ 倍程度以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用いた
避雷器Ｂ１，Ｂ２の取付け金具を個別の寸法，形状とす
る。これにより間違ってガス絶縁開閉装置に設置するこ
とを防止できる効果がある。
５ 倍程度以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用いた
避雷器Ｂ１，Ｂ２の取付け金具を個別の寸法，形状とす
る。これにより間違ってガス絶縁開閉装置に設置するこ
とを防止できる効果がある。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、従来よりも１.５ 倍程
度以上の高電界で使える新組成の酸化亜鉛素子を避雷器
に適用し、標準避雷器よりも１０〜３０％程度高い制限
電圧の避雷器を製作でき、この避雷器をガス絶縁開閉装
置の開放端近くに設置できるので、全体に絶縁協調のバ
ランスのとれた信頼性の高い変電所を提供できる効果が
ある。
度以上の高電界で使える新組成の酸化亜鉛素子を避雷器
に適用し、標準避雷器よりも１０〜３０％程度高い制限
電圧の避雷器を製作でき、この避雷器をガス絶縁開閉装
置の開放端近くに設置できるので、全体に絶縁協調のバ
ランスのとれた信頼性の高い変電所を提供できる効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例によるガス絶縁開閉装置を用
いる変電所の単線結線である。
いる変電所の単線結線である。
【図２】本発明の避雷器と標準避雷器の電圧電流特性の
例である。
例である。
【図３】本発明の雷サージに対する絶縁協調検討結果の
例である。
例である。
【図４】本発明の避雷器をガス絶縁開閉装置の断路器に
取り付けた実施例である。
取り付けた実施例である。
【図５】本発明の避雷器をガス母線に取り付けた実施例
である。
である。
【図６】従来のガス絶縁開閉装置を用いる変電所の単線
結線である。
結線である。
４…ガス絶縁開閉装置を用いる線路引込み部、５…２重
主母線部、６…変圧器連絡母線部、７…線路引込み遮断
器、１０…断路器、１１…絶縁筒、１３…ガス母線、１
４…導体、１５…アダプター、Ａ１，Ａ２…標準避雷
器、Ｂ１，Ｂ２…本発明の避雷器、ＡＶ，ＡＢＶ…過電
圧分布。
主母線部、６…変圧器連絡母線部、７…線路引込み遮断
器、１０…断路器、１１…絶縁筒、１３…ガス母線、１
４…導体、１５…アダプター、Ａ１，Ａ２…標準避雷
器、Ｂ１，Ｂ２…本発明の避雷器、ＡＶ，ＡＢＶ…過電
圧分布。
フロントページの続き (72)発明者 松尾 尚英 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 八木橋 義豊 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 山崎 武夫 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (56)参考文献 特開 平６−38323（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−167（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−67589（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−77316（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02B 13/02 - 13/075 H02B 5/00 H01C 7/12
Claims (7)
- 【請求項１】規格を満足する制限電圧の標準避雷器を線
路引込みブッシング近傍もしくは変圧器連絡母線部に設
け、標準避雷器に使われているよりも１.５ 倍程度以上
の高電界で使える酸化亜鉛素子を用いかつ標準避雷器よ
りも１０〜３０％程度高い制限電圧の避雷器を線路引込
み遮断器の線路側もしくは２重主母線部の開放端近傍に
設けたことを特徴とする避雷器を有する変電所。 - 【請求項２】請求項１記載において、前記１.５ 倍程度
以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用いかつ標準避雷
器よりも１０〜３０％程度高い制限電圧の避雷器をガス
断路器に組み込んだことを特徴とする避雷器を有する変
電所。 - 【請求項３】請求項１記載において、前記１.５ 倍程度
以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用い、かつ標準避
雷器よりも１０〜３０％程度高い制限電圧の避雷器をガ
ス母線に組み込んだことを特徴とする避雷器を有する変
電所。 - 【請求項４】請求項１記載において、前記１.５ 倍程度
以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用い、かつ標準避
雷器よりも１０〜３０％程度高い制限電圧の避雷器の気
密を確保できる絶縁筒内に設けたことを特徴とする避雷
器を有する変電所。 - 【請求項５】請求項１記載において、標準避雷器に使わ
れている酸化亜鉛素子の１ｍＡにおける電圧が２００Ｖ
／mm程度であり、前記高電界で使える酸化亜鉛素子の１
ｍＡにおける電圧が３００Ｖ／mm程度以上であることを
特徴とする避雷器を有する変電所。 - 【請求項６】請求項１記載において、標準避雷器と前記
１.５ 倍程度以上の高電界で使える酸化亜鉛素子を用い
た避雷器の取付け金具を個別の寸法，形状とすることを
特徴とする避雷器を有する変電所。 - 【請求項７】ガス絶縁開閉装置を有する変電所におい
て、異なる材料組成の酸化亜鉛素子を組み込んだ複数の
避雷器を該ガス絶縁開閉装置内に分散して設けたことを
特徴とする避雷器を有する変電所。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04809295A JP3146910B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 避雷器を有する変電所 |
| US08/610,189 US5712756A (en) | 1995-03-08 | 1996-03-04 | Substation with surge arresters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04809295A JP3146910B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 避雷器を有する変電所 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251734A JPH08251734A (ja) | 1996-09-27 |
| JP3146910B2 true JP3146910B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=12793683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04809295A Expired - Fee Related JP3146910B2 (ja) | 1995-03-08 | 1995-03-08 | 避雷器を有する変電所 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5712756A (ja) |
| JP (1) | JP3146910B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10302210B4 (de) * | 2003-01-22 | 2011-09-22 | Abb Technology Ag | Gasisolierte Schaltanlage oder Komponente einer gasisolierten Schaltanlage, mit Freiluftdurchführung |
| CN101297452A (zh) * | 2005-09-14 | 2008-10-29 | 力特保险丝有限公司 | 充气式电涌放电器、激活化合物、点火条及相应方法 |
| CN101425353B (zh) * | 2008-12-10 | 2011-05-11 | 王国才 | 一种避雷器用无残压监测器 |
| WO2010066303A1 (en) | 2008-12-12 | 2010-06-17 | Abb Research Ltd | A system for transient overvoltage protection |
| CN102608400A (zh) * | 2012-04-01 | 2012-07-25 | 河南省电力公司驻马店供电公司 | 避雷器在线监测装置 |
| CN108228976B (zh) * | 2017-12-14 | 2021-04-16 | 山东电力工程咨询院有限公司 | 典型发电厂避雷器配置与绝缘配合的建模方法 |
| JP6973954B2 (ja) * | 2018-11-28 | 2021-12-01 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 直流遮断装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015127B2 (ja) * | 1980-04-07 | 1985-04-17 | 株式会社日立製作所 | 電圧非直線抵抗体およびその製法 |
| DE3566184D1 (en) * | 1984-06-22 | 1988-12-15 | Hitachi Ltd | Oxide resistor |
| DE3508030A1 (de) * | 1985-02-07 | 1986-08-07 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Verfahren zur herstellung eines ueberspannungsableiters unter verwendung eines aktiven widerstandskoerpers aus einem spannungsabhaengigen widerstandsmaterial auf zno-basis und danach hergestellter ueberspannungsableiter |
| US4681717A (en) * | 1986-02-19 | 1987-07-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for the chemical preparation of high-field ZnO varistors |
-
1995
- 1995-03-08 JP JP04809295A patent/JP3146910B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-04 US US08/610,189 patent/US5712756A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08251734A (ja) | 1996-09-27 |
| US5712756A (en) | 1998-01-27 |
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