DE1137792B - Control device for the regulation of the reactive power requirement in several equal stages - Google Patents
Control device for the regulation of the reactive power requirement in several equal stagesInfo
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Description
Regeleinrichtung für die Regelung des Blindleistungsbedarfes in mehreren gleichen Stufen Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für die Regelung des Blindleistungsbedarfs in mehreren gleichen Stufen, bestehend aus einer Zahl verschieden großer Kondensatorgruppen, die kleiner ist als die Zahl der erreichten Regelstufen und bei der die Schaltschütze der Kondensatorgruppen über Kontakte eines Regelschalters betätigt werden, die von einem blindlastabhängigen Ferraris-Meßwerk entsprechend dem gerade vorliegenden Lastzustand fortlaufend geschlossen bzw. geöffnet werden.Control device for regulating the reactive power requirement in several equal stages The invention relates to a control device for controlling the Reactive power requirement in several equal stages, consisting of a number different large capacitor groups, which is smaller than the number of control stages achieved and with the contactors of the capacitor groups via contacts of a control switch are actuated by a reactive load-dependent Ferraris measuring mechanism accordingly are continuously closed or opened according to the current load condition.
Regeleinrichtungen solcher Art werden deshalb gern verwendet, weil sie eine im Verhältnis zur Regelstufenzahl - die man oft wegen der Feinstufigkeit der Regelung möglichst groß wählt - kleine Zahl von zu schaltenden Kondensatoren benötigen, womit auch die dafür erforderliche Zahl von Schaltgeräten entsprechend klein und damit der Aufwand für die Erstellung und Erhaltung der Anlage in tragbaren Grenzen bleibt. Die größere Zahl von Regelstufen wird bei diesen Reglern dadurch erzielt, daß die einzelnen geschalteten Kondensatorgruppen verschieden groß gewählt und in unterschiedlichen Kombinationen jeweils so zusammengeschaltet werden, daß sie gerade den Kapazitätswert ergeben, der dem im betreffenden Zeitpunkt vorhandenen induktiven Blindlastwert zwecks seiner Kompensation im gewünschten Ausmaß möglichst nahe kommt.Control devices of this type are often used because one in relation to the number of control stages - which is often because of the fine stages the control selects as large as possible - small number of capacitors to be switched need, which also corresponds to the number of switching devices required for this small and thus the effort for the creation and maintenance of the plant in portable Limits remain. The larger number of control stages is achieved with these controllers achieved that the individual switched capacitor groups are selected to be of different sizes and are interconnected in different combinations so that they just result in the capacity value that is available at the relevant point in time inductive reactive load value for the purpose of its compensation to the desired extent if possible comes close.
Die Bildung solcher Schaltkombinationen von Kondensatorgruppen erfordert praktisch ihre zeitgleiche Zu- bzw. Abschaltung, wenn man im Netz unzuträgliche große und länger dauernde Spannungsveränderungen sowie Pendelungen beim Regelvorgang durch längere über- bzw. Unterkompensation vermeiden will. Diese Forderung erfüllen am besten jene Regler, die diese Umschaltung unter Zuhilfenahme von Relais vornehmen, weil diese mit ihren kurzen Eigenzeiten einen weitgehend genaueren Ablauf dieser Umschaltungen gewährleisten können als eine ausschließliche Steuerung durch Nocken.The formation of such switching combinations of capacitor groups requires practically their simultaneous connection and disconnection, if one is unsuitable in the network large and long-lasting voltage changes as well as fluctuations in the control process wants to avoid through longer over- or under-compensation. Fulfill this requirement ideally those controllers that make this switchover with the help of relays, because these, with their short proper times, have a largely more precise sequence of these Switching can be guaranteed as an exclusive control by cams.
Selbst Blindleistungsregler, die durch Nockenwellen betätigte Quecksilber-Kippschalter
zum Schalten der Kondensatorschütze benutzen, verwenden zur Erzielung der Schaltgenauigkeit
zusätzlich Relais, wie das Schaltschema Fig.1 eines in der Praxis anzutreffenden
Reglers zeigt, der mit drei Kondensatorengruppen, deren Kapazität im Verhältnis
I : 2 : 4 stehen, sieben Schaltstufen entsprechend dem nachstehend angegebenen Schaltprogramm
erzielt; Fig. 1 zeigt die Kontaktstellung, wenn die Regelschalter R1, R2 und R3
geschlossen sind.
Eine andere häufig verwendete Reglerart benutzt an Stelle der durch eine Nockenwelle gesteuerten Regelschalter besonders wegen der dann erforderlichen kleineren Drehmomente eine vom Blindlastwerk angetriebene Quecksilber-Ringröhre mit einer der gewünschten Zahl von Steuerstufen entsprechenden Anzahl von Steuerkontakten R1 bis R7, die durch das- Quecksilber bei der Ringröhrendrehung überbrückt oder geöffnet werden und so die Funktion der sonst verwendeten Quecksilber-Kippschalter übernehmen. Auch in diesem Falle wird die gleiche Zahl von Hilfsrelais benötigt, weil es sich lediglich um eine andere Form der Regelschalter handelt.Another commonly used type of regulator is used in place of the through a camshaft controlled control switch especially because of the then required smaller torques a mercury ring tube driven by the reactive load plant with a number of control contacts corresponding to the desired number of control levels R1 to R7, which are bridged by the mercury during the rotation of the ring tube or opened and so the function of the otherwise used mercury toggle switch take over. In this case, too, the same number of auxiliary relays is required, because it is just a different form of control switch.
Bei dem erfindungsgemäßen Regler werden diese Hilfsrelais eingespart und die erforderlichen Schaltkombinationen mit noch größerer Sicherheit und Zeitgenauigkeit, als das bei Hilfsrelais wegen der Zeitkonstante ihrer Wicklungen, ihrer abweichenden mechanischen Eigenschaften u. a. m. möglich ist, lediglich durch zusätzliche Verwendung von Hilfskontakten erzielt, die an den sowieso vorhandenen Kondensatorschützen angebracht und entsprechend dem geforderten Schaltprogramm von ihnen bewegt werden.These auxiliary relays are saved in the controller according to the invention and the required switching combinations with even greater security and timing accuracy, than that of auxiliary relays because of the time constant of their windings, their deviating ones mechanical properties i.a. m. is possible, only through additional use achieved by auxiliary contacts, which are attached to the capacitor contactors that are already present and moved by them according to the required switching program.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung besteht demnach darin, daß die für die Kondensatorgruppenkombination erforderliche Schaltreihenfolge der Kondensatorschützen allein unter Zuhilfenahme von Hilfsschaltern erzielt wird, die an den entsprechenden Kondensatorschützen befestigt sind und von diesen betätigt werden. Bei einer solchen Anordnung besteht neben der Ersparnis an Aufwendungen für die an Stelle der Hilfsschalter bisher üblichen Hilfsschütze außerdem die Gewähr dafür, daß der für die Kombination erforderliche Schaltablauf viel sicherer herbeigeführt wird, als wenn man ihn durch zusätzliche Hilfsschütze herbeiführt, weil diese durch Hängenbleiben oder ähnliche Fehler versagen können.The solution proposed according to the invention is therefore that the switching sequence of the capacitor contactors required for the capacitor group combination is achieved solely with the aid of auxiliary switches connected to the corresponding Capacitor contactors are attached and operated by them. With such a Arrangement exists in addition to the savings in expenses for the instead of the auxiliary switch hitherto customary auxiliary contactors also ensure that the for the combination required switching sequence is brought about much more safely than when you put it through brings about additional contactor relays because they get stuck or similar Failure can fail.
Es sind bereits Regeleinrichtungen bekannt, die aber mit je einem Einschalt- und Ausschalt-Blindstromrelais arbeiten und die für jede Regelstufe zusätzlich noch zwei Zeitrelais benötigen, um Blindstromstöße unwirksam zu machen. Bei ihnen wird die elektrische Verriegelung für die nacheinander zu bewerkstelligende Zu- und Abschaltung etwa gleich großer Kondensatorbatterien durch Hilfskontakte gewährleistet, die an den Kondensatorschützen befestigt sind. Bei den viel häufiger verwendeten, weil einfacheren automatischen Kompensationsanlagen mit einem Blindstromregler, der allein durch ein einziges Ferraris-Blindlastmeßwerk sowohl die Einschaltung als auch Ausschaltung der einzelnen Kornpensationsstufen mit der erforderlichen Zeitverzögerung über einen Regelschalter mit fortlaufend schließenden bzw. öffnenden Kontakten vornimmt, ist die erfindungsgemäße Anordnung für die Kombinationsschaltung verschieden großer Kondensatorgruppen auch von Spezialfirmen nicht angewendet worden, selbst wenn Regler, Schütze und Zubehör in einem Gehäuse zusammengefaßt waren, so daß die Steuerleitungen zwischen Schützen-Hilfskontakten und den Kontakten des fortlaufend schließenden bzw. öffnenden Reglerschalters sehr kurz ausfallen und damit die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung besonders angebracht ist.There are already control devices known, but each with one Switch-on and switch-off reactive current relays work and those for each control stage in addition still need two timing relays to make reactive current surges ineffective. With you the electrical interlocking for the one after the other to be accomplished and disconnection of approximately the same size capacitor banks ensured by auxiliary contacts, which are attached to the capacitor contactors. With the much more commonly used, because simpler automatic compensation systems with a reactive current regulator, which is switched on by a single Ferraris blind load measuring mechanism as well as elimination of the individual compensation levels with the required Time delay via a control switch with continuously closing or opening Making contacts is the inventive arrangement for the combination circuit different sized capacitor groups have not been used, even by specialist companies, even if controllers, contactors and accessories were combined in one housing, so that the control lines between contactor auxiliary contacts and the contacts of the continuous closing or opening controller switch and thus the application the arrangement according to the invention is particularly appropriate.
Das Schaltbild einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung mit Quecksilber-Ringröhre, aber sonst für die gleichen Verhältnisse, wie sie der Regeleinrichtung nach Schaltbild Fig. 1 zugrunde liegen, zeigt Fig. 2. Darin sind mit R1, R2 usf. die einzelnen Steuerkontakte einer Quecksilber-Ringröhre bezeichnet, während die an den Kondensatorschützen befestigten Hilfskontakte die Bezeichnung ö mit dem Index des zugeordneten Kondensatorschützes Schi bis Sch, tragen, weil es sich um Kontakte handelt, die öffnen, wenn die KondensatorschützeSchi bis Sch,, an denen sie befestigt sind, anziehen; der Index von Ö gibt also an, von welchem der drei Kondensatorschütze die betreffenden Hilfskontakte geöffnet bzw. geschlossen werden.The circuit diagram of a control device according to the invention with a mercury ring tube, but otherwise for the same conditions as the control device according to the circuit diagram in FIG. 1 is based on, is shown in FIG. 2. donut called while attached to the capacitor contactors auxiliary contacts ö the name with the index of the associated capacitor contactor ski to Sch, wear because they are contacts that open when the contactors ski to Sch ,, to which they are attached attract; the index of Ö indicates which of the three capacitor contactors will open or close the relevant auxiliary contacts.
In Fig. 2 ist beispielsweise der Schaltzustand gezeichnet, wie er sich ergibt, wenn das Blindlastmeßwerk die Steuerkontakte R1 bis R3 geschlossen hat. Die Hilfskontakte Ö2 und Ö, an den Kondensatorschützen Sch, und Sch, belassen in diesem Falle nur den Schützspulen von Schi und Sch2 die Betätigungsspannung, so daß nur ihre Hauptkontakte K1 und K_, geschlossen sind, während die Spule vom Schütz Schi noch spannungslos bleibt, so daß in dieser Schaltstellung die Kondensatorgruppen C1 und C2 eingeschaltet und die Gruppe C, ausgeschaltet bleibt. Es ergibt sich also bei dieser Stellung der Quecksilber-Ringröhre ein Kapazitätswert entsprechend der Größe der Summenkapazität von C1 und C2. Schließt das Blindlastmeßwerk z. B. auch R4, weil die Summenkapazität von C1 und C2 für die Kompensation noch nicht genügend, so kommt die Schützenspule von Sch, Spannung, zieht an, das Schütz schließt seine Hauptkontakte K, und öffnet im beabsichtigten Zeitpunkt alle Hilfskontakte Ö,, so daß die Schützspulen von Schi und Sch2 im beabsichtigten Zeitpunkt spannungslos werden. Es ergeben sich also, wie mit diesen beiden Beispielen angedeutet werden soll, mit der erfindungsgemäßen Schaltung auch die Kapazitätswerte laut Tabelle, wenn jeweils die in ihrer ersten Spalte angegebenen Regelschalter geschlossen sind, ohne die drei Hilfsrelais H1, H2, H3, wie sie in der Anordnung nach Fig. 1 benötigt werden. Die Schaltgenauigkeit ist dabei noch größer, weil die Schaltzeitungenauigkeiten und andere Fehlermöglichkeiten, die in den dort zwischengeschalteten Relais liegen, wegfallen.In Fig. 2, for example, the switching state is drawn as it results when the reactive load measuring mechanism has closed the control contacts R1 to R3. The auxiliary contacts Ö2 and Ö on the capacitor contactors Sch, and Sch, in this case only leave the actuating voltage to the contactor coils of Schi and Sch2, so that only their main contacts K1 and K_ are closed, while the coil of the contactor Schi remains de-energized, so that in this switch position the capacitor groups C1 and C2 are switched on and the group C remains switched off. In this position of the mercury ring tube there is a capacitance value corresponding to the size of the total capacitance of C1 and C2. Closes the blind load meter z. B. also R4, because the total capacitance of C1 and C2 is not yet sufficient for the compensation, the contactor coil comes from Sch, voltage, picks up, the contactor closes its main contacts K, and opens all auxiliary contacts Ö at the intended time, so that the contactor coils of Schi and Sch2 are de-energized at the intended time. As is to be indicated with these two examples, the capacitance values according to the table also result with the circuit according to the invention when the control switches specified in their first column are closed, without the three auxiliary relays H1, H2, H3, as shown in FIG Arrangement according to Fig. 1 are required. The switching accuracy is even greater because the switching timing inaccuracies and other possible errors that lie in the relays connected there are eliminated.
Die zum Betätigen der Regelschalter R1 usw. verwendeten Blindlastmeßwerke haben ein verhältnismäßig kleines Drehmoment, so daß man besonders bei größerer Regelstufenzahl mit ihren vielen Regelschaltern bestrebt sein muß, Regelschalter zu verwenden, die nur kleine mechanische Kräfte zu ihrem Ein- und Ausschalten benötigen. Dies führt zu Schaltern mit kleinen Abmessungen und den damit verbundenen kleinen elektrischen Schaltleistungen, die oft nicht mehr zur einwandfreien direkten Ab- und Zuschaltung der meist nicht unbedeutenden induktiven Spulenströme der Kondensatorschützen ausreichen. Das ist der Grund, warum man die Kondensatorschütze manchmal nicht direkt über die Kontakte der Regelschalter, sondern mittelbar über kleine Zwischenschütze, die nur kleine Spulenströme benötigen, arbeiten läßt. In einem solchen Falle übernehmen beispielsweise rein schaltungsmäßig die Kondensatorschütze Schi bis Sch, in Fig. 2 die Funktion solcher Zwischenschütze, deren leistungsfähige Kontakte K, bis K3 dann die größeren Spulenströme der Kondensatorschütze zuverlässig schalten können, wobei die an den Zwischenschützen angebrachten Hilfskontakte die gleiche Wirkungsweise haben wie vorher an den Kondensatorschützen. Man kann aber bei Anwendung solcher Zwischenschütze die Hilfskontakte auch an den von ihnen geschalteten Kondensatorschützen anbringen. Auch bei einer solchen Zwischenschützanordnung werden beispielsweise drei Hilfsrelais eingespart, wie der Vergleich der Schaltbilder Fig. 1 und 2 erkennen läßt.The reactive load meters used to operate the control switch R1 etc. have a relatively small torque, so that one must strive to use control switches that only need small mechanical forces to switch them on and off, especially with a larger number of control stages with their many control switches. This leads to switches with small dimensions and the associated low electrical switching capacities, which are often no longer sufficient for the correct direct disconnection and connection of the mostly not insignificant inductive coil currents of the capacitor contactors. That is the reason why the capacitor contactors are sometimes not made to work directly via the contacts of the control switch, but indirectly via small intermediate contactors that only require small coil currents. In such a case, for example, the capacitor contactors Schi to Sch, in Fig. 2, take over the function of those intermediate contactors whose powerful contacts K to K3 can then reliably switch the larger coil currents of the capacitor contactors, with the auxiliary contacts attached to the intermediate contactors having the same mode of operation as before on the capacitor contactors. However, when using such intermediate contactors, the auxiliary contacts can also be attached to the capacitor contactors they switch. With such an intermediate contactor arrangement, for example, three auxiliary relays are saved, as can be seen by comparing the circuit diagrams in FIGS. 1 and 2.
Man kann nach diesem Prinzip auch Regler bauen, die mit vier Kondensatorgruppen im Verhältnis 1 : 2 : 3 : 6 zwölf Regelstufen oder mit vier Kondensatorgruppen 1:2:4:8 fünfzehn Regelstufen u. ä. m. ergeben.You can also use this principle to build regulators with four capacitor groups in a ratio of 1: 2: 3: 6 twelve control stages or with four capacitor groups 1: 2: 4: 8 fifteen control levels and the like.
Die Regler sind manchmal im Betrieb Erschütterungen ausgesetzt, die Schwankungen der Oberfläche des Quecksilbers bewirken können, das in der Ringröhre verwendet wird. Solche Schwankungen können in gewissen Reg lerstellungen unliebsame Flattererscheinungen an den Schützen auslösen. Um sie zu verhindern, werden die Kontakte der Quecksilberschaltröhre amalgamiert, was bewirkt, daß das Quecksilber, wenn es beim Schwanken seiner Oberfläche den Kontakt einmal berührt hat, an ihm trotz der Erschütterungen haftenbleibt.The controllers are sometimes exposed to vibrations during operation Fluctuations in the surface area of the mercury can cause the in the annulus is used. Such fluctuations can be unpleasant in certain regulator settings Trigger flutter phenomena on the shooter. To prevent them, the Contacts of the mercury interrupter amalgamated, which causes the mercury, if it has touched the contact once while its surface swayed, on him sticks despite the vibrations.
Besonders bei großen Kondensatorleistungen kann nach einem Netzspannungsausfall die plötzliche Wiederkehr der Netzspannung bei einer Reglerstellung auf höherer Stufenzahl starke kapazitive Einschaltstromstöße und starke Überkompensation zur Folge haben.Especially with large capacitors, it can happen after a mains voltage failure the sudden return of the mains voltage when the controller is set to a higher value Number of stages strong capacitive inrush currents and strong overcompensation for Have consequence.
Für solche Fälle wird der Regler mit einem an Netzspannung liegenden Nullspannungsrelais versehen, wobei erfindungsgemäß bei Netzspannungsausfall über dessen Kontakte einerseits die Betätigungsstromkreise der Kondensatorenschütze so lange unterbrochen werden und andererseits über weitere Kontakte dieses Relais der Antriebsstromkreis für das Blindlastmeßwerk so umgeschaltet wird, daß sein normaler Drehsinn umgekehrt bleibt, bis nach Wiederkehr der Netzspannung und nach Einschaltung von Verbrauchern eine Rückdrehung des Regelschalters in die Ausgangsstellung erfolgt ist.For such cases, the controller is connected to a mains voltage Provided zero voltage relay, according to the invention in the event of a power failure over whose contacts on the one hand the actuating circuits of the capacitor contactors so be interrupted for a long time and on the other hand via other contacts of this relay Drive circuit for the reactive load meter is switched so that its normal Direction of rotation remains reversed until the mains voltage returns and after switching on Consumers turn the control switch back to the starting position is.
Eine solche Nullspannungsvorrichtung ist beispielsweise in dem mit Strichpunkten umrandeten Teil des Schaltschemas nach Fig. 2 dargestellt. Das Relais N dieser Vorrichtung bewirkt beim Ausfall der Netzspunnung mittels der beiden Umschaltekontakte UN die Umkehr des Meßwerkdrehsinnes und gleichzeitig durch die sich dann öffnenden Schließer SN, daß das Relais N und damit die Kondensatorschütze Sch, mit Sch, so lange auch bei Wiederkehr der Netzspannung nicht anziehen können, bis der Regler in die Nullstellung zurückgedreht ist. Bis dahin bleiben nach Wiederkehr der Netzspannung induktive Verbraucher unkompensiert, so daß das Meßwerk die Ringröhre wegen der vorher erfolgten Umschaltung seines Drehsinnes in die Nullage zurückdreht. Das Kriterium dafür, daß diese erreicht wurde, ist die öffnung des Steuerkontaktes R, der Röhre, wobei die Spule des Relais n spannungslos wird. Damit schließt sich dann dessen Öffner Ö", die Spule von N wird erregt, deren Kontakte SN geschlossen und der Umschalter UN auf normalen Drehsinn gestellt; die Spule von N bleibt auch dann ständig erregt, wenn die Spule des Relais n beim fortschreitenden Regelvorgang wieder Spannung bekommt und dadurch Ö" öffnet, da SN so lange als Haltekontakt für N wirkt, bis die Netzspannung wieder ausfällt.Such a zero-voltage device is shown, for example, in the part of the circuit diagram according to FIG. If the mains voltage fails, the relay N of this device reverses the direction of rotation of the measuring mechanism by means of the two changeover contacts UN and, at the same time, by means of the normally open contacts SN, that the relay N and thus the capacitor contactors Sch, with Sch, will not do so long even when the mains voltage returns tighten until the regulator is turned back to the zero position. Until then, after the return of the mains voltage, inductive loads remain uncompensated, so that the measuring mechanism turns the ring tube back into the zero position because of the previous switchover of its direction of rotation. The criterion that this has been achieved is the opening of the control contact R, the tube, whereby the coil of the relay n is de-energized. This then closes its NC contact Ö ", the coil of N is excited, its contacts SN closed and the changeover switch UN set to normal direction of rotation; the coil of N remains energized even if the coil of relay n is energized again as the control process progresses gets and thereby Ö "opens, since SN acts as a holding contact for N until the mains voltage fails again.
Es kann zur Erfüllung des gleichen Zweckes der Regler erfindungsgemäß so ausgerüstet sein, daß eine oder mehrere Kondensatorgruppen durch ein oder mehrere Relais bei Ausfall der Netzspannung sofort abgeschaltet werden und nach Wiederkehr der Spannung mittels einer Verzögerungseinrichtung die Zugschaltung erst dann erfolgt, wenn eine gewünschte Zeit verstrichen ist. Eine solche Schaltanordnung ist beispielsweise in dem mit Strichen abgegrenzten Teil des Schaltbildes der Fig.2 gezeigt. Die Kontakte dieser Relais unterbrechen beim Ausfall der Netzspannung die Steuerspulenstromkreise eines oder mehrerer Kondensatorschütze sofort und halten diesen Zustand auch bei Wiederkehr der Spannung durch eine Verzögerungseinrichtung am Relais so lange aufrecht, bis angenommen werden kann, daß die Netzspannung wiedergekehrt ist und Blindlastverbraucher eingeschaltet wurden, so daß es wünschenswert ist, die Kondensatoren durch die Verzögerungsrelais wieder zuschalten zu lassen, ohne daß zu befürchten ist, daß eine nennenswerte längere Überkompensation erfolgt, weil der Regelvorgang dann sofort wieder einsetzt.The regulator according to the invention can serve the same purpose be equipped so that one or more capacitor groups by one or more Relays are switched off immediately in the event of a mains voltage failure and when it returns the tension by means of a delay device, the train circuit only takes place, when a desired time has passed. Such a switching arrangement is, for example shown in the part of the circuit diagram of FIG. 2 delimited by dashes. The contacts these relays interrupt the control coil circuits in the event of a mains voltage failure one or more capacitor contactors immediately and maintain this state The voltage is restored by a delay device on the relay for as long as until it can be assumed that the mains voltage has returned and reactive load consumers have been switched on, so it is desirable to switch the capacitors through the delay relays to be switched on again without fear of a noticeably longer Overcompensation takes place because the control process then starts again immediately.
Claims (1)
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1957
- 1957-04-26 DE DED25492A patent/DE1137792B/en active Pending
- 1957-09-02 GB GB27537/57A patent/GB832413A/en not_active Expired
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Also Published As
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GB832413A (en) | 1960-04-13 |
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