JP3078928B2 - 零相電圧検出装置 - Google Patents
零相電圧検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、三相電線路の事故発
生を検出する零相電圧検出装置に関するものである。
生を検出する零相電圧検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】三相の配電線電路では、各所に線路事故
の発見や故障区間を切り離すために監視装置を設けて、
電路の電流や電圧あるいはその零相成分を検出してい
る。この内零相電圧の検出装置として、例えば、電線あ
るいは線路機器の導体に近接して零相検出部を設け、こ
の電圧検出部により検出される各電圧を合成して零相電
圧となし、この零相電圧を監視装置内に設置した信号制
御部へ入力するようにして、電流や電圧及びこれらの零
相成分の諸データに基づき電路の開閉などを制御するよ
うに構成されている。
の発見や故障区間を切り離すために監視装置を設けて、
電路の電流や電圧あるいはその零相成分を検出してい
る。この内零相電圧の検出装置として、例えば、電線あ
るいは線路機器の導体に近接して零相検出部を設け、こ
の電圧検出部により検出される各電圧を合成して零相電
圧となし、この零相電圧を監視装置内に設置した信号制
御部へ入力するようにして、電流や電圧及びこれらの零
相成分の諸データに基づき電路の開閉などを制御するよ
うに構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】平常の零相電圧は、電
路の各相が平衡しているので零の値を示している。しか
し、万一零相電圧検出装置に故障を生じていても、信号
制御部ではやはり零の値を示すことになるため、この故
障を発見することができない。このため、電源電圧等を
模擬的に印加して、事故時に信号制御部が正常に作動す
ることを確認するなどの、点検作業が必要とされてい
た。
路の各相が平衡しているので零の値を示している。しか
し、万一零相電圧検出装置に故障を生じていても、信号
制御部ではやはり零の値を示すことになるため、この故
障を発見することができない。このため、電源電圧等を
模擬的に印加して、事故時に信号制御部が正常に作動す
ることを確認するなどの、点検作業が必要とされてい
た。
【０００４】この発明は、平常状態の下で点検作業を容
易に行なうことができる零相電圧検出装置とすることを
目的としている。
易に行なうことができる零相電圧検出装置とすることを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、電圧検出部は、各相の導体の周囲にそれぞれ設け
られた分圧電極と、その分圧電極に並列に設けられて接
地されたコンデンサと、その分圧電極により分担された
各分担電圧を検出する電圧センサヘッドとからなり、三
相電路の少なくともいずれか一相の電圧検出部に、外部
スイッチにより接離可能とした点検用コンデンサ部を前
記コンデンサと並列に設けている。
めに、電圧検出部は、各相の導体の周囲にそれぞれ設け
られた分圧電極と、その分圧電極に並列に設けられて接
地されたコンデンサと、その分圧電極により分担された
各分担電圧を検出する電圧センサヘッドとからなり、三
相電路の少なくともいずれか一相の電圧検出部に、外部
スイッチにより接離可能とした点検用コンデンサ部を前
記コンデンサと並列に設けている。
【０００６】
【作用】電圧検出部に、各相の導体の周囲にそれぞれ分
圧電極が設けられて、導体に印加された電圧が分圧され
る。その分圧電極は接地されたコンデンサが並列に設け
られて、分担された各分担電圧が電圧センサヘッドによ
り検出される。この各電圧センサヘッドにより検出され
た各電圧信号は信号合成部により合成されて零相電圧信
号となる。
圧電極が設けられて、導体に印加された電圧が分圧され
る。その分圧電極は接地されたコンデンサが並列に設け
られて、分担された各分担電圧が電圧センサヘッドによ
り検出される。この各電圧センサヘッドにより検出され
た各電圧信号は信号合成部により合成されて零相電圧信
号となる。
【０００７】零相電圧信号は、平常時には三相が均衡状
態にあるため出力されない。また、地絡事故が発生する
と地絡を起こした導体に印加される電圧の位相がずれ、
事故電圧信号が出力される。
態にあるため出力されない。また、地絡事故が発生する
と地絡を起こした導体に印加される電圧の位相がずれ、
事故電圧信号が出力される。
【０００８】点検の際には、いずれか一相の電圧検出部
に接続された点検用コンデンサ部の外部スイッチを閉作
動すると、コンデンサと並列に設けられている点検用コ
ンデンサ部が接続されて、この一相の静電容量のみが増
加する。このため、この一相の電圧と他の相の電圧との
間に不均衡を生じ、合成された零相電圧が発生して信号
を出力するので、零相電圧検出装置が正常に機能してい
ることを点検することができる。
に接続された点検用コンデンサ部の外部スイッチを閉作
動すると、コンデンサと並列に設けられている点検用コ
ンデンサ部が接続されて、この一相の静電容量のみが増
加する。このため、この一相の電圧と他の相の電圧との
間に不均衡を生じ、合成された零相電圧が発生して信号
を出力するので、零相電圧検出装置が正常に機能してい
ることを点検することができる。
【０００９】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明による作用に加えて、分圧電極、電圧センサヘッド、
コンデンサ及び点検用コンデンサがケースに一体的に取
付けているので、容易に電路へ取付けることができる。
明による作用に加えて、分圧電極、電圧センサヘッド、
コンデンサ及び点検用コンデンサがケースに一体的に取
付けているので、容易に電路へ取付けることができる。
【００１０】
【発明の効果】この発明では、電圧検出部は、各相の導
体の周囲にそれぞれ設けられた分圧電極と、その分圧電
極に並列に設けられて接地されたコンデンサと、その分
圧電極により分担された各分担電圧を検出する電圧セン
サヘッドとからなり、三相電路の少なくともいずれか一
相の電圧検出部に、外部スイッチにより接離可能とした
点検用コンデンサ部をコンデンサと並列に設けているの
で、平常状態のままで容易に点検することのできる零相
電圧検出装置とすることができる。
体の周囲にそれぞれ設けられた分圧電極と、その分圧電
極に並列に設けられて接地されたコンデンサと、その分
圧電極により分担された各分担電圧を検出する電圧セン
サヘッドとからなり、三相電路の少なくともいずれか一
相の電圧検出部に、外部スイッチにより接離可能とした
点検用コンデンサ部をコンデンサと並列に設けているの
で、平常状態のままで容易に点検することのできる零相
電圧検出装置とすることができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の零相電圧検出装置を配電線
路の開閉器１に取付けた例について詳細に説明する。図
２に示すように、開閉器１は吊下金具２が電柱の腕金３
のフック金具４に引っかけられて吊り下げ設置されてい
る。この開閉器１の本体ケース５の各両側の外殻には三
相電路の各導体Ｕ，Ｖ，Ｗを引き込むブッシング６がそ
れぞれ取付けられている。この各導体Ｕ，Ｖ，Ｗは図示
しない開閉端子に接続されて電路の開閉を行うようにさ
れている。
路の開閉器１に取付けた例について詳細に説明する。図
２に示すように、開閉器１は吊下金具２が電柱の腕金３
のフック金具４に引っかけられて吊り下げ設置されてい
る。この開閉器１の本体ケース５の各両側の外殻には三
相電路の各導体Ｕ，Ｖ，Ｗを引き込むブッシング６がそ
れぞれ取付けられている。この各導体Ｕ，Ｖ，Ｗは図示
しない開閉端子に接続されて電路の開閉を行うようにさ
れている。
【００１２】また、本体ケース５の一側部には制御ボッ
クス７が設けられていて、開閉端子の開閉操作を行う開
閉操作機構８と、この開閉を制御する開閉制御機構９が
収納されている。また制御ボックス７の外側には開閉操
作機構８を手動により操作する操作軸１０に手動操作レ
バー１１が設けられ、開閉端子の開閉が可能とされてい
る。また、制御ボックス７の底部には電気コネクタ１２
により気密状態に信号線１３が引出されている。この信
号線１３は図示しない信号制御部に接続されていて、そ
の駆動信号に基づいて開閉操作機構８を駆動して電路の
開閉を行うようにされている。
クス７が設けられていて、開閉端子の開閉操作を行う開
閉操作機構８と、この開閉を制御する開閉制御機構９が
収納されている。また制御ボックス７の外側には開閉操
作機構８を手動により操作する操作軸１０に手動操作レ
バー１１が設けられ、開閉端子の開閉が可能とされてい
る。また、制御ボックス７の底部には電気コネクタ１２
により気密状態に信号線１３が引出されている。この信
号線１３は図示しない信号制御部に接続されていて、そ
の駆動信号に基づいて開閉操作機構８を駆動して電路の
開閉を行うようにされている。
【００１３】本体ケース５の内側には各ブッシング６を
挿通して電流検出部及び電圧検出部１４を取付けたケー
ス１５がそれぞれ取付けられている。このケース１５に
は必要な部品が一体的に取付けられ、外縁に形成された
取付フランジ１６を金属製の取付ネジ１７により本体ケ
ース５に取付られている（図３参照）。このケース１５
は各相ともほぼ同一構成とされており、図２において、
右側のケース１５ａのみに後述する点検用コンデンサ部
４６が付加された構成とされている。以下右側のケース
１５ａについて説明する。
挿通して電流検出部及び電圧検出部１４を取付けたケー
ス１５がそれぞれ取付けられている。このケース１５に
は必要な部品が一体的に取付けられ、外縁に形成された
取付フランジ１６を金属製の取付ネジ１７により本体ケ
ース５に取付られている（図３参照）。このケース１５
は各相ともほぼ同一構成とされており、図２において、
右側のケース１５ａのみに後述する点検用コンデンサ部
４６が付加された構成とされている。以下右側のケース
１５ａについて説明する。
【００１４】薄い円筒形状に形成されたケース１５ａは
図３に示すように、内側壁２０により形成された中空部
２１にブッシング６を嵌挿して取付けられている。内側
壁２０の外側には外側壁２２が同心状に設けられ、内側
壁２０と外側壁２２との間に環状の収納溝２３が形成さ
れている。この収納溝２３の下方は開放され、連続して
取付板部２４が延長して設けられている。
図３に示すように、内側壁２０により形成された中空部
２１にブッシング６を嵌挿して取付けられている。内側
壁２０の外側には外側壁２２が同心状に設けられ、内側
壁２０と外側壁２２との間に環状の収納溝２３が形成さ
れている。この収納溝２３の下方は開放され、連続して
取付板部２４が延長して設けられている。
【００１５】このケース１５ａの電流検出部について説
明すると、収納溝２３内には断面方形とされ、環状の磁
性体のコア２５が収納されている。このコア２５は下部
で切り欠かかれて間隙２６が設けられている。この間隙
２６内に磁界センサヘッド２７の頭部が挿入されて、ク
ランプ２８によりネジ止めされている。磁界センサヘッ
ド２７はその頭部に検出部が内蔵され、導体Ｗに流れる
電流による磁界の変化を検出し、その強さに比例した光
信号に変換する。そして変換された光信号を光ファイバ
３０により本体ケース５の底部に取付けられた光コネク
タ３１を介して電柱の中間部に付設されている後記信号
発生・処理部５０に接続されている。この実施例ではコ
ア２５がブッシング６の軸中心に配置された導体Ｗと同
心状に配置され、また、頭部が他相の導体Ｕ，Ｖによる
磁界の影響を受ないように間隙２６内に挿入されている
ので、精度よく電流の変化を検出することができる。ま
た、検出された電流信号は光信号に変換されるので、外
界の誘導を受けること無く精度よく伝送される。
明すると、収納溝２３内には断面方形とされ、環状の磁
性体のコア２５が収納されている。このコア２５は下部
で切り欠かかれて間隙２６が設けられている。この間隙
２６内に磁界センサヘッド２７の頭部が挿入されて、ク
ランプ２８によりネジ止めされている。磁界センサヘッ
ド２７はその頭部に検出部が内蔵され、導体Ｗに流れる
電流による磁界の変化を検出し、その強さに比例した光
信号に変換する。そして変換された光信号を光ファイバ
３０により本体ケース５の底部に取付けられた光コネク
タ３１を介して電柱の中間部に付設されている後記信号
発生・処理部５０に接続されている。この実施例ではコ
ア２５がブッシング６の軸中心に配置された導体Ｗと同
心状に配置され、また、頭部が他相の導体Ｕ，Ｖによる
磁界の影響を受ないように間隙２６内に挿入されている
ので、精度よく電流の変化を検出することができる。ま
た、検出された電流信号は光信号に変換されるので、外
界の誘導を受けること無く精度よく伝送される。
【００１６】ケース１５ａの電圧検出部１４について説
明すると、コア２５が収納された収納溝２３内には内側
壁２０に沿って帯状の薄板からなる分圧電極３６がルー
プ状に配設され、また外側壁２２に沿ってやはり帯状の
薄板からなる接地電極３７がループ状に配設されてい
る。接地電極３７の端部では金属製の取付ネジ３８によ
り取付けられ、この取付ネジ３８と取付フランジ１６と
の間をアース線３９により接続されて接地されている。
このため、分圧電極３６と接地電極３７とがコア２５を
挟んで所定間隙で対向配置されることになり、導体Ｗに
印加される電圧を精度よく分圧可能とされている。な
お、収納溝２３内には前記コア２５、分圧電極３６、接
地電極３７が配設された状態で図示しないモールド体に
より充填被覆されている。
明すると、コア２５が収納された収納溝２３内には内側
壁２０に沿って帯状の薄板からなる分圧電極３６がルー
プ状に配設され、また外側壁２２に沿ってやはり帯状の
薄板からなる接地電極３７がループ状に配設されてい
る。接地電極３７の端部では金属製の取付ネジ３８によ
り取付けられ、この取付ネジ３８と取付フランジ１６と
の間をアース線３９により接続されて接地されている。
このため、分圧電極３６と接地電極３７とがコア２５を
挟んで所定間隙で対向配置されることになり、導体Ｗに
印加される電圧を精度よく分圧可能とされている。な
お、収納溝２３内には前記コア２５、分圧電極３６、接
地電極３７が配設された状態で図示しないモールド体に
より充填被覆されている。
【００１７】分圧電極３６の接続端子４０は取付板部２
４方向に延長され、リード線４１により静電容量Ｃ１の
容量補正用のコンデンサ４２の一端を介して電圧センサ
ヘッド４３に接続されている。また、接地電極３７の一
端部に接続されたリード線４４によりコンデンサ４２の
他端を介して電圧センサヘッド４３に結線されている。
そして電圧センサヘッド４３は分圧電極３６と接地電極
３７との間に生じる静電容量Ｃ１により分圧される線路
電圧をポッケルス素子により光信号に変換するように構
成されている。この光信号は光ファイバ４５により本体
ケース５の底部に取付けられた光コネクタ３１を介して
信号発生・処理部５０に接続されている。
４方向に延長され、リード線４１により静電容量Ｃ１の
容量補正用のコンデンサ４２の一端を介して電圧センサ
ヘッド４３に接続されている。また、接地電極３７の一
端部に接続されたリード線４４によりコンデンサ４２の
他端を介して電圧センサヘッド４３に結線されている。
そして電圧センサヘッド４３は分圧電極３６と接地電極
３７との間に生じる静電容量Ｃ１により分圧される線路
電圧をポッケルス素子により光信号に変換するように構
成されている。この光信号は光ファイバ４５により本体
ケース５の底部に取付けられた光コネクタ３１を介して
信号発生・処理部５０に接続されている。
【００１８】また、この右側の電圧検出部１４にのみ、
コンデンサ４２に並列に点検用コンデンサ部４６が設け
られている。この点検用コンデンサ部４６にはコンデン
サ４２の静電容量Ｃ１と同じ静電容量の点検用コンデン
サ４６ａと、常開のリレースイッチ４７が接続されてい
る。このリレースイッチ４７は外部スイッチＳｗの開閉
動作により開閉作動させて、点検用コンデンサ部４６を
コンデンサ４２に接続させることができる。
コンデンサ４２に並列に点検用コンデンサ部４６が設け
られている。この点検用コンデンサ部４６にはコンデン
サ４２の静電容量Ｃ１と同じ静電容量の点検用コンデン
サ４６ａと、常開のリレースイッチ４７が接続されてい
る。このリレースイッチ４７は外部スイッチＳｗの開閉
動作により開閉作動させて、点検用コンデンサ部４６を
コンデンサ４２に接続させることができる。
【００１９】また、図１に示すように、電圧センサヘッ
ド４３を作動させるための信号発生・処理部５０が電柱
の中間部に付設されたボックス（図示しない。）内に設
置されている。この信号発生・処理部５０には駆動電源
５１により駆動する発光モジュール５２が設けられ、こ
の発光により電圧センサヘッド４３により偏光された光
信号を受光して電気信号に変換する受光モジュール５４
が設けられている。この変換された電気信号は補正増幅
部５５により補正・増幅された後、信号合成部５６によ
りベクトル合成され、零相電圧の信号を信号線５７によ
り図示しない信号制御部に伝送して表示する。
ド４３を作動させるための信号発生・処理部５０が電柱
の中間部に付設されたボックス（図示しない。）内に設
置されている。この信号発生・処理部５０には駆動電源
５１により駆動する発光モジュール５２が設けられ、こ
の発光により電圧センサヘッド４３により偏光された光
信号を受光して電気信号に変換する受光モジュール５４
が設けられている。この変換された電気信号は補正増幅
部５５により補正・増幅された後、信号合成部５６によ
りベクトル合成され、零相電圧の信号を信号線５７によ
り図示しない信号制御部に伝送して表示する。
【００２０】次にこの実施例の作用について説明する。
【００２１】通常状態では、各駆動電源５１により、各
発光モデュール５２が発光し、入力光を各電圧センサヘ
ッド４３へ供給する。そして電圧センサヘッド４３内の
ポッケルス素子により分圧電極３６に基づく分担電圧に
応じて偏光された光信号が受光モジュール５４に伝達さ
れ、電気信号に変換された後補正増幅部５５により信号
合成部５６に伝達される。正常時においては三相電路の
各相の電圧が平衡しているので補正増幅された各相の電
圧の合成された電圧（零相電圧）は零となる。このた
め、信号制御部では信号線５７により伝送された零相電
圧信号０が検出される。
発光モデュール５２が発光し、入力光を各電圧センサヘ
ッド４３へ供給する。そして電圧センサヘッド４３内の
ポッケルス素子により分圧電極３６に基づく分担電圧に
応じて偏光された光信号が受光モジュール５４に伝達さ
れ、電気信号に変換された後補正増幅部５５により信号
合成部５６に伝達される。正常時においては三相電路の
各相の電圧が平衡しているので補正増幅された各相の電
圧の合成された電圧（零相電圧）は零となる。このた
め、信号制御部では信号線５７により伝送された零相電
圧信号０が検出される。
【００２２】地絡事故が発生すると、各相の電圧の平衡
状態が崩れて信号合成部５６により合成された零相電圧
が信号制御部へ出力される。この零相電圧の値に基づき
地絡事故が検知される。また、この零相電圧の他、各相
の電圧、電流信号等を総合して、事故発生と判断した場
合には、開閉操作機構８を駆動する信号を発生して、開
閉器１により電路が開放される。
状態が崩れて信号合成部５６により合成された零相電圧
が信号制御部へ出力される。この零相電圧の値に基づき
地絡事故が検知される。また、この零相電圧の他、各相
の電圧、電流信号等を総合して、事故発生と判断した場
合には、開閉操作機構８を駆動する信号を発生して、開
閉器１により電路が開放される。
【００２３】さて、上述した作用を行わせるにはこの信
号発生・処理部５０や信号線５７などの系統が健全状態
に保たれている必要がある。この点検をするには、外部
スイッチＳｗを閉作動する。これによりリレースイッチ
４７が閉じ、導体Ｗの電圧検出部１４の一相だけの静電
容量が変動する。この実施例では、点検用コンデンサ４
６ａの静電容量Ｃ２はコンデンサ４２の静電容量Ｃ１と
等しくされているので、検出される電圧Ｖ2は各相にお
ける当初の検出電圧Ｖ1に対してＶ2＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ
２）・Ｖ1の関係になり、三相電圧のベクトル合成によ
り０．５Ｖ1の零相電圧が発生する。このため、各相の
平衡状態が崩れ、模擬的な零相電圧が信号合成部５６か
ら信号制御部へ出力される。これにより電圧検出部１４
及び信号発生・処理部５０や信号線５７などの系統が健
全状態に保たれていることを確認することができる。
号発生・処理部５０や信号線５７などの系統が健全状態
に保たれている必要がある。この点検をするには、外部
スイッチＳｗを閉作動する。これによりリレースイッチ
４７が閉じ、導体Ｗの電圧検出部１４の一相だけの静電
容量が変動する。この実施例では、点検用コンデンサ４
６ａの静電容量Ｃ２はコンデンサ４２の静電容量Ｃ１と
等しくされているので、検出される電圧Ｖ2は各相にお
ける当初の検出電圧Ｖ1に対してＶ2＝Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ
２）・Ｖ1の関係になり、三相電圧のベクトル合成によ
り０．５Ｖ1の零相電圧が発生する。このため、各相の
平衡状態が崩れ、模擬的な零相電圧が信号合成部５６か
ら信号制御部へ出力される。これにより電圧検出部１４
及び信号発生・処理部５０や信号線５７などの系統が健
全状態に保たれていることを確認することができる。
【００２４】また、この実施例では、零相電圧検出装置
における電圧検出部１４をケース１５に一体のユニット
としているので、電路への取付が簡単になり、かつ、長
期的にわたって安定した機能が維持される。
における電圧検出部１４をケース１５に一体のユニット
としているので、電路への取付が簡単になり、かつ、長
期的にわたって安定した機能が維持される。
【００２５】なお、この実施例では外部スイッチＳｗを
電柱の中間に付設した操作ボックス内に設けた例を示し
たが、各監視装置を総括する監視所に設けることもでき
る。
電柱の中間に付設した操作ボックス内に設けた例を示し
たが、各監視装置を総括する監視所に設けることもでき
る。
【図１】電圧検出部の回路図である。
【図２】開閉器の一部切欠側面図である。
【図３】ケースの一部断面図である。
１４…電圧検出部 ３６…分圧電極 ４２…容量補正用のコンデンサ ４３…電圧センサヘッド ４６…点検用コンデンサ部 ５０…信号発生・処理部 ５１…駆動電源 ５６…信号合成部 ５７…信号線 Ｕ，Ｖ，Ｗ…導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 29/16 G01R 31/02 G01R 35/00
Claims (2)
- 【請求項１】 三相電路の各相に印加された電圧を検出
する電圧検出部と、この検出された各相の電圧信号を合
成する信号合成部と、合成された零相信号を信号制御部
に伝送する信号線とからなる零相電圧検出装置におい
て、 電圧検出部は、各相の導体の周囲にそれぞれ設けられた
分圧電極と、その分圧電極に並列に設けられて接地され
たコンデンサと、その分圧電極により分担された各分担
電圧を検出する電圧センサヘッドとからなり、 三相電路の少なくともいずれか一相の電圧検出部に、外
部スイッチにより接離可能とした点検用コンデンサ部を
前記コンデンサと並列に設けたことを特徴とする零相電
圧検出装置。 - 【請求項２】 電圧検出部はケースに一体的に取付けら
れ、そのケースには導体を嵌挿する中空部を形成する内
側壁の外面に帯状の分圧電極を配設し、その内側壁と同
心状に設けられた外側壁の内面に接地された帯状の接地
電極を配設し、また、分圧電極と接続した容量補正用の
コンデンサと、電圧を検出して光信号に変換する電圧セ
ンサヘッドとからなる電圧検出部と、 前記コンデンサと並列に接続した点検用コンデンサ部
と、をケースに一体的に取付配置されていることを特徴
とする前記請求項１記載の零相電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04197686A JP3078928B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 零相電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04197686A JP3078928B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 零相電圧検出装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1992
- 1992-06-30 JP JP04197686A patent/JP3078928B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0618570A (ja) | 1994-01-25 |
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