JPH0992127A - 漏電遮断器 - Google Patents
漏電遮断器Info
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- JPH0992127A JPH0992127A JP7239509A JP23950995A JPH0992127A JP H0992127 A JPH0992127 A JP H0992127A JP 7239509 A JP7239509 A JP 7239509A JP 23950995 A JP23950995 A JP 23950995A JP H0992127 A JPH0992127 A JP H0992127A
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H83/00—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current
- H01H83/14—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
- H01H83/144—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
- H01F27/366—Electric or magnetic shields or screens made of ferromagnetic material
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- H01H83/14—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection
- H01H83/144—Protective switches, e.g. circuit-breaking switches, or protective relays operated by abnormal electrical conditions otherwise than solely by excess current operated by unbalance of two or more currents or voltages, e.g. for differential protection with differential transformer
- H01H2083/146—Provisions for avoiding disadvantages of having asymetrical primaries, e.g. induction of a magnetic field even by zero difference current
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、小形で平衡特性の優れた漏電遮断器
を提供することを目的とする。 【解決手段】零相変流器２に第１導体板１と第２導体板
１１と第３導体板１２が貫通しており、その上部に基板
ケース４とプリント基板３と基板カバー１７が配置され
ている。零相変流器２は、第１導体板１と第３導体板１
２の左右方向に、第１シールド部材１３を設けている。 【効果】零相変流器の小形に構成出来、漏電遮断器容器
内への部品の実装が容易となる。かつ、小形で平衡特性
の優れた漏電遮断器を提供することが可能となる。
を提供することを目的とする。 【解決手段】零相変流器２に第１導体板１と第２導体板
１１と第３導体板１２が貫通しており、その上部に基板
ケース４とプリント基板３と基板カバー１７が配置され
ている。零相変流器２は、第１導体板１と第３導体板１
２の左右方向に、第１シールド部材１３を設けている。 【効果】零相変流器の小形に構成出来、漏電遮断器容器
内への部品の実装が容易となる。かつ、小形で平衡特性
の優れた漏電遮断器を提供することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、零相変流器を有す
る漏電遮断器に係り、小形化に好適な零相変流器の磁気
シールド構造に関する。
る漏電遮断器に係り、小形化に好適な零相変流器の磁気
シールド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の漏電遮断器は、特開平６−２６７
３９６号公報に示されるように、零相変流器のコア及び
２次巻線の外側全体に磁気シールドを設けることにより
平衡特性を向上させている。
３９６号公報に示されるように、零相変流器のコア及び
２次巻線の外側全体に磁気シールドを設けることにより
平衡特性を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、平衡
特性を更に向上させたい場合に、磁気シールドのボリュ
ームを全体的に増す必要があるため、零相変流器が大形
となり、漏電遮断器の容器内部に零相変流器を実装出来
なくなる等の欠点があり、顧客ニーズである小形で平衡
特性の優れた漏電遮断器を提供することが困難であっ
た。
特性を更に向上させたい場合に、磁気シールドのボリュ
ームを全体的に増す必要があるため、零相変流器が大形
となり、漏電遮断器の容器内部に零相変流器を実装出来
なくなる等の欠点があり、顧客ニーズである小形で平衡
特性の優れた漏電遮断器を提供することが困難であっ
た。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決し、小形で平
衡特性の優れた漏電遮断器を提供することを目的とす
る。
衡特性の優れた漏電遮断器を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は漏電遮断器において、複数極の導体のうち
少なくとも１極の導体の零相変流器を貫通する部分の近
傍に屈曲部を設け、零相変流器の屈曲部に対向する位置
に部分的に付加された磁気シールド部を設け、必要最小
限の平衡特性を得るとともに、零相変流器の極端な大形
化を防止して漏電遮断器の容器寸法の大形化を防止する
ものである。
に、本発明は漏電遮断器において、複数極の導体のうち
少なくとも１極の導体の零相変流器を貫通する部分の近
傍に屈曲部を設け、零相変流器の屈曲部に対向する位置
に部分的に付加された磁気シールド部を設け、必要最小
限の平衡特性を得るとともに、零相変流器の極端な大形
化を防止して漏電遮断器の容器寸法の大形化を防止する
ものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図１〜図９
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【０００７】本発明の第１実施例を図１〜図７および図
９により説明する。図１は、本実施例の漏電遮断器の平
面図である。図２は、図１の断面図である。図３は、図
１の負荷側部分の拡大平面図である。図４は、図２の負
荷側部分の拡大図である。図５は、平衡特性の実験結果
を示し、図６は、零相変流器の斜視図である。図９は本
実施例について、ＺＣＴとそれを貫通する導体と追加す
る磁気シールドの位置関係を示した図である。カバー７
とケース８とによって形成された空間部には、図３、図
４に示すように第１導体板１と第２導体板１１と第３導
体板１２が零相変流器２（以下、ＺＣＴ）を貫通するよ
う設けられ、ＺＣＴ２の上方にはプリント基板３と基板
ケース４が設けられる。空間部の略中央部には図１、図
２に示すように、機構部５とハンドル６などが収納され
ている。主に４００Ａフレーム以上の漏電遮断器には通
常の電源側端子及び負荷側端子に大電流を流すための補
助電源側端子９と補助負荷側端子１０が設けられる。空
間部の負荷側端子側では、図３、図４に示すようにそれ
ぞれ屈曲部が形成された第１導体板１と第２導体板１１
と第３導体板１２がＺＣＴ２を貫通しており、その上部
に基板ケース４とプリント基板３と基板カバー１７が配
置されている。本実施例ではプリント基板上に実装され
る回路部品は基板ケース内でＺＣＴ２に面する側（漏電
遮断器の底面に向かう側）に装着され、ＬＥＤ、液晶表
示器等は基板ケース内でＺＣＴ２と反対側（漏電遮断器
の表面に向かう側）に装着される。本実施例ではＺＣＴ
２は図４中で左右方向（第１導体板１、第２導体板１
１、第３導体板１２がＺＣＴ２を貫通する方向と直交す
る方向）に第１導体板１と第３導体板１２より幅の広い
磁気シールド部を備えている。
９により説明する。図１は、本実施例の漏電遮断器の平
面図である。図２は、図１の断面図である。図３は、図
１の負荷側部分の拡大平面図である。図４は、図２の負
荷側部分の拡大図である。図５は、平衡特性の実験結果
を示し、図６は、零相変流器の斜視図である。図９は本
実施例について、ＺＣＴとそれを貫通する導体と追加す
る磁気シールドの位置関係を示した図である。カバー７
とケース８とによって形成された空間部には、図３、図
４に示すように第１導体板１と第２導体板１１と第３導
体板１２が零相変流器２（以下、ＺＣＴ）を貫通するよ
う設けられ、ＺＣＴ２の上方にはプリント基板３と基板
ケース４が設けられる。空間部の略中央部には図１、図
２に示すように、機構部５とハンドル６などが収納され
ている。主に４００Ａフレーム以上の漏電遮断器には通
常の電源側端子及び負荷側端子に大電流を流すための補
助電源側端子９と補助負荷側端子１０が設けられる。空
間部の負荷側端子側では、図３、図４に示すようにそれ
ぞれ屈曲部が形成された第１導体板１と第２導体板１１
と第３導体板１２がＺＣＴ２を貫通しており、その上部
に基板ケース４とプリント基板３と基板カバー１７が配
置されている。本実施例ではプリント基板上に実装され
る回路部品は基板ケース内でＺＣＴ２に面する側（漏電
遮断器の底面に向かう側）に装着され、ＬＥＤ、液晶表
示器等は基板ケース内でＺＣＴ２と反対側（漏電遮断器
の表面に向かう側）に装着される。本実施例ではＺＣＴ
２は図４中で左右方向（第１導体板１、第２導体板１
１、第３導体板１２がＺＣＴ２を貫通する方向と直交す
る方向）に第１導体板１と第３導体板１２より幅の広い
磁気シールド部を備えている。
【０００８】次に、図５により平衡特性の実験結果を説
明する。図５（ａ）は、ＺＣＴ２に磁気シールド部を設
けていない場合を示す。図５（ｂ）はＺＣＴ２に本実施
例の磁気シールド部を設けた場合を示す。図５（ｃ）
に、６００Ａフレーム漏電遮断器について、図５（ａ）
と図５（ｂ）について試料数各３ヶずつにおける平衡特
性の実験結果を示す。この実験は導体に瞬時的（１〜２
サイクル程度）に平衡した電流を流し、ＺＣＴ２が正常
動作をする（ＺＣＴ２から出力が発生しない）限界とな
る電流値を測定したものである。図５（ｄ）は、図５
（ｃ）の結果をグラフに表わしたものである。図５
（ｄ）から、磁気シールド部を設けた場合の正常動作の
限界の電流値（同図（ｂ）のグラフ）が、磁気シールド
部を設けていない場合の正常動作の限界の電流値（同図
（ａ）のグラフ）を大きく上回っていることがわかる。
正常動作の限界の電流値は通常フレームの電流値の十倍
から十数倍に設定され、６００Ａフレームでは６０００
Ａに設定される。本実施例では図５（ｄ）から目標値の
６０００Ａ以上を達成でき、実製品に適用可能である。
明する。図５（ａ）は、ＺＣＴ２に磁気シールド部を設
けていない場合を示す。図５（ｂ）はＺＣＴ２に本実施
例の磁気シールド部を設けた場合を示す。図５（ｃ）
に、６００Ａフレーム漏電遮断器について、図５（ａ）
と図５（ｂ）について試料数各３ヶずつにおける平衡特
性の実験結果を示す。この実験は導体に瞬時的（１〜２
サイクル程度）に平衡した電流を流し、ＺＣＴ２が正常
動作をする（ＺＣＴ２から出力が発生しない）限界とな
る電流値を測定したものである。図５（ｄ）は、図５
（ｃ）の結果をグラフに表わしたものである。図５
（ｄ）から、磁気シールド部を設けた場合の正常動作の
限界の電流値（同図（ｂ）のグラフ）が、磁気シールド
部を設けていない場合の正常動作の限界の電流値（同図
（ａ）のグラフ）を大きく上回っていることがわかる。
正常動作の限界の電流値は通常フレームの電流値の十倍
から十数倍に設定され、６００Ａフレームでは６０００
Ａに設定される。本実施例では図５（ｄ）から目標値の
６０００Ａ以上を達成でき、実製品に適用可能である。
【０００９】本実施例の零相変流器の具体的構成を図６
により説明する。図６（ａ）は磁気シールド部を設けた
ＺＣＴ２の外観を示し、その内部構造は図６（ｂ）に示
すように、円形のＺＣＴ２にケイ素鋼等の磁気シールド
部材を複数枚重ね合わせた第１シールド部材１３をテー
ピング，接着等により一体化したものである。第１シー
ルド部材１３は、ケイ素鋼板等をＺＣＴ２の外形に合わ
せて円弧状に形成した磁気シールド板を複数枚重ね合わ
せたものであるが、１枚の厚板状のものでもよい。ま
た、磁気シールド部材１３は、ＺＣＴ２から分解可能で
もよい。
により説明する。図６（ａ）は磁気シールド部を設けた
ＺＣＴ２の外観を示し、その内部構造は図６（ｂ）に示
すように、円形のＺＣＴ２にケイ素鋼等の磁気シールド
部材を複数枚重ね合わせた第１シールド部材１３をテー
ピング，接着等により一体化したものである。第１シー
ルド部材１３は、ケイ素鋼板等をＺＣＴ２の外形に合わ
せて円弧状に形成した磁気シールド板を複数枚重ね合わ
せたものであるが、１枚の厚板状のものでもよい。ま
た、磁気シールド部材１３は、ＺＣＴ２から分解可能で
もよい。
【００１０】図９は本実施例について、ＺＣＴ２とそれ
を貫通する導体と付加される磁気シールドの位置関係を
示した図である。図９（ａ）は、ＺＣＴ２と各々の導体
板の平面図を示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）を下方向
から観た図である。図９（ｂ）において、斜線で示して
あるシールド部材の寸法関係は図中の寸法Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを用いて表すと、Ｃ≦Ａ，Ｄ≦Ｂとなる。寸法Ｃが寸
法Ａに近づく程、平衡特性が良くなる。また、寸法Ｄが
寸法Ｂに近づく程、平衡特性が良くなる。また、斜線部
で示した追加シールド部材において、左右方向の厚さが
厚い程、平衡特性が良くなる。
を貫通する導体と付加される磁気シールドの位置関係を
示した図である。図９（ａ）は、ＺＣＴ２と各々の導体
板の平面図を示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）を下方向
から観た図である。図９（ｂ）において、斜線で示して
あるシールド部材の寸法関係は図中の寸法Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄを用いて表すと、Ｃ≦Ａ，Ｄ≦Ｂとなる。寸法Ｃが寸
法Ａに近づく程、平衡特性が良くなる。また、寸法Ｄが
寸法Ｂに近づく程、平衡特性が良くなる。また、斜線部
で示した追加シールド部材において、左右方向の厚さが
厚い程、平衡特性が良くなる。
【００１１】図７は、本実施例の変形例を示すＺＣＴの
斜視図である。本変形例のＺＣＴは図７（ａ）に示すよ
うに、コの字状に形成された磁気シールドを備えたもの
である。具体的には、図７（ｂ）または、図７（ｃ）の
ようにコの字状に積層されたシールド板あるいは厚板を
コの字状に曲げた部品で構成されている。図７（ｂ）の
磁気シールドは、ケイ素鋼板をＺＣＴ２の外形に合わせ
て円弧状に形成した磁気シールド板を複数枚重ね合わせ
た第２シールド部材１４とケイ素鋼板を複数枚重ね合わ
せた第３シールド部材１５をコの字状に組み合わせたも
のである。円形ＺＣＴ２と第２シールド部材１４と第３
シールド部材１５は、テーピング，接着等により一体化
されていてもよいし、分離可能でもよい。図７（ｃ）の
磁気シールドは、第４シールド部材１６のように１板の
厚板をコの字状に曲げた部品であり、円形ＺＣＴ２と第
４シールド部材１６は、テーピング，接着等により一体
化されていてもよいし、分離可能でもよい。図９（ｂ）
で説明した内容は、本変形例にも適用出来る。本変形例
では、図７（ａ）における厚さ方向に追加磁気シールド
部材の厚さが厚い程、平衡特性は良くなり、図６で示し
たＺＣＴよりも平衡特性に優れたものが得られる。
斜視図である。本変形例のＺＣＴは図７（ａ）に示すよ
うに、コの字状に形成された磁気シールドを備えたもの
である。具体的には、図７（ｂ）または、図７（ｃ）の
ようにコの字状に積層されたシールド板あるいは厚板を
コの字状に曲げた部品で構成されている。図７（ｂ）の
磁気シールドは、ケイ素鋼板をＺＣＴ２の外形に合わせ
て円弧状に形成した磁気シールド板を複数枚重ね合わせ
た第２シールド部材１４とケイ素鋼板を複数枚重ね合わ
せた第３シールド部材１５をコの字状に組み合わせたも
のである。円形ＺＣＴ２と第２シールド部材１４と第３
シールド部材１５は、テーピング，接着等により一体化
されていてもよいし、分離可能でもよい。図７（ｃ）の
磁気シールドは、第４シールド部材１６のように１板の
厚板をコの字状に曲げた部品であり、円形ＺＣＴ２と第
４シールド部材１６は、テーピング，接着等により一体
化されていてもよいし、分離可能でもよい。図９（ｂ）
で説明した内容は、本変形例にも適用出来る。本変形例
では、図７（ａ）における厚さ方向に追加磁気シールド
部材の厚さが厚い程、平衡特性は良くなり、図６で示し
たＺＣＴよりも平衡特性に優れたものが得られる。
【００１２】本発明の第２実施例を図８により説明す
る。図８は、本実施例の漏電遮断器の負荷側部分の断面
図である。本実施例はＺＣＴ２が両側の極の一方に偏っ
て設けられたものである。本実施例ではＺＣＴ２は第１
導体板１が設けられた極の側に配置されている。第１導
体板１は本実施例では屈曲部の立上りが短く、ＺＣＴと
対向する部分は極めてわずかである。第３導体板１２は
屈曲部の立上りが長くＺＣＴ２と対向する部分が長いた
め、この部分を流れる電流による影響を防止するためＺ
ＣＴ２の第３導体板１２の屈曲部と対向する部分にのみ
磁気シールド部材を備えている。ＺＣＴ２と各々の導体
の上部には第１実施例と同様に基板ケース４とプリント
基板３と基板カバー１７が配置されている。本実施例に
おいてもシールド部材の寸法関係は図９（ｂ）のＣ≦
Ａ，Ｄ≦Ｂが成り立ち、寸法Ｃが寸法Ａに近づく程、ま
た、寸法Ｄが寸法Ｂに近づく程、平衡特性が良くなる。
また、斜線部で示した追加シールド部材において、左右
方向の厚さが厚い程、平衡特性が良くなる。
る。図８は、本実施例の漏電遮断器の負荷側部分の断面
図である。本実施例はＺＣＴ２が両側の極の一方に偏っ
て設けられたものである。本実施例ではＺＣＴ２は第１
導体板１が設けられた極の側に配置されている。第１導
体板１は本実施例では屈曲部の立上りが短く、ＺＣＴと
対向する部分は極めてわずかである。第３導体板１２は
屈曲部の立上りが長くＺＣＴ２と対向する部分が長いた
め、この部分を流れる電流による影響を防止するためＺ
ＣＴ２の第３導体板１２の屈曲部と対向する部分にのみ
磁気シールド部材を備えている。ＺＣＴ２と各々の導体
の上部には第１実施例と同様に基板ケース４とプリント
基板３と基板カバー１７が配置されている。本実施例に
おいてもシールド部材の寸法関係は図９（ｂ）のＣ≦
Ａ，Ｄ≦Ｂが成り立ち、寸法Ｃが寸法Ａに近づく程、ま
た、寸法Ｄが寸法Ｂに近づく程、平衡特性が良くなる。
また、斜線部で示した追加シールド部材において、左右
方向の厚さが厚い程、平衡特性が良くなる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、零相変流器の小形化が
図れ、小形で平衡特性の優れた漏電遮断器を得ることが
出来る。
図れ、小形で平衡特性の優れた漏電遮断器を得ることが
出来る。
【図１】本発明の第１実施例における漏電遮断器の平面
図である。
図である。
【図２】本発明の第１実施例における漏電遮断器の断面
図である。
図である。
【図３】本発明の第１実施例における漏電遮断器の負荷
側部分の拡大平面図である。
側部分の拡大平面図である。
【図４】本発明の第１実施例における漏電遮断器の負荷
側部分の拡大断面図である。
側部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の第１実施例における漏電遮断器の平衡
特性の効果を説明する図で、同図（ａ）は磁気シールド
部を設けていない零相変流器とそれを貫通する導体の配
置を示した図、同図（ｂ）は部分的に磁気シールド部を
設けた零相変流器とそれを貫通する導体の配置を示した
図、同図（ｃ）磁気シールド部を設けていない場合と本
実施例の磁気シールド部を設けた場合の平衡特性につい
ての実験結果を示す図、同図（ｄ）は（ｃ）の実験結果
をグラフで示す図である。
特性の効果を説明する図で、同図（ａ）は磁気シールド
部を設けていない零相変流器とそれを貫通する導体の配
置を示した図、同図（ｂ）は部分的に磁気シールド部を
設けた零相変流器とそれを貫通する導体の配置を示した
図、同図（ｃ）磁気シールド部を設けていない場合と本
実施例の磁気シールド部を設けた場合の平衡特性につい
ての実験結果を示す図、同図（ｄ）は（ｃ）の実験結果
をグラフで示す図である。
【図６】本発明の第１実施例における漏電遮断器の零相
変流器の斜視図で、同図（ａ）は本実施例の零相変流器
の外観を示す斜視図、同図（ｂ）は本実施例の零相変流
器の具体的構成を示した斜視図である。
変流器の斜視図で、同図（ａ）は本実施例の零相変流器
の外観を示す斜視図、同図（ｂ）は本実施例の零相変流
器の具体的構成を示した斜視図である。
【図７】本発明の第１実施例の零相変流器の変形例を示
す斜視図で、同図（ａ）は本変形例の零相変流器の外観
を示す斜視図、同図（ｂ）は本変形例の零相変流器の一
つの具体的構成を示した斜視図、同図（ｃ）は本変形例
の零相変流器の他の具体的構成を示した斜視図である。
す斜視図で、同図（ａ）は本変形例の零相変流器の外観
を示す斜視図、同図（ｂ）は本変形例の零相変流器の一
つの具体的構成を示した斜視図、同図（ｃ）は本変形例
の零相変流器の他の具体的構成を示した斜視図である。
【図８】本発明の第２実施例における漏電遮断器の負荷
側部分の拡大断面図である。
側部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の第１実施例における漏電遮断器のＺＣ
Ｔとそれを貫通する導体と磁気シールドの位置関係を示
した図で、同図（ａ）はＺＣＴとそれを貫通する導体の
位置関係を示した平面図、同図（ｂ）はＺＣＴとそれを
貫通する導体の位置関係を示した立面図である。
Ｔとそれを貫通する導体と磁気シールドの位置関係を示
した図で、同図（ａ）はＺＣＴとそれを貫通する導体の
位置関係を示した平面図、同図（ｂ）はＺＣＴとそれを
貫通する導体の位置関係を示した立面図である。
１…第１導体板，２…零相変流器，３…プリント基板，
４…基板ケース，５…機構部，６…ハンドル，７…カバ
ー，８…ケース，９…補助電源側端子，１０…補助負荷
側端子，１１…第２導体板，１２…第３導体板，１３…
第１シールド部材，１４…第２シールド部材，１５…第
３シールド部材，１６…第４シールド部材，１７…基板
カバー
４…基板ケース，５…機構部，６…ハンドル，７…カバ
ー，８…ケース，９…補助電源側端子，１０…補助負荷
側端子，１１…第２導体板，１２…第３導体板，１３…
第１シールド部材，１４…第２シールド部材，１５…第
３シールド部材，１６…第４シールド部材，１７…基板
カバー
Claims (1)
- 【請求項１】複数極の導体と、これらの導体が貫通する
零相変流器と、この零相変流器の出力に基づいて電路を
遮断するよう構成された漏電遮断器において、上記複数
極の導体のうち少なくとも１極の導体は上記零相変流器
を貫通する部分の近傍に屈曲部を有し、上記零相変流器
は上記屈曲部に対向する位置に部分的に付加された磁気
シールド部を有することを特徴とする漏電遮断器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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