JPS63144706A - Insulating spacer - Google Patents

Insulating spacer

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Publication number
JPS63144706A
JPS63144706A JP61289014A JP28901486A JPS63144706A JP S63144706 A JPS63144706 A JP S63144706A JP 61289014 A JP61289014 A JP 61289014A JP 28901486 A JP28901486 A JP 28901486A JP S63144706 A JPS63144706 A JP S63144706A
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JP
Japan
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flange portion
insulating spacer
flange
metal container
insulating
Prior art date
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Pending
Application number
JP61289014A
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Japanese (ja)
Inventor
山崎 利春
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63144706A publication Critical patent/JPS63144706A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
    • H02G5/068Devices for maintaining distance between conductor and enclosure being part of the junction between two enclosures

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ガス絶縁開閉装置において、隣接するガス絶
縁機器間に配設される絶縁スペーサに関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an insulating spacer disposed between adjacent gas insulated equipment in a gas insulated switchgear.

(従来の技術) ガス絶縁開閉装置は、遮断器や断路器等のガス絶縁機器
を接続して成るものである。このようなガス絶縁機器は
、絶縁ガスを封入した金属容器内に導体や開閉部を収納
して成るもので必るため、ガス絶縁機器間の接続部には
、ガス絶縁機器間をガス区分し、且つ導体や開閉部を支
持するための絶縁スペーサが取付けられている。
(Prior Art) A gas insulated switchgear is constructed by connecting gas insulated devices such as circuit breakers and disconnectors. Since such gas insulated equipment must have conductors and opening/closing parts housed in a metal container filled with insulating gas, gas insulated equipment must be separated from each other at the connection point between the gas insulated equipment. , and an insulating spacer is attached to support the conductor and opening/closing part.

従来、このような絶縁スペーサとしては、例えば第2図
に示すようなものが存在している。
Conventionally, as such an insulating spacer, there is one shown in FIG. 2, for example.

第2図において、絶縁スペーサ1は、絶縁部1aの中央
に導体支持部1bを一体注形して構成されている。導体
支持部1bは接触部2を介して両側のガス絶縁機器3,
4の導体5を支持するものである。絶縁部1aの周囲に
はフランジ部1Cが形成され、このフランジ部1Cに金
属製円筒状ブツシュ8がボルト本数だけ一体注形されて
いる。
In FIG. 2, the insulating spacer 1 is constructed by integrally casting a conductor support part 1b in the center of an insulating part 1a. The conductor support part 1b is connected to the gas insulated equipment 3 on both sides via the contact part 2.
It supports the conductors 5 of 4. A flange portion 1C is formed around the insulating portion 1a, and metal cylindrical bushings 8 as many as the number of bolts are integrally cast onto the flange portion 1C.

このフランジ部1Cは、金属容器6,7のフランジ部5
a、7a間に挟持され、そのブツシュ8部にて金属容器
6,7のフランジ部6a、7aの両側からスタッド9、
ナツト10で締付は固定されている。
This flange portion 1C is the flange portion 5 of the metal containers 6, 7.
The studs 9 and 7a are held between the metal containers 6 and 7 from both sides of the flanges 6a and 7a by the bushing 8.
Tightening is fixed with a nut 10.

なお、第3図は第2図A−A部の円周方向断面の展開図
である。
In addition, FIG. 3 is a developed view of the circumferential direction cross section of the section AA in FIG. 2.

ここで、絶縁部1aの注形材料としては、化学的安定性
、機械的強度などから、一般にはエポキシ樹脂がベース
材料として用いられ、さらに、(1)材料コストを下げ
る、(2)弾性率を上げ製品の剛性を増す、(3)機械
強度を改善する、(4)線膨張係数を下げ成形性を改善
する、などの目的のため、アルミナやシリカなどの無機
物粒子を体積分率で20〜40%充填することが、一般
的に行なわれている。
Here, as the casting material for the insulating part 1a, epoxy resin is generally used as the base material due to its chemical stability, mechanical strength, etc.; Inorganic particles such as alumina and silica are added at a volume fraction of 20% to increase the rigidity of products, (3) improve mechanical strength, and (4) lower the coefficient of linear expansion and improve formability. ~40% filling is commonly practiced.

両側の金属容器6,7の内部は、絶縁スペーサ1によっ
て区分され、それぞれSFeガスなどの絶縁性の優れた
ガスが封入されているが、絶縁スペーサ1の両側で封入
ガス圧力が異なる場合は、絶縁スペーサ1はその差圧弁
を負担せねばならない。絶縁スペーサ1に片側から圧力
が負荷されると、その中心部は主として導体軸方向に変
形し、フランジ部1Cは半径方向に変形する。この半径
方向変位による荷重がブツシュ8の回りに集中して高い
応力を生じさせる結果、この部位から破壊を生じ易くな
る。
The insides of the metal containers 6 and 7 on both sides are divided by an insulating spacer 1, and each is filled with a highly insulating gas such as SFe gas. However, if the pressure of the filled gas is different on both sides of the insulating spacer 1, The insulating spacer 1 must carry the differential pressure valve. When pressure is applied to the insulating spacer 1 from one side, its center portion deforms primarily in the axial direction of the conductor, and the flange portion 1C deforms in the radial direction. The load due to this radial displacement concentrates around the bush 8 and generates high stress, making it easy for breakage to occur from this area.

このように半径方向変位による荷重がブツシュ8回りに
集中するのは、第3図に示したように、絶縁スペーサ1
のフランジ面1dのうち、ブツシュ8から離れた部位の
みが注形中の硬化収縮により厚さ方向に収縮する結果、
いわゆる′ひけ″を生じ、金属容器6,7のフランジ部
6a、7aとの締付(プが均等に行なわれないからであ
る。
The reason why the load due to the radial displacement is concentrated around the bushing 8 is because the insulating spacer 1
Of the flange surface 1d, only the part remote from the bushing 8 shrinks in the thickness direction due to curing shrinkage during casting.
This is because so-called ``sink'' occurs and the flange portions 6a, 7a of the metal containers 6, 7 are not tightened evenly.

そこで、ブツシュ8回りにおける破壊強度を高め、機器
全体としての信頼性を向上させるため、従来から種々の
改良が試みられている。
Therefore, various improvements have been attempted in the past in order to increase the breaking strength around the bushing 8 and improve the reliability of the device as a whole.

第1の改良案は、第3図に破線で示したように、注形後
ひげの生じたフランジ面1dを機械加工により平面度の
高いフランジ面1eにし、金属容器6.7のフランジ部
6a、7aとの締付けを均一に行う方法でおるが、機械
加工の分だけ作業工数が増大する上、加工時にブツシュ
8の界面に剥離を生じさせる可能性があるため、得策で
はない。
The first improvement plan, as shown by broken lines in FIG. 3, is to machine the flange surface 1d, which has a beard after casting, into a flange surface 1e with high flatness, and to create a flange portion 6a of the metal container 6.7. , 7a, but it is not a good idea because it increases the number of man-hours due to the machining and there is a possibility of peeling at the interface of the bushing 8 during machining.

第2の改良案は、第4図に示すように、絶縁スペーサ1
のフランジ部1Cの厚さよりも軸方向寸法の小さいブツ
シュ11を一体注形し、ブツシュ11の両端部に空隙部
12を設ける方法である。
The second improvement plan is as shown in FIG.
In this method, a bushing 11 having an axial dimension smaller than the thickness of the flange portion 1C is integrally cast, and voids 12 are provided at both ends of the bushing 11.

この案によれば、金属容器6,7のフランジ部6a、7
aは、ブツシュ11とは接触せず、絶縁スペーサ1のフ
ランジ面1dを直接締付けられる。
According to this plan, the flange portions 6a, 7 of the metal containers 6, 7
a does not come into contact with the bushing 11 and is directly fastened to the flange surface 1d of the insulating spacer 1.

第3の改良案は、第5図に示すように、スペーサ1のフ
ランジ部1Gにブツシュを用いず、単なる通し孔13と
する方法である。この場合は金属容器6,7への組立作
業上、中間フランジ14と一方の金属容器7のフランジ
部7aとで絶縁スペーサ1のフランジ部1Cを締付けた
後、他方の金属容器6のフランジ部6aと締付ける必要
がある。
A third improvement is a method in which the flange portion 1G of the spacer 1 is provided with a simple through hole 13 without using a bushing, as shown in FIG. In this case, in order to assemble the metal containers 6 and 7, after tightening the flange portion 1C of the insulating spacer 1 between the intermediate flange 14 and the flange portion 7a of one metal container 7, the flange portion 6a of the other metal container 6 is tightened. It is necessary to tighten it.

以上のような改良案は、3案とも絶縁スペーサのフラン
ジ面を金属容器のフランジで直接締付ける点が特徴で、
この結果、締付けは均一に行われる。
The three improvement plans mentioned above are characterized by the fact that the flange surface of the insulating spacer is directly tightened with the flange of the metal container.
As a result, tightening is performed uniformly.

しかしながら、これらの改良案を前)ホしたような無機
物粒子充填樹脂を注形材料として適用した場合、期待通
りの強度向上は実現されない。
However, when an inorganic particle-filled resin such as the one described in (a) above is applied as a casting material, the strength improvement as expected is not achieved.

それは、注形材料のベース材料となっているエポキシ樹
脂が本来、表面キズに敏感で、微細な表面キズによって
も強度低下を生じるからである。
This is because the epoxy resin that is the base material of the casting material is inherently sensitive to surface scratches, and even minute surface scratches cause a decrease in strength.

この性質は、前述のようにエポキシ樹脂にアルミナやシ
リカを充填することで若干は改良される。
This property can be improved to some extent by filling the epoxy resin with alumina or silica as described above.

(山崎利春、千葉和夫、「材料j、vol、35、歯、
393.629〜635頁(1986>参照。)しかし
ながら、アルミナやシリカなどの粒子充填においては、
亀裂の進展を阻止することができず、金属容器6,7の
フランジ部6a、7aの加工が粗いと、締付Cブによっ
てクランクを発生する恐れがある。つまり、前述した第
1〜3の改良案を適用しても、直ちに信頼性の高い絶縁
スペーサを提供することはできない。
(Toshiharu Yamazaki, Kazuo Chiba, “Material J, vol. 35, teeth,
393. pp. 629-635 (see 1986). However, in the case of particle filling such as alumina and silica,
If the propagation of cracks cannot be prevented and the flange portions 6a, 7a of the metal containers 6, 7 are rough-processed, there is a risk that cranks may occur due to the tightening C-branch. That is, even if the first to third improvement proposals described above are applied, it is not possible to immediately provide a highly reliable insulating spacer.

さらに、以上のようにフランジ部の破壊強度が低いと、
ボルト部の締付は力を大きくできないため、ボルト本数
が増え、ボルト孔の加工およびボルトの締付は作業に要
する時間が長くなり、生産性が低下する問題もある。
Furthermore, if the breaking strength of the flange part is low as described above,
Since it is not possible to tighten the bolts with a large force, the number of bolts increases, and the time required for machining bolt holes and tightening the bolts increases, resulting in a decrease in productivity.

(発明が解決しようとする問題点) 上記のように、従来の絶縁スペーサにおいては、フラン
ジ部の締付けを均等に行えないことから、破壊強度が低
下し、これを改良して均等な締付けを可能とした技術に
ついても、注形材料の限界から結局破壊強度の低下を免
れず、ざらにこれに関連してボルト本数が増え、生産性
が低下する等の問題点が存在していた。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in conventional insulating spacers, the flange portion cannot be tightened evenly, resulting in a decrease in breaking strength.This can be improved to enable uniform tightening. Even with this technology, there were problems such as a decrease in fracture strength due to the limitations of the casting material, and a related problem such as an increase in the number of bolts and a decrease in productivity.

本発明は、このような問題点を解決するために提案され
たものであり、その目的は、破壊強度を向上することに
より、信頼性が高く、生産性にも優れた絶縁スペーサを
提供することである。
The present invention was proposed to solve these problems, and its purpose is to provide an insulating spacer with high reliability and excellent productivity by improving the breaking strength. It is.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の絶縁スペーサは、注形材料として無機物粒子と
長さ50〜500μmの無機物短繊維とを混合充填した
樹脂を使用し、且つフランジ部を金属容器のフランジ部
に直接締付は固定することを特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The insulating spacer of the present invention uses a resin mixed and filled with inorganic particles and inorganic short fibers having a length of 50 to 500 μm as a casting material, and has a flange. It is characterized by directly tightening and fixing the part to the flange part of the metal container.

(作用) 本発明は、以上のような構成を有することにより、無機
物短繊維が亀裂進展阻止機能を持つため、表面キズを原
因とした強度低下が低減されている。
(Function) With the above-described configuration, the inorganic short fibers of the present invention have a function of inhibiting crack propagation, so that a decrease in strength due to surface scratches is reduced.

また、この結果、フランジ部を金属容器のフランジ部に
直接締付は固定することが可能となり、荷重の集中を阻
止して破壊強度を向上でき、さらに、締付は力を大きく
できるため、ボルトの本数を削減して生産性の向上に寄
与できる。なお、無機物短繊維の長さを50〜500μ
mに限定したのは、それ以上の長さとした場合、成形性
や電気特性に悪影響を受けるからである。
Additionally, as a result, the flange part can be directly fastened to the flange part of the metal container, preventing load concentration and improving breaking strength.Furthermore, since the tightening force can be increased, the bolt This can contribute to improving productivity by reducing the number of parts. In addition, the length of inorganic short fibers is 50 to 500 μm.
The reason why the length is limited to m is that if the length is longer than that, the moldability and electrical properties will be adversely affected.

(実施例) 以下、本発明による絶縁スペーサの一実施例を第1図を
参照して具体的に説明する。なお、基本的な構造は第2
図に示した従来技術と同一であるため同一符号を付し、
説明を省略する。
(Example) Hereinafter, an example of an insulating spacer according to the present invention will be specifically described with reference to FIG. The basic structure is the second
Since it is the same as the conventional technology shown in the figure, the same reference numerals are given.
The explanation will be omitted.

本実施例の構成* 第1図において、絶縁スペーサ21のフランジ部21c
の構造は、第4図に示した従来技術と同一とされている
。すなわち、フランジ部21cには、その厚さより軸方
向寸法の小さい金属製円筒状ブツシュ11が一体注形さ
れ、ブツシュ11の両端部に空隙部12が設けられるこ
とにより、金属容器6,7のクランク部6a、7aとの
締付けが直接絶縁スペーサ21のクランク面で行われる
ようになっている。
Configuration of this embodiment* In FIG. 1, the flange portion 21c of the insulating spacer 21
The structure is the same as that of the prior art shown in FIG. That is, a metal cylindrical bushing 11 whose axial dimension is smaller than the thickness of the flange part 21c is integrally cast, and by providing voids 12 at both ends of the bushing 11, the cranks of the metal containers 6 and 7 are formed. The parts 6a and 7a are tightened directly on the crank face of the insulating spacer 21.

そして、絶縁スペーサ21の絶縁部21aの注形材料と
しては、エポキシ樹脂がベース材料として用いられ、こ
こにアルミナまたはシリカ粒子と、直径5〜15μm1
長さ50〜500μmのガラス短繊維とが、はぼ同容積
ずつ、全体の体積分率30〜40%充填されて成る材料
が使用されている。
As the casting material for the insulating part 21a of the insulating spacer 21, an epoxy resin is used as a base material, and alumina or silica particles are added thereto and a diameter of 5 to 15 μm
A material is used in which short glass fibers having a length of 50 to 500 μm are filled in approximately the same volume at a total volume fraction of 30 to 40%.

なお、図中21bは、絶縁部21aの中央に一体注形さ
れた導体支持部である。
In addition, 21b in the figure is a conductor support part integrally cast in the center of the insulating part 21a.

本実施例の作用* 以上のような構成を有する本実施例の絶縁スペーサにお
いては、ガラス短繊維が亀裂進展阻止機能を有するため
、従来問題となっていた表面キズを原因とする強度低下
を大幅に低減できる。また、この結果、絶縁スペーサ2
1のフランジ部21cを金属容器6,7のクランク部6
a、7aに直接締付は固定できるため、従来のようにブ
ツシュ部に荷重が集中することもなく、均等な締付けを
行え、従って破壊強度を向上できる。さらに、破壊強度
が高いことから、ボルト部の締付は力を大きくできるた
め、従来多数本必要であったボルトの本数を削減でき、
この結果、ボルト孔の加工およびボルトの締付は作業に
要する時間を短くして生産性を向上できる。
Effect of this embodiment* In the insulating spacer of this embodiment having the above-described structure, the short glass fibers have a crack propagation inhibiting function, which significantly reduces the strength reduction caused by surface scratches, which has been a problem in the past. can be reduced to Also, as a result, the insulating spacer 2
The flange part 21c of 1 is connected to the crank part 6 of the metal containers 6 and 7.
Since the fastening can be directly fixed to a and 7a, the load does not concentrate on the bushing part as in the conventional case, and even tightening can be performed, thereby improving the breaking strength. Furthermore, due to its high breaking strength, bolts can be tightened with greater force, reducing the number of bolts that were previously required.
As a result, the time required for machining bolt holes and tightening bolts can be shortened and productivity can be improved.

なお、粒子と短繊維とを混合充填すると、注形前の樹脂
の粘度が高くなり、注形型内のすみずみに流入しないと
いう問題点があるが、特開昭60−206821号公報
におるように、粒子と短繊維との混合率を調整すること
により、粘度が高くならず、良好な注形性が維持できる
Note that when particles and short fibers are mixed and filled, there is a problem that the viscosity of the resin before casting increases and it does not flow into every corner of the casting mold. By adjusting the mixing ratio of particles and short fibers, the viscosity does not increase and good castability can be maintained.

*他の実施例* また、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えばフランジ部の構造を、第5図に示したようなブツ
シュを用いない構造とした場合にも全く同様の効果が得
られる。
*Other Examples* Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned Examples,
For example, the same effect can be obtained even if the flange portion is structured without bushings as shown in FIG.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、注形材料中に長
さ50〜500μmの無機物短繊維を充填するという簡
単な構成の改良にて、均等な締付けを可能として、しか
も表面キズを原因とした強度の低下を低減できるため、
破壊強度を向上し、信頼性が高く、生産性にも優れた絶
縁スペーサを提供できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, uniform tightening is possible by improving the simple structure of filling the casting material with inorganic short fibers having a length of 50 to 500 μm. Moreover, it can reduce the decrease in strength caused by surface scratches.
It is possible to provide insulating spacers with improved breaking strength, high reliability, and excellent productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による絶縁スペーサの一実施例の取付は
状態を示す断面図、第2図は従来の絶縁スペーサの取付
は状態を示す断面図、第3図は第2図A−A部の円周方
向断面の展開図、第4図および第5図はそれぞれ改良型
の従来例を示す円周方向断面の展開図である。 1.21・・・絶縁スペーサ、1a、21a・・・絶縁
部、1b、21b・・・導体支持部、1G、2IC・・
・フランジ部、1d、1e・・・フランジ面、2・・・
接続部、3,4・・・ガス絶縁機器、5・・・導体、6
,7・・・金属容器、6a、7a・・・フランジ部、8
,11・・・ブツシュ、9・・・スタッド、10・・・
ナツト、12・・・空隙部、13・・・通し孔、14・
・・中間フランジ。 第1図 第2図
Fig. 1 is a cross-sectional view showing the installation state of an embodiment of the insulating spacer according to the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view showing the installation state of a conventional insulating spacer, and Fig. 3 is a section A-A in Fig. 2. FIGS. 4 and 5 are developed views of a circumferential cross section showing improved conventional examples, respectively. 1.21...Insulating spacer, 1a, 21a...Insulating part, 1b, 21b...Conductor support part, 1G, 2IC...
・Flange part, 1d, 1e...Flange surface, 2...
Connection part, 3, 4... Gas insulated equipment, 5... Conductor, 6
, 7... Metal container, 6a, 7a... Flange portion, 8
, 11... Bush, 9... Stud, 10...
Nut, 12...Gap, 13...Through hole, 14...
...Middle flange. Figure 1 Figure 2

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ガス絶縁開閉装置のガス絶縁機器間をガス区分し
、且つ導体や開閉部を支持するために設けられ、そのフ
ランジ部にて機器の金属容器のフランジ部間に取付けら
れる絶縁スペーサにおいて、無機物粒子と長さが50〜
500μmの無機物短繊維を混合充填した樹脂にて注形
され、且つそのフランジ部が金属容器のフランジ部に直
接締付け固定されることを特徴とする絶縁スペーサ。
(1) In an insulating spacer that is provided to separate gas between gas-insulated devices of a gas-insulated switchgear and to support conductors and switching parts, and whose flange portion is attached between the flange portions of the metal container of the device, Inorganic particles and length 50~
An insulating spacer characterized in that it is cast from a resin mixed and filled with 500 μm inorganic short fibers, and its flange portion is directly tightened and fixed to the flange portion of a metal container.
(2)無機物粒子として、アルミナ又はシリカ粒子を使
用した特許請求の範囲第1項記載の絶縁スペーサ。
(2) The insulating spacer according to claim 1, wherein alumina or silica particles are used as the inorganic particles.
(3)無機物短繊維として、ガラス短繊維を使用した特
許請求の範囲第1項記載の絶縁スペーサ。
(3) The insulating spacer according to claim 1, wherein short glass fibers are used as the inorganic short fibers.
(4)フランジ部が、その厚さより軸方向寸法の小さい
金属製円筒状ブッシュを一体注形され、金属容器のフラ
ンジ部とスタッド、ナットで締付け固定された特許請求
の範囲第1項記載の絶縁スペーサ。
(4) The insulation according to claim 1, wherein the flange portion is integrally cast with a metal cylindrical bush whose axial dimension is smaller than the thickness of the flange portion, and is fastened and fixed to the flange portion of the metal container with studs and nuts. Spacer.
(5)フランジ部が、その片面に設けられた中間フラン
ジを介して金属容器のフランジ部と締付け固定された特
許請求の範囲第1項記載の絶縁スペーサ。
(5) The insulating spacer according to claim 1, wherein the flange portion is tightened and fixed to the flange portion of the metal container via an intermediate flange provided on one side thereof.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009289566A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Toshiba Corp Gas insulating switch

Cited By (2)

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US8304676B2 (en) 2008-05-29 2012-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas insulated switchgear

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