JPH04131832U - Abnormality detection device for opening/closing equipment - Google Patents

Abnormality detection device for opening/closing equipment

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JPH04131832U
JPH04131832U JP3647491U JP3647491U JPH04131832U JP H04131832 U JPH04131832 U JP H04131832U JP 3647491 U JP3647491 U JP 3647491U JP 3647491 U JP3647491 U JP 3647491U JP H04131832 U JPH04131832 U JP H04131832U
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JP
Japan
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pressure
differential piston
opening
piston
hydraulic
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JP3647491U
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Japanese (ja)
Inventor
良樹 平野
毅 米沢
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液圧操作方式による開閉機器の動作の異常検
出を行う簡単な構造の装置を得ることにある。 【構成】 開閉機器の開閉部1と連結された液圧式操作
装置の駆動部4の差動ピストン6のヘッド側7aの管路
8に圧力センサ21を取付けた。これにより、差動ピス
トン6の後退動作時のヘッド側7aの液圧レベルを圧力
センサ21で測定し、その液圧レベルを動作異常検出器
23で正常動作時の液圧レベルと比較することで動作の
異常を検出する。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose is to obtain a device with a simple structure that detects abnormalities in the operation of switching equipment using a hydraulic operation method. [Structure] A pressure sensor 21 is attached to a conduit 8 on the head side 7a of a differential piston 6 of a drive unit 4 of a hydraulic operating device connected to an opening/closing unit 1 of an opening/closing device. As a result, the pressure sensor 21 measures the hydraulic pressure level on the head side 7a when the differential piston 6 moves backward, and the malfunction detector 23 compares the hydraulic pressure level with the hydraulic pressure level during normal operation. Detect abnormalities in operation.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この考案は、液圧操作方式による電力開閉機器の動作の異常を、差動ピストン の動作速度により検出する開閉機器の異常検出装置に関するものである。 This idea uses a differential piston to detect abnormalities in the operation of power switchgear using a hydraulic operation method. This invention relates to an abnormality detection device for switching equipment that detects based on the operating speed of the switch.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

従来、高速度の直線や回転の運動を行う機器の駆動源としては、空気等の気体 圧や油等の液体圧が用いられており、比較的軽負荷においては空気圧操作装置が 適用されることが多い。しかし、負荷が大形化し、例えば数トン前後になると、 空気圧式操作装置は大形化と操作時の給排気に伴う騒音が高くなるとともに、空 気圧を発生するコンプレッサの保守費用が増大する等の欠点があるので、油圧等 の液体圧を用いる操作方式が用いられる。 Conventionally, gases such as air have been used as the driving source for devices that perform high-speed linear or rotational motion. Liquid pressure such as pressure or oil is used, and pneumatic operating devices are used for relatively light loads. Often applied. However, when the load becomes large, for example around several tons, Pneumatic operating devices are larger and generate more noise due to air supply and exhaust during operation. Hydraulic pressure, etc. has drawbacks such as increased maintenance costs for compressors that generate atmospheric pressure. An operating method using liquid pressure is used.

【0003】 液圧式操作装置、中でも油圧操作装置は油の非圧縮性の故に空気圧に比べて高 圧化し易く、その結果、操作時の騒音が少なく、また装置が縮少化されるととも に高速操作時においても応答性が良い等の数多くの利点がある。このような高速 度の運動を行う機器のうちでも特に送電系統に用いられる開閉機器はその代表的 なものである。0003 Hydraulic operating devices, especially hydraulic operating devices, have higher pressure than air pressure due to the incompressibility of oil. It is easy to pressurize, as a result, there is less noise during operation, and the equipment can be downsized. It has many advantages such as good responsiveness even during high-speed operation. such a fast Among equipment that undergoes constant motion, switching equipment used in power transmission systems is a typical example. It is something.

【0004】 送電系統の大容量化、高電圧化に伴って、開閉器、特に電力用遮断器の性能向 上についての要求は強い。消弧絶縁媒体としてSF6 ガスを用いるガス絶縁遮断 器の適用は言うに及ばず、開閉速度の高速化や、開閉時間のばらつきを少なくす るなどの系統の安定化に寄与する性能の向上が望まれている。同時に、機器の保 守性を向上し、また、機器内部の異常やその兆候を検出する診断システムを充実 させるなど、使用時の問題点の改善も要求されつつある。[0004]As the capacity and voltage of power transmission systems increases, there is a strong demand for improved performance of switches, especially power circuit breakers. In addition to the application of gas insulated circuit breakers that use SF6 gas as an arc-extinguishing insulating medium, improvements in performance that contribute to system stability, such as faster opening/closing speed and less variation in opening/closing times, are desired. It is rare. At the same time, there is a growing demand for improvements in problems encountered during use, such as improving the maintainability of equipment and enhancing diagnostic systems that detect abnormalities and their signs inside the equipment.

【0005】 図3,図4は、例えば特開昭57−111916号公報に開示された液圧式操 作装置の構成図である。図において、1は開閉器例えば遮断器の開閉部で、固定 接点2および可動接点3とからなり、駆動装置4によって駆動されて接点を開閉 する。駆動装置4は可動接点3と連結されるロッド5を有する差動ピストン6と シリンダ7とからなっており、両者の間をパッキン6aが液密にシールしている 。シリンダ7のヘッド側(大面積側)7aに接続された管路8は液圧制御装置9 に取付けられ、この液圧制御装置9には低圧タンク10が低圧管路11を介して 取付けられている。また、シリンダ7のロッド側(小面積側)7bには、ポート 12を介してアキュムレータ13が接続されるとともに、液圧接続装置9に連通 する高圧管路14が設けられている。さらに、高圧液を供給するポンプユニット 15は、低圧タンク10内に排出された液を管路17を介して回収し、管路16 を介してアキュムレータ13に高圧液を供給する。[0005] 3 and 4 show, for example, a hydraulic operation system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-111916. FIG. In the figure, 1 is a switch, for example, the opening/closing part of a circuit breaker, which is fixed. Consists of a contact 2 and a movable contact 3, which is driven by a drive device 4 to open and close the contact. do. The drive device 4 includes a differential piston 6 having a rod 5 connected to the movable contact 3. It consists of a cylinder 7, and a packing 6a provides a liquid-tight seal between the two. . A pipe line 8 connected to the head side (large area side) 7a of the cylinder 7 is connected to a hydraulic pressure control device 9. A low pressure tank 10 is connected to this hydraulic pressure control device 9 via a low pressure pipe 11. installed. In addition, a port is provided on the rod side (small area side) 7b of the cylinder 7. The accumulator 13 is connected via 12 and communicates with the hydraulic connection device 9. A high-pressure pipe line 14 is provided. In addition, a pump unit that supplies high-pressure liquid 15 collects the liquid discharged into the low-pressure tank 10 via a pipe line 17 and transfers it to a pipe line 16 High-pressure liquid is supplied to the accumulator 13 via.

【0006】 次に、上記のように構成された従来装置の動作について説明する。図3におい て、差動ピストン6のロッド側7bにはポート12を介してアキュムレータ13 からの高圧液が常に供給されている。開閉部1を開くために液圧制御装置9に操 作指令が与えられると、差動ピストン6のヘッド側7aに管路14を経て供給さ れていた高圧液は、管路8および管路11を介して低圧タンク10へ排出される 。このとき同時に管路8への高圧液の供給路は閉止される。その結果、差動ピス トン6のロッド側7bの高圧液の力によって差動ピストン6は下方へ移動し、開 閉部1は開かれて図4の状態となる。[0006] Next, the operation of the conventional device configured as described above will be explained. Figure 3 Smell An accumulator 13 is connected to the rod side 7b of the differential piston 6 through a port 12. High-pressure fluid is constantly supplied from The hydraulic control device 9 is operated to open the opening/closing part 1. When an operation command is given, water is supplied to the head side 7a of the differential piston 6 through the conduit 14. The high-pressure liquid that was in the tank is discharged to the low-pressure tank 10 via pipe 8 and pipe 11. . At the same time, the high pressure liquid supply path to the pipe line 8 is closed. As a result, the differential piston The differential piston 6 moves downward due to the force of the high pressure fluid on the rod side 7b of the ton 6, and opens. The closing part 1 is opened and becomes the state shown in FIG.

【0007】 次に、開閉部1を閉じるために液圧制御装置9に操作指令が与えられると、管 路8から低圧管路11への連通路は閉止され、同時に管路8への高圧液の供給路 は解放されて、管路8は高圧管路14に連通する。その結果、差動ピストン6の ヘッド側7aおよびロッド側7bのいづれにも高圧液が供給され、ヘッド側とロ ッド側の面積差によって生じる推力によって、差動ピストン6は上方向へ移動す るので、開閉部1が投入され図3の状態となる。開閉部1の投入状態においては 管路8には高圧液が満たされている。[0007] Next, when an operation command is given to the hydraulic control device 9 to close the opening/closing part 1, the pipe The communication path from line 8 to low pressure line 11 is closed, and at the same time the high pressure liquid supply line to line 8 is closed. is opened, and the line 8 communicates with the high pressure line 14. As a result, the differential piston 6 High pressure liquid is supplied to both the head side 7a and the rod side 7b, and the head side and rod side 7b are supplied with high pressure liquid. The differential piston 6 moves upward due to the thrust generated by the difference in area on the pad side. Therefore, the opening/closing part 1 is closed and the state shown in FIG. 3 is achieved. When the opening/closing part 1 is closed, The pipe line 8 is filled with high pressure liquid.

【0008】 さて、上記のような液圧式操作装置によって駆動される遮断器等の開閉機器の 開閉速度の異常診断の方法の一例を説明する。図3および図4に示す速度検出器 35は、差動ピストン6のロッド先端部に固定されたターゲット31と開閉部1 が投入状態および遮断状態にあるときにターゲット31と対向する位置にそれぞ れ設置されたセンサ30aおよび30bと、これらセンサ30a,30bとケー ブル32a,32bを介して接線された速度検出器33からなっている。センサ 30aおよび30bは光センサや磁気センサ等が用いられ、ターゲット31が対 向位置にあるときそれを検知し、速度検出器33にその情報を送る。 図3のように開閉部1が投入状態にあるときは、ターゲット31はセンサ30 aの対向位置にあり、先に説明したように、差動ピストン6が移動して図3(B )のように開閉部1が遮断状態になったとき、ターゲット31はセンサ30bの 対向位置にくる。速度検出器33はセンサ30aおよび30bから伝えられるタ ーゲット31の移動の情報を演算処理して差動ピストン6の動作速度を検出する 。[0008] Now, for switching equipment such as circuit breakers that are driven by hydraulic operating devices as mentioned above, An example of a method for diagnosing an abnormality in opening/closing speed will be explained. Speed detector shown in Figures 3 and 4 35, a target 31 fixed to the rod tip of the differential piston 6 and the opening/closing part 1; are placed in positions facing the target 31 when the is in the on state and off state. The sensors 30a and 30b installed in It consists of a speed detector 33 that is tangentially connected via bulls 32a and 32b. sensor Optical sensors, magnetic sensors, etc. are used for 30a and 30b, and the target 31 is When the vehicle is in the opposite position, it is detected and the information is sent to the speed detector 33. When the opening/closing unit 1 is in the closed state as shown in FIG. 3, the target 31 is connected to the sensor 30 a, and as explained earlier, the differential piston 6 moves to the position shown in FIG. ), when the opening/closing part 1 is in the cutoff state, the target 31 is detected by the sensor 30b. Come to the opposite position. Speed detector 33 receives the data transmitted from sensors 30a and 30b. The operating speed of the differential piston 6 is detected by calculating the information on the movement of the target 31. .

【0009】 いま、可動接点3から差動ピストン6に連なる可動部分に、例えばかじり等に よる負荷の増大のトラブルが生じたとすると、図2(C)のC1 からC21のよう に動作速度が低下する。また、可動部分の連結が外れる等して負荷の軽減のトラ ブルが生じると、C1 からC22のように動作速度が増大する。速度検出器33は このような動作速度の変化に対し、警報を発令するように構成されている。[0009] Now, if a problem occurs in the movable part connected from the movable contact 3 to the differential piston 6, for example due to increased load due to galling, the operating speed will change as shown from C 1 to C 21 in FIG. 2(C). descend. Furthermore, if a problem arises in reducing the load due to disconnection of a movable part, the operating speed increases from C 1 to C 22 . The speed detector 33 is configured to issue an alarm in response to such a change in operating speed.

【0010】0010

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

従来の開閉機器の異常検出装置は以上のように差動ピストン等の可動部分の位 置を検出するものが主流である。そのため、ターゲットやセンサを機械的に保持 するための工夫が必要である。例えば検出感度の観点からターゲットとセンサの 対向距離は極めて近接させねばならないが、開閉機器の液圧式操作装置は高出力 で高速動作するため、操作時の振動等に対しては、ターゲットとセンサの接触破 損を防ぐために、保持手段の機械的剛性を高める必要があるなどの問題点があっ た。 Conventional abnormality detection devices for opening/closing equipment detect the position of moving parts such as differential pistons as described above. The mainstream is one that detects the location. Therefore, the target and sensor are mechanically held. It is necessary to devise ways to do so. For example, from the perspective of detection sensitivity, the target and sensor Although the facing distance must be extremely close, hydraulic operating devices for switching equipment have high output Because it operates at high speed, contact between the target and sensor will not break due to vibrations during operation. There are problems such as the need to increase the mechanical rigidity of the holding means to prevent damage. Ta.

【0011】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡単に構造 により動作異常を検出することができる開閉機器の異常検出装置を得ることを目 的とする。[0011] This idea was made to solve the above problems, and it is easy to make the structure The aim is to obtain an abnormality detection device for switching equipment that can detect operational abnormalities by target

【0012】0012

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

この考案に係る開閉機器の異常検出装置は、差動ピストン動作時のヘッド側の 液体圧力を測定する圧力センサを備えている。 The abnormality detection device for opening/closing equipment according to this invention is based on the head side during differential piston operation. Equipped with a pressure sensor to measure liquid pressure.

【0013】[0013]

【作用】[Effect]

この考案においては、差動ピストンの動作速度に対応する液体圧力を測定する ことで異常検出を行うので可動部分の位置を検出するための部品を全く必要とし なくなる。 In this invention, the fluid pressure corresponding to the operating speed of the differential piston is measured. Since abnormalities are detected by It disappears.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

実施例1. 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図1において、21は管路 8に取付けられた圧力センサ、23は圧力センサ21とケーブル22を介して接 続された動作異常検出器である。その他、図3、図4におけると同一符号は同一 部分を示している。 Example 1. An embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings. In Fig. 1, 21 is a pipe line. The pressure sensor 23 is connected to the pressure sensor 21 via a cable 22. This is a connected operational anomaly detector. Other than that, the same symbols as in Figures 3 and 4 are the same. shows the part.

【0015】 次に、動作について図2に示したタイムチャートを併せ用いて説明する。図2 において、(A)は操作指令信号の入、切を、(B)は管路8および差動ピスト ン6のヘッド側の圧力を、(C)は差動ピストン6の動きを、表わすタイムチャ ートである。[0015] Next, the operation will be explained using the time chart shown in FIG. 2 as well. Figure 2 In (A), the operation command signal is turned on and off, and (B) is the conduit 8 and the differential piston. (C) shows the pressure on the head side of the piston 6, and (C) shows the movement of the differential piston 6. It is the default.

【0016】 投入状態を示す図3において、開閉部1を開くために、図2(A)のa1 点で 液圧制御装置9に操作指令が与えられると、差動ピストン6のヘッド側7aに管 路14を経て供給されていた高圧液は管路8および管路11を介して低圧タンク 10へ排出される。このとき、管路8への高圧液の供給路は瞬時閉止されるよう に液圧制御装置9は構成されているため、図2(B)のb1 点で示すように差動 ピストン6のヘッド側7aおよび管路8の内部圧力は瞬時に低下する。そして、 差動ピストン6は図2(C)で示すc1 点からc2 点のように遮断方向に駆動を 開始する。差動ピストン6がc1 点からc2 点に駆動する間、ヘッド側7aの液 は差動ピストン6によって管路8および管路11を介して押し出され、ヘッド側 7aにP1 なる圧力が生じる。この液圧P1 は、管路11から排出される液の流 vとすると、下式の関係が成立つ(ρは液の密度)。In FIG. 3 showing the closed state, when an operation command is given to the hydraulic pressure control device 9 at point a in FIG. The high-pressure liquid that has been supplied through the pipe 14 is discharged to the low-pressure tank 10 via the pipe 8 and the pipe 11. At this time, the hydraulic pressure control device 9 is configured so that the high-pressure liquid supply path to the pipe line 8 is instantaneously closed, so that the differential piston 6 is The internal pressures of the head side 7a and the pipe line 8 drop instantly. Then, the differential piston 6 starts driving in the blocking direction from point c1 to point c2 shown in FIG. 2(C). While the differential piston 6 is driven from point c1 to point c2 , the liquid on the head side 7a is pushed out by the differential piston 6 through the conduit 8 and conduit 11, and a pressure of P1 is generated on the head side 7a. arise. If this liquid pressure P 1 is the flow v of the liquid discharged from the pipe line 11, the following relationship holds true (ρ is the density of the liquid).

【0017】[0017]

【数1】 [Math 1]

【0018】 ところで、差動ピストン6の移動速度をVとすると、流速vは下式であらわさ れる。[0018] By the way, if the moving speed of the differential piston 6 is V, the flow velocity v is expressed by the following formula. It will be done.

【0019】[0019]

【数2】 [Math 2]

【0020】 したがって、差動ピストン6の速度とヘッド側7aの圧力との関係は下式のよ うにあらわされる。[0020] Therefore, the relationship between the speed of the differential piston 6 and the pressure on the head side 7a is as shown in the equation below. It is expressed as a sea urchin.

【0021】[0021]

【数3】 [Math 3]

【0022】 さて、図1に示す可動接点3から差動ピストン6に連なる可動部分にかじり等 による負荷の増大のトラブルが生じたとすると、図2(C)のc1 からc21のよ うに動作速度が低下する。したがって差動ピストン6がc1 点からc21に駆動す る間、管路8および管路11を介して排出されるヘッド側7aの液の圧力は、数 3により、図2(B)のP11のように正常動作時の圧力P1 よりも低くなる。Now, if a problem occurs in the movable part connected from the movable contact 3 to the differential piston 6 shown in FIG. 1 due to an increase in load due to galling, etc., the operation will be as shown from c 1 to c 21 in FIG. 2(C). Speed decreases. Therefore, while the differential piston 6 is driven from point c1 to point c21 , the pressure of the liquid on the head side 7a discharged through the pipes 8 and 11 is calculated as P in FIG. 11 , which is lower than the pressure P 1 during normal operation.

【0023】 次に可動部分の連結が外れる等の負荷の軽減のトラブルが生じたとすると、図 2(C)のc1 〜c22のように動作速度が増加する。したがって差動ピストン6 がc1 〜c22に駆動する間、ヘッド側7aの液の圧力は、下式により、図2(B )のP12のように、P1 よりも高くなる。[0023] Next, if a problem occurs in reducing the load such as the movable part becoming uncoupled, the operating speed increases as shown in c 1 to c 22 in FIG. 2(C). Therefore, while the differential piston 6 is driven from c1 to c22 , the pressure of the liquid on the head side 7a becomes higher than P1 , as shown by P12 in FIG. 2(B), according to the equation below.

【0024】 このような差動ピストン6の動作速度の変化によって現われるヘッド側7aの 圧力変化は、圧力センサ21で測定されケーブル22を介して動作異常検出器2 3へ伝達される。動作異常検出器23は伝達された圧力情報をあらかじめ設定さ れている正常動作時の圧力と比較し、動作が正常か否かを判定し、異常と判定さ れる場合を発令する。[0024] The head side 7a that appears due to such a change in the operating speed of the differential piston 6 The pressure change is measured by a pressure sensor 21 and sent to an operation abnormality detector 2 via a cable 22. 3. The malfunction detector 23 sets the transmitted pressure information in advance. The pressure is compared with the normal operating pressure, and it is determined whether the operation is normal or not. The government will issue an order if the

【0025】[0025]

【考案の効果】[Effect of the idea]

以上のように、この考案によれば、差動ピストンの動作速度に対応するヘッド 側の圧力を測定して動作の異常を検出するように構成したので、従来の可動部分 の位置検出による方法に比べ、測定装置の機械的保持方法等に特別な配慮を必要 とすることなく、動作の異常が検出できるという効果がある。 As described above, according to this invention, the head corresponding to the operating speed of the differential piston Since the structure is configured to measure the pressure on the side and detect abnormalities in operation, it is possible to detect malfunctions by measuring the pressure on the Compared to methods based on position detection, special consideration is required for the mechanical holding method of the measuring device, etc. This has the effect of being able to detect abnormalities in operation without causing any problems.

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

【図1】この考案の実施例1の油圧回路図である。FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram of Embodiment 1 of this invention.

【図2】この考案の動作を説明するためのタイムチャー
ト図であり、Aは操作指令信号、Bは圧力変化、Cは差
動ピストンの動きを表わしている。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of this invention, in which A represents an operation command signal, B represents a pressure change, and C represents a movement of a differential piston.

【図3】従来の開閉機器の異常検出装置の接点閉状態の
油圧回路図である。
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a conventional abnormality detection device for switching equipment in a contact closed state.

【図4】従来の開閉機器の異常検出装置の接点開状態の
油圧回路図である。
FIG. 4 is a hydraulic circuit diagram of a conventional abnormality detection device for switching equipment in a contact open state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 差動ピストン 7a ヘッド側 7b ロッド側 8 管路 9 液圧制御装置 21 圧力センサ 23 動作異常検出器 6 Differential piston 7a Head side 7b Rod side 8 Pipeline 9 Hydraulic pressure control device 21 Pressure sensor 23 Operation abnormality detector

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 開閉機器の駆動装置として差動ピストン
を使用し、その小ピストン面側には常時高圧液体を作用
させ、大ピストン面側には液体圧を制御する液圧制御装
置を介して高圧液体を作用させ、上記両ピストン面に作
用する力の差によって生じる推力によって上記差動ピス
トンを前進させ、かつ、上記大ピストン面側の高圧液体
を除去することによって上記差動ピストンを後退させる
ものにおいて、上記大ピストン面側の管路途中に設けら
れ、上記差動ピストン後退時の上記大ピストン面側の液
圧レベルを検出する圧力センサを設けてなることを特徴
とする開閉機器の異常検出装置。
Claim 1: A differential piston is used as a drive device for opening/closing equipment, and a high-pressure liquid is always applied to the small piston side, and a hydraulic pressure control device that controls the liquid pressure is applied to the large piston side. High-pressure liquid is applied to move the differential piston forward by the thrust generated by the difference in force acting on both piston surfaces, and the differential piston is moved backward by removing the high-pressure liquid on the large piston surface side. An abnormality in the opening/closing device, characterized in that a pressure sensor is provided in the middle of the pipe on the large piston surface side and detects a hydraulic pressure level on the large piston surface side when the differential piston retreats. Detection device.
JP3647491U 1991-05-23 1991-05-23 Abnormality detection device for opening/closing equipment Pending JPH04131832U (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017010873A (en) * 2015-06-25 2017-01-12 株式会社東芝 Monitor system for hydraulic operation mechanism for breaker, and monitoring method therefor

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