JPS5910132B2 - 表示線保護継電装置 - Google Patents
表示線保護継電装置Info
- Publication number
- JPS5910132B2 JPS5910132B2 JP48037065A JP3706573A JPS5910132B2 JP S5910132 B2 JPS5910132 B2 JP S5910132B2 JP 48037065 A JP48037065 A JP 48037065A JP 3706573 A JP3706573 A JP 3706573A JP S5910132 B2 JPS5910132 B2 JP S5910132B2
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- current
- voltage
- display line
- line
- resistor
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/28—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
- H02H3/30—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus using pilot wires or other signalling channel
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は多端子線路を保護し得る表示線保護継電装置
に関するものである。
に関するものである。
周知のように表示線による線路保護は２端子までは電圧
反抗式、電流循環式の何れの動作原理でも採用し得るが
、３端子になると電圧反抗式では電圧値制限回路の存在
が外部事故時に無視できない誤差出力を出すため、電流
循環式に頼らざるを得なかった。
反抗式、電流循環式の何れの動作原理でも採用し得るが
、３端子になると電圧反抗式では電圧値制限回路の存在
が外部事故時に無視できない誤差出力を出すため、電流
循環式に頼らざるを得なかった。
ところが電流循環式を３端子系に用いると故障電流が２
端子を貫通する外部事故時に、表示線自身のインピーダ
ンスを無視し得ないことから各端に動作入力が入る。
端子を貫通する外部事故時に、表示線自身のインピーダ
ンスを無視し得ないことから各端に動作入力が入る。
この時、故障電流が貫通している２端子にあっては、貫
通する故障電流に比例した犬なる抑制入力を受けるから
誤動作の必配はないが、残るｌ端子即ち無電流端では抑
制入力がなく上記動作入力のみが入ることになって誤動
作し易くなる。
通する故障電流に比例した犬なる抑制入力を受けるから
誤動作の必配はないが、残るｌ端子即ち無電流端では抑
制入力がなく上記動作入力のみが入ることになって誤動
作し易くなる。
このため現在では表示線による多端子線路の保護は３端
子が限界で、４端子以上は原理的に不可能とされている
。
子が限界で、４端子以上は原理的に不可能とされている
。
以下この点につき図にもとづいて詳細に説明する。
第１図は従来の表示線保護継電装置を示す図で、１は保
護の対象となる被保護線路、２は表示線であり、上記被
保護線路１のＡ端、Ｂ端に設けられた変流器１１．１２
の２次出力を互いに相手端との間に伝送し合うためのも
のである。
護の対象となる被保護線路、２は表示線であり、上記被
保護線路１のＡ端、Ｂ端に設けられた変流器１１．１２
の２次出力を互いに相手端との間に伝送し合うためのも
のである。
２１，２２は飽和トランス、３１．３２は後述する継電
要素を表示線２側の高圧からまもるための絶縁トランス
、４１．４２は自端の電流により附勢される抑制コイル
、５１ ．５２は上記表示線を通じて伝達される各端の
流入電流の総和と各端の流出電流の総和との差電流によ
り附勢される動作コイルであり、上記抑制コイル４１と
動作コイル５１によりＡ端の継電要素が抑制コイル４２
と動作コイル５２によりＢ端の継電要素がそれぞれ構成
される。
要素を表示線２側の高圧からまもるための絶縁トランス
、４１．４２は自端の電流により附勢される抑制コイル
、５１ ．５２は上記表示線を通じて伝達される各端の
流入電流の総和と各端の流出電流の総和との差電流によ
り附勢される動作コイルであり、上記抑制コイル４１と
動作コイル５１によりＡ端の継電要素が抑制コイル４２
と動作コイル５２によりＢ端の継電要素がそれぞれ構成
される。
なお、第１図では代表的に２端子の場合を示したが、８
端子になっても接続のしかたは同一である。
端子になっても接続のしかたは同一である。
さて第２図はＣ端非電源の３端子系においてＢ端外部に
故障Ｆが生じた場合の故障電流の方向を示す図であり、
第３図はこの時の表示線２における電圧分布を示してい
る。
故障Ｆが生じた場合の故障電流の方向を示す図であり、
第３図はこの時の表示線２における電圧分布を示してい
る。
このＣ端無電流、Ａ−Ｂ端貫通外部事故時の場合、Ａ端
では流入、Ｂ端では流出となり両端電圧は位相が逆とな
る。
では流入、Ｂ端では流出となり両端電圧は位相が逆とな
る。
このためＡ，Ｂ各端では第３図に示すようにｌ８０゜の
位相差で飽和トランス２１．２２の２次側にＥなる電圧
がそれぞれ生じるように表現できるから、表示線２の中
心点ではその中心点から左右の回路が対称とすると表示
線対間電圧は零となるが、実際には表示線２自身のイン
ピーダンスが存在する関係上、中心点からずれた位置に
ある各端の動作コイル５１ ．５２にはそれぞれｅなる
誤差入力が存在する。
位相差で飽和トランス２１．２２の２次側にＥなる電圧
がそれぞれ生じるように表現できるから、表示線２の中
心点ではその中心点から左右の回路が対称とすると表示
線対間電圧は零となるが、実際には表示線２自身のイン
ピーダンスが存在する関係上、中心点からずれた位置に
ある各端の動作コイル５１ ．５２にはそれぞれｅなる
誤差入力が存在する。
Ａ，Ｂ端ではこの誤差入力を受けても抑制コイル４１
．４２に犬なる自端電流が流れているから誤動作の心配
はないが、無電流であるＣ端では抑制入力がなく上記誤
差入力のみを受けることになって誤動作方向に傾く、何
故ならＣ端の分岐点がＡ，Ｂ間のちょうど中心点に存在
するなら、誤差入力は零であって問題ないが、ＣＴ出力
誤差、表示線亘長誤差、Ａ，Ｂ端リレーインピーダンス
のアンバランス等の各種誤差により中心点にないことが
普通であるから、上記Ａ，Ｂ各端におけるｅほとではな
いにしても誤差入力は必らず存在することＮなる。
．４２に犬なる自端電流が流れているから誤動作の心配
はないが、無電流であるＣ端では抑制入力がなく上記誤
差入力のみを受けることになって誤動作方向に傾く、何
故ならＣ端の分岐点がＡ，Ｂ間のちょうど中心点に存在
するなら、誤差入力は零であって問題ないが、ＣＴ出力
誤差、表示線亘長誤差、Ａ，Ｂ端リレーインピーダンス
のアンバランス等の各種誤差により中心点にないことが
普通であるから、上記Ａ，Ｂ各端におけるｅほとではな
いにしても誤差入力は必らず存在することＮなる。
しかもこのＣ端誤差動作の傾向は上記電圧Ｅが大きい程
顕著となる。
顕著となる。
そこで通常飽和トランス２Ｌ２２の飽和現象を利用して
、Ａ−Ｂ端貫通外部故障にあっても飽和トランス２１．
２２の２次側に発生する電圧Ｅが一定値以下になるよう
にしている。
、Ａ−Ｂ端貫通外部故障にあっても飽和トランス２１．
２２の２次側に発生する電圧Ｅが一定値以下になるよう
にしている。
このように各端の変流器からの入力を飽和トランスに受
けることにより、かろうじて無電流端の誤動作を防止し
ているのが現状である。
けることにより、かろうじて無電流端の誤動作を防止し
ているのが現状である。
ところがこのような飽和トランスを用いると、第４図の
ような内部Ｆ１点、外部Ｆ２点の多重事故時には、Ａ，
Ｂ端流入、Ｃ端にかなりの流出電流が存在することにな
るから、Ｃ端の抑制力はＡ，Ｂ端の合成値となってかな
り大きくなり、他方動作入力は各端同一となる関係上、
Ｃ端が動作しにくくなり誤不動作の方向へ傾く。
ような内部Ｆ１点、外部Ｆ２点の多重事故時には、Ａ，
Ｂ端流入、Ｃ端にかなりの流出電流が存在することにな
るから、Ｃ端の抑制力はＡ，Ｂ端の合成値となってかな
り大きくなり、他方動作入力は各端同一となる関係上、
Ｃ端が動作しにくくなり誤不動作の方向へ傾く。
このため現在の表示線保護継電装置は上記両方の不都合
が最小となるように調整を行なってかろうじて３端子に
適用し得るように整定しているものであり、したがって
４端子以上は上記現方式では原理上適用不可能となるわ
けである。
が最小となるように調整を行なってかろうじて３端子に
適用し得るように整定しているものであり、したがって
４端子以上は上記現方式では原理上適用不可能となるわ
けである。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するこ
とを目的になされたもので、従来の表示線とは別に並設
された第２の表示線を用いて各端電流の電圧変換値から
最大端電圧を導出し、この最大端電圧と差電流の電圧変
換値を極性毎に比較して求めた直流電圧を抑制電圧とし
差電流に基づく動作電圧との大小関係で比率差動保護す
ることにより、３端子以上の線路保護にも適用し得る表
示線保護継電装置を提供する。
とを目的になされたもので、従来の表示線とは別に並設
された第２の表示線を用いて各端電流の電圧変換値から
最大端電圧を導出し、この最大端電圧と差電流の電圧変
換値を極性毎に比較して求めた直流電圧を抑制電圧とし
差電流に基づく動作電圧との大小関係で比率差動保護す
ることにより、３端子以上の線路保護にも適用し得る表
示線保護継電装置を提供する。
以下この発明の構成、動作について詳述する。
第５図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、煩雑
さを避けるため１端子分のみを代表して示したが、２端
子以上になっても接続のしかたは同一である。
さを避けるため１端子分のみを代表して示したが、２端
子以上になっても接続のしかたは同一である。
すなわち、３端子Ａ，Ｂ，Ｃの場合であれば、Ａ，Ｂ，
Ｃ各端に第５図と同一のものを設け、Ａ端からでた第１
の表示線６０と第２の表示線７０（後述）がＢ端、Ｃ端
のそれぞれの第１の表示線６０と第２の表示線ＴＯに接
続されている。
Ｃ各端に第５図と同一のものを設け、Ａ端からでた第１
の表示線６０と第２の表示線７０（後述）がＢ端、Ｃ端
のそれぞれの第１の表示線６０と第２の表示線ＴＯに接
続されている。
第５図において、６０は被保護線路各端の交流電流を互
いに相手端に伝送し合うことにより各端の流入電流の総
和と各端の流出電流の総和との差電流を導出する第１の
表示線、１０は各端における交流電流の電圧変換値を互
いに相手端に伝送し合うための第２の表示線で、この表
示線に表われる電圧ＥＲｌは各端の中で最大のもの（以
下、最大端電圧という。
いに相手端に伝送し合うことにより各端の流入電流の総
和と各端の流出電流の総和との差電流を導出する第１の
表示線、１０は各端における交流電流の電圧変換値を互
いに相手端に伝送し合うための第２の表示線で、この表
示線に表われる電圧ＥＲｌは各端の中で最大のもの（以
下、最大端電圧という。
）がでてくる。８０は変成器、８１．８２は各端の電流
入力を電圧に変換する抵抗である。
入力を電圧に変換する抵抗である。
また上記抵抗８Ｌ８２に生じた電圧は後述するダイオー
ド１０６，１０７を介して上記第２の表示線７０に導入
される。
ド１０６，１０７を介して上記第２の表示線７０に導入
される。
９０は上記第１の表示線６０に生ずる上記差電流（各端
の流入電流の総和と各端の流出電流の総和との差電流）
を導入する変成器で、９１はこの変成器の出力を整流す
る整流器、９２はこの整流器９１の直流出力電流に応じ
た動作電圧Ｅ。
の流入電流の総和と各端の流出電流の総和との差電流）
を導入する変成器で、９１はこの変成器の出力を整流す
る整流器、９２はこの整流器９１の直流出力電流に応じ
た動作電圧Ｅ。
１を導出する抵抗である。
１００は抑制力演算回路であり、次の構成からなる。
１０１は上記第１の表示線６０に生ずる上記差電流が導
入される変成器であり、その出力はダイオード１０２，
１０３を介して抵抗１０４，１０５の両端に差電流に比
例した抑制カット電圧Ｅ。
入される変成器であり、その出力はダイオード１０２，
１０３を介して抵抗１０４，１０５の両端に差電流に比
例した抑制カット電圧Ｅ。
２を極性毎に分割して発生させる。
この抑制カットＥ。２は、ダイオード１０６，１０７を
介して第２の表示線７０に生じた最大端電圧ＥＲＩとつ
き合されて極性毎に比較され、その結果に基づき流れる
直流電流に応じた抑制電圧ＥＲ２が抵抗１１０に導出さ
れる。
介して第２の表示線７０に生じた最大端電圧ＥＲＩとつ
き合されて極性毎に比較され、その結果に基づき流れる
直流電流に応じた抑制電圧ＥＲ２が抵抗１１０に導出さ
れる。
１２０は上記動作電圧Ｅ。
１と抑制電圧ＥＲ２の大小関係に応動する最終判定回路
であり、抑制電圧ＥＲ２に対して動作電圧Ｅ。
であり、抑制電圧ＥＲ２に対して動作電圧Ｅ。
１が所定値以上になったとき動作するものである。
なお図では内部事故が発生した場合の差電流ＩＤ、各端
電流■Ｔの流れる方向を示している。
電流■Ｔの流れる方向を示している。
次に第６図を用いて事故が生じた場合の作用を説明する
。
。
内部事故の場合にはＡ，Ｂ端から電流が保護区間へ流入
し図中実線で示す電流が流れる。
し図中実線で示す電流が流れる。
この場合各端事故電流とも内部方向に向うため上記電流
ＩＴとＩＤとは同相となるから、抵抗８１または８２に
電流ＩＴによって発生した最大端電圧ＥＦＬ１と抵加０
４または１０５に電流ＩＤによって発生した抑制カット
電圧Ｅ。
ＩＴとＩＤとは同相となるから、抵抗８１または８２に
電流ＩＴによって発生した最大端電圧ＥＦＬ１と抵加０
４または１０５に電流ＩＤによって発生した抑制カット
電圧Ｅ。
２とは図示のように同相となり、したがって最終判定回
路１０２への抑制電圧ＥＲ２はＥＦＬｔ ＝ ＥＲ１Ｅ
Ｏ２となる。
路１０２への抑制電圧ＥＲ２はＥＦＬｔ ＝ ＥＲ１Ｅ
Ｏ２となる。
いまこの場ＥＯ２＞ＥＲｔになるように定数を選んでお
けば、ＥＯ２はタイオード１０６または１０７により阻
止される方向であるから、結局内部事故時には抑制電圧
ＥＲ２″＝．０となり、動作電圧Ｅ。
けば、ＥＯ２はタイオード１０６または１０７により阻
止される方向であるから、結局内部事故時には抑制電圧
ＥＲ２″＝．０となり、動作電圧Ｅ。
１のみが導入されることになって最終判定回路１２０は
動作する。
動作する。
無電流端においても表示線を介して同様のＥ。
，ＦＲが印加されるので無電流端に設置された最終判定
回路１２０は動作する。
回路１２０は動作する。
？のように内部事故時に電流ＩＴと■Ｄが同相になるこ
とから最終判定回路１２０の抑制電圧としてＥＲ＋より
小さいＥＲ２を使用すればそれだけ最終判定回路１２０
の動作感度が向上する。
とから最終判定回路１２０の抑制電圧としてＥＲ＋より
小さいＥＲ２を使用すればそれだけ最終判定回路１２０
の動作感度が向上する。
逆に外部事故がＢ端外部に発生した場合には、外部事故
発生端子であるＢ端電流の位相が反転し（流出位相であ
るから）、図中点線で示す電流が流れる。
発生端子であるＢ端電流の位相が反転し（流出位相であ
るから）、図中点線で示す電流が流れる。
この端子の大きな流出電流に応じた最大端電圧ＥＲが表
示線７０を介して全端に伝送され、この場合にはＥＯ２
とＥＦＬｔ’の位相が自ずから異なり、理論的にはもし
ＥＲｆがＥＯ２と逆位相となれば、ＥＲ１′の値が抵抗
１０４または１０５と１１０とで分圧されるだけの抑制
電圧ＥＲ２が抵抗１１０に残り、最終判定回路１２０の
不動作を確保する。
示線７０を介して全端に伝送され、この場合にはＥＯ２
とＥＦＬｔ’の位相が自ずから異なり、理論的にはもし
ＥＲｆがＥＯ２と逆位相となれば、ＥＲ１′の値が抵抗
１０４または１０５と１１０とで分圧されるだけの抑制
電圧ＥＲ２が抵抗１１０に残り、最終判定回路１２０の
不動作を確保する。
無電源端においても同様にＥＲが発生するのでＣＴ誤差
、亘長補償誤差等による誤差が多少発生しても充分不動
作側となる。
、亘長補償誤差等による誤差が多少発生しても充分不動
作側となる。
又、第４図のように内部Ｆ１点、外部Ｆ２点の多重事故
時にあっても、本方式によれば無電源端にも抑制力を確
実に伝達し得るため、従来のように入力トランス２１の
飽和現象を期待しなくても良く、飽和させなければ誤不
動作を回避できる。
時にあっても、本方式によれば無電源端にも抑制力を確
実に伝達し得るため、従来のように入力トランス２１の
飽和現象を期待しなくても良く、飽和させなければ誤不
動作を回避できる。
すなわち、本発明によれば、抑制力を互いに相手端に伝
送して各端に最犬の抑制力が表われるものとし、また抑
制力演算回路１００により抑制比率を可変比率として抑
制電圧ＥＲ２が内部事故時には弱く、外部事故時には強
くなるものとしているため、非電源端の誤動作、誤不動
作を確実に防止できる。
送して各端に最犬の抑制力が表われるものとし、また抑
制力演算回路１００により抑制比率を可変比率として抑
制電圧ＥＲ２が内部事故時には弱く、外部事故時には強
くなるものとしているため、非電源端の誤動作、誤不動
作を確実に防止できる。
上記のようにこの発明は無電流端にも抑制力を確実に伝
送し得るから誤動作することがなく、よって飽和トラン
スの飽和現象を期待しなくとも３端子及び４端子以上の
送電線路を保護することができる。
送し得るから誤動作することがなく、よって飽和トラン
スの飽和現象を期待しなくとも３端子及び４端子以上の
送電線路を保護することができる。
第１図は従来の装置を示す回路図、第２図、第３図、第
４図は３端子系における故障状態を示す図、第５図はこ
の発明の一実施例を示す回路図、第６図はこの発明の動
作を説明する回路図であり、図において１は被保護線路
、６０は第１の表示線、７０は第２の表示線、１００は
抑制力演算回路、１２０は最終判定回路、ＩＤは差電流
、ＩＴは各端電流、ＥＯ２は抑制カット電圧、ＥＢ，４
−ｔＪｉ犬端電圧、Ｅｏ１，ＥＦＬ２は大小比較される
動作電圧と抑匍庵圧である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
４図は３端子系における故障状態を示す図、第５図はこ
の発明の一実施例を示す回路図、第６図はこの発明の動
作を説明する回路図であり、図において１は被保護線路
、６０は第１の表示線、７０は第２の表示線、１００は
抑制力演算回路、１２０は最終判定回路、ＩＤは差電流
、ＩＴは各端電流、ＥＯ２は抑制カット電圧、ＥＢ，４
−ｔＪｉ犬端電圧、Ｅｏ１，ＥＦＬ２は大小比較される
動作電圧と抑匍庵圧である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 被保護線路各端の交流電流を第１の表示線を介して
互いに相手端に伝送し合い、上記被保護線路に流入する
各端電流の総和と流出する各端電流の総和との差電流を
導出しこの差電流と各端電流に基づき各端毎に比率差動
保護を行なう表示線保護継電装置において、２次側が複
数に分割され上記各端電流を変流する第１の変成器と、
自端から相手端を順方向とする第１のダイオードが夫々
設けられ上記第１の変成器の２次側の両端に夫々接続さ
れた一対の上下線と上記第１の変成器の２次側の共通端
に接続された共通線を有した第２の表示線と、上記第１
のダイオードのアノード側と上記共通線間に夫々接続さ
れた第１の抵抗と、上記差電流を１次側に導入し複数に
分割された２次側の両端が上記第１のダイオードと逆方
向の第２のダイオードを介して夫々上記上下線に接続さ
れ且つ２次側の共通端が第２の抵抗を介して上記共通線
に接続された第２の変成器と、上記第２のダイオードの
カソード側と上記第２の抵抗間に夫々接続された第３の
抵抗と、上記差電流の整流に基づく直流電圧を動作電圧
とし上記第２の抵抗に発生する直流電圧を抑制電圧とし
てその大小関係により応動する最終判定回路を備えたこ
とを特徴とする表示線保護継電装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48037065A JPS5910132B2 (ja) | 1973-03-31 | 1973-03-31 | 表示線保護継電装置 |
| US454848A US3912979A (en) | 1973-03-31 | 1974-03-26 | Pilot wire protective relaying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48037065A JPS5910132B2 (ja) | 1973-03-31 | 1973-03-31 | 表示線保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS49121944A JPS49121944A (ja) | 1974-11-21 |
| JPS5910132B2 true JPS5910132B2 (ja) | 1984-03-07 |
Family
ID=12487137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48037065A Expired JPS5910132B2 (ja) | 1973-03-31 | 1973-03-31 | 表示線保護継電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3912979A (ja) |
| JP (1) | JPS5910132B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5933346A (en) * | 1996-06-05 | 1999-08-03 | Topcon Laser Systems, Inc. | Bucket depth and angle controller for excavator |
| US5986860A (en) * | 1998-02-19 | 1999-11-16 | Square D Company | Zone arc fault detection |
| EP3909105A1 (en) * | 2019-01-08 | 2021-11-17 | ABB Power Grids Switzerland AG | Differential protection of a transmission line |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2027237A (en) * | 1934-10-11 | 1936-01-07 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Pilot-wire protection for transmission lines |
| JPS5128813B1 (ja) * | 1968-02-02 | 1976-08-21 |
-
1973
- 1973-03-31 JP JP48037065A patent/JPS5910132B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-03-26 US US454848A patent/US3912979A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS49121944A (ja) | 1974-11-21 |
| US3912979A (en) | 1975-10-14 |
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