JPH0588523B2 - - Google Patents
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- JPH0588523B2 JPH0588523B2 JP17659786A JP17659786A JPH0588523B2 JP H0588523 B2 JPH0588523 B2 JP H0588523B2 JP 17659786 A JP17659786 A JP 17659786A JP 17659786 A JP17659786 A JP 17659786A JP H0588523 B2 JPH0588523 B2 JP H0588523B2
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- JP
- Japan
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- winding
- tap
- excitation
- excitation winding
- impedance
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Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 137
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 61
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
- H01F30/02—Auto-transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉄心の側脚にタツプ巻線と励磁巻線
を巻装した単相変圧器に関する。
を巻装した単相変圧器に関する。
鉄心の側脚にタツプ巻線と励磁巻線を巻装した
単相変圧器として、例えば、特開昭56−48114号
公報に示されるような構成のものが提案されてい
る。これを図により説明する。
単相変圧器として、例えば、特開昭56−48114号
公報に示されるような構成のものが提案されてい
る。これを図により説明する。
第３図は従来の単相変圧器の巻線配置図であ
る。図で、１Ａ，１Ｂは高圧巻線、２Ａ，２Ｂは
中圧巻線、３は低圧巻線である。これら巻線は鉄
心の主脚４Ａ，４Ｂに図示の順で巻装されてい
る。５は励磁巻線、６はタツプ巻線であり、これ
ら２つの巻線は鉄心の側脚４Ｃに図示の順で巻装
されている。２つの高圧巻線１Ａ，１Ｂは互いに
並列接続され、２つの中圧巻線２Ａ，２Ｂは互い
に直列接続されている。又、低圧巻線３は励磁巻
線５と互いに並列接続されている。
る。図で、１Ａ，１Ｂは高圧巻線、２Ａ，２Ｂは
中圧巻線、３は低圧巻線である。これら巻線は鉄
心の主脚４Ａ，４Ｂに図示の順で巻装されてい
る。５は励磁巻線、６はタツプ巻線であり、これ
ら２つの巻線は鉄心の側脚４Ｃに図示の順で巻装
されている。２つの高圧巻線１Ａ，１Ｂは互いに
並列接続され、２つの中圧巻線２Ａ，２Ｂは互い
に直列接続されている。又、低圧巻線３は励磁巻
線５と互いに並列接続されている。
このような構成の単相変圧器では、中圧巻線と
低圧巻線間のインピーダンスは、中圧巻線が主脚
４Ａ，４Ｂにおいて直列接続されているので、主
脚４Ａの高圧巻線と中圧巻線間のインピーダンス
が加わることにより大きくなるという利点があ
る。又、それ以外にタツプ切換による高圧巻線と
低圧巻線間のインピーダンスの変化幅を抑制し得
るという利点を有する。これを第４図に示す。
低圧巻線間のインピーダンスは、中圧巻線が主脚
４Ａ，４Ｂにおいて直列接続されているので、主
脚４Ａの高圧巻線と中圧巻線間のインピーダンス
が加わることにより大きくなるという利点があ
る。又、それ以外にタツプ切換による高圧巻線と
低圧巻線間のインピーダンスの変化幅を抑制し得
るという利点を有する。これを第４図に示す。
第４図は第３図に示す構成に対応する磁束密度
分布図である。図で、曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
主脚４Ａ，４Ｂ、側脚４Ｃにおける磁束密度を示
す。B1，B2，B3はそれぞれタツプ位置を最高タ
ツプ、中央タツプ、最低タツプとしたときの磁束
密度、C1，C3はそれぞれタツプ位置を最高タツ
プ、最低タツプとしたときの磁束密度である。主
脚４Ａでは中圧巻線電流が一定となるので、タツ
プ位置による磁束密度の変化はなくインピーダン
スも一定となる。一方、主脚４Ｂではタツプ位置
による高圧巻線電流の変化をこの主脚４Ｂだけで
分担するので、磁束密度は可成り変化する。しか
しながら、主脚４Ａのインピーダンスが一定であ
るため、全体として高圧巻線と中圧巻線間のイン
ピーダンスの変化幅を小さくすることができる。
分布図である。図で、曲線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
主脚４Ａ，４Ｂ、側脚４Ｃにおける磁束密度を示
す。B1，B2，B3はそれぞれタツプ位置を最高タ
ツプ、中央タツプ、最低タツプとしたときの磁束
密度、C1，C3はそれぞれタツプ位置を最高タツ
プ、最低タツプとしたときの磁束密度である。主
脚４Ａでは中圧巻線電流が一定となるので、タツ
プ位置による磁束密度の変化はなくインピーダン
スも一定となる。一方、主脚４Ｂではタツプ位置
による高圧巻線電流の変化をこの主脚４Ｂだけで
分担するので、磁束密度は可成り変化する。しか
しながら、主脚４Ａのインピーダンスが一定であ
るため、全体として高圧巻線と中圧巻線間のイン
ピーダンスの変化幅を小さくすることができる。
上記従来の単相変圧器においては、主脚におけ
るインピーダンスの変化を抑制することができる
ものの、全体としてのインピーダンスの変化は可
成り大きい。そして、上記従来の単相変圧器のみ
ならず、その他の単相変圧器、例えば単相単巻変
圧器等であつても、側脚に励磁巻線とタツプ巻線
が巻装された単相変圧器においては、タツプ位置
切換によつて生じる変圧器全体のインピーダンス
の変化をさらに小さくすることは困難であつた。
るインピーダンスの変化を抑制することができる
ものの、全体としてのインピーダンスの変化は可
成り大きい。そして、上記従来の単相変圧器のみ
ならず、その他の単相変圧器、例えば単相単巻変
圧器等であつても、側脚に励磁巻線とタツプ巻線
が巻装された単相変圧器においては、タツプ位置
切換によつて生じる変圧器全体のインピーダンス
の変化をさらに小さくすることは困難であつた。
本発明の目的は、タツプ位置が切換えられた場
合の変圧器のインピーダンスの変化を、従来のも
のに比較して、より一層小さくすることができる
単相変圧器を提供するにある。
合の変圧器のインピーダンスの変化を、従来のも
のに比較して、より一層小さくすることができる
単相変圧器を提供するにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、側脚
の巻装したタツプ巻線と励磁巻線とを備えた単相
変圧器において、励磁巻線を第１の励磁巻線単位
と第２の励磁巻線単位の２つに分割し、側脚の内
側に第１の励磁巻線単位を巻装し、その外側にタ
ツプ巻線を巻装し、さらにその外側に第２の励磁
巻線単位を巻装し、第１の励磁巻線単位と第２の
励磁巻線単位とを直列に接続したことを特徴とす
る。
の巻装したタツプ巻線と励磁巻線とを備えた単相
変圧器において、励磁巻線を第１の励磁巻線単位
と第２の励磁巻線単位の２つに分割し、側脚の内
側に第１の励磁巻線単位を巻装し、その外側にタ
ツプ巻線を巻装し、さらにその外側に第２の励磁
巻線単位を巻装し、第１の励磁巻線単位と第２の
励磁巻線単位とを直列に接続したことを特徴とす
る。
励磁巻線を２つに分割し、これら分割された励
磁巻線間にタツプ巻線を挟み込むようにして各巻
線を側脚に巻装することにより、側脚における磁
束密度が小さくなり、即ち、側脚におけるインピ
ーダンスが小さくなり、この結果、タツプ位置を
切換えたときの変圧器のインピーダンスの変化が
抑制される。
磁巻線間にタツプ巻線を挟み込むようにして各巻
線を側脚に巻装することにより、側脚における磁
束密度が小さくなり、即ち、側脚におけるインピ
ーダンスが小さくなり、この結果、タツプ位置を
切換えたときの変圧器のインピーダンスの変化が
抑制される。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例に係る単相単巻変圧器
の巻線配置図である。図で、１０は鉄心、１１は
鉄心１０の主脚、１２は鉄心１０の側脚である。
１３は３次巻線、１４は分路巻線、１５は直列巻
線であり、これら各巻線はそれぞれ順に主脚１１
に巻装されている。１６ａは励磁巻線を２つに分
割した一方の巻線であり、以下これを第１の励磁
巻線と称する。１６ｂは分割された励磁巻線のう
ちの他方の巻線であり、第２の励磁巻線と称す
る。１７はタツプ巻線である。これら各巻線は、
第１の励磁巻線１６ａを内側に、タツプ巻線１７
を中間に、第２の励磁巻線１６ｂを外側にして側
脚１２に巻装される。即ち、タツプ巻線１７は分
割された２つの励磁巻線１６ａ，１６ｂに挟まれ
た構成となる。
の巻線配置図である。図で、１０は鉄心、１１は
鉄心１０の主脚、１２は鉄心１０の側脚である。
１３は３次巻線、１４は分路巻線、１５は直列巻
線であり、これら各巻線はそれぞれ順に主脚１１
に巻装されている。１６ａは励磁巻線を２つに分
割した一方の巻線であり、以下これを第１の励磁
巻線と称する。１６ｂは分割された励磁巻線のう
ちの他方の巻線であり、第２の励磁巻線と称す
る。１７はタツプ巻線である。これら各巻線は、
第１の励磁巻線１６ａを内側に、タツプ巻線１７
を中間に、第２の励磁巻線１６ｂを外側にして側
脚１２に巻装される。即ち、タツプ巻線１７は分
割された２つの励磁巻線１６ａ，１６ｂに挟まれ
た構成となる。
第１の励磁巻線１６ａと第２の励磁巻線１６ｂ
とは互いに直列に接続されており、この直列回路
に並列に分路巻線１４が接続され、この並列回路
に直列巻線１５が接続されている。
とは互いに直列に接続されており、この直列回路
に並列に分路巻線１４が接続され、この並列回路
に直列巻線１５が接続されている。
このように構成された単相単巻変圧器において
は、分路巻線１４を各励磁巻線１６ａ，１６ｂと
並列に接続することにより、タツプ位置を切換え
た場合分路巻線１４および直列巻線１５内の電流
分布がほとんど変化しないようにしているが、本
実施例では、さらに、当該励磁巻線を第１の励磁
巻線１６ａと第２の励磁巻線１６ｂとに分割し、
これら分割した巻線によりタツプ巻線を挟むこと
により、変圧器のインピーダンスのタツプ位置切
換えによる変化を抑制できる。
は、分路巻線１４を各励磁巻線１６ａ，１６ｂと
並列に接続することにより、タツプ位置を切換え
た場合分路巻線１４および直列巻線１５内の電流
分布がほとんど変化しないようにしているが、本
実施例では、さらに、当該励磁巻線を第１の励磁
巻線１６ａと第２の励磁巻線１６ｂとに分割し、
これら分割した巻線によりタツプ巻線を挟むこと
により、変圧器のインピーダンスのタツプ位置切
換えによる変化を抑制できる。
第２図ａ，ｂはそれぞれ第１図に示す側脚の巻
線配置図、およびこれに対応する位置の鎖交磁束
密度の特性図である。第２図ａで、第１図に示す
部分と同じ部分には同一符号が付してある。又、
第２図ｂでC′は最高電圧のタツプ位置の場合の磁
束密度、C″は中央のタツプ位置の場合の磁束密
度、Ｃは最低電圧のタツプ位置の場合の磁束密
度を示す。ここで、 NE1：第１の励磁巻線１６ａの巻数 NE2：第２の励磁巻線１６ｂの巻数 DE1：第１の励磁巻線１６ａの巻幅（cm） DG1：第１の励磁巻線１６ａとタツプ巻線１７
との間のギヤツプG1の寸法（cm） DT：タツプ巻線１７の巻幅（cm） DG2：タツプ巻線１７と第２の励磁巻線１６ｂ
との間のギヤツプG2の寸法（cm） DE2：第２の励磁巻線１６ｂの巻幅（cm） RE1：第１の励磁巻線１６ａの平均半径（cm） RG1：ギヤツプG1の平均半径（cm） RT：タツプ巻線１７の平均半径（cm） RG2：ギヤツプG2の平均半径（cm） RE2：第２の励磁巻線１６ｂの平均半径（cm） Ｉ：各励磁巻線１６ａ，１６ｂに流れる電流
（Ａ） ｆ：電流Ｉの周波数（Hz） ｈ：各巻線１６ａ，１６ｂ，１７の高さ（cm） Ｐ：変圧器の基準容量（VA） とすると、タツプ巻線１７と各励磁巻線１６ａ，
１６ｂとの間のインピーダンス％VZ1は概略、次
式で表される。
線配置図、およびこれに対応する位置の鎖交磁束
密度の特性図である。第２図ａで、第１図に示す
部分と同じ部分には同一符号が付してある。又、
第２図ｂでC′は最高電圧のタツプ位置の場合の磁
束密度、C″は中央のタツプ位置の場合の磁束密
度、Ｃは最低電圧のタツプ位置の場合の磁束密
度を示す。ここで、 NE1：第１の励磁巻線１６ａの巻数 NE2：第２の励磁巻線１６ｂの巻数 DE1：第１の励磁巻線１６ａの巻幅（cm） DG1：第１の励磁巻線１６ａとタツプ巻線１７
との間のギヤツプG1の寸法（cm） DT：タツプ巻線１７の巻幅（cm） DG2：タツプ巻線１７と第２の励磁巻線１６ｂ
との間のギヤツプG2の寸法（cm） DE2：第２の励磁巻線１６ｂの巻幅（cm） RE1：第１の励磁巻線１６ａの平均半径（cm） RG1：ギヤツプG1の平均半径（cm） RT：タツプ巻線１７の平均半径（cm） RG2：ギヤツプG2の平均半径（cm） RE2：第２の励磁巻線１６ｂの平均半径（cm） Ｉ：各励磁巻線１６ａ，１６ｂに流れる電流
（Ａ） ｆ：電流Ｉの周波数（Hz） ｈ：各巻線１６ａ，１６ｂ，１７の高さ（cm） Ｐ：変圧器の基準容量（VA） とすると、タツプ巻線１７と各励磁巻線１６ａ，
１６ｂとの間のインピーダンス％VZ1は概略、次
式で表される。
％VZ1＝7.9fNE1 2・I2・Δ1／Ｐ×10-6（％）
……(1) ただし、Δ1は Δ1＝DE1／３・2πRE1／ｈ ＋DG1・2πRG1／ｈ＋｛
１−NE2／NE1 ＋（NE2／NE1）2｝・DT／３・2πRT／ｈ
＋（NE2／NE1）2・｛DG2・2πRG2／ｈ＋DE2／３・2
πRE2／ｈ｝……(2) 次に、比較のため、第３図に示すように励磁巻
線が分割されない従来の巻線配置の場合について
みる。この場合、 NE：励磁巻線の巻数 DE：励磁巻線の巻幅 DG：励磁巻線とタツプ巻線のギヤツプの寸法 DT：タツプ巻線の巻幅 RE：側脚から励磁巻線の中央までの距離 RG：側脚から両巻線ギヤツプ中央までの距離 RT：側脚からタツプ巻線の中央までの距離 とすると、タツプ巻線と励磁巻線との間のインピ
ーダンス％VZ2は概略、次式で表される。
……(1) ただし、Δ1は Δ1＝DE1／３・2πRE1／ｈ ＋DG1・2πRG1／ｈ＋｛
１−NE2／NE1 ＋（NE2／NE1）2｝・DT／３・2πRT／ｈ
＋（NE2／NE1）2・｛DG2・2πRG2／ｈ＋DE2／３・2
πRE2／ｈ｝……(2) 次に、比較のため、第３図に示すように励磁巻
線が分割されない従来の巻線配置の場合について
みる。この場合、 NE：励磁巻線の巻数 DE：励磁巻線の巻幅 DG：励磁巻線とタツプ巻線のギヤツプの寸法 DT：タツプ巻線の巻幅 RE：側脚から励磁巻線の中央までの距離 RG：側脚から両巻線ギヤツプ中央までの距離 RT：側脚からタツプ巻線の中央までの距離 とすると、タツプ巻線と励磁巻線との間のインピ
ーダンス％VZ2は概略、次式で表される。
％VZ2＝7.9fNE 2・I2・Δ2／Ｐ×10-6（％
）……(3) ただし、Δ2は Δ2＝DE／３・2πDE／ｈ＋DG・2πRG／ｈ
＋DT／３・2πRT／ｈ……(4) 今、同じ仕様の単相単巻変圧器を設計した場
合、 (1)式と(3)式を比較してみると、値ｆ，Ｉ，Ｐは
同一であり、巻数NEは、NE＝NE1＋NE2である。
また、値Δ1と値Δ2とは、巻線間の絶縁寸法によ
つて多少差があるが、一例として、値Δ1は値Δ2
の1.6倍程度となる。そして、巻数NE1，NE2が等
しいとすると、両インピーダーンスの比は次のよ
うになる。
）……(3) ただし、Δ2は Δ2＝DE／３・2πDE／ｈ＋DG・2πRG／ｈ
＋DT／３・2πRT／ｈ……(4) 今、同じ仕様の単相単巻変圧器を設計した場
合、 (1)式と(3)式を比較してみると、値ｆ，Ｉ，Ｐは
同一であり、巻数NEは、NE＝NE1＋NE2である。
また、値Δ1と値Δ2とは、巻線間の絶縁寸法によ
つて多少差があるが、一例として、値Δ1は値Δ2
の1.6倍程度となる。そして、巻数NE1，NE2が等
しいとすると、両インピーダーンスの比は次のよ
うになる。
％VZ1／％VZ2＝0.4 ……(5)
即ち、側脚１２のインピーダンスは、励磁巻線
が２つに分割されない従来の構成に比較し、本実
施例のように励磁巻線を２つに分割し、これらの
巻線でタツプ巻線を挟んだ構成では、ほぼ40％に
低下することになる。このように、当該インピー
ダンスの絶対値が小さくなるので、当然、タツプ
位置を切換えた場合のインピーダンスの変化も小
さくなる。
が２つに分割されない従来の構成に比較し、本実
施例のように励磁巻線を２つに分割し、これらの
巻線でタツプ巻線を挟んだ構成では、ほぼ40％に
低下することになる。このように、当該インピー
ダンスの絶対値が小さくなるので、当然、タツプ
位置を切換えた場合のインピーダンスの変化も小
さくなる。
以上述べたように、本発明では、励磁巻線を２
つに分割し、これら分割された励磁巻線でタツプ
巻線を挟むようにしたので、タツプ位置の切換に
よつて生じる変圧器のインピーダンスの変化を、
従来のものよりさらに小さくすることができる。
つに分割し、これら分割された励磁巻線でタツプ
巻線を挟むようにしたので、タツプ位置の切換に
よつて生じる変圧器のインピーダンスの変化を、
従来のものよりさらに小さくすることができる。
第１図は本発明の実施例に係る単相単巻変圧器
の巻線配置図、第２図ａ，ｂは第１図に示す側脚
の巻線配置図および鎖交磁束密度の特性図、第３
図は従来の単相変圧器の巻線配置図、第４図は第
３図に示す単相変圧器の磁束密度の特性図であ
る。 １０……鉄心、１２……側脚、１６ａ……第１
の励磁巻線、１６ｂ……第２の励磁巻線、１７…
…タツプ巻線。
の巻線配置図、第２図ａ，ｂは第１図に示す側脚
の巻線配置図および鎖交磁束密度の特性図、第３
図は従来の単相変圧器の巻線配置図、第４図は第
３図に示す単相変圧器の磁束密度の特性図であ
る。 １０……鉄心、１２……側脚、１６ａ……第１
の励磁巻線、１６ｂ……第２の励磁巻線、１７…
…タツプ巻線。
Claims (1)
- １ 側脚に巻装したタツプ巻線と励磁巻線とを備
えた単相変圧器において、前記励磁巻線を第１の
励磁巻線単位と第２の励磁巻線単位とに分割し、
前記側脚にその内側から順に前記第１の励磁巻線
単位、前記タツプ巻線、および前記第２の励磁巻
線単位を巻装し、前記第１の励磁巻線単位と前記
第２の励磁巻線単位とを直列に接続したことを特
徴とする単相変圧器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17659786A JPS6333804A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 単相変圧器 |
| EP19870110097 EP0254946B1 (en) | 1986-07-29 | 1987-07-13 | A single phase auto transformer |
| DE8787110097T DE3773785D1 (de) | 1986-07-29 | 1987-07-13 | Einphasentransformator in sparschaltung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17659786A JPS6333804A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 単相変圧器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6333804A JPS6333804A (ja) | 1988-02-13 |
| JPH0588523B2 true JPH0588523B2 (ja) | 1993-12-22 |
Family
ID=16016349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17659786A Granted JPS6333804A (ja) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | 単相変圧器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0254946B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6333804A (ja) |
| DE (1) | DE3773785D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3367427B2 (ja) * | 1998-08-11 | 2003-01-14 | 株式会社高岳製作所 | 単相三線式変圧器 |
| CN107546015B (zh) * | 2017-10-10 | 2024-04-05 | 国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司 | 一种具有矢量变换功能的线路调压变压器 |
| JP7179566B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2022-11-29 | 東北電力株式会社 | 位相調整器付単巻変圧器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1377430A (fr) * | 1963-09-19 | 1964-11-06 | Materiel Electrique S W Le | Autotransformateurs avec enroulements de réglage |
| US4524341A (en) * | 1983-02-07 | 1985-06-18 | Owen D W | Transformer with series-parallel-series winding between split winding |
-
1986
- 1986-07-29 JP JP17659786A patent/JPS6333804A/ja active Granted
-
1987
- 1987-07-13 EP EP19870110097 patent/EP0254946B1/en not_active Expired
- 1987-07-13 DE DE8787110097T patent/DE3773785D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3773785D1 (de) | 1991-11-21 |
| EP0254946B1 (en) | 1991-10-16 |
| JPS6333804A (ja) | 1988-02-13 |
| EP0254946A1 (en) | 1988-02-03 |
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|---|---|---|
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