JPS60146413A - 電気絶縁物品 - Google Patents

電気絶縁物品

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JPS60146413A
JPS60146413A JP59264338A JP26433884A JPS60146413A JP S60146413 A JPS60146413 A JP S60146413A JP 59264338 A JP59264338 A JP 59264338A JP 26433884 A JP26433884 A JP 26433884A JP S60146413 A JPS60146413 A JP S60146413A
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JP59264338A
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アラン・ダンカン・アトキンス
ケネス・エリオツト
ジヨン・シドニー・トーマス・ルームス
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Raychem Ltd
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    • H02G15/02—Cable terminations
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    • H02G15/068—Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress connected to the cable shield only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/42—Means for obtaining improved distribution of voltage; Protection against arc discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
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  • Insulators (AREA)
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気絶縁物品、それによって成端されている
電カケーブル、およびそれから形成される電気絶縁体に
関する。
［従来技術］ プラスデック絶縁型カケーブル、例えば、特に高圧（即
ち、約ＩＫＶより大きい電圧の）ケーブルを成端する場
合、（通常、ポリエチレンまたはＰＶＣである）外ジャ
ケットは剥離され、下にあるケーブル遮蔽が露出し、ケ
ーブル遮蔽が剥離され、１次絶縁が露出する。１次絶縁
は剥離され、ケーブル導体が露出し、次いで電気コネク
タが導体に適用される。次いで、上にあるケーブルの要
素は保護されるべきである。これは高圧において、スト
レス制御が形成されることを包含する。これは、ケーブ
ルに熱収縮性ポリマーデユープを適用することによって
好都合に実施される。次いで、ストレス制御チューブは
通常、耐トラッキング性絶縁材別の別のデユープによっ
て保護される。
−ケーブル成端長は、高電位である露出導体から、接地
電位であるケーブル遮蔽へのケーブルに沿う距離である
ので、「剥離長」として知られる１次絶縁の露出長によ
って通常特徴づけられる。フラッシュオーバーを防止す
るためおよび必要な沿面漏れ経路長を供給するため、剥
離長が長い程、ケーブルの電圧定格は大きくなる。しか
し、通常、ケーブルを成端する時に必要な材料および作
業を最小にするためだけでなく、小さな空間（例えば、
成端箱）に成端を嵌めるためにら、剥離長はできる限り
短いことが望ましい。このため、米国特許第３，３７７
，４２０号には、ストレスコーンとともに、環状に波形
の外面を持つ絶縁材料チューブをケーブル絶縁上に供給
することが提案されている。しかし、そのような形状に
よって、幅方向にかさばった寸法を持つ成端ケーブルが
できる。適用された絶縁チューブを分離している、また
はそれと一体であるシェドまたはスカートを成端へ供給
することも知られているが、これによっても幅方向にか
さばった成端ができる。しかし、シェドは、通常、例え
ば、汚染された雨水の流れによって生じる、成端の外側
に沿っての直接電導路の形成を防止するため、屋外また
はひどく汚染された環境で用いられるべきである。
英国特許明細舎弟１，３２９，６３５号には、高圧ケー
ブルの成端において誘電ストレスを制御するためのアレ
ンジメントであって、ストレス逃がしチューブは、ケー
ブル絶縁」二に伸び、シェド形状であり磁器からできて
いる外ハウジング内に封入されていることを特徴とする
アレンジメントが開示されている。絶縁誘電充填剤は、
粘稠な液体または固体もしくは弾性の誘電体であってよ
く、ストレス逃がしチューブのそれぞれの側に供給され
、チューブの支持を増強させる。
フラッシュオーバーの問題、および特別な沿面経路長の
必要が電気絶縁体に同様にあることは当然である。
［発明の目的］ 本発明の１つの目的は、ケーブル遮成端または電気絶縁
体において使用するのに適し、小型である絶縁物品を提
供することである。
［発明の構成］ １つの要旨によれば、本発明は、その長さ方向に沿って
伸びる包旋状の外表面を有する電気絶縁材料の外要素、
および電気ストレス勾配材料の内要素を有して成る一般
にチューブ状の物品を提供する。
包旋は、物品の外表面の一部分または全体に〆０って伸
びてよい。
他の要旨によれば、本発明は、その長さの一部分に沿っ
て包旋状であり、その長さの他の部分に沿ってシェド形
状である外表面を有する電気絶縁材料の外要素を有して
成る一般にチューブ状の物品を提供する。
本発明の該他の要旨の物品は、ストレス勾配材料の内要
素を有してよい。
包旋状表面が物品の外表面の一部分のみを形成する場合
、残りの部分は、実質的に円筒状（即ち、幅方向寸法に
実質的変化がない。）であってよく、あるいはノエト゛
形状であってよく、あるいは色層／シェド／円筒形状の
あらゆる組合せを有してよい。後者の場合、フェトは、
短距離においてのみ物品の幅方向に伸びてよく、よって
物品の小さい外形は維持される。
色層は、物品のまわりに環状として伸びてよく、あるい
は物品に沿ってまわりに螺旋として伸びてよい。
包旋状表面は、一般に正弦形であってよく、あるいは断
続的な突起（例えば、ハネカム形状およびのこぎり歯形
状を包含する長方形、三角形または曲線の断面である突
起）を有してよい。包旋状表面の山と谷は、物品の長さ
方向に同じまたは異なった長さであってよく、かつ規則
的にまたは不規則的に離れていてよい。更に、突起は、
物品の軸に対して対称である必要がなく、物品の軸のま
わりで連続である必要もない。色層は、チコ、−ブ軸に
対して９０°以外の角度で傾斜してよい平面の形状であ
ってよく、チューブ軸に対して片寄つてよい。突起は物
品の一側面のみに伸びてよく、フィラメント部材によっ
てイｊ（給されてよい。
色層の寸法、その高さ、間隔および厚さが、例えば、物
品が適用されるケーブル直径に依存し、典型的には山か
ら谷への高さが、更に大きな直径の基材のため更に大き
いこと（１当然である。しかし、例えば、直径約２０〜
２５ｍｍのケーブルにおいて、包旋状の外表面が一般に
正弦状である場合、山から山への長さ方向の間隔は好ま
しくは約２８５〜５　、　Ｏｍｍであり、山から谷への
幅方向の高さは好ましくは約１．７〜３　、０　ｍｍで
ある。外表面がシェド形状である場合、長さ方向の間隔
は好ましくは少なくとも約９　、０　ｍｍ、幅方向の高
さは好ましくは少なくとも約７．０ｍｍである。一般に
、山から山への間隔および山から谷への高さは、物品の
外径のそれぞれ約１５％および約６％である。
一般に、シェドは適切に大きな量で円筒状コアの幅方向
に伸びるが、外部が包旋状であり内部か滑らかであるチ
ューブの色層の山から山への距離対壁厚の比は約１１で
あり、最大的２・Ｉである。一般に、フェトは、コア部
材の幅方向のその寸法がコア部材の長さ方向のその寸法
の数倍、少なくとも２倍、より大きいＪ二うな外形を有
する。
本明細書において「シェド」なる用語は、水または他の
液体汚染物をそのコア部材から離すようにする（放つ）
ため本質的に適用される形状を包含するだけでなく、例
えばその形状または配向に起因して、コア部材から水を
放つのに適していなくとも適切な呈てコア部材の幅方向
に伸びる他の形状をも包含して用いられる。
本発明の物品、または少なくともその外絶縁要素は、ポ
リマー材料からできており、回復性（例えば、熱収縮性
）材ネ１であってよい。そのような材料によって、通常
、物品と基Ｈの間のあらゆる充填剤の必要なく、基材に
物品を確実に締り嵌めできる。回復性物品の寸法（例え
ば、直径）変化によって、異なった寸法（例えば、直径
）の基材において１つの物品を好都合に使用することが
可能になり、それぞれの場合に締り嵌めできる。回復性
物品は、回復前に、包旋状、あるいは包旋状かつシェド
形状であってよく、これは回復時に本質的に維持される
。絶縁要素は、少なくとも部分的に包旋状の外表面、お
よび典型的には円筒状孔である実質的に滑らかな孔を有
することが好ましい。
あるいは回復性物品は、回復前に、例えば滑らかな外表
面を有する他の形状であってよく、所望形状に回復する
ようになっていてよい。本発明のポリマー物品は、特定
用途に合致するような長さで好都合に製造され、色層、
または色層およびフェトの所望の外形状は必要なように
好都合に供給されてよい。
内要素は、ストレス勾配かある材料のチューブまたは被
覆であってよい。ヂコーブは回復性（例えば、熱収縮性
）材料で為ってよい。
物品が２つの要素を有して成る場合、これらは相互に同
成端であってよい。
要すれば、物品の２つの要素は、分離されていてよく、
あるいは、例えば、共押出することによって、内要素が
外要素十の内被覆であることによって、または２つの要
素が中間結合剤で一体に結合されることによって、相互
に一体であってよい。
物品の外表面は、電気的に非トラツキングな性質をも有
することが好ましい。
あらゆる適切な絶縁（好ましくは非トラツキング）材１
）が本発明の物品に用いられてよいが、英国特許明細書
箱１，３３７，９５１および１．３３７．９５２号に記
載されている、にうな材料が好ましい。更に、ストレス
制御材料はあらゆる適切な組成を有してよいが、好まし
い材料は、カーボンブラックを含有する電気絶縁ポリマ
ー材料；酸化鉄を含んで成る材料；酸化亜鉛を含んで成
る材料：炭化珪素を含んで成る材料；英国特許明細舎弟
１゜４７０．５０４および１，４７０，５０１号に開示
されているポリマー材料を包含する。
本発明の物品において用いるストレス勾配または制御）
Ａ利は、線形または非線形電気インピーダンス特性を有
してよい。材料の電気インピーダンス特性は、材料に適
用される電圧と、材料を流れる電流の間の関係である。
これは、等式：［式中、■は電流、 ■は適用される電圧 には定数 γはｌより大きい定数を表す。］ で示される。オームの法則に従う材料において、γ−１
であり、インピーダンス特性は線形であり、よって材料
は「線形」であると言われる。他の材料において、γ〉
！であり、材料は「非線形」であると言イつれる。一般
に、ストレス勾配材料において体積抵抗率は、１０７〜
ＩＱＩＩΩ・ｃｍであり、壁または被覆厚は約１〜３　
、５　＋＋＋ｍである。
本発明の物品が適用される電気装置の性能は、適切に向
」ニするが、小さい外形は維持される。これによって、
例えば、適切に短い全長を有するまたは所定の（例えば
、従来の）長さにおいて向上した仕様を有するケーブル
成端ができる。ケーブル成端は、例えば、インパルスお
よび他の電気試験、ならびに以下の集中試験から成る特
に厳重な試験に付される。１６０ｍｍの長さで剥離され
た成端ケーブルを、０℃以下の温度になっている環境下
に置く。次いで、相対湿度９８％である恒湿チャンバー
内に垂直に置く。ケーブル遮蔽を接地電位に保ちながら
、成端ケーブル導体に１分間２０ＫＶの交流電圧を適用
する。それぞれの電圧を１分間保ちながら、フラッシュ
オーバーが生じるまで、電圧を５ＫＶ毎増加する。次い
でこのサイクルを繰り返す。試験に合格するには、成端
は、フラッシュオーバーするまでに少なくとも４５ＫＶ
に３ザイクル耐えねばならない。従来、この試験に合格
する成端はシェドの外径がケーブルの外径の約３倍にな
るように、その」−に２つのシェドを有する。本発明の
物品によって成端したケーブルは、外径がケーブル自体
の外径よりそんなに大きくなくても、この試験に合格す
る。試験に合格する他の成端は、その１ユにフェトがな
い円筒状チューブ状の外要素を有して成るが、必要な沿
面漏れ経路長を供給するために満足な更に長い長さを有
する。
よって、本発明の物品を用いる成端で得られる優れた性
能は、たいへん小さい直径および長さにおいて得られる
。更に、驚くべきことに、成端の性能改良は、包旋状の
外表面によって得られる増加された沿面漏れ経路長から
！ｌ＝ｔこ予想されろ乙のよりずっと大きい。この点に
おいて、包旋状表面は、シェドが行うような方法で物品
表面から水を離しやることにも注低しなければならない
。
本発明の物品は、高圧絶縁体を形成するように基材（例
えば、磁器またはガラス繊維棒）」―に設置してよい。
絶縁体は、欧州特許出願公開第１２５８８４Ａ号に開示
されているものであってよい。
以下に、添付図面を参照して本発明の一般にデユープ状
の絶縁物品、ケルプル成端および絶縁体を説明する。こ
こで、 第１図および第２図は、物品の２つの態様を示す部分断
面図、 第３図は、物品の外表面が有して゛よい形状のいくつか
の組合せを示す部分断面概略図、第４図は、第１図の物
品によって成端された電カケーブルを示す図、 第５図は、第３図の物品を有する電気絶縁体を示す図で
ある。
第１図において、縮尺は正確でないが、物品は、商標名
１（Ｖ　Ｔ−Ｉ　ＣとしてＲａｙｃｈｅｍから市販され
ている熱収縮性非トラッキング性絶縁ポリマーヂュ〜ブ
の外要素２、および商標名ＳＣＴＭとしてＲａｙｃｈｅ
ｍから市販されているストレス勾配デユープの内要素４
から成る。ＳＣ’ｒ’Ｍヂコ−ブ４は回復後に約２ｍｍ
の壁１７を有し、約１０’Ω・ｃｍの体積抵抗率を有す
る。ＴＩ　Ｖ　ＨＣチューブ２は、正弦形状て包旋状で
あり回復後に次の近似寸法を有する： 長さ　ａ＝２７０ｍｍ 要素２の内径　ｂ＝２７ｍｍ 長さ方向の山から山への間隔　ｃｍ４．５ｍｍ山から谷
への高さ　ｄ＝　２．３ｍｍ 全径　ｅ＝３７ｍｍ 要素４の厚さ　ｒ＝　１．５ｍｍ この物品は、色層に沿う約４２０ｍｍの外表面全長を有
する。
第２図は、包旋状の外表面が四角い波形のハネカム形状
である外要素６、およびストレス勾配内要素８を有する
物品を示す。
第３図は、３つの部分を何する物品の概略を示す。部分
■は円筒状の外表面を存し、部分１１は小さなシェドが
ある外表面を有し、部分１１１は正弦包旋状の外表面を
有する。ストレス勾配材料のあってもなくてもよい内層
１０を破線で示す。本発明の物品は、その長さにｌＥ）
う種々の場所において第３図に示すような２種またはそ
れ以上の部分を何してよい。
第４図は、剥離され、次いで第１図の形状の物品をその
上で熱収縮させることによって成端されている１１．６
／２０ＫＶ　ＮＡＸＳＹ　Ｉｘ１５０ｍｍ／２５電カケ
−プルを示す。ケーブルはポリエチレンジャケット１２
；金属遮蔽を供給し、接地に好都合な、１：うにねじり
たばにねじられて【るワイヤ１４、カーボンブラックが
含浸されている布または紙の電導性テープ層１６、およ
び電導性ペイント１８を有して成る遮蔽；１６０ｍｍの
長さＸで露出されているプラスチック１次絶縁２０゜導
体２２；およびクリンプされている接続ラグ２４を有す
る。外要素２お、）；び内要素４を有して成る第１図の
物品は、ジャケット１２からラグ２４へ２７０ｍｍの距
Ｍｙで伸びるようにケーブル上で収縮している。
第４図に示ず成端ケーブルは、−１−記の集中試験に付
した試料Ｎ’ｏ、Ｔであった。第４図に示すケーブルに
設置されている異なった形状の絶縁物品を有する別の同
様の試料を製造し試験した。最後に、比較のため、全体
的に円筒状の外表面を有する物品の試ネ」を製造し試験
した。それぞれの試料は、線形ストレス勾配材料の内要
素を有した。以下に、試料を説明し、得られた結果を示
す。ここで、「フラッシュオーバー距離」は、それぞれ
の試料において同様で、絶縁物品の長さであり、「沿面
漏れ距離」は、近似的のみ与えられ、物品の外表面の実
際の長さである。
試料Ｎｏ、　Ｉ　（第４図） 外表面は、ラグから接地遮蔽に正弦包旋状である。
フラッシュオーバー距離＝２７０ｍｍ 沿面漏れ距離−４２０ｍｍ ３集中サイクルに合格。第３サイクル後、６０Ｋｖ＊以
上でフラッシュオーバー。
試料Ｎｏ、ＩＩ 外表面は、物品の中央において８０ｍｍだけ正弦包旋状
である。
フラッシュオーバー距離＝２７０ｍｍ 沿面漏れ距離−３２０ｍｍ ３集中ザイクルに合格。第３ザイクル後、５４ＫＶてフ
ラッシュオーバー。
試料Ｎｏ、ｌｌｌ 外表面は、両末端からの２つの部分において９５ｍｍに
わたって正弦包旋状であり、物品の中央部分に長さ８０
ｍｍにわたって伸びる７つのシェドを声する。
フラッシュオーバー距離−２７０ｍｍ 沿面漏れ距離−４５０ｍｍ ３集中サイクルに合格。第３サイクル後、６０ＫＶ以上
でフラッシュオーバー。
試＄４Ｎｏ、ｌＶ 外表面は、両末端からの２つの部分において９５ｍｍに
わたって正弦包旋状てあり、物品の中央部分に長さ８０
ｍｍにわたって伸びる４つのシェドを有する。
フラッシュオーバー距離−２７０ｍｍ 沿面漏れ距離−４１０ｍｍ ３集中ザイクルに合格。第３ザイクル後、６０ＫＶ以上
でフラッシュオーバー。
試料Ｎｏ、Ｖ 物品の外要素は、Ｒａｙｃｈｅｍから商標名ＨＶＴＭと
して市販されている高圧非トラツキング性熱収縮性押出
ポリマー絶縁デユープから成り、ラグから接地遮蔽に伸
びている。
フラッシュオーバー距離−２７０ｍｍ 沿面漏れ距離−２７０ｍｍ ■集中サイクルに合格（試験に不合格）。第２サイクル
後に４３ＫＶでフラッシュオーバー。
試料Ｎｏｌ 物品の外要素は、Ｒａｙｃｈｅｍから商標名Ｔ−Ｉ　Ｖ
　Ｔ　Ｍとして市販されている高圧非トラツキング性絶
縁熱収縮性成形ポリマー絶縁デユープから成り、ラグか
ら接地遮蔽に伸びている。
フラッシュオーバー距離−２７０ｍｍ 沿而帰れ距面−２７０ｍｍ １集中ザイクルに合格（試験に不合格）。第２サイクル
後、４５ＫＶでフラッシュオーバー。
注）＊；テストで用いたＩ−Ｔ　Ｖ変圧器の限界を示す
。
本発明の物品で成端されたケーブル（試Ｉｎ−Ｎ。
１−ＩＶ）は全て試験に合格し、特に、外表面のかなり
小さな程度の０旋を考慮する場合、驚く程、小さい幅方
向の外形および短い長さでケーブル成端の性能がかなり
改良されている。
第５図において、高圧絶縁体２６は、両末端において金
属末端嵌め３０がある、非中空磁器円柱状コア２８を有
する。末端嵌め３０間の別の絶縁は、滑らかな孔ならび
に２つの色層末端部分３４および１つのシェド状中間部
分３６から成る外表面を存する。チューブ３２は、両末
端において磁気表面が露出したままであるように、棒２
８上で一部分の長さのみにおいて回復している。欧州特
許出願公開第１２５８８４号に説明されているように、
ポリマーチューブ３２は耐火性表面を隔ててそれぞれの
末端３０から離れており、電気放電に対してポリマー材
料は保護される。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は、物品の２つの態様を示す部分断
面図、 第３図は、物品の外表面がイｆしてよい形状のいくつか
の組合せを示す部分断面概略図、第４図は、第１図の物
品によって成端された電カケーブルを示す図、 第５図は、第３図の物品をイｆする電気絶縁体を示す図
である。 ２．６　外要素、４．８・・・内要素、１０・・・内層
、１２・・ジャケット、１４・ワイヤ、１６電導性テ一
プ層、１訃・・電導性ペイント、２０・・・１次絶縁、
２２・・・導体、２４・・・ラグ、２６・・・絶縁体、
２８・・・棒、３０・・末端嵌め、３２・・・ポリマー
デユープ、３４・・末端部分、３６・・・中間部分。 特許出願人　レイケム・リミテッド

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）その長さ方向に沿って伸びる包旋状の外表面を有
    する電気絶縁材料の外要素、および電気ストレス勾配材
    料の内要素を有して成る一般にデユープ状の物品。
  2. （２）該包旋状の外表面は、実質的に物品の全長に沿っ
    て伸びる第１項記載の物品。
  3. （３）その長さの一部分に沿って包旋状であり、その長
    さの他の部分に沿ってンエド形状である外表面を有する
    電気絶縁材料の外要素を有して成る一般にヂコーブ状の
    物品。
  4. （４）電気ストレス勾配材料の内要素を有して成る第３
    項記載の物品。
  5. （５）ストレス勾配要素は、絶縁要素と実質的に同成端
    である第１項、第２項または第４項に記載の物品。
  6. （６）該２つの要素は相互に一体である第１項。 第２項、第４項または第５項記載の物品。
  7. （７）少なくとも一部分の該外表面は実質的に円筒状で
    ある第１項、第３項または第４項に記載の物品。
  8. （８）該外表面を形成する材料は実質的に電気的に非ト
    ラツキング性である第１〜７項のいずれかに記載の物品
    。
  9. （９）少なくとも絶縁要素は、ポリマー（オ料からでき
    ている第１〜８項のいずれかに記載の物品。
  10. （１０）ポリマー材料は回復性である第９項記載の物品
    。
  11. （１１）回復性材料は熱収縮性である第１０項記載の物
    品。
  12. （１２）絶縁要素は、少なくとも回復後に、包旋状の外
    表面を有するようになっている第１Ｏ項または第１項に
    記載の物品。
  13. （１３）絶縁要素の内表面は実質的に滑らかである第１
    〜１２項のいずれかに記載の物品。
  14. （１４）　１〜１３項のいずれかに記載の物品によって
    成端されている電カケーブル。
  15. （１５）第１〜１３項のいずれかに記載の物品を有して
    成る電気絶縁体。
JP59264338A 1983-12-13 1984-12-13 電気絶縁物品 Pending JPS60146413A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8333249 1983-12-13
GB838333249A GB8333249D0 (en) 1983-12-13 1983-12-13 Electrically insulating articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60146413A true JPS60146413A (ja) 1985-08-02

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ID=10553237

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59264338A Pending JPS60146413A (ja) 1983-12-13 1984-12-13 電気絶縁物品

Country Status (7)

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US (1) US4714800A (ja)
EP (1) EP0147978B1 (ja)
JP (1) JPS60146413A (ja)
AT (1) ATE63017T1 (ja)
CA (1) CA1250628A (ja)
DE (1) DE3484504D1 (ja)
GB (1) GB8333249D0 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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