(57)【要約】【課題】雷撃等に起因するサージ電流の大きさとその発生回数を記録するに際し、当該記録に費やす電力を低減すると共に設置スペースが微小で安価なサージカウンタを提供することを課題とする。【解決手段】被測定線１で発生したサージに起因する出力電流により電磁石３１を動作して記録紙２にサージの大きさ及びその発生回数を記録するので、記録部３０を動作させる外部電源を必要としない。また、電磁石３１の戻り動作を利用して記録紙２を送るので、紙送り部５０を動作させる外部電源も必要としない。従って、サージの発生の記録に費やす電力をゼロ又は微弱に低減可能なサージカウンタを提供することができる。また、電磁石３１の動作のみを動力源としてサージの記録動作及び紙送り動作を行うので、構造が非常に簡単であって、小型で安価なサージカウンタを提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出導体に発生したサージを検出し、当該サージの大きさに比例する電流又は電圧を出力する検出手段と、
前記出力電流又は出力電圧を用いて電磁石を動作させ、当該動作に連動する押圧部を記録媒体に押し付けて、前記サージの大きさに比例した識別表示を記録する記録手段と、
前記サージが前記被検出導体を通過した後に前記電磁石が元の位置に戻る動作を利用して、前記記録媒体を一定方向に送り出す記録媒体送り手段と、
を有することを特徴とするサージカウンタ。
【請求項２】
前記出力電流又は前記出力電圧を正極性の出力及び負極性の出力に分岐する分岐手段を更に有し、
前記記録手段は、前記正極性の出力を用いて前記識別表示を記録する正極性記録手段と、前記負極性の出力を用いて前記識別表示を記録する負極性記録手段とで構成されることを特徴とする請求項１に記載のサージカウンタ。
【請求項３】
サージ発生日時を前記識別表示に対応付けて前記記録媒体に記録する日時記録手段を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のサージカウンタ。
【請求項４】
前記記録媒体は記録紙であり、前記押圧部は前記電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針であって、
前記記録手段は、前記円錐形の針を前記記録紙に押し付けて、前記サージの大きさに比例した大きさの穴を開けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサージカウンタ。
【請求項５】
前記記録媒体は記録紙であり、前記押圧部は前記電磁石の先端に取り付けられた複数の針であって、
前記記録手段は、前記複数の針を前記記録紙に押し付けて、前記サージの大きさに比例した数の穴を開けることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサージカウンタ。
【請求項６】
前記記録媒体は押し付けられる圧力に応じて濃淡表示を変化可能な圧力測定フィルムであって、
前記記録手段は、前記押圧部を前記圧力測定フィルムに押し付けて、前記サージの大きさに比例した濃淡を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサージカウンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷撃等によりケーブル類に発生したサージ電流／電圧の大きさやその発生回数を記録するサージカウンタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、雷により発生する雷サージ電流／電圧等のような単発の外乱信号が通信装置や情報処理装置等に侵入した際には、それら各種装置の故障や誤作動を発生させるため、物理的な装置の故障のみならず各種サービスの停止等の非常に大きな社会的損失や経済的損失を招く可能性がある。このような外乱信号による装置の故障や誤作動を防止するためには、雷サージ電流の発生頻度，その大きさ，その侵入経路を統計的に調査し、適当なサージ保護機器を適切に設置する等の対策を行うことが重要である。また、その対策効果を確認するため、対策後における雷サージ電流の発生頻度やその大きさを調査し、実施した対策を評価することは、対策の抜け、耐量不足などの問題点を改善でき、雷サージに対する対策の確実性を高める上で重要となる。しかしながら、雷は自然現象であって発生頻度が非常に少ないことやさまざまな侵入経路が起こり得ることから、雷サージ電流の発生頻度や大きさを測定することは非常に困難である。
【０００３】
従来、このような外乱信号の大きさや侵入経路を検出する方法として、図２７に示すように、装置１００に接続された通信線や電源線等の考えうる様々な雷サージ流出入経路にセンサ１０３を適宜設置し、信号波形記録装置として使用する１台（多くとも２台程度）のオシロスコープ１０５を用いて、各測定ポイントのセンサで検出された雷サージ電流の波形を同時に記録する作業が行われていた。その場合には、複数のデータの記録やオシロスコープ１０５の制御を行う制御／記録装置１０７が必要であった。また、オシロスコープ１０５や制御／記録装置１０７の電源としてＡＣ電源（図示せず）を用いる必要があり、さらに商用電源１０９からの影響を避けるために絶縁トランス１１１を使用する必要があった。さらにその上、停電に備えてＵＰＳ等の無停電電源装置（図示せず）を使用する必要があった。このように、オシロスコープを用いた測定設備は大掛かりになるため、多大な初期コストが掛かると共に、広い設置スペースを必要とするものであった。
【０００４】
一方、その他の測定方法として、雷サージ電流の大きさと発生日時のみを記録するサージカウンタが用いられることもある。図２８に示すように、このサージカウンタ１１３は設置スペースを殆ど必要とせずに測定できるメリットがあるが、動作用の電源として大容量バッテリー１１５を必要とすることや測定可能な経路が一点であるため、雷サージ侵入経路を特定するためには多大な数量のサージカウンタを設置する必要があった。また、このようなサージカウンタ１１３については、Ａ／Ｄ変換部，データ記録部、発生時間記録部等の電子回路が必要であるため高価であり、複数台設置して測定する場合には初期コストが多大になる問題があった。
【０００５】
その他、雷サージ電流の大きさのみを計測する磁鋼片等を用いる方法もあるが、設置期間で発生した雷サージの最大値を記録するのみであり、測定精度が低いという問題があった。
【０００６】
なお、このような従来技術については、特許文献１及び非特許文献１〜３に開示されている。
【特許文献１】特開平５−８９９３９号公報
【非特許文献１】株式会社サンコーシヤ、「サージカウンタ」、［online］、［平成２０年９月１０日検索］、インターネット＜http://www.sankosha.co.jp/product/category.html?cid=71＞
【非特許文献２】音羽電気工業株式会社、「サージカウンタ  ＬＥＤ表示タイプ」、［online］、［平成２０年９月１０日検索］、インターネット＜http://www.otowadenki.co.jp/product/all/d-0570.html＞
【非特許文献３】森長電子株式会社、「雷サージカウンター」、［online］、［平成２０年９月１０日検索］、インターネット＜http://alp-plp.co.jp/document/pdf/catalog_mlc.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、発生頻度の低い雷サージを計測するには長時間の観測が必要であり、オシロスコープやサージカウンタ等による従来の技術においてはそれらに対して電力を継続的に供給する必要があるため、ＡＣ電源や大容量のバッテリーを用いる必要があるという問題や、特に屋外の観測にあっては電源の確保が困難なためにバッテリーを交換する等の稼働を要するという問題があった。
【０００８】
また、雷サージ電流の経路を特定するには多くの観測ポイントを設ける必要があるため、多数のセンサを設置しなければならず、機器に対する初期投資に負担がかかるという問題があった。
【０００９】
さらに、オシロスコープやサージカウンタを用いた測定においては、機器の設置スペースが必要であるため、測定可能な場所が限定されるという問題があった。
【００１０】
さらにまた、磁鋼片を用いて測定する場合には上記問題点を解決できるメリットがあるものの、測定期間に発生した雷サージの最大値のみしか計測できず、その測定精度が低いという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、雷撃等に起因するサージ電流の大きさとその発生回数を記録するに際し、当該記録に費やす電力を低減すると共に設置スペースが微小で安価なサージカウンタを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の請求項に係る発明は、被検出導体に発生したサージを検出し、当該サージの大きさに比例する電流又は電圧を出力する検出手段と、前記出力電流又は出力電圧を用いて電磁石を動作させ、当該動作に連動する押圧部を記録媒体に押し付けて、前記サージの大きさに比例した識別表示を記録する記録手段と、前記サージが前記被検出導体を通過した後に前記電磁石が元の位置に戻る動作を利用して、前記記録媒体を一定方向に送り出す記録媒体送り手段と、を有することを要旨とする。
【００１３】
第２の請求項に係る発明は、前記出力電流又は前記出力電圧を正極性の出力及び負極性の出力に分岐する分岐手段を更に有し、前記記録手段は、前記正極性の出力を用いて前記識別表示を記録する正極性記録手段と、前記負極性の出力を用いて前記識別表示を記録する負極性記録手段とで構成されることを要旨とする。
【００１４】
第３の請求項に係る発明は、サージ発生日時を前記識別表示に対応付けて前記記録媒体に記録する日時記録手段を更に有することを要旨とする。
【００１５】
第４の請求項に係る発明は、前記記録媒体は記録紙であり、前記押圧部は前記電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針であって、前記記録手段は、前記円錐形の針を前記記録紙に押し付けて、前記サージの大きさに比例した大きさの穴を開けることを要旨とする。
【００１６】
第５の請求項に係る発明は、前記記録媒体は記録紙であり、前記押圧部は前記電磁石の先端に取り付けられた複数の針であって、前記記録手段は、前記複数の針を前記記録紙に押し付けて、前記サージの大きさに比例した数の穴を開けることを要旨とする。
【００１７】
第６の請求項に係る発明は、前記記録媒体は押し付けられる圧力に応じて濃淡表示を変化可能な圧力測定フィルムであって、前記記録手段は、前記押圧部を前記圧力測定フィルムに押し付けて、前記サージの大きさに比例した濃淡を表示することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、雷撃等に起因するサージ電流の大きさとその発生回数を記録するに際し、当該記録に費やす電力を低減すると共に設置スペースが微小で安価なサージカウンタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係るサージカウンタの全体構成を示す構成図である。サージ侵入経路である被検出導体１にサージ電流／電圧ピックアップ用センサ１０を近接設置しておき、被検出導体１で発生したサージを検出した際にサージ電流／電圧ピックアップ用センサ１０から出力された出力電流又は出力電圧を用いて電磁石３１を動作させることで、サージの大きさに比例した力で記録紙２に穴を開ける。そして更に、電磁石３１の戻り動作を利用して紙送り部５０を動作させることで、複数のサージを記録紙２に記録できるようにしたものである。記録紙２に開けた穴の大きさやその数により、サージの大きさや発生回数を判断することが可能となる。以下、本実施の形態に係るサージカウンタの構成及び機能について具体的に説明する。
【００２０】
図２は、第１の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。このサージカウンタは、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、紙送り部５０とを備えた構成である。
【００２１】
電流／電圧検出部１０は、図１に示すサージ電流／電圧ピックアップ用センサ１０に相当するものであって、被測定線１（前述した被検出導体１に相当）を流れるサージを検出し、検出したサージの大きさに比例する電流又は電圧を出力する機能を備えている。電流を検出する場合には、ＣＴ（カレントトランスフォーマー），ロゴスキーコイル，シャント抵抗等を利用可能であり、電圧を検出する場合には、電圧プローブ，分圧器等を利用可能であって、測定環境に合わせて適宜選択することが可能である。勿論、電流及び電圧を検出する場合には、ＣＴや電圧プローブ等を共に利用することもできる。また、被測定線１とは、例えば、通信装置や情報処理装置が具備する電源線，接地線や、それら装置が他の通信装置等と通信する際に利用する通信線を一例に挙げることができる。なお、本実施の形態では、電流／電圧検出部１０からの出力は出力電流であるとして以下説明を続けるものとする。無論、出力電流に代えて、出力電圧であっても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００２２】
記録部３０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を用いて電磁石３１を動作させ、この電磁石３１の動作に連動する押圧部３２を記録紙２に押し付けて、サージの大きさに比例した識別表示を記録紙２に記録する機能を備えている。具体的には、出力電流の大きさに比例する力で電磁石３１を下方向に押下げ、この電磁石３１の先端に取り付けられた円錐形の針（押圧部３２に相当）を用いて記録紙２に穴を開けて記録する。この場合、検出したサージに比例した力が記録紙２に対してかかることになるため、図３に示すように、記録された穴の大きさから発生したサージの電流の大きさを判断することができる。なお、記録紙２に記録された穴の大きさについては、図４に示すように、電流／電圧検出部１０からの出力電流に対応する穴のパターンを事前に作成しておくことで容易に判断できるようになる。
【００２３】
紙送り部５０は、サージが被測定線１を通過した後に電磁石３１が元の位置に戻る動作を利用して、記録紙２を挟んだ上下のローラーを回転させて一定方向に送り出す機能を備えている。
【００２４】
ここで、記録部３０及び紙送り部５０における一連の記録動作及び紙送り動作について説明する。図５の左側に示す図は、サージが未検出である状態を示している。電磁石３１の外側面に形成された維持部３３により、紙送り部５０の上部に形成されている紙送りトリガ５２が爪５３に接触しないように所定の高さに維持された状態になっている。図５の中央に示す図は、サージの通過により電磁石３１が下方向に動作し、記録紙２に穴を開けてサージの発生及び大きさを記録している状態を示している。電磁石３１の動作により維持部３３も下方向に移動するため、トリガ５２が下に倒れて爪５３が押下げられることになる。図５の右側に示す図は、サージ通過後に電磁石３１が上方向に戻った状態を示している。電磁石３１の戻り動作により維持部３３が上方向に動作するため、トリガ５２が上に引き上げられて爪５３が初期状態に戻ることになる。紙送り部５０は、爪５３が元の位置に戻る動作に基づいて、ローラ５１を回転させて記録紙２を一定方向に送り出す。その後、サージカウンタは、次の記録待ち状態に遷移することになる。なお、より確実に紙送り動作を実現した場合には、電源を必要としないゼンマイ等でその動作をサポートさせることも可能である。また、電磁石が元の位置に戻る動作には、例えば維持部３３の下に挿入されたバネ３４が元に戻る力等を利用して実現することができる。
【００２５】
本実施の形態によれば、被測定線１で発生したサージに起因する出力電流により電磁石３１を動作して記録紙２にサージの大きさ及びその発生回数を記録するので、記録部３０を動作させる外部電源を必要としない。また、電磁石３１の戻り動作を利用して記録紙２を送るので、紙送り部５０を動作させる外部電源も必要としない。従って、サージの発生の記録に費やす電力をゼロ又は微弱に低減可能なサージカウンタを提供することができる。また、電磁石３１の動作のみを動力源としてサージの記録動作及び紙送り動作を行うので、構造が非常に簡単であって、小型で安価なサージカウンタを提供することができる。
【００２６】
〔変形例１〕
第１の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１について説明する。この変形例１は、サージが両極性（減衰振動波形）であることを考慮したものであって、図６に示すように、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、紙送り部５０とを備えた構成である。図２に示した構成に対して分岐部７０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００２７】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００２８】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図２で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針を用いて記録紙２の左側に穴を開けて記録する機能を備えている（図７参照）。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針を用いて記録紙２の右側に穴を開けて記録する機能を備えている（図７参照）。
【００２９】
本変形例１によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。
【００３０】
〔変形例２〕
第１の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２について説明する。この変形例２は、図８に示すように、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図２に示した構成に対して日時記録部９０を更に備えた構成である。
【００３１】
日時記録部９０は、記録部３０が出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて円錐形の針を用いて記録紙２に穴を開けて記録すると同時に、記録部３０からのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の穴に対応付けて記録紙２に記録する機能を備えている（図９参照）。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００３２】
本変形例２によれば、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の穴に対応付けて記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００３３】
〔変形例３〕
第１の実施の形態に係るサージカウンタの変形例３について説明する。この変形例３は、変形例１と変形例２とを同時に実現するものであって、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図２に示した構成に対して分岐部７０及び日時記録部９０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００３４】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００３５】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図２で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針を用いて記録紙２の左側に穴を開けて記録する機能を備えている。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐形の針を用いて記録紙２の右側に穴を開けて記録する機能を備えている。
【００３６】
日時記録部９０は、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて円錐形の針を用いて記録紙２の左右に穴を開けて夫々記録すると同時に、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂからのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の左右の穴に夫々対応付けて記録紙２に記録する機能を備えている。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂの各電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００３７】
本変形例３によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。また、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の左右の穴に夫々対応付けて記録紙２に記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００３８】
〔第２の実施の形態〕
続いて、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、記録部３０の押圧部３２が、図１０に示すように、長さの異なる複数の円錐形の針となっている。
【００３９】
図１１は、第２の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。このサージカウンタは、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、紙送り部５０とを備えた構成である。
【００４０】
電流／電圧検出部１０は、被測定線１を流れるサージを検出し、検出したサージの大きさに比例する電流又は電圧を出力する機能を備えている。電流を検出する場合には、ＣＴ，ロゴスキーコイル，シャント抵抗等を利用可能であり、電圧を検出する場合には、電圧プローブ，分圧器等を利用可能であって、測定環境に合わせて適宜選択することが可能である。勿論、電流及び電圧を検出する場合には、ＣＴや電圧プローブ等を共に利用することもできる。また、被測定線１とは、例えば、通信装置や情報処理装置が具備する電源線，接地線や、それら装置が他の通信装置等と通信する際に利用する通信線を一例に挙げることができる。なお、本実施の形態では、電流／電圧検出部１０からの出力は出力電流であるとして以下説明を続けるものとする。無論、出力電流に代えて、出力電圧であっても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００４１】
記録部３０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を用いて電磁石３１を動作させ、この電磁石３１の動作に連動する押圧部３２を記録紙２に押し付けて、サージの大きさに比例した識別表示を記録紙２に記録する機能を備えている。具体的には、出力電流の大きさに比例する力で電磁石３１を下方向に押下げ、この電磁石３１の先端に取り付けられた長さの異なる複数の円錐形の針（押圧部３２に相当）を用いて記録紙２に穴を開けて記録する。この場合、検出したサージに比例した力が記録紙２に対してかかることになるため、図１２に示すように、記録された穴の数から発生したサージの電流の大きさを判断することができる。なお、記録紙２に記録された穴の数については、図１３に示すように、電流／電圧検出部１０からの出力電流に対応する穴のパターンを事前に作成しておくことで容易に判断できるようになる。
【００４２】
紙送り部５０は、サージが被測定線１を通過した後に電磁石３１が元の位置に戻る動作を利用して、記録紙２を挟んだ上下のローラーを回転させて一定方向に送り出す機能を備えている。
【００４３】
本実施の形態によれば、被測定線１で発生したサージに起因する出力電流により電磁石３１を動作して記録紙２にサージの大きさ及びその発生回数を記録するので、記録部３０を動作させる外部電源を必要としない。また、電磁石３１の戻り動作を利用して記録紙２を送るので、紙送り部５０を動作させる外部電源も必要としない。従って、サージの発生の記録に費やす電力をゼロ又は微弱に低減可能なサージカウンタを提供することができる。また、電磁石３１の動作のみを動力源としてサージの記録動作及び紙送り動作を行うので、構造が非常に簡単であって、小型で安価なサージカウンタを提供することができる。
【００４４】
〔変形例１〕
第２の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１について説明する。この変形例１は、サージが両極性（減衰振動波形）であることを考慮したものであって、図１４に示すように、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、紙送り部５０とを備えた構成である。図１１に示した構成に対して分岐部７０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００４５】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００４６】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図１１で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２の左側に穴を開けて記録する機能を備えている（図１５参照）。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２の右側に穴を開けて記録する機能を備えている（図１５参照）。
【００４７】
本変形例１によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。
【００４８】
〔変形例２〕
第２の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２について説明する。この変形例２は、図１６に示すように、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図１１に示した構成に対して日時記録部９０を更に備えた構成である。
【００４９】
日時記録部９０は、記録部３０が出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２に穴を開けて記録すると同時に、記録部３０からのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の穴に対応付けて記録する機能を備えている（図１７参照）。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００５０】
本変形例２によれば、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の穴に対応付けて記録紙２に記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００５１】
〔変形例３〕
第２の実施の形態に係るサージカウンタの変形例３について説明する。この変形例３は、変形例１と変形例２とを同時に実現するものであって、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図１１に示した構成に対して分岐部７０及び日時記録部９０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００５２】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００５３】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図１１で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２の左側に穴を開けて記録する機能を備えている。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２の右側に穴を開けて記録する機能を備えている。
【００５４】
日時記録部９０は、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて長さの異なる複数の円錐形の針を用いて記録紙２の左右に穴を開けて夫々記録すると同時に、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂからのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の左右の穴に夫々対応付けて記録紙２に記録する機能を備えている。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂの各電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００５５】
本変形例３によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。また、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の左右の穴に夫々対応付けて記録紙２に記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００５６】
〔第３の実施の形態〕
図１８は、第３の実施の形態に係るサージカウンタの全体構成を示す構成図である。サージ侵入経路である被検出導体１にサージ電流／電圧ピックアップ用センサ１０を近接設置しておき、被検出導体１で発生したサージを検出した際にサージ電流／電圧ピックアップ用センサ１０から出力された出力電流又は出力電圧を用いて電磁石３１を動作させることで、サージの大きさに比例した圧力で圧力測定フィルム３に圧力をかける。そして更に、電磁石３１の戻り動作を利用して紙送り部５０を動作させることで、複数のサージを記録紙２に記録できるようにしたものである。圧力測定フィルム３は、押し付けられる圧力に応じて色の濃淡表示を変化させて表示可能であるため、記録紙２に記録された濃淡の程度やその数により、サージの大きさや発生回数を判断することが可能となる。以下、本実施の形態に係るサージカウンタの構成及び機能について具体的に説明する。
【００５７】
図１９は、第３の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。このサージカウンタは、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、紙送り部５０とを備えた構成である。
【００５８】
電流／電圧検出部１０は、被測定線１を流れるサージを検出し、検出したサージの大きさに比例する電流又は電圧を出力する機能を備えている。電流を検出する場合には、ＣＴ，ロゴスキーコイル，シャント抵抗等を利用可能であり、電圧を検出する場合には、電圧プローブ，分圧器等を利用可能であって、測定環境に合わせて適宜選択することが可能である。勿論、電流及び電圧を検出する場合には、ＣＴや電圧プローブ等を共に利用することもできる。また、被測定線１とは、例えば、通信装置や情報処理装置が具備する電源線，接地線や、それら装置が他の通信装置等と通信する際に利用する通信線を一例に挙げることができる。なお、本実施の形態では、電流／電圧検出部１０からの出力は出力電流であるとして以下説明を続けるものとする。無論、出力電流に代えて、出力電圧であっても同様の効果が得られることは言うまでも無い。
【００５９】
記録部３０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を用いて電磁石３１を動作させ、この電磁石３１の動作に連動する押圧部３２’を記録紙２に押し付けて、サージの大きさに比例した識別表示を圧力測定フィルム３に記録する機能を備えている。具体的には、出力電流の大きさに比例する力で電磁石３１を下方向に押下げ、この電磁石３１の先端に取り付けられた円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２に押し付け圧力をかけて記録する。この場合、検出したサージに比例した圧力が記録紙２に対してかかることになるため、図２０に示すように、記録された濃淡レベルから発生したサージの電流の大きさを判断することができる。なお、記録紙２に記録された濃淡レベルについては、図２１に示すように、電流／電圧検出部１０からの出力電流に対応する濃淡レベルを事前に作成しておくことで容易に判断できるようになる。
【００６０】
紙送り部５０は、サージが被測定線１を通過した後に電磁石３１が元の位置に戻る動作を利用して、記録紙２を挟んだ上下のローラーを回転させて一定方向に送り出す機能を備えている。
【００６１】
ここで、記録部３０及び紙送り部５０における一連の記録動作及び紙送り動作について説明する。図２２の左側に示す図は、サージが未検出である状態を示している。電磁石３１の外側面に形成された維持部３３により、紙送り部５０の上部に形成されている紙送りトリガ５２が爪５３に接触しないように所定の高さに維持された状態になっている。図２２の中央に示す図は、サージの通過により電磁石３１が下方向に動作し、記録紙２に押し付け圧力をかけてサージの発生及び大きさを記録している状態を示している。電磁石３１の動作により維持部３３も下方向に移動するため、トリガ５２が下に倒れて爪５３が押下げられることになる。図２２の右側に示す図は、サージ通過後に電磁石３１が上方向に戻った状態を示している。電磁石３１の戻り動作により維持部３３が上方向に動作するため、トリガ５２が上に引き上げられて爪５３が初期状態に戻ることになる。紙送り部５０は、爪５３が元の位置に戻る動作に基づいて、ローラ５１を回転させて記録紙２を一定方向に送り出す。その後、サージカウンタは、次の記録待ち状態に遷移することになる。なお、より確実に紙送り動作を実現した場合には、電源を必要としないゼンマイ等でその動作をサポートさせることも可能である。また、電磁石が元の位置に戻る動作には、例えば維持部３３の下に挿入されたバネ３４が元に戻る力等を利用して実現することができる。
【００６２】
本実施の形態によれば、被測定線１で発生したサージに起因する出力電流により電磁石３１を動作して記録紙２にサージの大きさ及びその発生回数を記録するので、記録部３０を動作させる外部電源を必要としない。また、電磁石３１の戻り動作を利用して記録紙２を送るので、紙送り部５０を動作させる外部電源も必要としない。従って、サージの発生の記録に費やす電力をゼロ又は微弱に低減可能なサージカウンタを提供することができる。また、電磁石３１の動作のみを動力源としてサージの記録動作及び紙送り動作を行うので、構造が非常に簡単であって、小型で安価なサージカウンタを提供することができる。
【００６３】
〔変形例１〕
第３の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１について説明する。この変形例１は、サージが両極性（減衰振動波形）であることを考慮したものであって、図２３に示すように、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、紙送り部５０とを備えた構成である。図１９に示した構成に対して分岐部７０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００６４】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００６５】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図１９で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２の左側に押し付け圧力をかけて記録する機能を備えている（図２４参照）。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２の右側に押し付け圧力をかけて記録する機能を備えている（図２４参照）。
【００６６】
本変形例１によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。
【００６７】
〔変形例２〕
第３の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２について説明する。この変形例２は、図２５に示すように、電流／電圧検出部１０と、記録部３０と、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図１９に示した構成に対して日時記録部９０を更に備えた構成である。
【００６８】
日時記録部９０は、記録部３０が出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２に押し付け圧力をかけて記録すると同時に、記録部３０からのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の濃淡に対応付けて記録する機能を備えている（図２６参照）。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００６９】
本変形例２によれば、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の濃淡に対応付けて記録紙２に記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００７０】
〔変形例３〕
第３の実施の形態に係るサージカウンタの変形例３について説明する。この変形例３は、変形例１と変形例２とを同時に実現するものであって、電流／電圧検出部１０と、分岐部７０と、正極性記録部３０ａと、負極性記録部３０ｂと、日時記録部９０と、紙送り部５０とを備えた構成である。図１９に示した構成に対して分岐部７０及び日時記録部９０を更に備えた構成であり、記録部３０を、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂに変形して極性毎に記録可能に変形した構成となっている。
【００７１】
分岐部７０は、電流／電圧検出部１０からの出力電流を正極性の出力電流及び負極性の出力電流に分岐し、正極性の出力電流を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電流を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。また、電流／電圧検出部１０からの出力が出力電圧の場合には、出力電圧を正極性の出力電圧及び負極性の出力電圧に分岐し、正極性の出力電圧を正極性記録部３０ａに出力すると共に、負極性の出力電圧を負極性記録部３０ｂに出力する機能を備えている。具体的には、ダイオードを利用することで実現可能である。
【００７２】
正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂは、図１９で示した記録部３０と同一の動作をするものであり、記録されるサージが分岐部７０で分離された正極性のものが正極性記録部３０ａで記録され、負極性のものが負極性記録部３０ｂで記録されることになる。具体的には、正極性記録部３０ａは、分岐された正極性の大きさに比例する力で正極性記録部３０ａの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２の左側に押し付け圧力をかけて記録する機能を備えている。一方、負極性記録部３０ｂは、分岐された負極性の大きさに比例する力で負極性記録部３０ｂの電磁石を下方向に押下げ、この電磁石の先端に取り付けられた円錐台形状の押圧部３２’を用いて記録紙２の右側に押し付け圧力をかけて記録する機能を備えている。
【００７３】
日時記録部９０は、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが出力電流又は出力電圧の大きさに比例する力で電磁石を下方向に押下げて押圧部３２’を用いて記録紙２の左右に押し付け圧力をかけて夫々記録すると同時に、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂからのトリガに基づいて、サージが発生した日時を記録紙２の左右の濃淡に夫々対応付けて記録紙２に記録する機能を備えている。なお、このトリガとしては、機械的に実現するのであれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂの各電磁石が動作したことを検出してトリガとすることも考えられる。また、電気的に実現するのであれば、記録部３０の電磁石に発生する電流又は電圧を検出してトリガとすることが考えられる。
【００７４】
本変形例３によれば、正極性記録部３０ａ及び負極性記録部３０ｂが各極性のサージを左右に分けて記録するので、サージの極性を把握することが可能となり、サージの流出入経路をより確実に判断することができる。また、日時記録部９０の時計動作や記録動作に若干の電源が必要となるが、日時記録部９０がサージ発生日時を記録紙２の左右の濃淡に夫々対応付けて記録紙２に記録するので、サージの発生日時を特定することが可能となる。また、複数のサージカウンタを用いて記録した場合であっても、発生日時に基づいて夫々のサージカウンタの各データを容易に関連付けることが可能となる。
【００７５】
最後に、本発明により、電源を必要としない又は微弱な電流で動作するサージカウンタを安価に構成できるため、商用電源や大容量バッテリーの確保が困難な場所でも、通信装置や情報処理装置の各インタフェース線に複数設置でき、侵入するサージ電流及び／又はサージ電圧を容易に測定できるようになり、サージ保護対策の為のデータの収集が容易に実施できるようになる。
【００７６】
また、構造が簡単なため、小型化、軽量化が容易に実施可能となる。即ち、これまで設置できなかったケーブルへの直接設置が可能となる等の測定の自由度が飛躍的に大きくなる。
【００７７】
更に、記録紙の長さを変更すれば、記録長は自由に変更可能であるため、測定期間に合わせることも容易であると共に、電源を必要としないことからメンテナンスコストも大幅に削減できる。また、電源線の接続を必要としないため、絶縁を確保し易く、サージの不要な回り込みを容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１の実施の形態に係るサージカウンタの全体構成を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図３】記録紙への記録例を示す図である。
【図４】出力電流に対応する穴のパターンを示す図である。
【図５】記録部及び紙送り部の一連の動作を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図７】記録紙への記録例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図９】記録紙への記録例を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態に係る記録部の押圧部の構造を示す構造図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図１２】記録紙への記録例を示す図である。
【図１３】出力電流に対応する穴のパターンを示す図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図１５】記録紙への記録例を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図１７】記録紙への記録例を示す図である。
【図１８】第３の実施の形態に係るサージカウンタの全体構成を示す構成図である。
【図１９】第３の実施の形態に係るサージカウンタの機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図２０】記録紙への記録例を示す図である。
【図２１】出力電流に対応する濃度レベルを示す図である。
【図２２】記録部及び紙送り部の一連の動作を示す図である。
【図２３】第３の実施の形態に係るサージカウンタの変形例１の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図２４】記録紙への記録例を示す図である。
【図２５】第３の実施の形態に係るサージカウンタの変形例２の機能ブロックを示す機能ブロック図である。
【図２６】記録紙への記録例を示す図である。
【図２７】従来の波形記録方法を示す図である。
【図２８】従来のサージカウンタを示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…電流／電圧検出部（サージ電流／電圧ピックアップ用センサ）
３０…記録部
３０ａ…正極性記録部
３０ｂ…負極性記録部
３１…電磁石
３２…押圧部
３３…維持部
３４…バネ
５０…紙送り部
５１…ローラ
５２…トリガ
５３…爪
７０…分岐部
９０…日時記録部
１００…装置
１０３…センサ
１０５…オシロスコープ
１０７…制御／記録装置
１０９…商用電源
１１１…絶縁トランス
１１３…サージカウンタ
１１５…大容量バッテリー
【図１】
2010080129.tif 000003
【図２】
2010080129.tif 000004
【図３】
2010080129.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010080129.tif 000009
【図８】
2010080129.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010080129.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010080129.tif 000014
【図１３】
2010080129.tif 000015
【図１４】
2010080129.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2010080129.tif 000020
【図１９】
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【図２２】
2010080129.tif 000022
【図２７】
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【図２８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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