(57)【要約】【課題】接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器２内に配置された高電圧の分岐導体１５などから部分放電が発生することがあるが、その部分放電を検出する部分放電検出体は装備されていないという課題がある。【解決手段】絶縁性ガスが封入され、高電圧導体が配設された接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器を有するガス絶縁開閉装置において、遮断器接地金属容器２の隅部に配設され、遮断器接地金属容器２内に位置しその内部の部分放電を検出するアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性ガスが封入され、高電圧導体が配設された接地電位にある矩形の接地金属容器を有するガス絶縁開閉装置において、前記接地金属容器内に位置しその内部の部分放電を検出するアンテナを有する部分放電検出体を備えたことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記アンテナは前記接地金属容器の隅部に配設されことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記アンテナはロッド型アンテナであることを特徴とする請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記ロッド型アンテナは着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項３に記載のガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばＳＦ６ガス等の絶縁性ガスが圧縮封入された接地電位にある矩形の金属容器内に、高電圧導体を配設したガス絶縁開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガス絶縁開閉装置としては、図１２に示すようなものがある。全体を覆う接地電位にある矩形の外側接地金属容器１の中に、モジュール化した開閉機器の主回路部を収納するために密閉された各接地金属容器２〜４が配置されており、それらの各接地金属容器２〜４内には、例えば、ＳＦ６ガス、ドライエア、窒素ガスまたは空気などの絶縁性ガスが充填されて絶縁ガス雰囲気となっている。図１２のガス絶縁開閉装置は受電ユニットの例であり、外側接地金属容器１の下段に配置した接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器２には、後部壁２ｂにケーブルヘッド１５が取り付けられ、内部には真空遮断器５と接地開閉器６が収納されているとともに高電圧導体である分岐導体１６が配置されている。その上段に配置した母線接地金属容器３には、接地開閉器７と断路器８、及びそれに繋がる三相の母線９が収納され、また、母線接地金属ケース３に隣接して配置した母線接地金属容器４内には３相の母線１０が収納されている。そして、母線接地金属容器３と遮断器接地金属容器２との間には絶縁スペーサ１１によってガス区画されて接続されている。また、外側接地金属容器１の前面側（図の左側）、すなわち、遮断器接地金属容器２、母線接地金属容器３の内部にそれぞれ収納した開閉機器の操作機構部１２〜１４が配置されている。そして、図示しないが制御盤部が外側接地金属容器１内に配置される。（特開２００７−８９３５６号公報参照）
【０００３】
このように構成されたガス絶縁開閉装置においては、接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器２内に配置された高電圧の分岐導体１５などから部分放電が発生することがあるが、その部分放電を検出する部分放電検出体は装備されていない。
【０００４】
したがって、従来のガス絶縁開閉装置においては、現地における定期点検とか、何らかの異常が発生したときに、可搬式の部分放電検出器を現地に設置されたガス絶縁開閉装置まで搬入し、例えば、遮断器接地金属容器２の外部近傍に、可搬式で振動検出型あるいは音検出型の部分放電検出器のセンサを持っていき、遮断器接地金属容器２内において部分放電が発生しているかどうかの検出作業を行っている。
【０００５】
また、可搬式の部分放電検出器のセンサを遮断器接地金属容器２の外部近傍に配置することになり、ガス絶縁開閉装置周囲における騒音等の外部ノイズの影響があり、部分放電を精度よく検出できない可能性がある。
【０００６】
ところで、従来のガス絶縁開閉装置において、部分放電検出器を装備したものとしては、図１３に示すように、例えば、特開平２−２９５２号公報に開示されたものがある。円筒状の金属容器１７の内部には、高電圧導体１８が配設されるとともに、絶縁性能の優れた例えばＳＦ６ガスが所定の圧力で圧縮充填されている。また、円筒状の金属容器１７の適宜箇所に、容器外方に突出する小ケース１９が金属容器１７内に連通させて設けている。この小ケース１９内には金属容器１７内の雰囲気中に存在する水分や分解ガスを除去するための吸着剤２０が収納されている。
【０００７】
小ケース１９の開口部を閉塞する金属蓋２１の略中央部を貫通させてブッシング２２を固着し、このブッシング２２のケース内端側に金属棒２３を取り付け、その金属棒２３の先端にループアンテナ２４を取り付けている。ブッシング２２のケース外端側にはケーブル２６が接続され、ループアンテナ２４で電磁波が検出されるとその誘起電圧は金属棒２３、ブッシング２２およびケーブル２６を介して測定装置２７に伝送され、ここで表示・記録が行なわれるようになっている。
【０００８】
このように構成において、金属容器１７内に部分放電が発生すると、高い周波数の電流パルスが生じ、金属容器１７の内壁あるいは高電圧導体１８の外表面等で複雑な反射を繰り返しながら金属容器１７の内部を進行する。そして、その電磁波の一部がループアンテナ２４により検出されると、このループアンテナ２４に誘起電圧を生じる。この電圧信号は金属棒２３、ブッシング２２およびケーブル２６を介して測定装置２７に伝送され、測定装置２７により、ループアンテナ２４で検出された検出信号を表示させ、部分放電の検出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−８９３５６号公報
【特許文献２】特開平２−２９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来のガス絶縁開閉装置においては、接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器２内に配置された高電圧の分岐導体１５などから部分放電が発生することがあるが、その部分放電を検出する部分放電検出体は装備されていないので、常時検出あるいは１日に数回から数十回、１日おきなどの間欠検出などを行うことができなかった。また、部分放電の有無を検出する機会は、現地における定期点検とか、何らかの異常が発生したときだけであり、しかも、可搬式の部分放電検出器を現地に設置されたガス絶縁開閉装置まで搬入しなければならず、多大な手間を要するものとなっていた。
【００１１】
また、遮断器接地金属容器２の外部近傍での部分放電検出であり、ガス絶縁開閉装置周囲における騒音等の外部ノイズの影響を受けることとなり、部分放電を精度よく検出できないという課題がある。
【００１２】
また、部分放電検出器を設けたガス絶縁開閉装置があるが、このガス絶縁開閉装置は円筒状の金属容器１７から構成されたものであり、その円筒状の金属容器１７の適宜箇所に、容器外方に突出する小ケース１９を金属容器１７内に連通させかつこの小ケース１９の開口部を金属蓋２１で閉塞する必要がある。そして、小ケース１９のケース内端側に金属棒２３を取り付け、その金属棒２３の先端にループアンテナ２４を取り付け、そのループアンテナ２４で電磁波が検出することにより、円筒状の金属容器１７内に発生する部分放電を検出するようにしている。しかし、ループアンテナ２４を取り付けるために、円筒状の金属容器１７に小ケース１９を設ける必要があり、構成が複雑になるという課題がある。
【００１３】
さらに、円筒状の金属容器１７およびその内部に配設される高電圧導体１８の組み立て体は、円筒状の金属容器１７の伸張方向において複数配置されるので、その数だけループアンテナ２４を取り付けるための小ケース１９を円筒状の各金属容器１７に設ける必要があるという課題がある。
【００１４】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で精度よく部分放電を検出することができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係わるガス絶縁開閉装置は、絶縁性ガスが封入され、高電圧導体が配設された接地電位にある矩形の接地金属容器を有するガス絶縁開閉装置において、接地金属容器内に位置しその内部の部分放電を検出するアンテナを有する部分放電検出体を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明に係わるガス絶縁開閉装置は、簡単な構成で精度よく部分放電を検出することができるガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係わるガス絶縁開閉装置を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係わるガス絶縁開閉装置の図１のII−II線方向から見た一部断面で示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係わるガス絶縁開閉装置の部分放電検出体の一例を示す断面構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係わるガス絶縁開閉装置の一部断面で示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部構成図である。
【００１８】
【図７】この発明の実施の形態６に係わるガス絶縁開閉装置を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態６に係わるガス絶縁開閉装置の図７のVIII−VIII線方向から見た要部を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態７に係わるガス絶縁開閉装置の図９のＸ−Ｘ線方向から見た要部を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態８に係わるガス絶縁開閉装置の要部を示す構成図である。
【００１９】
【図１２】従来のガス絶縁開閉装置を示す断面図である。
【図１３】従来のガス絶縁開閉装置を一部断面で示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施の形態１.
以下、この発明の実施の形態１を図１および図２に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係わるガス絶縁開閉装置を示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係わるガス絶縁開閉装置の図１のII−II線方向から見た一部断面で示す構成図である。
【００２１】
これら各図において、１は全体を覆う接地電位にある矩形の外側接地金属容器、２は矩形の外側接地金属容器１内の下段側に配置され、例えばＳＦ６ガス、ドライエア、窒素ガスまたは空気などの絶縁性ガスが充填されて絶縁ガス雰囲気となっている接地電位にある矩形の遮断器接地金属容器であり、２ａは前面側、２ｂは後部壁である。この矩形の遮断器接地金属容器２の内部には真空遮断器５と接地開閉器６が収納されているとともに高電圧導体である分岐導体１６が配置されている。また、遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂにはケーブルヘッド１５が取り付けられている。３は遮断器接地金属容器２の上段に配置された例えばＳＦ６ガス、ドライエア、窒素ガスまたは空気などの絶縁性ガスが充填されて絶縁ガス雰囲気となっている母線接地金属容器３であり、この母線接地金属容器３の内部には、接地開閉器７と断路器８、及びそれに繋がる三相の母線９が収納されている。４は母線接地金属容器３に隣接して配置された例えばＳＦ６ガス、ドライエア、窒素ガスまたは空気などの絶縁性ガスが充填されて絶縁ガス雰囲気となっている母線接地金属容器であり、この母線接地金属容器４の内部には三相の母線１０が収納されている。
【００２２】
１１は母線接地金属容器３と遮断器接地金属容器２との間に設けられた絶縁スペーサであり、この絶縁スペーサ１１によりガス区画されて接続されている。１２〜１４は外側接地金属容器１の前面側１ａ（図１の紙面上の左側）、すなわち、遮断器接地金属容器２、母線接地金属容器３の内部にそれぞれ収納した開閉機器の操作機構部であり、操作機構部１２は遮断器接地金属容器２の前面側２ａに配置された真空遮断器５の開閉操作を行うものである。操作機構部１３は遮断器接地金属容器２の前面側２ａに配置された接地開閉器６の開閉操作を行うものである。操作機構部１４は母線接地金属容器３の前面側３ａに配置された接地開閉器７の開閉操作を行うものである。接地金属容器１内に配置される。なお、図示はしていないが制御盤部が外側接地金属容器１内に配置される。
【００２３】
３１は矩形の外側接地金属容器１内の下段側に配置された矩形の遮断器接地金属容器２の隅部に配設された部分放電検出体であり、遮断器接地金属容器２内に位置しその内部の部分放電を検出するアンテナ３２を有している。図は一例として、図２から明らかなように、遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂの左下隅部に配設された場合を示している。すなわち、後部壁２ｂと側壁と床面が交わる角部の隅部の近傍で床面より少し上方の位置に、遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂからアンテナ３２が遮断器接地金属容器２の前面側２ａに向かって延在するよう差し込まれた形で装着されている。このアンテナ３２は例えばロッド型アンテナで構成されている。なお、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１は高電圧の主回路部から所定の空間絶縁距離を確保するため、例えば遮断器接地金属容器２の隅部に配設される。
【００２４】
次に動作について説明する。上述した実施の形態１によるガス絶縁開閉装置においては、
遮断器接地金属容器２内において部分放電が発生すると、その部分放電に起因して電磁波が放射される。部分放電により放射された電磁波は、遮断器接地金属容器２内で多重反射を繰り返しながら減衰していくが、矩形の遮断器接地金属容器２においてはその隅部の多重反射の頻度が他の平面部位に比較して高くなる。このため、矩形の遮断器接地金属容器２の隅部に設けた部分放電検出体３１のアンテナ３２により、部分放電により放射された電磁波が検出されると、このアンテナ３２に誘起電圧が生じる。この電圧信号を図示しない測定装置に伝送して部分放電の検出結果が表示あるいは記録されるようになっている。
【００２５】
この実施の形態１によれば、ロッド型のアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２に装備しており、上述した従来装置のように、部分放電を検出する度に可搬式の部分放電検出器を用意することもなく、遮断器接地金属容器２内に発生する部分放電を常時検出あるいは１日に数回から数十回、１日おきなどの間欠検出などを簡単な構成で行うことができる。また、部分放電検出体３１のアンテナ３２は遮断器接地金属容器２内に配置されているので、遮断器接地金属容器２、外側接地金属容器１外部の外部ノイズの影響を受けることなく、精度よく部分放電を検出することができる。
【００２６】
また、この実施の形態１によれば、ロッド型のアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の隅部、例えば後部壁２ｂから差し込む形で装着するだけでよく、上述した従来装置のように、ループアンテナ２４を取り付けるために、円筒状の金属容器１７に小ケース１９を設ける必要がなく、構成が極めて簡単なものとなる。このことは円筒状の金属容器１７およびその内部に配設される高電圧導体１８の組み立て体が、円筒状の金属容器１７の伸張方向において複数配置されるので、さらにその効果は顕著なものとなる。
【００２７】
実施の形態２.
この発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する。図３はこの発明の実施の形態２に係わるガス絶縁開閉装置の部分放電検出体の一例を示す断面構成図である。この実施形態２に示す部分放電検出体３１は、遮断器接地金属容器２の隅部、例えば後部壁２ｂに形成された貫通孔２ｃに差し込まれてその後部壁２ｂに装着される。部分放電検出体３１の構成は、基部導体３３に丸棒状に形成された例えばアルミニウム、銅、鉄、ステンレスなどの金属製のアンテナ３４を装着する。図は一例として、アンテナ３４を基部導体３３に螺着して一体構成としている場合を示す。基部導体３３の遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂ外の端部にはケーブル３５が接続された端子３６がボルト３７により取り付けられている。ケーブル３５の他方は図示はしていないが測定装置に接続されている。これら基部導体３３、アンテナ３４により部分放電検出体３１が基本的に構成される。そして、部分放電検出体３１の基部導体３３と一体的に構成され絶縁体で形成されたフランジ３８をボルト３９により遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂに取り付けることにより、部分放電検出体３１が遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂに固持されるようになっている。なお、フランジ３８に形成したシール溝３８ａと遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂとの間に挟持された圧縮されて気密を保持するＯリング４０が配置されており、遮断器接地金属容器２内の気密を保持した状態で部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２に装着することができる。
【００２８】
この実施の形態２においては、遮断器接地金属容器２内において部分放電が発生すると、その部分放電に起因して電磁波が放射される。部分放電により放射された電磁波は、矩形の遮断器接地金属容器２の隅部に設けた部分放電検出体３１のアンテナ３４により、部分放電により放射された電磁波が検出されると、このアンテナ３４に誘起電圧が生じる。このアンテナ３４に生じた電圧信号は、そのアンテナ３４が螺着された基部導体３３へ伝送され、基部導体３３からその端部に取り付けられた端子３６、ケーブル３５を介して図示しない測定装置に伝送されて部分放電の検出結果が表示あるいは記録されるようになっている。
【００２９】
この実施の形態２においても、上述した実施の形態１と同様に、簡単な構成でかつ精度よく部分放電を検出することができる。
【００３０】
また、この実施の形態２においては、部分放電検出体３１の基部導体３３にアンテナ３４を螺着して一体化する場合について述べたが、このような構成にすることにより、基部導体３３は固定の状態とし、アンテナ３４の種々感度に対応した外径寸法や長さ寸法のものを選択的に取り付け可能とすることができ、あるいは遮断器接地金属容器２内の配置制約に応じたアンテナ３４の外径寸法や長さ寸法のものを選択的に取り付け可能とすることができ、汎用性に優れたものとできる。
【００３１】
また、部分放電検出体３１のアンテナ３４の基部導体３３への取り付けは羅着によるものでなくてもよく、差し込み形式でもよく、要するに着脱可能な取り付け構造であれば、同様の効果を奏する。
【００３２】
なお、部分放電検出体３１のアンテナ３４は１種類だけの場合は、必ずしも着脱可能な構造でなくてもよく、アンテナ３４と基部導体３３とは固着状態の構成としてもよい。
【００３３】
実施の形態３.
この発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。図４はこの発明の実施の形態３に係わるガス絶縁開閉装置の一部断面で示す構成図である。上述した実施の形態１，２においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て左下隅部に配設された場合について述べたが、この実施の形態３においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て右下隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３４】
実施の形態４.
この発明の実施の形態４を図５に基づいて説明する。図５はこの発明の実施の形態４に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部構成図である。上述した実施の形態１，２および３においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て左下隅部および右下隅部に配設された場合について述べたが、この実施の形態４においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て左上隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３５】
実施の形態５.
この発明の実施の形態５を図６に基づいて説明する。図６はこの発明の実施の形態５に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部構成図である。上述した実施の形態１，２，３および４においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て左下隅部、右下隅部および左上隅部に配設された場合について述べたが、この実施の形態５においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂから見て右上隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３６】
実施の形態６.
この発明の実施の形態６を図７および図８に基づいて説明する。図７はこの発明の実施の形態６に係わるガス絶縁開閉装置を示す断面図である。図８はこの発明の実施の形態６に係わるガス絶縁開閉装置の図７のVIII−VIII線方向から見た要部を示す構成図である。上述した実施の形態１〜５においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂに配設された場合について述べたが、この実施の形態６においては、遮断器接地金属容器２の上面壁２ｄにアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を後部壁２ｂから見て左上隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。また、遮断器接地金属容器２の上面壁２ｄにアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を後部壁２ｂから見て右上隅部に配設することもできる。
【００３７】
実施の形態７.
この発明の実施の形態７を図９および図１０に基づいて説明する。図９はこの発明の実施の形態７に係わるガス絶縁開閉装置を示す要部断面図である。図１０はこの発明の実施の形態７に係わるガス絶縁開閉装置の図９のＸ−Ｘ線方向から見た要部を示す構成図である。上述した実施の形態１〜６においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂおよび上面壁２ｄに配設された場合について述べたが、この実施の形態７においては、遮断器接地金属容器２の前面壁２ａにアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を前面壁２ａから見て右下隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００３８】
実施の形態８.
この発明の実施の形態８を図１１に基づいて説明する。図１１はこの発明の実施の形態８に係わるガス絶縁開閉装置の要部を示す構成図である。上述した実施の形態１〜６および７においては、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の後部壁２ｂ、上面壁２ｄおよび前面壁２ａの右下隅部に配設された場合について述べたが、この実施の形態８においては、遮断器接地金属容器２の前面壁２ａの左下隅部にアンテナ３２を有する部分放電検出体３１を遮断器接地金属容器２の前面壁２ａから見て左下隅部に配設したものであり、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。なお、アンテナ３２を有する部分放電検出体３１を前面壁２ａの右上隅部あるいは左上隅部に配設することもできる。
【００３９】
また、上述した実施の形態３〜８においても、上述した実施の形態２の部分放電検出体３１を適用できることは勿論のことであり、同様の効果を奏する。
【００４０】
実施の形態９.
ところで、上述した各実施の形態においては、部分放電検出体３１のアンテナはロッド型アンテナの場合について述べたが、この実施の形態９においてはループアンテナとしたものであり、部分放電の検出は同様に行われ、上述した各実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４１】
上述した各実施の形態においては、遮断器接地金属容器へ配設する場合について述べたが、母線接地金属容器、ガス絶縁開閉装置を構成する他の接地金属容器に配設した場合においても同様の効果を奏する。
【００４２】
上述した各実施の形態においては、遮断器接地金属容器の隅部へ配設する場合について述べたが、高電圧の主回路部分から所定の絶縁距離が確保されている部位であれば、三相母線の相間、導体近傍に配設することもできる。この場合においても上述と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明は、例えばＳＦ６ガス等の絶縁性ガスが圧縮封入された接地電位にある矩形の金属容器内に、高電圧導体を配設したガス絶縁開閉装置に関するものであり、簡単な構成で精度よく部分放電を検出することができるガス絶縁開閉装置の実現に好適である。
【符号の説明】
【００４４】
２  遮断器接地金属容器                １６  分岐導体
３１  部分放電検出体                  ３２  アンテナ
３３  基部導体                        ３４  アンテナ
【図１】
2010279169.tif 000003
【図２】
2010279169.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010279169.tif 000007
【図６】
2010279169.tif 000008
【図７】
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【図８】
2010279169.tif 000010
【図９】
2010279169.tif 000011
【図１０】
2010279169.tif 000012
【図１１】
2010279169.tif 000013
【図１２】
2010279169.tif 000014
【図１３】
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