JPH02174104A - 変流器 - Google Patents
変流器Info
- Publication number
- JPH02174104A JPH02174104A JP63328443A JP32844388A JPH02174104A JP H02174104 A JPH02174104 A JP H02174104A JP 63328443 A JP63328443 A JP 63328443A JP 32844388 A JP32844388 A JP 32844388A JP H02174104 A JPH02174104 A JP H02174104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- secondary winding
- primary winding
- primary
- gap
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- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (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。
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〕
本発明は変流器に関するものである。
近時では電力計においても変流器（ＣＴ）の出力を電子
回路で処理する方式のものが開発されている。この電子
回路において通常使用する電流は数ｍＡ程度である。そ
のため、変流器においてこのような数ｍＡ程度に電流を
変成して電子回路に供給する必要があり、その分、二次
巻数が増加する傾向ににある。
回路で処理する方式のものが開発されている。この電子
回路において通常使用する電流は数ｍＡ程度である。そ
のため、変流器においてこのような数ｍＡ程度に電流を
変成して電子回路に供給する必要があり、その分、二次
巻数が増加する傾向ににある。
例えば、ｎ１定電流が数Ａオーダーであれば、二次巻線
の巻数は１０００回程度で良いが、数ｍＡオーダーとも
なると、２００００回以上も二次巻線を巻く必要があり
、少ない巻数で変成比を大きくする方法の出現が要望さ
れている。
の巻数は１０００回程度で良いが、数ｍＡオーダーとも
なると、２００００回以上も二次巻線を巻く必要があり
、少ない巻数で変成比を大きくする方法の出現が要望さ
れている。
従来、このような技術として次のようなものがあった。
まず、第１１図において、１は棒形導体からなる一次巻
線、２は二次巻線であり、一次巻線１を構成する導体に
は、この導体よりも小さな抵抗の導体からなる分流回路
３が並列に接続されているこれにより、このものは、一
次巻線１に供給する電流の一部を分流回路３に流し、そ
の分、一次巻線１に流す電流を小さくし、変成比を稼ご
うというものである。
線、２は二次巻線であり、一次巻線１を構成する導体に
は、この導体よりも小さな抵抗の導体からなる分流回路
３が並列に接続されているこれにより、このものは、一
次巻線１に供給する電流の一部を分流回路３に流し、そ
の分、一次巻線１に流す電流を小さくし、変成比を稼ご
うというものである。
しかしながら、このものは、一次巻線１を構成する導体
のインダクタンス成分が大きいことが原因で位相角が大
きく、また抵抗温度係数の影響が大きいという欠点があ
る。
のインダクタンス成分が大きいことが原因で位相角が大
きく、また抵抗温度係数の影響が大きいという欠点があ
る。
また、第１２図において、４は一次鉄心、５はこの一次
鉄心４に装着されている一次巻線、６は二次鉄心、７は
この二次鉄心６に装着されている二次巻線である。一次
鉄心４は円筒状のもので、その中空部内に一次鉄心によ
る磁界が発生している。二次鉄心６は、棒状のもので、
この一次鉄心４の中空部内に挿入され、これにより二次
巻線７が一次巻線５による磁界内に配置される。
鉄心４に装着されている一次巻線、６は二次鉄心、７は
この二次鉄心６に装着されている二次巻線である。一次
鉄心４は円筒状のもので、その中空部内に一次鉄心によ
る磁界が発生している。二次鉄心６は、棒状のもので、
この一次鉄心４の中空部内に挿入され、これにより二次
巻線７が一次巻線５による磁界内に配置される。
二次鉄心６は二次巻線７の軸心が一次巻線５の軸心に対
して角度αをなすように一次鉄心４に保持されている。
して角度αをなすように一次鉄心４に保持されている。
これにより、このものは、一次巻線５と二次巻線７とを
同軸に配置する場合に比べて（１／ ｃ 。
同軸に配置する場合に比べて（１／ ｃ 。
Ｓα）だけ変成比を大きくしようというものである。
しかしながら、このものは、正確な測定のためには、そ
の傾斜角度を正確にして二次巻線７を固定しなければな
らず、そのため二次鉄心６やボビンを固定する構造が複
雑になると言う問題がある。
の傾斜角度を正確にして二次巻線７を固定しなければな
らず、そのため二次鉄心６やボビンを固定する構造が複
雑になると言う問題がある。
なお、図示はしないが変流器をカスケードに接続して、
小さな二次電流を得る方法もあるが、この場合、−段目
の二次電流は大きく、電子回路で補償することができな
いため、誤差が大きくなるという問題があり、一つの変
流器で大きな変成比を得る方が望ましい。
小さな二次電流を得る方法もあるが、この場合、−段目
の二次電流は大きく、電子回路で補償することができな
いため、誤差が大きくなるという問題があり、一つの変
流器で大きな変成比を得る方が望ましい。
上述したように、従来の変流器にあっては、巻数比より
大きな変成比を得るにあたり、位相角、温度係数、巻線
の固定構造等が原因で安定した変成比が得られないとい
う問題がある。
大きな変成比を得るにあたり、位相角、温度係数、巻線
の固定構造等が原因で安定した変成比が得られないとい
う問題がある。
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、巻数比より
大きな変成比を安定して得ることができる変流器を提供
することにある。
なされたもので、その目的とするところは、巻数比より
大きな変成比を安定して得ることができる変流器を提供
することにある。
本発明の変流器は鉄心の前記一次巻線装着部に空隙を設
け、この一次巻線を、二次巻線にその磁束を鎖交させる
有効面積が二次巻線の面積よりも小さくなるようにその
空隙に挿入したものである。
け、この一次巻線を、二次巻線にその磁束を鎖交させる
有効面積が二次巻線の面積よりも小さくなるようにその
空隙に挿入したものである。
二次巻線に鎖交する磁束の量は、一次巻線の起磁力、及
び一次巻線と二次巻線との面積比に依存する。
び一次巻線と二次巻線との面積比に依存する。
本発明によれば、鉄心の一次巻線装着部に空隙を設け、
一次巻線をこの空隙に挿入するようにして、その磁束を
二次巻線に鎖交させる有効面積を二次巻線の面積よりも
小さくなるように鉄心に装着したので、巻数比よりも大
きな変成比を得ることができる。
一次巻線をこの空隙に挿入するようにして、その磁束を
二次巻線に鎖交させる有効面積を二次巻線の面積よりも
小さくなるように鉄心に装着したので、巻数比よりも大
きな変成比を得ることができる。
このように本発明は一次巻線と二次巻線との面積比を調
整することにより変成比を調節できる構造となっている
ので、インダクタンス成分の影響が小さく、また抵抗温
度係数の問題がなく、しかも空隙にスペーサ等を設ける
ことで一次巻線は容易に鉄心へ固定することができ、安
定した状態で巻線比よりも大きな変成比が得られること
となる〔実施例〕 以下に本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。
整することにより変成比を調節できる構造となっている
ので、インダクタンス成分の影響が小さく、また抵抗温
度係数の問題がなく、しかも空隙にスペーサ等を設ける
ことで一次巻線は容易に鉄心へ固定することができ、安
定した状態で巻線比よりも大きな変成比が得られること
となる〔実施例〕 以下に本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。
第１図は本発明の第１実施例に係る変流器の正面図、第
２図はその■−■線に沿う断面図、第３図は■−■線に
沿う断面図である。なお、第３図中、Ｕは上向きの磁束
の方向を表わす記号である。
２図はその■−■線に沿う断面図、第３図は■−■線に
沿う断面図である。なお、第３図中、Ｕは上向きの磁束
の方向を表わす記号である。
これらの図において、８はＭＴココアらなる鉄心、１１
はこの鉄心８に装着されている一次巻線１２は同じく二
次巻線である。
はこの鉄心８に装着されている一次巻線１２は同じく二
次巻線である。
鉄心８はＭ形部９とＴ形部１０とからなり、これらＭ形
部９及びＴ形部１０はその中心部において凸出し互いに
対向する部分が二次巻線装着部１３．１４とされている
。二次巻線１２はこれら二次巻線装着部１３．１４に全
巻数の半部づつに分けられて図示を省略するボビンを介
して巻き付けられている。
部９及びＴ形部１０はその中心部において凸出し互いに
対向する部分が二次巻線装着部１３．１４とされている
。二次巻線１２はこれら二次巻線装着部１３．１４に全
巻数の半部づつに分けられて図示を省略するボビンを介
して巻き付けられている。
二次巻線装着部１３と二次巻線装着部１４との間は一次
巻線１１の装着部とされ、この装着部は空隙１５により
構成されている。この空隙１５にはスペーサ１６が挿着
固定されており、このスペーサ１６にはその前後方向中
心部において一方の側部から他方の側部に貫通するワイ
ヤ挿通孔１７が設けられている。
巻線１１の装着部とされ、この装着部は空隙１５により
構成されている。この空隙１５にはスペーサ１６が挿着
固定されており、このスペーサ１６にはその前後方向中
心部において一方の側部から他方の側部に貫通するワイ
ヤ挿通孔１７が設けられている。
一次巻線１１は、−本のワイヤからなっておりこれがス
ペーサ１６のワイヤ挿通孔１７を通されて、その各端よ
りスペーサ１６の前部に導かれるようにして該スペーサ
１６の半分の部分に巻き付けられることにより構成され
る。
ペーサ１６のワイヤ挿通孔１７を通されて、その各端よ
りスペーサ１６の前部に導かれるようにして該スペーサ
１６の半分の部分に巻き付けられることにより構成され
る。
これにより、この一次巻線１１の発生する磁束は理想状
態でその全てが二次巻線１２に鎖交するようになり、こ
の一次巻線１１の全面積が有効面積となるが、この有効
面積は二次巻線１２の面積よりも半分小さくなっており
、したがって変成比は巻数比の２倍になる。
態でその全てが二次巻線１２に鎖交するようになり、こ
の一次巻線１１の全面積が有効面積となるが、この有効
面積は二次巻線１２の面積よりも半分小さくなっており
、したがって変成比は巻数比の２倍になる。
すなわち、本実施例の思想は、一次巻線として二次巻線
よりも小さい面積の巻線を用いることにより、大きな変
成比を得ることにある。
よりも小さい面積の巻線を用いることにより、大きな変
成比を得ることにある。
なお、スペーサ１６は二次巻線１２用のボビンと一体に
しても良い。
しても良い。
第４図は本発明の第２実施例に係る変流器の正面図、第
５図は第４図のＶ−ｖ線に沿う断面図、第６図は第４図
のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図である。
５図は第４図のＶ−ｖ線に沿う断面図、第６図は第４図
のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図である。
なお、第６図中、Ｕは上向きの、Ｄは下向きの、それぞ
れ磁束の方向を表わす記号である。
れ磁束の方向を表わす記号である。
これらの図において、この第２実施例の特徴はその一次
巻線１１の構成と、これに伴うスペーサ１６の構成にあ
る。
巻線１１の構成と、これに伴うスペーサ１６の構成にあ
る。
すなわち、一次巻線１１は２つの巻線部１１Ａ１１Ｂか
らなり、これらの巻線部１１Ａ、ＩＩＢは第６図に示す
ように互いに反対方向の磁束を発生するようにスペーサ
１６に巻き付けられているしたがって、この巻線部１１
Ａ、ＩＩＢは相互に磁束を打ち消し合うため、有効面積
はその巻線部１１Ａ、ＩＩＢの面積の差にＦＥＩ当する
。
らなり、これらの巻線部１１Ａ、ＩＩＢは第６図に示す
ように互いに反対方向の磁束を発生するようにスペーサ
１６に巻き付けられているしたがって、この巻線部１１
Ａ、ＩＩＢは相互に磁束を打ち消し合うため、有効面積
はその巻線部１１Ａ、ＩＩＢの面積の差にＦＥＩ当する
。
これにより、この一次巻線１１から二次巻線１２に鎖交
する磁束は、巻線部１１Ａ、ＩＩＢが発生する磁束の差
分となり、一次巻線１１と二次巻線１２との巻線比より
も大きな変成比を得ることができることとなる。
する磁束は、巻線部１１Ａ、ＩＩＢが発生する磁束の差
分となり、一次巻線１１と二次巻線１２との巻線比より
も大きな変成比を得ることができることとなる。
スペーサ１６には各巻線部１１Ａ、ＩＩＢの一部を挿通
ずるために２本のワイヤ挿通孔１７Ａ。
ずるために２本のワイヤ挿通孔１７Ａ。
１７Ｂが前後方向に位置をずらして設けである。
尚、このような構造とする場合、第７図に示すように、
スペーサ１６を厚肉のものとし、ワイヤ挿通孔１７Ａ、
１７Ｂを前後方向にずらすと同時に、その厚さ方向にず
らすことで、巻線部１１Ａ１１Ｂとの高い電気的絶縁性
が確保される。
スペーサ１６を厚肉のものとし、ワイヤ挿通孔１７Ａ、
１７Ｂを前後方向にずらすと同時に、その厚さ方向にず
らすことで、巻線部１１Ａ１１Ｂとの高い電気的絶縁性
が確保される。
第８図は本発明の第３実施例に係る変流器の側面図、第
９図はそのＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
９図はそのＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
これらの図に示すように、本発明はカットコアからなる
鉄心１８を用いても良い。１９．２０は二次巻線１２の
装着部であり、二次巻線１２はこの装着部に全巻数の半
分ずつに分けられて巻き付けられている。
鉄心１８を用いても良い。１９．２０は二次巻線１２の
装着部であり、二次巻線１２はこの装着部に全巻数の半
分ずつに分けられて巻き付けられている。
一次巻線装着部となる空隙１５は、この二次巻線装着部
１９と二次巻線装着部２０との間に設けられ、ここには
スペーサ１６が挿着されている。
１９と二次巻線装着部２０との間に設けられ、ここには
スペーサ１６が挿着されている。
このスペーサ１６は第１実施例のものと同じ構成であり
、一次巻線１１はこのスペーサ１６にこの第１実施例の
ものと同じ構造で装着されているものである。
、一次巻線１１はこのスペーサ１６にこの第１実施例の
ものと同じ構造で装着されているものである。
第１０図は本発明の変流器の出力誤差を補償する電子回
路であり、本発明の発明者により開発され、本願の出願
人により特許出願されているものである（特願昭６３−
２７６９５０号）。
路であり、本発明の発明者により開発され、本願の出願
人により特許出願されているものである（特願昭６３−
２７６９５０号）。
この図において、２１は本発明の変流器、２２はその鉄
心、２３は一次巻線、２４は二次巻線である。
心、２３は一次巻線、２４は二次巻線である。
この二次巻線２４の一端にはオペアンプ２５の反転入力
端子が接続され、同他端にはオペアンプ２５の非反転入
力端子が接続されている。
端子が接続され、同他端にはオペアンプ２５の非反転入
力端子が接続されている。
オペアンプ２５の反転入力端子と出力端子との間には第
１の帰還インピーダンス２６が接続され、同アンプ２５
の非反転入力端子と出力端子との間には第２の帰還イン
ピーダンス２７が接続されている。
１の帰還インピーダンス２６が接続され、同アンプ２５
の非反転入力端子と出力端子との間には第２の帰還イン
ピーダンス２７が接続されている。
二次巻線２４の上記他端とオペアンプ２５の非反転入力
端子との間には補償用インピーダンス２８が接続され、
これらの接続点とアースとの間に負担２９が接続されて
いる。
端子との間には補償用インピーダンス２８が接続され、
これらの接続点とアースとの間に負担２９が接続されて
いる。
ここで、第１の帰還インピーダンス２６のインピーダン
スをＺｒ１第２の帰還インピーダンス１２のインピーダ
ンスをｚ１１補償用インピーダンス１３のインピーダン
スをＺ ｎ ％二次漏れインピーダンスを２２１とする
と、変流器２１の二次誘起電圧Ｅが零になる条件は、 Ｚｎ ／Ｚｔａ ＝Ｚ２１／Ｚｆ である。
スをＺｒ１第２の帰還インピーダンス１２のインピーダ
ンスをｚ１１補償用インピーダンス１３のインピーダン
スをＺ ｎ ％二次漏れインピーダンスを２２１とする
と、変流器２１の二次誘起電圧Ｅが零になる条件は、 Ｚｎ ／Ｚｔａ ＝Ｚ２１／Ｚｆ である。
この条件を満足するように各インピーダンスＺｎ、Ｚｍ
、Ｚｆ’を設定することにより、二次誘起電圧Ｅを零に
することができ、励磁電流が零になって、誤差の補償が
可能となる。
、Ｚｆ’を設定することにより、二次誘起電圧Ｅを零に
することができ、励磁電流が零になって、誤差の補償が
可能となる。
二次電流は二次巻線２４の上記一端から、第１のインピ
ーダンス２６、オペアンプ２５の出力端子、同アンプ２
５の電源端子、その接地点を通じ、負担２９を介して二
次巻線２４の上記他端へと還流する。よって、負担２９
はその二次電流から測定量を得る。
ーダンス２６、オペアンプ２５の出力端子、同アンプ２
５の電源端子、その接地点を通じ、負担２９を介して二
次巻線２４の上記他端へと還流する。よって、負担２９
はその二次電流から測定量を得る。
このため、本補償回路は、負担２９が測定量を電流とし
て取出しているもので有るから、使用温度条件により二
次漏れインピーダンスｚ２１が変化することで補償電圧
の過不足が生じたとしても、測定精度がこれに影響され
ることがない、というものである。
て取出しているもので有るから、使用温度条件により二
次漏れインピーダンスｚ２１が変化することで補償電圧
の過不足が生じたとしても、測定精度がこれに影響され
ることがない、というものである。
以上説明したように本発明によれば、鉄心の一次巻線装
着部に空隙を設け、一次巻線をこの空隙に挿入するよう
にして、その磁束を二次巻線に鎖交させる有効面積を二
次巻線の面積よりも小さくなるように鉄心に装着したの
で、巻数比よりも大きな変成比を得るようにし、一次巻
線と二次巻線との面積比を調整することにより変成比を
調節できる構造としたので、インダクタンス成分の影響
が小さく、また抵抗温度係数の問題がなく、しかも空隙
にスペーサ等を設けることで一次巻線は容易に鉄心へ固
定することができ、安定した状態で巻線比よりも大きな
変成比が得られるという効果を奏する。
着部に空隙を設け、一次巻線をこの空隙に挿入するよう
にして、その磁束を二次巻線に鎖交させる有効面積を二
次巻線の面積よりも小さくなるように鉄心に装着したの
で、巻数比よりも大きな変成比を得るようにし、一次巻
線と二次巻線との面積比を調整することにより変成比を
調節できる構造としたので、インダクタンス成分の影響
が小さく、また抵抗温度係数の問題がなく、しかも空隙
にスペーサ等を設けることで一次巻線は容易に鉄心へ固
定することができ、安定した状態で巻線比よりも大きな
変成比が得られるという効果を奏する。
第１図は本発明の第１実施例に係る変流器の正面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図
の■−■線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施例
に係る変流器の正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿
う断面図、第６図は第４図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図
、第７図は第４図〜第６図の一次巻線を用いる場合のス
ペーサの変形例の正面図、第８図は本発明の第３実施例
に係る変流器の側面図、第９図はそのＩＸ−ＩＸ線に沿
う断面図、第１０図は本発明の変流器に用いる好適な誤
差補償回路の回路図、第１１図は分流回路を用いた従来
例の説明図、第１２図は二次巻線を一次巻線に対して傾
斜させて保持する構造を用いた従来例の説明図である。 ８・・・鉄心（ＭＴココア、１１・・・一次巻線、１１
Ａ、ＩＩＢ・・・相互に逆方向の磁束を発生する巻線部
、１２・・・二次巻線、１５・・・空隙、１６・・・ス
ペーサ、１７．１７Ａ、１７Ｂ・・・ワイヤ挿通孔、１
８・・・鉄心（カットコア）。 鶏８圀 為１０図
２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図
の■−■線に沿う断面図、第４図は本発明の第２実施例
に係る変流器の正面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿
う断面図、第６図は第４図のＶｌ−Ｖｌ線に沿う断面図
、第７図は第４図〜第６図の一次巻線を用いる場合のス
ペーサの変形例の正面図、第８図は本発明の第３実施例
に係る変流器の側面図、第９図はそのＩＸ−ＩＸ線に沿
う断面図、第１０図は本発明の変流器に用いる好適な誤
差補償回路の回路図、第１１図は分流回路を用いた従来
例の説明図、第１２図は二次巻線を一次巻線に対して傾
斜させて保持する構造を用いた従来例の説明図である。 ８・・・鉄心（ＭＴココア、１１・・・一次巻線、１１
Ａ、ＩＩＢ・・・相互に逆方向の磁束を発生する巻線部
、１２・・・二次巻線、１５・・・空隙、１６・・・ス
ペーサ、１７．１７Ａ、１７Ｂ・・・ワイヤ挿通孔、１
８・・・鉄心（カットコア）。 鶏８圀 為１０図
Claims (1)
- 一次巻線と二次巻線とが装着される鉄心の前記一次巻線
装着部として空隙が設けられ、前記一次巻線は、前記二
次巻線にその磁束を鎖交させる有効面積が該二次巻線の
面積よりも小さくなるように前記空隙に挿入されている
ことを特徴とする変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328443A JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328443A JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02174104A true JPH02174104A (ja) | 1990-07-05 |
| JPH088186B2 JPH088186B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=18210331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328443A Expired - Fee Related JPH088186B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 変流器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088186B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701591A1 (fr) * | 1994-01-11 | 1994-08-19 | Schlumberger Ind Inc | Transformateur de courant non blindé à couplage par de l'air. |
| JP2007285964A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Tokin Corp | 電流検出器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183416U (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-05 | 株式会社東芝 | 変流器 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63328443A patent/JPH088186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60183416U (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-05 | 株式会社東芝 | 変流器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2701591A1 (fr) * | 1994-01-11 | 1994-08-19 | Schlumberger Ind Inc | Transformateur de courant non blindé à couplage par de l'air. |
| JP2007285964A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Nec Tokin Corp | 電流検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088186B2 (ja) | 1996-01-29 |
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