JPS61168220A - 変圧器巻線 - Google Patents
変圧器巻線Info
- Publication number
- JPS61168220A JPS61168220A JP12502185A JP12502185A JPS61168220A JP S61168220 A JPS61168220 A JP S61168220A JP 12502185 A JP12502185 A JP 12502185A JP 12502185 A JP12502185 A JP 12502185A JP S61168220 A JPS61168220 A JP S61168220A
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- JP
- Japan
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- winding
- wires
- sections
- composite
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2871—Pancake coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (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】
本発明は高電圧、大容量の変圧器巻線の改良（ユ関する
ものである。
ものである。
周知のようにこの十数年来、電力需要の伸び（一応じて
送電電圧も高くなり、また電気機器の容量も増大の一途
をたどってきた。
送電電圧も高くなり、また電気機器の容量も増大の一途
をたどってきた。
これに伴って変圧器も高電圧、大容量化に適した巻線が
必要となってきたが、従来の高電圧巻線としては巻線の
直列キャパシタンヌを増大させる構成とした耐衝撃電圧
特性（−すぐねたいわゆるハイセルキャップ円板巻線が
よく知られている。
必要となってきたが、従来の高電圧巻線としては巻線の
直列キャパシタンヌを増大させる構成とした耐衝撃電圧
特性（−すぐねたいわゆるハイセルキャップ円板巻線が
よく知られている。
すなわち第１図に示すよう（ユ、円板巻線の隣接する２
つのセクション、例えば第１のセクションＳｌと第２の
セクションＳ２、第３のセクションＳ８と第４のセクシ
ョン８４などをそれぞね対のセクショとして、まず同一
の単一平角導体１０２からなる各巻回１，２，３，４，
５．６および７，８，９゜１０、１１ 、１２をそれぞ
れ両セクション８１． ｓ２に双成コイル状（ユ配設し
、次いでこれら工ないし１２からなる各巻回間に１３な
いし２４に至る各巻回を再び両セクションＳｌ、 Ｓ２
に分布させて入り組むように挿入配設し、これら各巻回
が順次直列接続されるような構成となるもので、図では
第４セクションＳ４迄が示されているが、以下同様に下
方へ一方の線絡端Ｕから他方の線路端あるいは中性点端
迄巻回されるものである。なお図中１０１は巻線が巻回
される絶縁筒を示す。
つのセクション、例えば第１のセクションＳｌと第２の
セクションＳ２、第３のセクションＳ８と第４のセクシ
ョン８４などをそれぞね対のセクショとして、まず同一
の単一平角導体１０２からなる各巻回１，２，３，４，
５．６および７，８，９゜１０、１１ 、１２をそれぞ
れ両セクション８１． ｓ２に双成コイル状（ユ配設し
、次いでこれら工ないし１２からなる各巻回間に１３な
いし２４に至る各巻回を再び両セクションＳｌ、 Ｓ２
に分布させて入り組むように挿入配設し、これら各巻回
が順次直列接続されるような構成となるもので、図では
第４セクションＳ４迄が示されているが、以下同様に下
方へ一方の線絡端Ｕから他方の線路端あるいは中性点端
迄巻回されるものである。なお図中１０１は巻線が巻回
される絶縁筒を示す。
この第１図ζ二足した巻線においては、図から明らカナ
ように１セクションあたりの巻回数をｎ、１巻回数間の
分担電圧ｅとすれば、各巻回間には大略ｎｅの電圧がか
かるたぬ、この間のキャパシタンスを充電する電流がふ
え、等測的に巻線の直列キャパシタンスが増加して衝撃
電圧Ｃ一対する電位分布特性が良くなるものである。
ように１セクションあたりの巻回数をｎ、１巻回数間の
分担電圧ｅとすれば、各巻回間には大略ｎｅの電圧がか
かるたぬ、この間のキャパシタンスを充電する電流がふ
え、等測的に巻線の直列キャパシタンスが増加して衝撃
電圧Ｃ一対する電位分布特性が良くなるものである。
また同様にセクションＳ２とＳ：うの間には最大巻回番
号差７と４２間の分担電圧約３ｎｅの電圧が、またセク
ションＳｌと８２の間には最大約２ｎｅの電圧がかかる
ので、上記の巻回間の電圧ｎｅと合わせ、これらの各電
圧に対して導体の絶縁厚さやセクション間の油道寸法等
が決められている。そして機器の容量が大きくなってく
ると平角導体の素線ザイズを大きくしたりあるいは複数
本並列にして巻線を構成している。
号差７と４２間の分担電圧約３ｎｅの電圧が、またセク
ションＳｌと８２の間には最大約２ｎｅの電圧がかかる
ので、上記の巻回間の電圧ｎｅと合わせ、これらの各電
圧に対して導体の絶縁厚さやセクション間の油道寸法等
が決められている。そして機器の容量が大きくなってく
ると平角導体の素線ザイズを大きくしたりあるいは複数
本並列にして巻線を構成している。
しかしながら並列素線数が多くなってくると１本、１本
の素線には上述の分担電圧に証１えるように所要の紙巻
絶縁を施す必要があるところから、将来の１０００ＫＶ
級超々高電圧用巻線等では素線所−安絶縁厚さが数ｔｉ
ｌ＋−もなり、導体厚さと大差なくなり、巻線の占積率
が悪くなり、変圧器全体の大形化を招くことになる。
の素線には上述の分担電圧に証１えるように所要の紙巻
絶縁を施す必要があるところから、将来の１０００ＫＶ
級超々高電圧用巻線等では素線所−安絶縁厚さが数ｔｉ
ｌ＋−もなり、導体厚さと大差なくなり、巻線の占積率
が悪くなり、変圧器全体の大形化を招くことになる。
また、導体サイズに大きいものを使って並列素線数を減
らすことＣ二よって絶縁紙の占める割合を減らそうとす
ると、周知のように、巻線導体で発生するうす電流損が
ほぼ導体の厚さの２乗に比例して増加するので、損失の
増加、温度上昇の増加などをきたし、結局冷却器の増加
など機器の大形化を＠たす欠点がある。
らすことＣ二よって絶縁紙の占める割合を減らそうとす
ると、周知のように、巻線導体で発生するうす電流損が
ほぼ導体の厚さの２乗に比例して増加するので、損失の
増加、温度上昇の増加などをきたし、結局冷却器の増加
など機器の大形化を＠たす欠点がある。
これを防ぐため従来第２図に示すようにフォルマル被膜
あるいは絶縁紙を巻回した２本の平角導体Ａ、Ｂを並べ
てそれらの外周に一括して更に絶縁紙を巻回して複合線
１０３とし、これをもとに第１のセクションＳｌと第２
のセクションＳ２にそれぞれ複合線（ＩＡ、 ＩＢ）
、 （２Ａ、 ２Ｂ） 、 （３Ａ、 ３Ｂ） 。
あるいは絶縁紙を巻回した２本の平角導体Ａ、Ｂを並べ
てそれらの外周に一括して更に絶縁紙を巻回して複合線
１０３とし、これをもとに第１のセクションＳｌと第２
のセクションＳ２にそれぞれ複合線（ＩＡ、 ＩＢ）
、 （２Ａ、 ２Ｂ） 、 （３Ａ、 ３Ｂ） 。
（４Ａ、 ４Ｂ）および（５Ａ、 ５Ｂ） 、 （６Ａ
、 ６Ｂ） 、 （７Ａ、 ７Ｂ） 。
、 ６Ｂ） 、 （７Ａ、 ７Ｂ） 。
（８Ａ、、 ８Ｂ）を双成コイル状に配設し、次いで（
ＩＡ。
ＩＡ。
ＩＢ）ないしく３Ａ、 ３Ｂ）からなる各巻回間に（９
Ａ、 ９Ｂ）ないしく１６Ａ、 １６Ｂ）の複合線をそ
れぞれ図示のように両セクション間に入り絹むように分
布させて挿入配設し、各巻線がＩＩＥｉ次直列接続され
る構成とし、かつ（８Ａ、 ８Ｂ）と（９Ａ、 ９Ｂ）
のセクション間の渡り部分１０５で複合線を構成する素
線Ａ、Ｂを転位させて接続して２セクションを構成し、
以下これを順次繰返して他端子端に至らせて変圧器巻線
を構成するようにしたものが考えられている。しかしな
がらこのようなものであると各セクション間において素
線転位を行うため複合線の絶縁をほどく必要がありその
作業が極めて面倒であると共（１各セクション間におい
て再びその転位部分の絶縁を行うとその部分の絶縁信頼
性が大幅に低下する。一般Ｃ″−複合線は各素線の絶縁
が十分に成されているが転位のため一旦絶縁をほぐすと
再び絶縁を施しても絶縁信頼性に問題を残す恐れのある
場合がある。従ってこの素線の転位個所は少なければ少
い程よい。
Ａ、 ９Ｂ）ないしく１６Ａ、 １６Ｂ）の複合線をそ
れぞれ図示のように両セクション間に入り絹むように分
布させて挿入配設し、各巻線がＩＩＥｉ次直列接続され
る構成とし、かつ（８Ａ、 ８Ｂ）と（９Ａ、 ９Ｂ）
のセクション間の渡り部分１０５で複合線を構成する素
線Ａ、Ｂを転位させて接続して２セクションを構成し、
以下これを順次繰返して他端子端に至らせて変圧器巻線
を構成するようにしたものが考えられている。しかしな
がらこのようなものであると各セクション間において素
線転位を行うため複合線の絶縁をほどく必要がありその
作業が極めて面倒であると共（１各セクション間におい
て再びその転位部分の絶縁を行うとその部分の絶縁信頼
性が大幅に低下する。一般Ｃ″−複合線は各素線の絶縁
が十分に成されているが転位のため一旦絶縁をほぐすと
再び絶縁を施しても絶縁信頼性に問題を残す恐れのある
場合がある。従ってこの素線の転位個所は少なければ少
い程よい。
しかも転位後の絶縁部分は絶縁のための被覆あるいは絶
縁テープ等が転位前より太きくでつばってしまい他の巻
線或いは他の接地電位部分との必要絶縁寸法をとるため
機器全体が大形化するという欠点がある。特（ユ超々高
電圧用巻線等ではこのような絶縁信頼性の低下は大きな
事故へ波及する恐れが極めて大きく１要な技術課題とし
て提示されていた。
縁テープ等が転位前より太きくでつばってしまい他の巻
線或いは他の接地電位部分との必要絶縁寸法をとるため
機器全体が大形化するという欠点がある。特（ユ超々高
電圧用巻線等ではこのような絶縁信頼性の低下は大きな
事故へ波及する恐れが極めて大きく１要な技術課題とし
て提示されていた。
本発明は上述の欠点を除去するためになされたもので、
ハイセルキャップ円板巻線の耐衝撃電圧特性を損なうこ
となく、占積率がよく、かつ損失の少ない絶縁信頼性の
極めて高い変圧器巻線を得ることを目的とするものであ
る。
ハイセルキャップ円板巻線の耐衝撃電圧特性を損なうこ
となく、占積率がよく、かつ損失の少ない絶縁信頼性の
極めて高い変圧器巻線を得ることを目的とするものであ
る。
以下に本発明を図面に示す一実施例にて説明する。
本発明は第３図に示すように巻線の全セクション５ｌ−
８ｌｏの中央、即ち巻線全体として電１流バランスのと
れるセクションＳ５と８６との間１個所で複合線の素線
Ａ、Ｂ（図では素線４ＯＡ、 ４０Ｂと４１人。
８ｌｏの中央、即ち巻線全体として電１流バランスのと
れるセクションＳ５と８６との間１個所で複合線の素線
Ａ、Ｂ（図では素線４ＯＡ、 ４０Ｂと４１人。
４１Ｂ）を転位させるよｆ）１ユしている。このように
すると素線Ａ、Ｂを転位するため複合線をほどく個所が
１個所ですみ作業が容易になるほか複合線の持つ絶縁信
頼性の低下を最少限に抑えろことができ、その結果巻線
全体としての絶縁信頼性が大幅に向上する。
すると素線Ａ、Ｂを転位するため複合線をほどく個所が
１個所ですみ作業が容易になるほか複合線の持つ絶縁信
頼性の低下を最少限に抑えろことができ、その結果巻線
全体としての絶縁信頼性が大幅に向上する。
第４図は複合線１０４が３本のそれぞれ絶縁′４Ｉ穆さ
ねた素線Ａ、Ｂ、Ｃを並べてそれらを一括絶縁しまた構
成で、第３図と同様に巻回したもので、複合線（８Ａ、
８Ｂ、 ８Ｃ）と（９Ａ、、 ９Ｂ、 ９Ｃ）のセク
ション間の渡り１０５のところで図示のように素線Ａと
Ｃを転位接続したものである。なお、この実施例および
第５図、第６図に示す実施例はいずれも巻線全体として
の電流バランスのとれる対となる２セクション分の構成
だけを図示しである。
ねた素線Ａ、Ｂ、Ｃを並べてそれらを一括絶縁しまた構
成で、第３図と同様に巻回したもので、複合線（８Ａ、
８Ｂ、 ８Ｃ）と（９Ａ、、 ９Ｂ、 ９Ｃ）のセク
ション間の渡り１０５のところで図示のように素線Ａと
Ｃを転位接続したものである。なお、この実施例および
第５図、第６図に示す実施例はいずれも巻線全体として
の電流バランスのとれる対となる２セクション分の構成
だけを図示しである。
第５図は２本の素線（Ａ、！３）からなる複合線と同じ
く２本の素線（Ｃ，Ｔ））からなる複合線の２本の複合
線を用いて巻回するときの実施例を示す図で、複合線（
６Ａ、 ６Ｂ） 、 （６Ｃ，６Ｄ）と（７Ａ、、 ７
Ｂ） 。
く２本の素線（Ｃ，Ｔ））からなる複合線の２本の複合
線を用いて巻回するときの実施例を示す図で、複合線（
６Ａ、 ６Ｂ） 、 （６Ｃ，６Ｄ）と（７Ａ、、 ７
Ｂ） 。
（７Ｃ，７］））でそれぞれＡとＢ、ＣとＤの各素線を
転位接続しているものである。
転位接続しているものである。
第６図は第５図と同様２本の複合線を入組寸せて巻回し
た場合の実施例で、並列の複合線を互いに離して巻き、
その間に１セクション邑りの巻回数すなわち図に示す実
施例では６巻回後の複合線を交互に挿入して配設し７に
ものである。
た場合の実施例で、並列の複合線を互いに離して巻き、
その間に１セクション邑りの巻回数すなわち図に示す実
施例では６巻回後の複合線を交互に挿入して配設し７に
ものである。
以上の各実施例においては、いずれも１セクションあた
りの巻回数が限定されるものではなくいくらでもよい。
りの巻回数が限定されるものではなくいくらでもよい。
また並列複合線数あるいは複合線の構成素線数がもっと
多い場合も同様主旨の巻線構成ができる。
多い場合も同様主旨の巻線構成ができる。
次Ｃ−上記のように構成した本発明による変圧器巻線の
作用効果を説明する。
作用効果を説明する。
第３図を例にとれば、まず複合線がお互Ｖ箇二大略１セ
クションあたりの巻回数の巻回差をもって配設されてい
るので、第１図と全く同様に巻回間の直列キャパシタン
スが大きく、したがって衝撃電圧に対する電位分布特性
がよいことは明らかである。
クションあたりの巻回数の巻回差をもって配設されてい
るので、第１図と全く同様に巻回間の直列キャパシタン
スが大きく、したがって衝撃電圧に対する電位分布特性
がよいことは明らかである。
次に、仮に２本の素線Ａ、Ｂをそれぞれ個別Ｃユ所要絶
縁厚さだけ施して巻回する従来の巻線を考えると、この
素線２本分の半径方向のＪ阜さとしては、第７図（ａ）
に示すように２ｂ ＋ ４ｔとなる。
縁厚さだけ施して巻回する従来の巻線を考えると、この
素線２本分の半径方向のＪ阜さとしては、第７図（ａ）
に示すように２ｂ ＋ ４ｔとなる。
ここで、ｂは素線１本の厚さ、ｔは素線片側絶縁厚さで
ある。
ある。
これを複合線とし第７図（ｂ）（二示すように一括巻回
絶縁厚さをｔｌ、各素線Ｐ縁厚さをｔ２とすれば複合線
の厚さは２ｂ＋４ｔ２＋２ｔ１となる。
絶縁厚さをｔｌ、各素線Ｐ縁厚さをｔ２とすれば複合線
の厚さは２ｂ＋４ｔ２＋２ｔ１となる。
電位分布特性は両者の場合とも殆んど同じであるから複
合線の所要絶縁厚さｔｌ ＋ ｔ２はｔと＋＝＋じであ
る。したがって−巻回あたり２ｔ１だけ複合線の方がう
すくなる。
合線の所要絶縁厚さｔｌ ＋ ｔ２はｔと＋＝＋じであ
る。したがって−巻回あたり２ｔ１だけ複合線の方がう
すくなる。
ｔ２は同一電位の素線間絶縁に必要な厚さでよいからこ
の差は極めて大きい。例えば１）＝３ｙｊ、ｊｌ＝１
ｗｘ、 ｔ２−０．４ｍ、 ｔ＝１．４ＩＩＪとすれ
ば、（２ｂ＋４ｔ）： （２ｂ＋４１．＋２１． ）
＝ １１．６ ： ９．６となり約２０チも巻線の占積
率が向上することになる。
の差は極めて大きい。例えば１）＝３ｙｊ、ｊｌ＝１
ｗｘ、 ｔ２−０．４ｍ、 ｔ＝１．４ＩＩＪとすれ
ば、（２ｂ＋４ｔ）： （２ｂ＋４１．＋２１． ）
＝ １１．６ ： ９．６となり約２０チも巻線の占積
率が向上することになる。
次に接金線の素線Ａ、Ｂ間の転位を行なわず半径方向位
置が常にＡは外側、Ｂが内側あるいはその逆に配置され
ろとこの間に循環電流が流れ大きなうず電流積が生ずる
が、上記実施例のように巻線全体としての電流バランス
のとれる個所で転位を行えは各素線の半径方向位置を占
める割合が均衡するので転位しない場合あるいは厚さ２
ｂの単一導体で巻回したときに較べてうず電流積を厚さ
の自乗すなわち４分の１に低減できる。
置が常にＡは外側、Ｂが内側あるいはその逆に配置され
ろとこの間に循環電流が流れ大きなうず電流積が生ずる
が、上記実施例のように巻線全体としての電流バランス
のとれる個所で転位を行えは各素線の半径方向位置を占
める割合が均衡するので転位しない場合あるいは厚さ２
ｂの単一導体で巻回したときに較べてうず電流積を厚さ
の自乗すなわち４分の１に低減できる。
第４図乃至第６図Ｃユ示す実施例シ一ついても全く同様
のことがいえる。
のことがいえる。
このように本発明によれば、電位分布特性もよく、占＃
率のよい、かつ損失の少ない高電圧、大容量に適した絶
縁信頼性の極めて高い変圧器巻線を得ることができ、変
圧器の小形、軽量化に大きな効果を発揮することができ
る。
率のよい、かつ損失の少ない高電圧、大容量に適した絶
縁信頼性の極めて高い変圧器巻線を得ることができ、変
圧器の小形、軽量化に大きな効果を発揮することができ
る。
第１図は従来のハイセルキャップ円板巻線の巻線断面を
示す構成図、第２図は従来の変圧器巻線の断面を示す構
成図、絹、３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４
図乃至第６図は本発明の他の実施例を示す構成図、第７
図（ａ）及び（ｂ）は従来の変圧器巻線で使用される複
合線と本発明の変圧器巻線で使用される複合線の断面図
である。 １０１・・・巻線を巻く絶縁筒 １０２・・・従来の単一平角銅線の導体１０３、１０４
・・・平角銅線２本あるいは３本からなる沙合線 １０５、１０６．１０７・・・セクション間の導体の渡
り部分Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ・・・素線 Ｕ・・・巻線の
線路端子Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ８．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ６・・・セ
クション代理人 弁列（士 則 近 意 佑 代理人 弁理士 三 俣 弘 文 第１図 第２図 第３図 （Ｎ 陣十 へ
示す構成図、第２図は従来の変圧器巻線の断面を示す構
成図、絹、３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４
図乃至第６図は本発明の他の実施例を示す構成図、第７
図（ａ）及び（ｂ）は従来の変圧器巻線で使用される複
合線と本発明の変圧器巻線で使用される複合線の断面図
である。 １０１・・・巻線を巻く絶縁筒 １０２・・・従来の単一平角銅線の導体１０３、１０４
・・・平角銅線２本あるいは３本からなる沙合線 １０５、１０６．１０７・・・セクション間の導体の渡
り部分Ａ、 Ｂ、 Ｃ，Ｄ・・・素線 Ｕ・・・巻線の
線路端子Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ８．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ６・・・セ
クション代理人 弁列（士 則 近 意 佑 代理人 弁理士 三 俣 弘 文 第１図 第２図 第３図 （Ｎ 陣十 へ
Claims (1)
- 絶縁被覆を施した平角導体を少なくとも２本並べてそれ
らの外周を一括して絶縁して複合線を構成し、この複合
線を用いて２セクションで１組の円板状巻線を構成する
際、セクション間で前記複合線を交互に入り組ませて隣
接する複合線間にほぼ１セクションあたりの巻回数差に
相当する電圧差を与える構成として、この円板状巻線を
軸方向に所要個数重ねて直列接続し、かつ円板状巻線全
体として電流バランスのとれる１個所のセクション間で
前記複合線をその少なくとも２本の平角導体の半径方向
位置が転位するように接続してなる変圧器巻線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12502185A JPS61168220A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 変圧器巻線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12502185A JPS61168220A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 変圧器巻線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168220A true JPS61168220A (ja) | 1986-07-29 |
| JPH0544167B2 JPH0544167B2 (ja) | 1993-07-05 |
Family
ID=14899893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12502185A Granted JPS61168220A (ja) | 1985-06-11 | 1985-06-11 | 変圧器巻線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168220A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS497719A (ja) * | 1972-05-15 | 1974-01-23 | ||
| JPS52129923A (en) * | 1976-04-23 | 1977-10-31 | Hitachi Ltd | Electric machine winding |
-
1985
- 1985-06-11 JP JP12502185A patent/JPS61168220A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS497719A (ja) * | 1972-05-15 | 1974-01-23 | ||
| JPS52129923A (en) * | 1976-04-23 | 1977-10-31 | Hitachi Ltd | Electric machine winding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544167B2 (ja) | 1993-07-05 |
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