JPS6142371B2 - - Google Patents
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- JPS6142371B2 JPS6142371B2 JP54036158A JP3615879A JPS6142371B2 JP S6142371 B2 JPS6142371 B2 JP S6142371B2 JP 54036158 A JP54036158 A JP 54036158A JP 3615879 A JP3615879 A JP 3615879A JP S6142371 B2 JPS6142371 B2 JP S6142371B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shunt
- magnetic
- contact arm
- breaker
- contact
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 60
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H77/00—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting
- H01H77/02—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism
- H01H77/10—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening
- H01H77/107—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops
- H01H77/108—Protective overload circuit-breaking switches operated by excess current and requiring separate action for resetting in which the excess current itself provides the energy for opening the contacts, and having a separate reset mechanism with electrodynamic opening characterised by the blow-off force generating means, e.g. current loops comprising magnetisable elements, e.g. flux concentrator, linear slot motor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Breakers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、流れる電流により励磁される高速開
放機構を有する電流制限しや断器に関するもので
ある。この種のしや断器は米国特許第3815059号
に開示されており、一端にスロツトを有する複数
の磁性体板を有する。接点アームがそのスロツト
の中に設けられ、その接点アームを流れる電流に
より発生される電磁力がスロツト内の接点アーム
を上へ押して、接点アームを開放位置まで高速で
動かし、電流制限を行わせる。その電磁力は、可
動接点を固定接点に接触させているばね力に抗し
て作用する。このようなしや断機構とたとえば定
格電流が500Aかそれ以上の高速しや断器に用い
ると、接点が不規則に動いて、接点を摩耗させた
り、溶着させたりする。
放機構を有する電流制限しや断器に関するもので
ある。この種のしや断器は米国特許第3815059号
に開示されており、一端にスロツトを有する複数
の磁性体板を有する。接点アームがそのスロツト
の中に設けられ、その接点アームを流れる電流に
より発生される電磁力がスロツト内の接点アーム
を上へ押して、接点アームを開放位置まで高速で
動かし、電流制限を行わせる。その電磁力は、可
動接点を固定接点に接触させているばね力に抗し
て作用する。このようなしや断機構とたとえば定
格電流が500Aかそれ以上の高速しや断器に用い
ると、接点が不規則に動いて、接点を摩耗させた
り、溶着させたりする。
本発明によれば、接点アームを作動させる磁気
装置のために可飽和シヤント磁路を設けることに
より上記欠点は解消されることは見出されてい
る。接点アームを流れる正常な電流により発生さ
れる磁束はシヤント磁路を主として流れる。接点
アーム領域における磁束は無視でき、ばねによつ
て発生される接点の接触圧は磁気装置により発生
される電磁力によつて減少させられることはな
い。シヤント磁路中の鉄は主磁路中の鉄よりも早
く飽和し、接点アームを流れる電流がしきい値よ
り大きい時にこの飽和は起る。その場合には主磁
路中の磁束が増し、磁気装置が動作するようにな
る。可動接点を迅速に開放位置まで動かす電磁力
を磁気装置が発生するしきい値電流は、接点を一
定限度だけ直線的に開かせる従来の電磁引きはず
し装置のしきい値に一致する。
装置のために可飽和シヤント磁路を設けることに
より上記欠点は解消されることは見出されてい
る。接点アームを流れる正常な電流により発生さ
れる磁束はシヤント磁路を主として流れる。接点
アーム領域における磁束は無視でき、ばねによつ
て発生される接点の接触圧は磁気装置により発生
される電磁力によつて減少させられることはな
い。シヤント磁路中の鉄は主磁路中の鉄よりも早
く飽和し、接点アームを流れる電流がしきい値よ
り大きい時にこの飽和は起る。その場合には主磁
路中の磁束が増し、磁気装置が動作するようにな
る。可動接点を迅速に開放位置まで動かす電磁力
を磁気装置が発生するしきい値電流は、接点を一
定限度だけ直線的に開かせる従来の電磁引きはず
し装置のしきい値に一致する。
この磁気装置は閉じた位置において接点アーム
を囲む２つの側面磁極片を有するヨークを含む。
シヤント磁路はそれらの磁極片から突き出る２本
の脚を備え、これらの脚は磁極片よりも早く飽和
するように磁極片の鉄部より小さい鉄部を有す
る。
を囲む２つの側面磁極片を有するヨークを含む。
シヤント磁路はそれらの磁極片から突き出る２本
の脚を備え、これらの脚は磁極片よりも早く飽和
するように磁極片の鉄部より小さい鉄部を有す
る。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。図に示す本発明のしや断器は底１４とカバー
１６を備える成型されたケース１２を有する、こ
のケースの中には引きはずしユニツト１５と動作
トグル機構１７とが納められる。ユニツト１５と
機構１７はしや断器の種々の極、たとえば３つの
極に共通である。固定接点１８が導体２１により
端子２０へ接続される。この固定接点１８は接点
アーム２８にとりつけられている可動接点２２と
協働する。接点アーム２８は編組線シヤント２６
と導体２７により端子２４へ接続される。接点１
８と２２の間に生じたアークをアークレール３８
に沿つて消弧構造体３４へ迅速に押しやるよう
に、板３６を有する消弧構造体３４が接点１８，
２２に近して配置される。
る。図に示す本発明のしや断器は底１４とカバー
１６を備える成型されたケース１２を有する、こ
のケースの中には引きはずしユニツト１５と動作
トグル機構１７とが納められる。ユニツト１５と
機構１７はしや断器の種々の極、たとえば３つの
極に共通である。固定接点１８が導体２１により
端子２０へ接続される。この固定接点１８は接点
アーム２８にとりつけられている可動接点２２と
協働する。接点アーム２８は編組線シヤント２６
と導体２７により端子２４へ接続される。接点１
８と２２の間に生じたアークをアークレール３８
に沿つて消弧構造体３４へ迅速に押しやるよう
に、板３６を有する消弧構造体３４が接点１８，
２２に近して配置される。
接点アーム２８の中央部５０がピン４８により
全体としてＵ形のブラケツト３０へ連結される。
ピン４８はブラケツト３０の側面フランジ５４に
設けられている開口部５２に固定され、接点アー
ム２８を少し回転できるようにする（第４図）。
３個の磁極のためのブラケツト３０は共通の連結
バー３２に固定される。この連結バー３２は開放
位置と閉成位置の間で回動するように枢着され
る。トグル機構１７は中心磁極接点アームブラケ
ツト３０へ連結されて、３本の接点アーム２８の
全てを開放位置または閉成位置へ動かす。このし
や断器は、カバー１６の穴４２を貫通しているハ
ンドル４０を手で動かして動作トグル機構１７を
作動させることができる。このしや断器は、しや
断器を小さ目の過電流が流れた熱的に引きはずし
動作を行わせるバイメタル部材のような第１の引
きはずし部材１１と、上記小さ目の過電流よりも
大きな所定の大きなＳM以上の過電流が流れた時
に電磁的な引き外し動作を行う電磁引きはずし部
材のような第２の引きはずし部材とを含む。その
ような成型ケースしや断器は周知のものである。
全体としてＵ形のブラケツト３０へ連結される。
ピン４８はブラケツト３０の側面フランジ５４に
設けられている開口部５２に固定され、接点アー
ム２８を少し回転できるようにする（第４図）。
３個の磁極のためのブラケツト３０は共通の連結
バー３２に固定される。この連結バー３２は開放
位置と閉成位置の間で回動するように枢着され
る。トグル機構１７は中心磁極接点アームブラケ
ツト３０へ連結されて、３本の接点アーム２８の
全てを開放位置または閉成位置へ動かす。このし
や断器は、カバー１６の穴４２を貫通しているハ
ンドル４０を手で動かして動作トグル機構１７を
作動させることができる。このしや断器は、しや
断器を小さ目の過電流が流れた熱的に引きはずし
動作を行わせるバイメタル部材のような第１の引
きはずし部材１１と、上記小さ目の過電流よりも
大きな所定の大きなＳM以上の過電流が流れた時
に電磁的な引き外し動作を行う電磁引きはずし部
材のような第２の引きはずし部材とを含む。その
ような成型ケースしや断器は周知のものである。
本発明に従つて、磁気装置４４が全体としてＵ
形のヨーク４６を含む。このヨーク４６は鉄のよ
うな磁性体で作られ、このヨークの底部５６はケ
ース１２の底１４へピン５８，６０により固定さ
れる。ヨーク４６の２つの側面フランジすなわち
磁極片６２，６４が、接点の開放方向に上部が開
いている溝を形成する。ピン４８とシヤント２６
の間に設られている接点アーム２８の長さＬがヨ
ーク４６の溝の中まで延びる。この長さＬは磁極
片６２，６４の長さに一致する。ヨーク４６は一
対の平行な脚６６，６８を有する。これらの脚は
磁極片６２，６４の自由端へそれぞれ固定され、
接点の開放方向へ延びる。脚６６，６８の長さ１
は磁極片６２，６４の長さＬよりも短く、脚６
６，６８の自由端７０，７２は曲げられて、空隙
ｅを有する磁気屈曲部を形成する。この空隙ｅは
磁極片６２，６４の間の空隙Ｅより狭く、零にす
ることもできる。
形のヨーク４６を含む。このヨーク４６は鉄のよ
うな磁性体で作られ、このヨークの底部５６はケ
ース１２の底１４へピン５８，６０により固定さ
れる。ヨーク４６の２つの側面フランジすなわち
磁極片６２，６４が、接点の開放方向に上部が開
いている溝を形成する。ピン４８とシヤント２６
の間に設られている接点アーム２８の長さＬがヨ
ーク４６の溝の中まで延びる。この長さＬは磁極
片６２，６４の長さに一致する。ヨーク４６は一
対の平行な脚６６，６８を有する。これらの脚は
磁極片６２，６４の自由端へそれぞれ固定され、
接点の開放方向へ延びる。脚６６，６８の長さ１
は磁極片６２，６４の長さＬよりも短く、脚６
６，６８の自由端７０，７２は曲げられて、空隙
ｅを有する磁気屈曲部を形成する。この空隙ｅは
磁極片６２，６４の間の空隙Ｅより狭く、零にす
ることもできる。
接点１８，２２が閉じられると接点アーム２８
が磁極片６２，６４の自由端部の近くまで延び、
接点アーム２８を流れる電流がヨーク４６の中に
磁束を発生する。第３図からわかるように、磁束
は、空隙Ｅを横切つてヨーク４６の底の鉄部を通
る磁路φ２と、空隙ｅを横切つてヨーク４６の脚
６６，６８の鉄部を通り、かつ磁路φ２よりレラ
クタンスが低い磁路φ１との２つの磁路を通る。
脚６６，６８の鉄部の横断面図積は狭いから、磁
路φ１の鉄部が先に飽和する。接点アーム２８を
流れる電流Ｉが、電磁引きはずし動作が起る所定
の電流値ＳMに対応する所定の値より大きい時
に、前記磁気飽和が起る。磁路φ１が飽和した後
は、空隙Ｅを通る磁束数が増加する。電流を流る
接点アーム２８は空隙Ｅの磁界の中に配置され、
接点アーム２８を流れる電流と空隙Ｅにおける磁
束との相互作用に発生される電磁力が接点アーム
２８に作用して、接点アーム２８をヨーク４６の
底へ向つて動かし、接点１８と２２を分離させ
る。側面フランジ６２と６４の間に設けられてい
る７４が接点アーム２８を押して、可動接点２２
を固定接点１８に接触させる。ヨーク４６の曲つ
た部分７０，７２はピポツトピン４８を中心とす
る接点アーム２８の逆時計回りの回転を制限す
る。
が磁極片６２，６４の自由端部の近くまで延び、
接点アーム２８を流れる電流がヨーク４６の中に
磁束を発生する。第３図からわかるように、磁束
は、空隙Ｅを横切つてヨーク４６の底の鉄部を通
る磁路φ２と、空隙ｅを横切つてヨーク４６の脚
６６，６８の鉄部を通り、かつ磁路φ２よりレラ
クタンスが低い磁路φ１との２つの磁路を通る。
脚６６，６８の鉄部の横断面図積は狭いから、磁
路φ１の鉄部が先に飽和する。接点アーム２８を
流れる電流Ｉが、電磁引きはずし動作が起る所定
の電流値ＳMに対応する所定の値より大きい時
に、前記磁気飽和が起る。磁路φ１が飽和した後
は、空隙Ｅを通る磁束数が増加する。電流を流る
接点アーム２８は空隙Ｅの磁界の中に配置され、
接点アーム２８を流れる電流と空隙Ｅにおける磁
束との相互作用に発生される電磁力が接点アーム
２８に作用して、接点アーム２８をヨーク４６の
底へ向つて動かし、接点１８と２２を分離させ
る。側面フランジ６２と６４の間に設けられてい
る７４が接点アーム２８を押して、可動接点２２
を固定接点１８に接触させる。ヨーク４６の曲つ
た部分７０，７２はピポツトピン４８を中心とす
る接点アーム２８の逆時計回りの回転を制限す
る。
次にこのしや断器の動作を説明する。
このしや断器が第１図に示す閉じた位置にある
時は、ばね７４が接触している可動接点２２を押
し、接点アーム２８が磁極片６２，６４の自由端
部領域内の、たとえば自由端部の少し上の空隙を
通つて延びる。正常な電流が流れ、および所定の
大きさＳMまでの過電流が流れると、ヨーク４６
中に発生された磁束の実際上全てが、磁路φ２の
レラクタンスよりも低いレラクタンスを有する磁
路φ１と空隙ｅを通る。空隙ｅにおける磁束密度
は非常に低いから、接点アーム２８は閉じた位置
にある。したがつて磁気装置４４は介入しない。
所定値ＳMより小さい過電流によりバイメタル部
材が加熱されて、周知の熱引きはずし動作が行わ
れる。
時は、ばね７４が接触している可動接点２２を押
し、接点アーム２８が磁極片６２，６４の自由端
部領域内の、たとえば自由端部の少し上の空隙を
通つて延びる。正常な電流が流れ、および所定の
大きさＳMまでの過電流が流れると、ヨーク４６
中に発生された磁束の実際上全てが、磁路φ２の
レラクタンスよりも低いレラクタンスを有する磁
路φ１と空隙ｅを通る。空隙ｅにおける磁束密度
は非常に低いから、接点アーム２８は閉じた位置
にある。したがつて磁気装置４４は介入しない。
所定値ＳMより小さい過電流によりバイメタル部
材が加熱されて、周知の熱引きはずし動作が行わ
れる。
しきい値電流ＳMをこえる短絡電流のような異
常電流が生ずると、脚６６，６８に鉄が急速に飽
和し、磁束が空隙Ｅを横切る磁路φ２へ分割され
る。そうすると、電流が流れている接点アーム２
８に電磁力が加えられて、接点アーム２８は磁界
を横切つてヨーク４６の底へ向つて動かされる。
この電磁力はばね７４の力より強いから、接点ア
ーム２８はピン４８を中心に逆時計回りに回転さ
せられ、可動接点２２を固定接点１８から分離さ
せる。この力は大きな初期加速度を与え、静止し
ている接点アーム２８を迅速に動かす。この迅速
な接点分離により電流限が行われる。しや断器を
流れる電流が電磁的に動作する引きはずし部甚材
３は動作させる所定の大きさＳMより大きくなる
と、引きはずし部材１３が同時に作動させれらて
トグル機構１７を作動させ、ブラケツト３０を開
放位置へ動かす。この大きな電流により発生され
た電磁力は可動接点２２を、第２図に細い線で示
されている中間位置Ｉまで迅速に動かし、磁気引
きはずしによりしや断器の完全開放を開始する
（第２図の実線）。
常電流が生ずると、脚６６，６８に鉄が急速に飽
和し、磁束が空隙Ｅを横切る磁路φ２へ分割され
る。そうすると、電流が流れている接点アーム２
８に電磁力が加えられて、接点アーム２８は磁界
を横切つてヨーク４６の底へ向つて動かされる。
この電磁力はばね７４の力より強いから、接点ア
ーム２８はピン４８を中心に逆時計回りに回転さ
せられ、可動接点２２を固定接点１８から分離さ
せる。この力は大きな初期加速度を与え、静止し
ている接点アーム２８を迅速に動かす。この迅速
な接点分離により電流限が行われる。しや断器を
流れる電流が電磁的に動作する引きはずし部甚材
３は動作させる所定の大きさＳMより大きくなる
と、引きはずし部材１３が同時に作動させれらて
トグル機構１７を作動させ、ブラケツト３０を開
放位置へ動かす。この大きな電流により発生され
た電磁力は可動接点２２を、第２図に細い線で示
されている中間位置Ｉまで迅速に動かし、磁気引
きはずしによりしや断器の完全開放を開始する
（第２図の実線）。
磁気装置４４は接点１８，２２を不規則に動か
すことなしに、それらの接点を直線状に動かす。
接点アーム２８は非磁性の導電材料で作ると有利
であるが、強磁性体で作ることもできる。その場
合には空隙Ｅの広さを変える。全体としてＵ形の
ヨークは接点アーム２８の前部と共働するから、
接点アームの上部に位置させられる。可飽和シヤ
ント磁路は他の位置に設けることもできる。
すことなしに、それらの接点を直線状に動かす。
接点アーム２８は非磁性の導電材料で作ると有利
であるが、強磁性体で作ることもできる。その場
合には空隙Ｅの広さを変える。全体としてＵ形の
ヨークは接点アーム２８の前部と共働するから、
接点アームの上部に位置させられる。可飽和シヤ
ント磁路は他の位置に設けることもできる。
第１図は本発明の電流制限しや断器のオン位置
における１つの極の縦断面図、第２図は中間位置
Ｉ（細い線）とオフ位置（太い線）における第１
図に示す極の縦断面図、第３図は第１図に示す極
の磁気開放装置の斜視図、第４図は磁気開放装置
内に位置させられている可動接点アームの上面図
である。 １１，１３……引きはずし部材、１５……引き
はずしユニツト、１７……トグル機構、１８……
固定接点、２２……可動接点、２８……接点アー
ム、３０……ブラケツト、４６……ヨーク、６
２，６４……磁極片、６６，６８……平行脚。
における１つの極の縦断面図、第２図は中間位置
Ｉ（細い線）とオフ位置（太い線）における第１
図に示す極の縦断面図、第３図は第１図に示す極
の磁気開放装置の斜視図、第４図は磁気開放装置
内に位置させられている可動接点アームの上面図
である。 １１，１３……引きはずし部材、１５……引き
はずしユニツト、１７……トグル機構、１８……
固定接点、２２……可動接点、２８……接点アー
ム、３０……ブラケツト、４６……ヨーク、６
２，６４……磁極片、６６，６８……平行脚。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ しや断器であつて、このしや断器は、一対の
分離可能な接点と、これらの接点のうちの一方の
接点を保持する導電材料製の接点アームと、主空
隙を有する全体としてＵ字形の主磁路および可飽
和シヤント磁路を備える磁気装置とを備え、前記
しや断器が閉じた位置にある時にそのしや断器内
の回路は前記接点アームと前記接点を通り、前記
接点アームは閉回路位置にある時には前記主空隙
の中へ延び、シヤント磁路のレラクタンスは主磁
路のレラクタンスよりも低く、前記しや断器を流
れる電流が所定の値よりも小さい時は前記シヤン
ト磁路を主として通る磁束が発生され、前記しや
断器を流れる電流が所定の値より大きい時は前記
シヤント磁路を飽和させて前記主磁路を主として
通る磁速を発生させ、前記接点を分離させる電磁
力を前記接点アームに生じさせることを特徴とす
るしや断器。 ２ 特許請求の範求の第１項に記載のしや断器に
おいて、前記シヤント磁路は前記主空隙より狭い
空隙を有することを特徴とするしや断器。 ３ 特許請求の範囲の第１項または第２項に記載
のしや断器において、前記主空隙を囲む２つの磁
極片と、前記磁極片を延ばして前記シヤント磁路
を形成する２本の脚とを有する全体としてＵ字状
の磁気ヨークを備え、前記接点アームは前記磁極
片の端部に近接した閉回路位置させられ、前記脚
の鉄部は前記磁極片の鉄部よりも小さくて先に飽
和することを特徴とするしや断器。 ４ 特許請求の範囲の第３項に記載のしや断器に
おいて、前記２つの磁極片の間に位置させられ、
前記接点アームに作用してその接点アームを閉回
路位置まで押すばねを備えることを特徴とするし
や断器。 ５ 特許請求の範囲の第４項に記載のしや断器に
おいて、前記２つの脚は、シヤント空隙により分
離させられて接点アームの動きを制限する受面を
形成する曲つた端部を有することを特徴とするし
や断器。 ６ 特許請求の範囲の第１項に記載のしや断器に
おいて、前記所定値より大きくて、前記接点を分
離させる前記電磁力を生ずる過電流が発生された
時に前記接点を開放位置で作動させる引きはずし
装置と動作トグル機構とを有することを特徴とす
るしや断器。 ７ 特許請求の範囲の第１項に記載のしや断器に
おいて、支持ブラケツトと、この支持ブラケツト
を開放位置と閉成位置の間で作動させる操作トグ
ル機構と、前記ブラケツトに枢着される接点アー
ムとを備え、前記接点の１つをそれぞれ保持して
前記磁気装置を通つて延びる前記接点アームの部
分は接点アームの枢軸の両側にあることを特徴と
するしや断器。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7809833A FR2421458A1 (fr) | 1978-03-31 | 1978-03-31 | Disjoncteur multipolaire a dispositif electromagnetique d'ouverture rapide du contact mobile |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54161074A JPS54161074A (en) | 1979-12-20 |
| JPS6142371B2 true JPS6142371B2 (ja) | 1986-09-20 |
Family
ID=9206613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3615879A Granted JPS54161074A (en) | 1978-03-31 | 1979-03-27 | Breaker |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4219790A (ja) |
| EP (1) | EP0004801B1 (ja) |
| JP (1) | JPS54161074A (ja) |
| CA (1) | CA1101025A (ja) |
| DE (1) | DE2962017D1 (ja) |
| FR (1) | FR2421458A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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