CN111564247A - 一种新型环保的阻燃电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力电缆技术领域，具体的说是一种新型环保的阻燃电力电缆，包括包裹层、隔离架和线缆，所述包裹层包裹在隔离架外侧；所述线缆安装在包裹层与隔离架之间；所述包裹层中设置有空腔一；所述空腔一沿包裹层轴向均匀分布；所述空腔一靠近隔离架的侧壁上开设有通孔,且通孔开口处通过易燃板封闭；所述空腔一中填充有干粉和氢氧化铝粉末；所述空腔一中充入高压氮气；本发明结构简单，内能够在线缆在出现着火点时，迅速灭火、阻燃，同时将着火点限制在两个相邻膨胀环之间，防止着火点蔓延；同时，空腔一排出高压氮气之后，包裹层对应位置出行凹陷，以及荧光柱在受到弯折后会发出荧光，便于排查着火点位置，及时处置，减少损失。

Description

一种新型环保的阻燃电力电缆
技术领域
本发明属于电力电缆技术领域，具体的说是一种新型环保的阻燃电力电缆。
背景技术
电力电缆是一种用于传输电能的电缆，电力电缆是否安全工作对电能传输具有很大的影响，现有的户外电力电缆在使用时，若电力电缆发生燃烧，会产生较大的安全隐患。
现有技术中也存在一些方案，如申请号为CN201921016302.2的一项中国专利，包括屏蔽层，屏蔽层内壁均匀设置有四组绝缘层，绝缘层内壁设置有导体，屏蔽层外壁套接有防火层，防火层外壁套接有加强层，加强层外壁套接有外护层，加强层外壁均匀设置有固定块，且固定块位于外护层的内腔中，装置中通过防火层从外部对电力电缆进行保护，增加电力电缆整体的阻燃和耐火性能，并且防火层是由两层阻燃层与一层耐火层组成，增加了防火层的保护性能，从而确保电力电缆正常工作，同时电缆中心的阻燃绳与填充层进一步增加了电力电缆整体的阻燃和耐火性能，降低电力电缆产生安全隐患的几率，保证电力电缆的使用寿命；但是该方案中只是通过防火层对电缆进行保护，使电缆具有一定的阻燃、耐火性能，不能在电缆中出现着火点时，对着火点进行灭火、阻燃，同时该方案中不存在其他措施，对着火点进行定位，使工作人员排查着火点的时间增加，通过及时处理进行止损的难度较大。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种新型环保的阻燃电力电缆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种新型环保的阻燃电力电缆,包括包裹层、隔离架和线缆，所述隔离架呈“Y”形；所述包裹层包裹在隔离架外侧；所述线缆安装在包裹层与隔离架之间；所述线缆共有三根；所述包裹层中设置有空腔一；所述空腔一共有三个，与三根线缆相对应；所述空腔一沿包裹层轴向均匀分布；所述空腔一之间互不接触；所述空腔一靠近隔离架的侧壁上开设有通孔；所述空腔一上开设的通孔位于包裹层内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔一中填充有干粉和氢氧化铝粉末；所述空腔一中充入氮气，且空腔一中保持高压状态；
工作时，当电缆某一处出现短路或其他温题导致的燃烧时，电缆该处的温度升高，使得空腔一上开设的通孔开口处设置的易燃板被升高的温度焚毁，导致空腔一中的高压氮气喷出到包裹层内侧，进入包裹层内侧的氮气将着火点处的空气驱逐，隔离燃烧所需的氧气，从而达到灭火的效果，同时，空腔一中填充的干粉和氢氧化铝粉末随氮气一同喷出，将着火点覆盖，进一步提高灭火的效率和效果，同时，电缆着火时可能产生电火花以及明火，而电火花以及明火的温度普遍都在千度以上，远远高于氢氧化铝00℃的分解温度，因此，当氢氧化铝粉末喷出并覆盖着火点后，在高温作用下，氢氧化铝发生分解反应：
Figure BDA0002490252510000021
分解产生的水与干粉混合，形成糊状物，粘附在着火点附近，提高灭火效果，同时分解产生的Al2O3同样覆盖在着火点附近，通过其自身的阻燃特性，进一步的提高灭火效果，同时，在空腔一中的高压氮气喷出后，空腔一中失去压力，空腔一收缩，导致包裹层外侧空腔一对应位置出现凹陷，便于工作人员快速查找着火点的位置进行处置以及后续对损坏电缆的更换，同时，“Y”形设计的隔离架将电缆内的三个线缆分隔开，使线缆之间互不接触，最大化的避免在电缆中某一根线缆着火引燃另外的两根线缆的情况出现，防止着火点扩散，提高灭火阻燃的效果。
优选的，所述隔离架由高导热性的绝缘材料制成；所述隔离架内中空，设置有导热通道；所述包裹层上均匀设置有连通口；所述导热通道与连通口连通；
工作时，将电缆埋设在地下时，电缆包裹层上的连通口中进入部分泥土，由于连通口与隔离架内部的导热通道连通，从包裹层上的连通口中进入的泥土同样进入导热架内部的导热通道中，由于线缆紧贴在隔离架上，线缆在使用过程中产生的热量传导到隔离架上，降低线缆的温度，防止线缆温度过高产生损坏，当线缆上的热量传导至隔离架上之后，热量通过隔离架内部的导热通道以及导热通道中存在的泥土被传导至电缆外部，从而降低电缆的温度，保证电缆使用的安全性和稳定性。
优选的，所述包裹层中设置有空腔三；所述空腔三靠近隔离架的侧壁厚度小于空腔三远离隔离架的侧壁厚度；所述空腔三中填充有水；所述空腔三共有三组，每组两个；所述每组空腔三对称分布在包裹层的连通口两侧；所述空腔三沿包裹层轴向均匀分布；所述空腔三之间互不接触；所述空腔三与空腔一之间互不接触；所述包裹层中安装有导针；所述导针内部中空，且表面开设有连通内部的孔；所述导针共有三根，且导针横向安装在包裹层的连通口内；所述导针两端正对连通口两侧的空腔三；
工作时，当电缆在使用过程中某一处出现着火燃烧，空腔一内的高压氮气喷出后，包裹层内侧由于高压氮气的存在处于高压状态，对包裹层产生挤压现象，包裹层中的空腔三发生变形以及移动的现象，由于空腔三位于包裹层上的连通口两侧，空腔三在变形移动过程中向着连通口的方向挤压，在空腔三挤压到一定程度后，横向安装在连通口内的导针刺破空腔三，使空腔三中填充的水流出到连通口中，由于连通口中存在泥土，空腔三中的水流出后将泥土打湿，湿润的泥土具有更好的热量传导能力，快速有效的将电缆着火点的热量传导走，迅速降低着火点的温度，使着火点由于温度降低而迅速熄灭，从而提高灭火阻燃的效果。
优选的，所述包裹层中设置有空腔二；所述空腔二共有三组，每组两个；所述每组空腔二位于空腔一的两端；所述空腔二靠近隔离架的侧壁上开设有通孔；所述空腔二上开设的通孔位于包裹层内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔二中填充有水；所述空腔二沿包裹层轴向均匀分布；所述空腔二之间互不接触；所述空腔一、空腔二和空腔三之间互不接触；
工作时，当电缆某一处着火后，着火点温度升高，在高温下空腔二上开设的通孔开出处的易燃板被高温烧毁，空腔二中填充的水流出，配合从空腔一中喷出的干粉以及氢氧化铝粉末形成糊状物，从而附着在线缆上的着火点处，快速扑灭着火点，有效控制火势的蔓延，从而实现阻燃效果。
优选的，所述线缆上设置有膨胀环；所述膨胀环共有多组，沿线缆轴向均匀分布；所述膨胀环之间互不接触；所述所述膨胀环由膨胀土压制成；所述膨胀环表面涂覆有一层易燃膜层；
工作时，当电缆中出现着火点，导致温度升高后，电缆轴向上着火点两侧的膨胀环表面的易燃膜层被高温损毁，膨胀环中的膨胀土在接触到空腔二中流出的水之后，迅速膨胀，将隔离架与包裹层之间的空隙堵塞，从而将着火点控制在两个膨胀环之间，有效的控制着火点的蔓延，减少损失，同时，在膨胀环吸水膨胀将空隙堵塞之后，相邻两个膨胀环之间相对密封，隔绝空气，提高灭火阻燃效果，同时，相对密封的膨胀环之间的空间有效的阻止空腔一中的氮气的流失，从而保证一定的氮气浓度，提高灭火效果。
优选的，所述包裹层中安装有荧光柱；所述荧光柱共有三组，每组两根；所述每组荧光柱均安装在包裹层上的连通口两侧；所述荧光柱长度与连通口的高度相等；所述荧光柱位于导针的外侧；
工作时，当空腔一中的氮气喷出后，包裹层中的空腔三在变形、移动过程中，对包裹层连通口处产生挤压，导致连通口附近包裹层发生变形，导致包裹层上连通口两侧的荧光柱被弯折，使荧光柱内部的过氧化物和酯类化合物混合，使荧光染料发光，从而使荧光棒发出荧光引起工作人员注意，从而有效的提高工作人员排查得到着火点位置的速度，减少工作人员排查时间，使着火险情得到及时处置，减少损失，同时，在险情结束后，对电缆进行修复时，便于工作人员快速定位，减少维修时间，提高工作效率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种新型环保的阻燃电力电缆，通过设置空腔一、空腔二、空腔三和膨胀环，使电缆中的线缆在出现着火点时，能够迅速被空腔一、空腔二和空腔三中填充的水、干粉和氢氧化铝粉末所覆盖，迅速灭火、阻燃，同时设置的膨胀环能够将着火点限制在相邻的两个膨胀环之间，防止着火点蔓延，减少损失。
2.本发明所述的一种新型环保的阻燃电力电缆，通过设置空腔一、荧光柱，使空腔一在排出内部填充的高压氮气之后，在包裹层对应位置出行凹陷，便于工作人员排查着火点位置，同时荧光柱在受到弯折后发出荧光，进一步降低工作人员排查的难度，提高工作人员处置效率，减少损失。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的电缆结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视图；
图3是图1中B-B向剖视图；
图中：包裹层1、连通口11、空腔一12、空腔二13、空腔三14、导针15、荧光柱16、隔离架2、线缆3、膨胀环31。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，本发明所述一种新型环保的阻燃电力电缆,包括包裹层1、隔离架2和线缆3，所述隔离架2呈“Y”形；所述包裹层1包裹在隔离架2外侧；所述线缆3安装在包裹层1与隔离架2之间；所述线缆3共有三根；所述包裹层1中设置有空腔一12；所述空腔一12共有三个，与三根线缆3相对应；所述空腔一12沿包裹层1轴向均匀分布；所述空腔一12之间互不接触；所述空腔一12靠近隔离架2的侧壁上开设有通孔；所述空腔一12上开设的通孔位于包裹层1内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔一12中填充有干粉和氢氧化铝粉末；所述空腔一12中充入氮气，且空腔一12中保持高压状态；
工作时，当电缆某一处出现短路或其他温题导致的燃烧时，电缆该处的温度升高，使得空腔一12上开设的通孔开口处设置的易燃板被升高的温度焚毁，导致空腔一12中的高压氮气喷出到包裹层1内侧，进入包裹层1内侧的氮气将着火点处的空气驱逐，隔离燃烧所需的氧气，从而达到灭火的效果，同时，空腔一12中填充的干粉和氢氧化铝粉末随氮气一同喷出，将着火点覆盖，进一步提高灭火的效率和效果，同时，电缆着火时可能产生电火花以及明火，而电火花以及明火的温度普遍都在千度以上，远远高于氢氧化铝300℃的分解温度，因此，当氢氧化铝粉末喷出并覆盖着火点后，在高温作用下，氢氧化铝发生分解反应：
Figure BDA0002490252510000051
分解产生的水与干粉混合，形成糊状物，粘附在着火点附近，提高灭火效果，同时分解产生的Al2O3同样覆盖在着火点附近，通过其自身的阻燃特性，进一步的提高灭火效果，同时，在空腔一12中的高压氮气喷出后，空腔一12中失去压力，空腔一12收缩，导致包裹层1外侧空腔一12对应位置出现凹陷，便于工作人员快速查找着火点的位置进行处置以及后续对损坏电缆的更换，同时，“Y”形设计的隔离架2将电缆内的三个线缆3分隔开，使线缆3之间互不接触，最大化的避免在电缆中某一根线缆3着火引燃另外的两根线缆3的情况出现，防止着火点扩散，提高灭火阻燃的效果。
作为本发明的一种实施方式，所述隔离架2由高导热性的绝缘材料制成；所述隔离架2内中空，设置有导热通道；所述包裹层1上均匀设置有连通口11；所述导热通道与连通口11连通；
工作时，将电缆埋设在地下时，电缆包裹层1上的连通口11中进入部分泥土，由于连通口11与隔离架2内部的导热通道连通，从包裹层1上的连通口11中进入的泥土同样进入导热架内部的导热通道中，由于线缆3紧贴在隔离架2上，线缆3在使用过程中产生的热量传导到隔离架2上，降低线缆3的温度，防止线缆3温度过高产生损坏，当线缆3上的热量传导至隔离架2上之后，热量通过隔离架2内部的导热通道以及导热通道中存在的泥土被传导至电缆外部，从而降低电缆的温度，保证电缆使用的安全性和稳定性。
作为本发明的一种实施方式，所述包裹层1中设置有空腔三14；所述空腔三14靠近隔离架2的侧壁厚度小于空腔三14远离隔离架2的侧壁厚度；所述空腔三14中填充有水；所述空腔三14共有三组，每组两个；所述每组空腔三14对称分布在包裹层1的连通口11两侧；所述空腔三14沿包裹层1轴向均匀分布；所述空腔三14之间互不接触；所述空腔三14与空腔一12之间互不接触；所述包裹层1中安装有导针15；所述导针15内部中空，且表面开设有连通内部的孔；所述导针15共有三根，且导针15横向安装在包裹层1的连通口11内；所述导针15两端正对连通口11两侧的空腔三14；
工作时，当电缆在使用过程中某一处出现着火燃烧，空腔一12内的高压氮气喷出后，包裹层1内侧由于高压氮气的存在处于高压状态，对包裹层1产生挤压现象，包裹层1中的空腔三14发生变形以及移动的现象，由于空腔三14位于包裹层1上的连通口11两侧，空腔三14在变形移动过程中向着连通口11的方向挤压，在空腔三14挤压到一定程度后，横向安装在连通口11内的导针15刺破空腔三14，使空腔三14中填充的水流出到连通口11中，由于连通口11中存在泥土，空腔三14中的水流出后将泥土打湿，湿润的泥土具有更好的热量传导能力，快速有效的将电缆着火点的热量传导走，迅速降低着火点的温度，使着火点由于温度降低而迅速熄灭，从而提高灭火阻燃的效果。
作为本发明的一种实施方式，所述包裹层1中设置有空腔二13；所述空腔二13共有三组，每组两个；所述每组空腔二13位于空腔一12的两端；所述空腔二13靠近隔离架2的侧壁上开设有通孔；所述空腔二13上开设的通孔位于包裹层1内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔二13中填充有水；所述空腔二13沿包裹层1轴向均匀分布；所述空腔二13之间互不接触；所述空腔一12、空腔二13和空腔三14之间互不接触；
工作时，当电缆某一处着火后，着火点温度升高，在高温下空腔二13上开设的通孔开出处的易燃板被高温烧毁，空腔二13中填充的水流出，配合从空腔一12中喷出的干粉以及氢氧化铝粉末形成糊状物，从而附着在线缆3上的着火点处，快速扑灭着火点，有效控制火势的蔓延，从而实现阻燃效果。
作为本发明的一种实施方式，所述线缆3上设置有膨胀环31；所述膨胀环31共有多组，沿线缆3轴向均匀分布；所述膨胀环31之间互不接触；所述所述膨胀环31由膨胀土压制成；所述膨胀环31表面涂覆有一层易燃膜层；
工作时，当电缆中出现着火点，导致温度升高后，电缆轴向上着火点两侧的膨胀环31表面的易燃膜层被高温损毁，膨胀环31中的膨胀土在接触到空腔二13中流出的水之后，迅速膨胀，将隔离架2与包裹层1之间的空隙堵塞，从而将着火点控制在两个膨胀环31之间，有效的控制着火点的蔓延，减少损失，同时，在膨胀环31吸水膨胀将空隙堵塞之后，相邻两个膨胀环31之间相对密封，隔绝空气，提高灭火阻燃效果，同时，相对密封的膨胀环31之间的空间有效的阻止空腔一12中的氮气的流失，从而保证一定的氮气浓度，提高灭火效果。
作为本发明的一种实施方式，所述包裹层1中安装有荧光柱16；所述荧光柱16共有三组，每组两根；所述每组荧光柱16均安装在包裹层1上的连通口11两侧；所述荧光柱16长度与连通口11的高度相等；所述荧光柱16位于导针15的外侧；
工作时，当空腔一12中的氮气喷出后，包裹层1中的空腔三14在变形、移动过程中，对包裹层1连通口11处产生挤压，导致连通口11附近包裹层1发生变形，导致包裹层1上连通口11两侧的荧光柱16被弯折，使荧光柱16内部的过氧化物和酯类化合物混合，使荧光染料发光，从而使荧光棒发出荧光引起工作人员注意，从而有效的提高工作人员排查得到着火点位置的速度，减少工作人员排查时间，使着火险情得到及时处置，减少损失，同时，在险情结束后，对电缆进行修复时，便于工作人员快速定位，减少维修时间，提高工作效率。
具体工作步骤如下：
工作时，当电缆某一处出现短路或其他温题导致的燃烧时，电缆该处的温度升高，使得空腔一12上开设的通孔开口处设置的易燃板被升高的温度焚毁，导致空腔一12中的高压氮气喷出到包裹层1内侧，同时，空腔一12中填充的干粉和氢氧化铝粉末随氮气一同喷出，将着火点覆盖，同时，在高温作用下，氢氧化铝分解产生的水与干粉混合，形成糊状物，粘附在着火点附近，分解产生的Al2O3同样覆盖在着火点附近，同时，在空腔一12中的高压氮气喷出后，空腔一12中失去压力，空腔一12收缩，导致包裹层1外侧空腔一12对应位置出现凹陷，同时，“Y”形设计的隔离架2将电缆内的三个线缆3分隔开，使线缆3之间互不接触；将电缆埋设在地下时，电缆包裹层1上的连通口11中进入部分泥土，由于连通口11与隔离架2内部的导热通道连通，从包裹层1上的连通口11中进入的泥土同样进入导热架内部的导热通道中，由于线缆3紧贴在隔离架2上，线缆3在使用过程中产生的热量传导到隔离架2上，降低线缆3的温度，线缆3上的热量传导至隔离架2上之后，热量通过隔离架2内部的导热通道以及导热通道中存在的泥土被传导至电缆外部；空腔一12内的高压氮气喷出后，包裹层1内侧由于高压氮气的存在处于高压状态，对包裹层1产生挤压现象，包裹层1中的空腔三14发生变形以及移动的现象，由于空腔三14位于包裹层1上的连通口11两侧，空腔三14在变形移动过程中向着连通口11的方向挤压，在空腔三14挤压到一定程度后，横向安装在连通口11内的导针15刺破空腔三14，使空腔三14中填充的水流出到连通口11中，由于连通口11中存在泥土，空腔三14中的水流出后将泥土打湿；高温下空腔二13上开设的通孔开出处的易燃板被高温烧毁，空腔二13中填充的水流出，配合从空腔一12中喷出的干粉以及氢氧化铝粉末形成糊状物，从而附着在线缆3上的着火点处；温度升高后，电缆轴向上着火点两侧的膨胀环31表面的易燃膜层被高温损毁，膨胀环31中的膨胀土在接触到空腔二13中流出的水之后，迅速膨胀，将隔离架2与包裹层1之间的空隙堵塞；当空腔一12中的氮气喷出后，包裹层1中的空腔三14在变形、移动过程中，对包裹层1连通口11处产生挤压，导致连通口11附近包裹层1发生变形，导致包裹层1上连通口11两侧的荧光柱16被弯折，使荧光柱16内部的过氧化物和酯类化合物混合，使荧光染料发光，从而使荧光棒发出荧光引起工作人员注意。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新型环保的阻燃电力电缆,包括包裹层(1)、隔离架(2)和线缆(3)，其特征在于：所述隔离架(2)呈“Y”形；所述包裹层(1)包裹在隔离架(2)外侧；所述线缆(3)安装在包裹层(1)与隔离架(2)之间；所述线缆(3)共有三根；所述包裹层(1)中设置有空腔一(12)；所述空腔一(12)共有三个，与三根线缆(3)相对应；所述空腔一(12)沿包裹层(1)轴向均匀分布；所述空腔一(12)之间互不接触；所述空腔一(12)靠近隔离架(2)的侧壁上开设有通孔；所述空腔一(12)上开设的通孔位于包裹层(1)内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔一(12)中填充有干粉和氢氧化铝粉末；所述空腔一(12)中充入氮气，且空腔一(12)中保持高压状态。
2.根据权利要求1所述一种新型环保的阻燃电力电缆，其特征在于：所述隔离架(2)由高导热性的绝缘材料制成；所述隔离架(2)内中空，设置有导热通道；所述包裹层(1)上均匀设置有连通口(11)；所述导热通道与连通口(11)连通。
3.根据权利要求1所述一种新型环保的阻燃电力电缆，其特征在于：所述包裹层(1)中设置有空腔三(14)；所述空腔三(14)靠近隔离架(2)的侧壁厚度小于空腔三(14)远离隔离架(2)的侧壁厚度；所述空腔三(14)中填充有水；所述空腔三(14)共有三组，每组两个；所述每组空腔三(14)对称分布在包裹层(1)的连通口(11)两侧；所述空腔三(14)沿包裹层(1)轴向均匀分布；所述空腔三(14)之间互不接触；所述空腔三(14)与空腔一(12)之间互不接触；所述包裹层(1)中安装有导针(15)；所述导针(15)内部中空，且表面开设有连通内部的孔；所述导针(15)共有三根，且导针(15)横向安装在包裹层(1)的连通口(11)内；所述导针(15)两端正对连通口(11)两侧的空腔三(14)。
4.根据权利要求1所述一种新型环保的阻燃电力电缆，其特征在于：所述包裹层(1)中设置有空腔二(13)；所述空腔二(13)共有三组，每组两个；所述每组空腔二(13)位于空腔一(12)的两端；所述空腔二(13)靠近隔离架(2)的侧壁上开设有通孔；所述空腔二(13)上开设的通孔位于包裹层(1)内侧的开口处通过易燃板封闭；所述空腔二(13)中填充有水；所述空腔二(13)沿包裹层(1)轴向均匀分布；所述空腔二(13)之间互不接触；所述空腔一(12)、空腔二(13)和空腔三(14)之间互不接触。
5.根据权利要求1所述一种新型环保的阻燃电力电缆，其特征在于：所述线缆(3)上设置有膨胀环(31)；所述膨胀环(31)共有多组，沿线缆(3)轴向均匀分布；所述膨胀环(31)之间互不接触；所述所述膨胀环(31)由膨胀土压制成；所述膨胀环(31)表面涂覆有一层易燃膜层。
6.根据权利要求1所述一种新型环保的阻燃电力电缆，其特征在于：所述包裹层(1)中安装有荧光柱(16)；所述荧光柱(16)共有三组，每组两根；所述每组荧光柱(16)均安装在包裹层(1)上的连通口(11)两侧；所述荧光柱(16)长度与连通口(11)的高度相等；所述荧光柱(16)位于导针(15)的外侧。
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