CN111594751A - 回充装置和回充方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种回充装置和回充方法，属于电器绝缘技术领域，回充装置包括：罐体、推力板、充气管、输气管和驱动机构。充气管一端连通第一腔体，另一端用于连通储气罐。输气管一端分别连通第一腔体和第二腔体，另一端用于连通绝缘设备。驱动机构数量为两个，分别与两个推力板对应连接，驱动机构驱动推力板沿罐体内壁滑动，用于改变第一腔体或第二腔体的体积。通过改变第二腔体的体积，用于将绝缘设备的绝缘气体引流至第二腔体内。通过改变第一腔体的体积，用于将储气罐内的SF₆气体通过第一腔体，压入绝缘设备。本发明还提供一种回充方法。本发明提供的回充装置和回充方法，提高了装置的集成化水平，减少了所占用的空间体积。

Description

回充装置和回充方法

技术领域

本发明属于电器绝缘技术领域，更具体地说，是涉及一种回充装置以及采用了该回充装置的回充方法。

背景技术

SF₆气体因其优良的绝缘和灭弧性能，是迄今为止唯一得到工业应用的绝缘气体。但是SF₆是强温室效应气体，一旦泄露会对环境产生长期持续的污染。现阶段多采用SF₆与N₂等气体混合使用。现有的在对绝缘设备进行充气时，需要安装混合罐、真空泵和空气压缩机等，整个设备的集成化程度较低，占用的空间体积较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回充装置和回充方法，旨在解决设备集成化程度较低，占用的空间体积较大的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供回充装置，包括：罐体、推力板、充气管、输气管和驱动机构。罐体所述罐体内设有阻隔件。推力板数量为两个，设于所述罐体内，且位于所述阻隔件的两侧，两个所述推力板分别与所述阻隔件和所述罐体内壁围设成第一腔体和第二腔体。充气管一端连通所述第一腔体，另一端用于连通储气罐。输气管一端分别连通所述第一腔体和所述第二腔体，另一端用于连通绝缘设备。驱动机构数量为两个，分别与两个所述推力板对应连接，所述驱动机构驱动所述推力板沿所述罐体内壁滑动，用于改变所述第一腔体或第二腔体的体积。通过改变所述第二腔体的体积，用于将所述绝缘设备的绝缘气体引流至所述第二腔体内；通过改变所述第一腔体的体积，用于将所述储气罐内的SF₆气体通过所述第一腔体，压入所述绝缘设备。

作为本申请另一实施例，所述推力板的外沿设置有密封垫圈，所述密封垫圈用于密封所述推力板与所述罐体内壁之间的间隙。

作为本申请另一实施例，所述驱动机构为液压缸、气缸或电动推杆的一种或任意组合。

作为本申请另一实施例，还包括附加管，所述附加管连通所述第一腔体，用于输送稀释气体。

作为本申请另一实施例，所述阻隔件包括：

第一输送部，固定在所述罐体内，所述第一输送部上开设有多个与所述充气管连通的第一输送孔；

第二输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述附加管连通的第二输送孔；

第三输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述输气管连通的第三输送孔；和

第四输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述输气管连通的第四输送孔；

所述第一输送孔、所述第二输送孔和所述第三输送孔均与所述第一腔体连通；所述第四输送孔与所述第二腔体连通；所述第一输送部、所述第二输送部、所述第三输送部和所述第四输送部固定连接为所述阻隔件。

作为本申请另一实施例，所述第一输送部、所述第三输送部、所述罐体和其中一个所述推力板围设成所述第一腔体；所述第二输送部、所述第四输送部、所述罐体和另一个所述推力板围设成所述第二腔体。

作为本申请另一实施例，所述第一输送部位于所述第二输送部的上方；所述第一输送部避让所述第二输送孔设置。

作为本申请另一实施例，第一输送孔与所述第二输送孔相间排布。

作为本申请另一实施例，所述充气管和所述输气管上均安装有阀门。

作为本申请另一实施例，所述阻隔件固定在所述罐体的内壁上。

本发明提供的回充装置有益效果在于，与现有技术相比，本发明回充装置中罐体的内部固定有阻隔件，在罐体位于阻隔件的两侧均设置有推力板。其中一个推力板与阻隔件和罐体围设成第一腔体，另一个推力板与阻隔件和罐体围设成第二腔体。充气管与第一腔体连通。输气管一端与绝缘设备连通，另一端分别与第一腔体和第二腔体连通。本发明中两个推力板均借助驱动机构独立相对于阻隔件运动，进而改变第一腔体或者第二腔体的体积。

当第一腔体相对应的推力板背离阻隔件运动时，由于第一腔体在推力板运动过程中体积变大，充气管能够向第一腔体内输送绝缘气体。当第二腔体相对应的推力板背离阻隔件运动时，由于第二腔体体积的增大，绝缘设备内的气体通过排气管进入第二腔体内。绝缘设备排出气体后内部气体压力降低。当第一腔体相对应的推力板朝向阻隔件运动时，由于第一腔体体积的减小，内部的气体被推力板通过输气管压入绝缘设备内，从而向绝缘设备内补充绝缘气体。本发明提供的回充装置通过推力板与阻隔件的配合作用，能够使绝缘设备内的气体流入罐体内，并且能够将新补充的绝缘气体再压入绝缘设备中，在保证绝缘设备运行的可靠的基础上，提高了回充装置的集成化水平，缩小了回充装置所需的空间体积。

本发明另一目的在于提供一种回充方法，包括：

在罐体内设置阻隔件，在阻隔件的两侧设置有推力板；两个所述推力板分别与所述罐体和所述阻隔件围设成第一腔体和第二腔体；

在所述第一腔体上连通充气管，所述第一腔体和所述第二腔体均通过输气管与绝缘设备连通；所述推力板由驱动机构驱使运动，进而改变所述第一腔体和所述第二腔体内的压强；

所述第二腔体相对应的所述推力板背离所述阻隔件运动，绝缘设备内的气体通过所述输气管进入所述第二腔体内；

所述第一腔体相对应的所述推力板背离所述阻隔件运动，所述充气管向所述第一腔体内输送SF₆气体；

通过所述第一腔体相对应的所述推力板朝向所述阻隔件运动，所述第一腔体借助所述输气管将SF₆气体压入所述绝缘设备内。

本发明提供的回充方法有益效果在于，与现有技术相比，本发明回充方法中在罐体内设置有阻隔件，在阻隔件的两侧设置有推力板；两个推力板分别与罐体和阻隔件围设成第一腔体和第二腔体。在第一腔体上连通充气管，第一腔体和第二腔体均通过输气管与绝缘设备连通；由第二腔体相对应的推力板背离阻隔件运动，绝缘设备内的气体通过输气管进入第二腔体内。通过第一腔体相对应的推力板背离阻隔件运动，充气管向第一腔体内输送绝缘气体；通过第一腔体相对应的推力板朝向阻隔件运动，第一腔体借助输气管将绝缘气体压入绝缘设备内。本发明提供的回充方法通过推力板与阻隔件的配合作用，能够使绝缘设备内的气体流入罐体内，并且能够将新补充的绝缘气体再压入绝缘设备中，在保证绝缘设备运行的可靠的基础上，提高了回充装置的集成化水平，缩小了所需的空间体积。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第二腔体充入气体时的回充装置的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为图1中B处的局部放大示意图；

图4为本发明实施例提供的第一腔体充入气体时的回充装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的绝缘设备压入气体时的回充装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一输送部和第二输送部的连接示意图；

图7为本发明实施例提供的第三输送部和第四输送部的连接示意图；

图8为本发明实施例提供的回充方法的流程图。

图中：1、罐体；2、液压缸；3、传力杆；4、推力板；5、输气管；6、阀门；7、密封垫圈；8、第一输送孔；9、第二输送孔；10、第三输送孔；11、第三输送部；12、第一输送部；13、第四输送孔；14、第四输送部；15、第二输送部；16、附加管；17、充气管；18、卡块；19、第一腔体；20、第二腔体。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图4和图5，现对本发明提供的回充装置进行说明。回充装置，包括：罐体1、推力板4、充气管17、输气管5和驱动机构。罐体1内设有阻隔件。推力板4数量为两个，设于罐体1内，且位于阻隔件的两侧，两个推力板4分别与阻隔件和罐体1围设成第一腔体19和第二腔体20。充气管17一端连通第一腔体19，另一端用于连通储气罐。输气管5一端分别与第一腔体19和第二腔体20连通，另一端用于连通与绝缘设备。驱动机构数量为两个，分别与两个推力板4对应连接，驱动机构驱动推力板4沿罐体1内壁滑动，用于改变第一腔体19或第二腔体20的体积；通过改变第二腔体20的体积，用于将绝缘设备的绝缘气体引流至第二腔体20内；通过改变第一腔体19的体积，用于将储气罐内的SF₆气体通过第一腔体19，压入绝缘设备。

本发明提供的回充装置有益效果在于，与现有技术相比，本发明回充装置中罐体1的内部固定有阻隔件，在罐体1位于阻隔件的两侧均设置有推力板4。其中一个推力板4与阻隔件和罐体1围设成第一腔体19，另一个推力板4与阻隔件和罐体1围设成第二腔体20。充气管17与第一腔体19连通。输气管5一端与绝缘设备连通，另一端分别与第一腔体19和第二腔体20连通。本发明中两个推力板4均借助驱动机构独立相对于阻隔件运动，进而改变第一腔体19或者第二腔体20的体积。

当第一腔体19相对应的推力板4背离阻隔件运动时，由于第一腔体19在推力板4运动过程中体积变大，充气管17能够向第一腔体19内输送绝缘气体。当第二腔体20相对应的推力板4背离阻隔件运动时，由于第二腔体20体积的增大，绝缘设备内的气体通过排气管进入第二腔体20内。绝缘设备排出气体后内部气体压力降低。当第一腔体19相对应的推力板4朝向阻隔件运动时，由于第一腔体19体积的减小，内部的气体被推力板4通过输气管5压入绝缘设备内，从而向绝缘设备内补充绝缘气体。本发明提供的回充装置通过推力板4与阻隔件的配合作用，能够使绝缘设备内的气体流入罐体1内，并且能够将新补充的绝缘气体再压入绝缘设备中，在保证绝缘设备运行的可靠的基础上，减少了装置的成本投入，缩小了回充装置所需的空间体积。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图4，推力板4的外沿设置有密封垫圈7，密封垫圈7用于密封推力板4与罐体1内壁之间的间隙。推力板4的外沿上设置有密封垫圈7，保证在推力板4运动时密封垫圈7与罐体1的内壁抵接，防止绝缘气体的溢出。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图4，驱动机构为液压缸2、气缸或电动推杆的一种或任意组合。以驱动机构为液压缸2为例，液压缸2位于罐体1的一侧。推力板4一端与液压缸2连接，另一端与位于罐体1内。推力板4与阻隔件和罐体1围设有第一腔体19和第二腔体20。在罐体1的两端均开设有通孔，液压缸2的数量液位两个，并且分布在罐体1的两侧。液压缸2的轴线与罐体1的轴线同轴设置。推力板4一端固定在液压缸2上，另一端延伸至罐体1的内部。推力板4与液压缸2之间固定有传力杆3，传力杆3沿罐体1轴线设置，在传力杆3远离液压缸2的端部固定有推力板4，推力板4、罐体1和阻隔件围设成第一腔体19或者第二腔体20。在开始时，液压缸2带动传力杆3和推力板4运动至阻隔件处，推力板4靠近阻隔件设置。由于第一腔体19和第二腔体20的外侧均为大气压力，而绝缘设置和用于存放绝缘气体的储存罐压力均大于大气压力，因此当推力板4运动时，绝缘设备和储存罐内的气体会分别进入第二腔体20和第一腔体19内。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图2和图3，还包括附加管16，附加管16连通第一腔体19，用于输送稀释气体。稀释气体用于稀释SF₆气体，可为氮气、空气和二氧化碳。充气管17用于输送SF₆气体；附加管16用于输送稀释气体。SF₆气体因其优异的绝缘和灭弧性能，是迄今为止得到工业应用的绝缘气体，已经被广泛应用。但是，SF₆是强温室效应气体，其全球变暖系数约为二氧化碳(CO₂)的23900倍。因此对SF₆的使用越来越严格，现有多在SF₆中加入N₂或者CO₂等气体混合使用。本申请中绝缘气体采用SF₆与N₂的混合气体。并且在充气管17和附加管16上均安装有流量质量控制器，通过流量控制器控制气体的流量。由于本申请中的罐体1为长方形的钢制构件，因此便于求出第一腔体19和第二腔体20的体积。可在输气管5上安装SF₆气体浓度检测仪，通过该仪器能够计算出需要流入的纯SF₆与N₂的容量，从而通过流量质量控制器确定出相应的阀门6的开启的时间，保证绝缘设备的正常运行。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图6和图7，阻隔件包括：第一输送部12、第二输送部15、第三输送部11和第四输送部14。第一输送部12固定在罐体1内，第一输送部12上开设有多个与充气管17连通的第一输送孔8。第二输送部15固定在罐体1内，开设有多个与附加管16连通的第二输送孔9。第三输送部11固定在罐体1内，开设有多个与输气管5连通的第三输送孔10。第四输送部14固定在罐体1内，开设有多个与输气管5连通的第四输送孔13；第一输送孔8、第二输送孔9和第三输送孔10均与第一腔体19连通；第四输送孔13与第二腔体20连通。第一输送部12、第二输送部15、第三输送部11和第四输送部14固定连接为阻隔件。阻隔件位于罐体1的中部，并与罐体1的轴线垂直设置。由于本申请中使用的为混合的绝缘气体，为了能够在无需多余设备的基础上，保证两种气体的充分混合。在第一输送部12和第二输送部15上开设有第一输送孔8和第二输送孔9。通过多个第一输送孔8和第二输送孔9能够将纯SF₆和N₂进行分流，两个组分的气体通过第一输送孔8和第二输送孔9进入第一腔体19内。在通入指定容量后，关闭充气管17上的阀门6，打开输气管5上的阀门6，在推力板4的运动下两个组分的绝缘气体由第三输送部11上的多个第三输送孔10进入绝缘设备内，并且气体在经过第三输送孔10时能够再次进行混合，相较于传统的需要设置搅拌件，不仅设备的成本投入较低，并且体积较小，设备的集成度水平较高。第一输送部12、第二输送部15。第三输送部11和第四输送部14均固定在罐体1的内壁上。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图6和图7，第一输送部12、第三输送部11、罐体1和其中一个推力板4围设成第一腔体19；第二输送部15、第四输送部14、罐体1和另一个推力板4围设成第二腔体20。第一输送部12位于第二输送部15的上方，第三输送部11位于第四输送部14的上方。第一输送部12和第三输送部11位于同一平面内，第三输送部11与第四输送部14位于同一平面内。并且为了保证第一输送部12与第三输送部11之间连接的紧密，在第一输送部12靠近第三输送部11的侧边上开设有卡槽，第三输送部11上设置有与卡槽相配合的卡块18。第二输送部15与第四输送部14同样通过卡槽和卡块18卡接配合。在第一输送部12和第三输送部11的上表面上均固定有限位块，在第二输送部15和第四输送部14的下底面均固定有限位块。从而保护四个输送部位置的稳定。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图2、图6和图7，第一输送部12位于第二输送部15的上方；第一输送部12避让第二输送孔9设置。为了提高装置的集成度水平，将第一输送部12放置在第二输送部15的上方，第一输送部12与第二输送部15相邻的两个侧面抵接且固定。可在第一输送部12上开设有多个通孔，通孔位于第二输送孔9的上方，并且通孔避让第二输送孔9设置。在第二输送部15的第二输送孔9上固定有导流管，导流管贯穿第一输送部12上开设的通孔，并与第一腔体19连通，从而与第一输送孔8排出的气体进行混合。将第一输送部12固定在第二输送部15的上方，能够在减少设备体积的基础上，进一步保证两个气体成分的充分混合。第一输送部12上开设的通孔与第二输送部15上的第二输送孔9一一对应设置。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图6，第一输送孔8与第二输送孔9相间排布。为了保证两个气体成分的充分混合，第一输送孔8与第二输送孔9均匀且相间排布，也即需要保证第一输送孔8的周围为多个第二输送孔9，第二输送孔9的周围为多个第一输送孔8。通过均匀且相间排布第一输送孔8和第二输送孔9能使得气体在从第一输送孔8和第二输送孔9排出时就被分流，两种组分的绝缘气体分别经过第一输送孔8和第二输送孔9后在第一腔体19内混合。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图3和图4，充气管17和输气管5上均安装有阀门6。在初始状态，两个推力板4均靠近阻隔件设备。当需要对绝缘设备内的气体进行更换或补充时，首先打开输气管5上的阀门6，关闭充气管17上的阀门6。由于绝缘设备内气体的压力大于大气压力，在气体内部压力的作用下，当第二腔体20对应的推力板4背离阻隔件运动时，由于第二腔体20内的体积变大，绝缘设备内的气体进入第二腔体20内，由于气体的排出，使得绝缘设备内气体的压力降低。在向第二腔体20输送一定的气体之后，关闭输气管5上的阀门6，打开充气管17上的阀门6。此时第一腔体19对应的推力板4背离阻隔件运动。充气管17一端与第一腔体19俩通，另一端与绝缘气体连通。绝缘气体储存在储存罐内，储存罐内气体的压力较大，因此在推力板4背离阻隔件运动时，绝缘气体流入第一腔体19内。在通入指定流量的绝缘气体后关闭充气管17上的阀门6。此时再次打开输气管5上的阀门6，可推动第一腔体19对应的推力板4，也可同时推动两个推力板4，将气体压入绝缘设备内。在绝缘设备内气体充满之后，残留在第一腔体19和第二腔体20的内的气体可作为备用气体，待绝缘设备发生泄漏时，可直接通过推力板4进行补充。

作为本发明提供的回充装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图3和图4，阻隔件固定在罐体1的内壁上，阻隔件焊接在罐体1的内壁上，保证具有足够的连接强度。

请参阅图8，本发明的另一目的在于提供一种回充方法，包括：

在罐体1内设置阻隔件，在阻隔件的两侧设置有推力板4；两个推力板4分别与罐体1和阻隔件围设成第一腔体19和第二腔体20。

在第一腔体19上连通充气管17，第一腔体19和第二腔体20均通过输气管5与绝缘设备连通；推力板4由驱动机构驱使运动，进而改变第一腔体19和第二腔体20内的体积。

第二腔体20相对应的推力板4背离阻隔件运动，绝缘设备内的气体通过输气管5进入第二腔体20内。

第一腔体19相对应的推力板4背离阻隔件运动，充气管17向第一腔体19内输送SF₆气体。

通过第一腔体19相对应的推力板4朝向阻隔件运动，第一腔体19借助输气管5将SF₆气体压入绝缘设备内。

本发明提供的回充方法有益效果在于，与现有技术相比，本发明回充方法中在在罐体1内设置有阻隔件，在阻隔件的两侧设置有推力板4；两个推力板4分别与罐体1和阻隔件围设成第一腔体19和第二腔体20。在第一腔体19上连通充气管17，第一腔体19和第二腔体20均通过输气管5与绝缘设备连通；由第二腔体20相对应的推力板4背离阻隔件运动，绝缘设备内的气体通过输气管5进入第二腔体20内。通过第一腔体19相对应的推力板4背离阻隔件运动，充气管17向第一腔体19内输送绝缘气体；通过第一腔体19相对应的推力板4朝向阻隔件运动，第一腔体19借助输气管5将绝缘气体压入绝缘设备内。本发明提供的回充方法通过推力板4与阻隔件的配合作用，能够使绝缘设备内的气体流入罐体1内，并且能够将新补充的绝缘气体再压入绝缘设备中，在保证绝缘设备运行的可靠的基础上，提高了回充装置的集成化水平，缩小了所需的空间体积。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.回充装置，其特征在于，包括：

罐体,所述罐体内设有阻隔件；

推力板，数量为两个，设于所述罐体内，且位于所述阻隔件的两侧，两个所述推力板分别与所述阻隔件和所述罐体内壁围设成第一腔体和第二腔体；

充气管，一端连通所述第一腔体，另一端用于连通储气罐；

输气管，一端分别连通所述第一腔体和所述第二腔体，另一端用于连通绝缘设备；

驱动机构，数量为两个，分别与两个所述推力板对应连接，所述驱动机构驱动所述推力板沿所述罐体内壁滑动，用于改变所述第一腔体或所述第二腔体的体积；

通过改变所述第二腔体的体积，用于将所述绝缘设备的绝缘气体引流至所述第二腔体内；

通过改变所述第一腔体的体积，用于将所述储气罐内的SF₆气体通过所述第一腔体，压入所述绝缘设备。

2.如权利要求1所述的回充装置，其特征在于，所述推力板的外沿设置有密封垫圈，所述密封垫圈用于密封所述推力板与所述罐体内壁之间的间隙。

3.如权利要求1所述的回充装置，其特征在于，所述驱动机构为液压缸、气缸或电动推杆的一种或任意组合。

4.如权利要求1所述的回充装置，其特征在于，还包括附加管，所述附加管连通所述第一腔体，用于输送稀释气体。

5.如权利要求4所述的回充装置，其特征在于，所述阻隔件包括：

第一输送部，固定在所述罐体内，所述第一输送部上开设有多个与所述充气管连通的第一输送孔；

第二输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述附加管连通的第二输送孔；

第三输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述输气管连通的第三输送孔；和

第四输送部，固定在所述罐体内，开设有多个与所述输气管连通的第四输送孔；

所述第一输送孔、所述第二输送孔和所述第三输送孔均与所述第一腔体连通；所述第四输送孔与所述第二腔体连通；所述第一输送部、所述第二输送部、所述第三输送部和所述第四输送部固定连接为所述阻隔件。

6.如权利要求5所述的回充装置，其特征在于，所述第一输送部、所述第三输送部、所述罐体和其中一个所述推力板围设成所述第一腔体；所述第二输送部、所述第四输送部、所述罐体和另一个所述推力板围设成所述第二腔体。

7.如权利要求5所述的回充装置，其特征在于，所述第一输送部位于所述第二输送部的上方；所述第一输送部避让所述第二输送孔设置。

8.如权利要求5所述的回充装置，其特征在于，第一输送孔与所述第二输送孔相间排布。

9.如权利要求1所述的回充装置，其特征在于，所述充气管和所述输气管上均安装有阀门。

10.如权利要求1所述的回充装置，其特征在于，所述阻隔件固定在所述罐体的内壁上。

11.回充方法，其特征在于，包括：

在罐体内设置阻隔件，在阻隔件的两侧设置有推力板；两个所述推力板分别与所述罐体和所述阻隔件围设成第一腔体和第二腔体；

在所述第一腔体上连通充气管，所述第一腔体和所述第二腔体均通过输气管与绝缘设备连通；所述推力板由驱动机构驱使运动，进而改变所述第一腔体和所述第二腔体内的体积；

所述第二腔体相对应的所述推力板背离所述阻隔件运动，绝缘设备内的气体通过所述输气管进入所述第二腔体内；

所述第一腔体相对应的所述推力板背离所述阻隔件运动，所述充气管向所述第一腔体内输送SF₆气体；

通过所述第一腔体相对应的所述推力板朝向所述阻隔件运动，所述第一腔体借助所述输气管将SF₆气体压入所述绝缘设备内。

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