CN113826179A - 用于执行运行设备的至少一个切换设备的切换的方法以及用于运行设备的至少一个切换设备的驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于执行运行设备(20)的切换的方法。运行设备(20)包括可为有载分接开关的至少一个第一切换设备(17)和/或可为双向换向器(18)的至少一个第二切换设备(18)。此外,本发明公开了一种用于运行设备(20)的至少第一和第二切换设备(17、18)的驱动系统(3)。第一切换设备(17)中的每一个和第二切换设备(18)中的每一个配设有自己的电机(12、13),所述电机通过驱动轴(16)与第一切换设备(17)和任一个第二切换设备(18)连接。通过与第一电机(12)和每个第二电机(13)相配的各一个反馈系统(6、7)可为第一切换设备(17)和每个第二切换设备(18)获得至少一个参数。所获得的参数确定用于第一切换设备(17)和第二切换设备(18)的闭锁条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于执行运行设备的至少一个切换设备的切换的方法。
此外,本发明涉及一种用于运行设备的至少一个切换设备的驱动系统。
背景技术
德国公开专利DE 102014110732 A1公开了一种具有用于在分接变压器的绕组抽头之间切换的电机驱动部的有载分接开关。借助于电机驱动部驱动驱动轴。通过与选择器相配的第一驱动轴和与负荷转换开关相配的第二驱动轴的两个可切换的联接装置,提供切换器电机驱动部的旋转运动。选择器和负荷转换开关可构造成与引入的电机驱动部的旋转运动无关地彼此接通。
在能量传输和能量分配网络中的电压调节,需要将不同类型的开关嵌入变压器中。在变压器工作时,不同的因素并且因此开关都起到重要作用。因此需要例如在具有两个嵌入的有载分接开关的变压器中,协调两个有载分接开关的操纵。这借助于在两个有载分接开关之间的刚性的连杆实现,该连杆通过共同的电机驱动。连杆的错误接合可能导致在运行期间的故障,在极端的情况中,这可能导致重大的技术和经济后果。
发明内容
因此,本发明的目的在于,给出一种用于执行运行设备的至少一个切换设备的切换的方法,通过该方法提高了切换设备和运行设备的安全性和可靠性。
所述目的通过用于执行运行设备的切换设备的切换的方法来实现,该方法包括权利要求1所述的特征。
另一目的是,给出一种用于切换设备的驱动系统的更好的方案,通过该方案提高切换设备和运行设备的安全性。
本发明的另一目的是,提供一种用于运行设备的至少一个切换设备的驱动系统,通过该驱动系统提高在切换过程中切换设备和运行设备的安全性和可靠性。
上述目的通过用于运行设备的至少一个切换设备的驱动系统来实现,该驱动系统包括权利要求12所述的特征。
根据本发明的用于执行与运行设备相配的至少一个切换设备的切换的方法的突出之处在于,控制单元或控制装置获得切换信号。借助于控制单元,选择切换设备中的至少一个用于切换。这基于切换信号实现。通过控制单元从反馈系统中调取至少一个参数。一个反馈系统可与每个切换设备的一个电机相配。所述切换通过所选择的切换设备借助于与相应的切换设备经由驱动轴连接的电机来执行。在此,当对于所选择的切换设备满足相应的闭锁条件时,才执行所述切换。
切换信号例如可通过电压调节器,手动输入或者以任意其它方式产生。在此,电压调节器监控在网络中的电压波动。根据需求将信号输出给控制单元,从而通过操纵切换设备相应地调整电压。
根据本发明的方法基于的想法是,在操纵或接通在运行设备、例如变压器中的切换设备和执行切换之前,在控制单元或控制装置中检查闭锁条件。为了该检查,调取参数。如果被调取的参数满足闭锁条件,则实现切换。
在根据本发明的方法的可能的第一实施方式中,为变压器分配一个有载分接开关作为第一切换设备和一个双向换向器作为第二切换设备。为了执行切换,由控制单元操控与变压器相配的功率部件以操纵有载分接开关或者操纵有载分接开关和双向换向器。根据切换的执行,操纵通过驱动轴与有载分接开关连接的第一电机和/或通过驱动轴与双向换向器连接的第二电机。
按照根据本发明的方法的可能的另一实施方式,为变压器配设三个有载分接开关作为第一切换设备。为了执行切换,由控制单元操控与变压器相配的功率部件以操纵所述三个有载分接开关中的一个。根据切换的执行,功率部件通过与有载分接开关连接的驱动轴操纵每个有载分接开关的第一电机。
按照根据本发明的方法的可能的另一实施方式,为变压器分配一个有载分接开关作为第一切换设备和两个双向换向器作为第二切换设备。为了执行切换,由控制单元操控与变压器相配的功率部件以操纵有载分接开关和两个双向换向器中的至少一个。根据切换的执行,功率部件操纵通过驱动轴与有载分接开关连接第一电机和通过驱动轴与所述两个双向换向器中的任一个连接的第二电机。
按照根据本发明的方法,用于至少一个有载分接开关的切换和/或用于至少一个双向换向器的切换的通过反馈系统获得的参数可用于相应的有载分接开关和相应的双向换向器的状态或位置。此外,对于所述切换所需的有载分接开关和双向换向器的反馈系统的所获得的参数表明:有载分接开关和/或双向换向器是否刚好被操纵。
按照根据本发明的方法,在控制单元中评估并汇总至少一个有载分接开关和至少一个双向换向器的被调取的参数。根据评估的结果,可符合需要地操控至少一个有载分接开关和/或至少一个双向换向器。按照根据本发明的方法的另一设计方案,设置有三个变压器。为所述三个变压器中的每一个分配一个功率单元。各功率单元被中央的控制单元操控,其中,所述三个变压器中的每一个的有载分接开关组合成第一切换设备组,所述三个变压器中的每一个的第一双向换向器组合成第二切换设备组,并且所述三个变压器中的每一个的第二双向换向器组合成第三切换设备组。
在根据本发明的方法的此处描述的实施方式中的所有实施方式中,由控制单元检查存在的有载分接开关和双向换向器。从检查中得到,有载分接开关或双向换向器处于哪个位置中。由此,用于待检查的闭锁条件的参数是借助于反馈系统获得的有载分接开关和/或双向换向器的位置。
反馈系统可为探测器,多转编码器,单转编码器,转换器,开关,微型开关,传感器,触点等。对于本领域技术人员来说,显然对反馈系统的设计方案的列举不是绝对的。
反馈系统用于确定为了检查闭锁条件所需的参数。该参数与反馈系统相关。根据设计方案,该参数为值,值范围,简单的信号,等。
符合需要地,被控制单元调取的反馈系统也可与温度调节器,保护开关或类似物相配。由此,通过反馈系统调取的每个任意参数也可用于闭锁条件。因此,例如可将温度计的确定的温度作为参数用于满足闭锁条件。此外,可通过功率开关的状况使用参数。在这种情况中,反馈系统为探测器,该探测器给出功率开关打开还是闭合或者刚好打开还是闭合的参数。相应于闭锁条件,根据功率开关的状况检查,是否能够/允许操纵待操纵的切换设备。用于变压器的至少一个有载分接开关和/或至少一个双向换向器的根据本发明的驱动系统的突出之处在于第一电机,所述第一电机通过驱动轴与至少一个有载分接开关连接。每个第二电机通过驱动轴与至少一个双向换向器连接。第一电机中的每一个和第二电机中的每一个配设各一个反馈系统,以获得至少一个有载分接开关和/或至少一个双向换向器的至少一个参数。与功率单元通信连接的控制单元可利用第一电机操纵有载分接开关并且利用第二电机操纵双向换向器。仅仅当满足通过至少一个获得的参数确定的闭锁条件时,才操纵有载分接开关和双向换向器。作为在第二切换设备上的第二反馈系统的参数的备选,也可由另一反馈系统、例如保护触点或温度计获得所述参数。
根据驱动系统的一种可能的设计方案,为变压器配设单个有载分接开关和单个双向换向器。
根据驱动系统的另一可能的设计方案,为变压器配设三个有载分接开关。在存储器中,可储存切换设备的确定的开关状态或位置,该开关状态或位置例如与用于驱动轴的位置的值相配。
根据驱动系统的再另一设计方案,为变压器配设单个有载分接开关和两个双向换向器。
根据驱动系统的另一设计方案,多个变压器配设有所述驱动系统。为变压器中的每一个配设有一个功率单元,并且各功率部件与单个中央的控制单元通信连接。所述多个变压器的有载分接开关组合成第一切换设备组。所述多个变压器的第一双向换向器组合成第二切换设备组。所述多个变压器的第二双向换向器组合成第三切换设备组。可为每个电机分配一个自己的功率部件。一个功率部件也可驱动所有电机。
控制单元和/或功率单元包括存储器。在存储器中,可储存切换设备的确定的开关状态或位置,该开关状态或位置例如与用于驱动轴的位置的值相配。
附图说明
现在,根据附图通过实施例详细解释本发明及其优点,而不会由此将本发明限制在所示出的实施例上。在图中的尺寸比例不是始终相应于实际的尺寸比例,因为简化了一些形状,并且为了更好地说明,以相对于其它元件更大的方式示出了其它的形状。
在此,示出:
图1示出了根据本发明的实施方式的用于在变压器中的至少一个切换设备的驱动系统;
图2示出了根据本发明的另一实施方式的用于在变压器中的至少一个切换设备的驱动系统的另一实施方式;
图3示出了用于在变压器中的至少一个切换设备的驱动系统的再另一实施方式;
图4示出了用于多个变压器的驱动系统的实施方式;以及
图5示出了用于借助于根据本发明的驱动系统执行在变压器中的至少一个切换设备的切换的方法流程。
具体实施方式
为本发明的相同的或功能相同的元件使用相同的附图标记。此外,出于可见性原因,在单个图中仅仅示出对于描述相应的附图所需的附图标记。
图1示出了用于传输能量的变压器20。所述变压器具有构造成有载分接开关的第一切换设备17和构造成双向换向器的第二切换设备18。有载分接开关17借助于第一电机12被操纵。第一电机12具有与有载分接开关17连接的驱动轴16。此外,为第一电机12配设第一反馈系统6,通过所述第一反馈系统可确定有载分接开关17的状态,确切地说分接状态。双向换向器18通过第二电机13被操纵。第二电机13也通过驱动轴16与双向换向器18连接。第二电机13自己的反馈系统7能实现确定双向换向器18的状态,确切地说分接状态。控制单元10与第一电机12和第二电机13连接并且由此也与有载分接开关17和双向换向器18的反馈系统6、7连接。控制单元10接收用于操纵有载分接开关17和双向换向器18的信号。此外,在控制单元10中,评估并汇总相应的反馈系统6、7的不同值。控制单元10,电机12、13和反馈系统6、7形成用于变压器20的有载分接开关17和双向换向器18的驱动系统3。
根据本发明的控制装置2包括在运行期间获得切换信号的控制单元10。如果例如电网中的电压下降,则必须例如通过操纵变压器20的有载分接开关17来调整电压。通过使用双向换向器18与(未示出的)变压器20的绕组的相应接线,增大了变压器20的调节范围或工作范围。在获得必须改变电压的信号之后,首先确定,必须操纵有载分接开关17还是双向换向器18,还是先后操纵这两者。在确定必须操纵有载分接开关17之后,检查在双向换向器18和有载分接开关17之间定义的闭锁条件。例如,当刚好操纵双向换向器18时,不允许操纵有载分接开关17。如此执行检查,即,双向换向器18的第二电机13的第二反馈系统7将当前状况报告给控制单元10或将参数传输给控制单元10。此时,通过第二反馈系统7确定并传输双向换向器18的位置或状态。此外,第二反馈系统7报告,双向换向器18当前是否被操纵。如果获得的参数满足闭锁条件,则操纵有载分接开关17。如果不满足闭锁条件,则不操纵有载分接开关17。备选地,可等到满足了闭锁条件,即双向换向器18在确定的位置中或者不再运动时,才接通或操纵有载分接开关17。
控制装置2包括具有存储器5的控制单元10和至少一个具有存储器5的功率部件11。在存储器5中,可储存例如有载分接开关17和双向换向器18的开关状态的对应关系。同样地,在存储器5中可储存用于一些驱动轴16的位置的值。
图2示出了用于三个相同的有载分接开关17的以上描述的驱动系统3,所述三个有载分接开关都与这一个变压器20相配。在此,每个有载分接开关17也具有自己的第一电机12和自己的第一反馈系统6。在获得切换信号之后,首先确定,应操纵所述三个有载分接开关17中的哪一个。也可设想的是,选择用于操纵各有载分接开关17的顺序。在此,也检查闭锁条件。这根据相应的第一反馈系统6的传输的参数来实现。此时也检查,未被操纵的有载分接开关17处于哪个位置中,或者其是否刚好被操纵。如果获得的参数满足闭锁条件,则可操纵所选择的有载分接开关17。
图3示出了所描述的驱动系统3的另一实施方式。在这种情况中,设有一个有载分接开关17和两个作为第二切换设备18的双向换向器18。所述有载分接开关17和所述两个双向换向器18分别被自己的第一电机12和自己的第二电机13操纵。为每个所述电机12和13分别分配第一反馈系统6或第二反馈系统7。在此,也通过调取反馈系统6或7的参数,在控制单元10中检查不同的闭锁条件。因此,在该实施方案中,仅仅当第一双向换向器18处于安全位置中并且有载分接开关17处于中间状态(未示出)中时,才可能操纵第二双向换向器18。作为安全位置,定义双向换向器18的确定的第一状态或第二状态。
图4示出了所描述的驱动系统3的另一实施方式。在此,示出了三个变压器20。此处描述的实施方式涉及具有纵向和横向调节的移相器。每个变压器20均具有一个有载分接开关17(第一切换设备)和两个双向换向器18(第二切换设备)。变压器20的配置相应于图3中的实施方式的配置。在获得切换信号之后首先检查,必须操纵各有载分接开关17和/或各双向换向器18中的哪一个。为此,可形成切换设备组30、40、50。因此,第一切换设备组30由在相应的变压器20中的有载分接开关17组成。第二切换设备组40是第一双向换向器18。第三切换设备组50是相应的第二双向换向器18。于是,在操纵之前检查,确定的切换设备组30、40、50是否满足闭锁条件。在此,例如检查,每个单个第一双向换向器18处于哪个位置中并且它们之一是否运动。根据相应的反馈系统6和7的参数对闭锁条件进行检查。闭锁条件之一是,仅仅当第一切换设备组30的有载分接开关17处于所谓的中间状态(未示出)中时,才能操纵切换设备组40、50之一。分配给每个变压器20的每个驱动系统3的功率部件11通过总线19与中央的且单个的控制单元10连接。借助于中央的控制单元10,为所述三个变压器20中的每一个变压器协调并控制对相应的有载分接开关17或双向换向器18的操纵。如在图1至图3中示出的那样,功率部件11作用到分别与有载分接开关17和双向换向器18相配的电机12和13上,确切地说操纵所述电机。
图5示出了根据本发明的方法流程。在此,控制装置2获得用于操纵有载分接开关17和/或双向换向器18的切换信号。切换信号例如可通过在维护工作时的手动输入产生。备选地,例如在变压器20上的电压下降或升高时,也可通过用于电压调节的装置给出切换信号。在接收切换信号之后,控制单元10调取至少一个参数。在图1中的示例中,被调取的参数为第一电机12的从属的反馈系统6确定的双向换向器18、即第二切换设备18的位置。在控制单元10中,在存储器5中储存有至少一个闭锁条件,所述至少一个闭锁条件可能被所述至少一个参数满足或者不满足。如果在检查闭锁条件时满足闭锁条件,则借助于与有载分接开关相配的第一电机12切换有载分接开关17。如果在检查时不满足闭锁条件,例如可停止操纵有载分接开关17;因此,也不执行切换。此外,可产生故障报告。然而,当涉及紧急情况时,尽管不满足闭锁条件仍可执行接通。于是,控制单元10可等待直至参数满足闭锁条件并且随后执行切换。备选地,在开始之前就已经停止切换。从图1中的示例出发,在操纵有载分接开关17之前,首先检查,双向换向器18处于哪个状态(位置)中和/或双向换向器是否刚好运动,即,刚好被操纵。根据在该实例中的闭锁条件,当双向换向器18刚好被操纵或者例如在不合适的/不允许的状态(位置)中时,不允许操纵有载分接开关17。对于检查闭锁条件所需的参数由双向换向器18的第二电机13的第二反馈系统17给出。在此,反馈系统6或7例如构造成多转编码器,所述多转编码器直接或间接地与布置在第二电机13和双向换向器18之间的驱动轴16连接。于是,多转编码器根据驱动轴16的位置确定所述参数、例如双向换向器18的位置。有载分接开关17的第一反馈系统6相似地设计。
根据驱动系统3的设计方案,可将不同参数与不同闭锁条件组合。因此,如在图3中的实施方式中那样,在操纵有载分接开关17之前检查那两个双向换向器18的位置(状态)。备选地,在操纵第二双向换向器18之前,检查闭锁条件,即,检查有载分接开关17和第一双向换向器18的参数。在此,也通过构造成多转编码器的相应的反馈系统6和7调取所述参数。
待调取的参数可以任意的方式确定或为任意形式。所述参数可从在相应的有载分接开关17和相应的双向换向器18的电机12和13上的反馈系统6和7中确定,所述有载分接开关和双向换向器可为变压器20的简单的安全开关或者甚至为顾客特定的释放按钮。此外,反馈系统6和7可为控制单元10的一部分,所述控制单元对接通计数或者停下时间并且由此提供用于闭锁条件的待调取的参数。
反馈系统6和7直接或间接与驱动轴16连接,所述驱动轴分别布置在相应的电机12与有载分接开关17之间和在相应的电机13与双向换向器18之间。由驱动轴16的位置来确定用于有载分接开关17和双向换向器18的参数,例如分接状态、运动等。
闭锁条件定义了必须满足哪种状态使得切换不被“闭锁”、即锁止。该条件与如下参数相关,所述参数通过有载分接开关17或双向换向器18的状态或位置、当前状况或运动状态来形成或定义。
闭锁条件可使用一个或任意多个反馈系统6、7的一个或多个参数。
所述参数例如包括:有载分接开关17或双向换向器18的运动状态,有载分接开关17或双向换向器18的位置或状态,有载分接开关17或双向换向器18的位置范围或状态范围,温度,客户特定的切换信号,安全装置和类似物。
附图标记列表
2 控制装置
3 驱动系统
5 存储器
6 第一反馈系统
7 第二反馈系统
10 控制单元
11 功率部件
12 第一电机
13 第二电机
16 驱动轴
17 有载分接开关,第一切换设备
18 双向换向器,第二切换设备
19 总线
20 变压器
30 第一切换设备组
40 第二切换设备组
50 第三切换设备组
Claims (20)
1.一种用于执行至少一个运行设备(20)的切换设备(17、18)的切换的方法,其特征在于以下步骤:
-控制单元(10)接收切换信号,
-借助于控制单元(10)基于所述切换信号选择至少一个切换设备(17、18)用于切换;
-根据至少一个参数检查用于所选择的切换设备(17、18)的闭锁条件;并且
-当满足相应的闭锁条件时,借助于所选择的所述至少一个切换设备(17、18)借助于所述切换设备(17、18)的电机(12、13)来执行所述切换。
2.如权利要求1所述的方法,其中,在控制单元(10)中评估用于所选择的切换设备(17、18)的多个参数,以便根据相应的闭锁条件符合需要地操控所选择的切换设备(17、18)。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过控制单元(10)从反馈系统(6、7)中调取所述参数,所述反馈系统与第一切换设备(17)的第一电机相配和/或与至少第二切换设备(18)的第二电机(13)相配。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述反馈系统(6、7)与用于第一电机(12)的驱动轴(16)相配或与用于第二电机(12)的驱动轴(16)相配。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,由控制单元(10)操控与运行设备(20)相配的功率部件(11)以操纵切换设备(17、18),并且所述功率部件(11)根据获得的闭锁条件利用第一电机(12)通过驱动轴(16)操纵第一切换设备(17)。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,设置三个运行设备(20),并且为所述三个运行设备(20)中的每一个运行设备配设一个功率部件(11),并且由中央的控制单元(10)操控各功率部件(11),其中,所述三个运行设备(20)的第一切换设备(17)组合成第一切换设备组(30),所述三个运行设备(20)的至少两个第二切换设备(18)组合成第二切换设备组(40)和第三切换设备组(50)。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述运行设备(20)是变压器(20),其中,第一切换设备是有载分接开关(17)并且第二切换设备是双向换向器(18)。
8.如权利要求7所述的方法,其中,为所述变压器(20)配设三个有载分接开关(17)作为第一切换设备,其中,为了执行所述切换,由控制单元(10)操控与变压器(20)相配的功率部件(11)以操纵所述三个有载分接开关(17)之一,并且所述功率部件(11)根据所述切换的执行通过驱动轴(16)操纵每个有载分接开关(17)的第一电机(12)。
9.如权利要求7所述的方法,其中,为所述变压器(20)分配一个有载分接开关(17)作为第一切换设备并且分配各一个双向换向器(18)作为第二切换设备和第三切换设备,其中,为了执行所述切换,由控制单元(10)操控与变压器(20)相配的功率部件(11)以操纵有载分接开关(17)和两个双向换向器(18)中的至少一个双向换向器,并且功率部件(11)根据所述切换的执行来操纵通过驱动轴(16)与有载分接开关(17)连接的第一电机(12)和通过驱动轴(16)与所述两个双向换向器(18)中的任一个双向换向器连接的第二电机(13)。
10.如权利要求7至9中任一项所述的方法,其中,用于所述至少一个有载分接开关(17)的切换和/或用于所述至少一个双向换向器(18)的切换的通过反馈系统(6、7)获得的参数是相应的有载分接开关(17)和相应的双向换向器(19)的状态或位置。
11.如权利要求10所述的方法,其中,对于所述切换所需的有载分接开关(17)和双向换向器(18)的反馈系统(6、7)的所获得的参数表明:有载分接开关(17)和/或双向换向器(18)是否刚好被操纵。
12.一种用于运行设备(20)的至少一个切换设备(17、18)的驱动系统(3),其特征在于,所述驱动系统包括:
-第一电机(12),所述第一电机通过驱动轴(16)与运行设备的第一切换设备(17)机械联接;
-控制单元(10),所述控制单元与功率部件(11)通信连接以便利用第一电机(12)操纵第一切换设备(17),其中,至少一个所获得的且在控制单元(10)中被评估的参数满足相应的闭锁条件。
13.如权利要求12所述的驱动系统,其中,所述驱动系统设置用于运行设备(20)的两个切换设备(17、18),所述驱动系统包括:
-至少一个第二切换设备(17、18);
-第二电机(13),所述第二电机通过驱动轴(16)与第二切换设备(18)机械联接;
-控制单元(10)与功率部件(11)通信连接以便利用第二电机(13)操纵第二切换设备(18),其中,至少一个所获得的且在控制单元(10)中被评估的参数满足相应的闭锁条件。
14.如权利要求12或13所述的驱动系统,其中,为每个第一电机(12)和每个第二电机(13)分别配设一个反馈系统(6、7),以便获得所述至少一个第一切换设备(17)的至少一个参数和所述至少一个第二切换设备(18)的至少一个参数。
15.如权利要求14所述的驱动系统,其中,所述反馈系统(6、7)与用于第一电机(12)的驱动轴(16)相配或与用于第二电机(12)的驱动轴(16)相配。
16.如权利要求12至15中任一项所述的驱动系统,其中,设有三个运行设备(20),所述三个运行设备具有各一个驱动系统,并且为每个驱动系统分配功率单元(11),并且各功率单元(11)通过各一根总线(19)与中央的控制单元(10)连接,其中,驱动系统的第一切换设备(17)组合成第一切换设备组(30),驱动系统的至少两个第二切换设备(18)组合成第二切换设备组(40)或第三切换设备组(50)。
17.如权利要求12所述的驱动系统(3),其中,所述运行设备是变压器(20),所述第一切换设备(17)是有载分接开关,并且所述第二切换设备是双向换向器。
18.如权利要求17所述的驱动系统(3),其中,为所述变压器(20)配设三个有载分接开关(17)。
19.如权利要求17所述的驱动系统(3),其中,为所述变压器(20)配设单个有载分接开关(17)和两个双向换向器(18)。
20.如权利要求12至19中任一项所述的驱动系统(3),其中,所述控制单元(10)和/或所述功率单元(11)包括存储器(5)。
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