CN114069403A - 电力供给系统以及停电用配电盘 - Google Patents

Abstract

提供一种能够通过简单的操作在停电时利用室内配线从发电机将电力供给到电负载的电力供给系统以及停电用配电盘。电力供给系统(10)在商用电源(11)停电时，从发电装置(12)对电负载(13)供给电力。进而，电力供给系统(10)在未发生停电的情况下，经由铺设在屋内(14)的室内配线(15)，商用电源(11)经由输出部(16)供给到电负载(13)。另外，输出部(16)具有第一输出部(16)和第二输出部(16)。进而，在电力供给系统(10)中，在发生了停电时，发电装置(12)与第一输出部(16)连接，经由室内配线(15)以及第二输出部(16)，电力供给到电负载(13)。

Description

电力供给系统以及停电用配电盘

技术领域

本发明涉及电力供给系统以及停电用配电盘，特别涉及在停电时能够利用室内配线从发电机将电力供给到电负载的电力供给系统以及停电用配电盘。

背景技术

当因灾害等而导致从商用电源向屋内的电力的供给中断时，配置在屋内的空调、照明等电负载停止动作。

鉴于相关的状况，开发了在商用电源停电时向屋内供电的电力供给装置。该电力供给装置例如是配置在屋外的发电机、电池或带发电功能的车辆，如果商用电源停电，则代替商用电源，对室内配线供给电力。相关的电力供给装置例如记载在以下的专利文献1等中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-123749号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述的电力供给装置中，从使用者的便利性等观点出发，存在改善的余地。

具体而言，背景技术的电力供给装置大多配置在屋外。在相关的情况下，在发生了商用电源的停电的情况下，用户必须暂时走出屋外起动电力供给装置，进行将电力系统从商用电源切换为电力供给装置的作业。另外，在商用电源恢复了供电的情况下，需要用户进行其相反的操作。相关的作业对用户来说存在繁杂的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够通过简单的操作在停电时利用室内配线从发电机将电力供给到电负载的电力供给系统以及停电用配电盘。

用于解决问题的方案

本发明的电力供给系统的特征在于，是在商用电源停电时从发电装置对电负载供给电力的电力供给系统，在未发生所述停电的情况下，经由铺设在屋内的室内配线，来自所述商用电源的电力经由输出部供给到所述电负载，所述输出部具有第一输出部和第二输出部，在发生了所述停电时，所述发电装置与所述第一输出部连接，经由所述室内配线以及所述第二输出部，来自所述发电装置的电力供给到所述电负载。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，是安装在商用电源和输出部之间的停电用配电盘，具备多个第一切换部、多个第二切换部和多个第三切换部，多个所述第一切换部分别具有第一端子以及第二端子，多个所述第二切换部分别具有第三端子以及第四端子，多个所述第三切换部分别具有第五端子以及第六端子，所述第一切换部的所述第一端子与所述商用电源侧连接，并且所述第一切换部的所述第二端子与所述第二切换部的所述第三端子连接，所述第二切换部的所述第四端子与所述输出部连接，所述第三切换部的所述第五端子与将所述第一切换部的所述第二端子和所述第二切换部的所述第三端子连接的连接线连接，所述第三切换部的所述第六端子彼此相互连接，在电力从所述商用电源供给到所述输出部时，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态，在所述商用电源停电的情况下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，能够采用所述商用电源停电且发电装置停止的第一状态、所述商用电源停电且所述发电装置发电的第二状态、所述商用电源恢复供电且所述发电装置发电的第三状态、所述商用电源恢复供电且所述发电装置停止的第四状态，在所述第一状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为断开状态，所述第三切换部为断开状态，在所述第二状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，在所述第三状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，在所述第四状态下，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，对电负载设定优先顺位，在发生了所述停电时，对所述优先顺位高的所述电负载从所述发电装置供给电力，对所述优先顺位低的所述电负载不供给电力。

发明效果

本发明的电力供给系统的特征在于，是在商用电源停电时从发电装置对电负载供给电力的电力供给系统，在未发生所述停电的情况下，经由铺设在屋内的室内配线，来自所述商用电源的电力经由输出部供给到所述电负载，所述输出部具有第一输出部和第二输出部，在发生了所述停电时，所述发电装置与所述第一输出部连接，经由所述室内配线以及所述第二输出部，来自所述发电装置的电力供给到所述电负载。根据本发明的电力供给系统，在发生了停电时，将发电装置与某个输出部连接，经由该输出部以及室内配线，经由其他输出部将电力供给到电负载，从而在灾害时等不需要在屋外设置发电机。进而，在紧急时，从某一个输出部经由已设的室内配线将紧急用电力供给到其他输出部，因此不需要将紧急用配线向屋内牵拉。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，是安装在商用电源和输出部之间的停电用配电盘，具备多个第一切换部、多个第二切换部和多个第三切换部，多个所述第一切换部分别具有第一端子以及第二端子，多个所述第二切换部分别具有第三端子以及第四端子，多个所述第三切换部分别具有第五端子以及第六端子，所述第一切换部的所述第一端子与所述商用电源侧连接，并且所述第一切换部的所述第二端子与所述第二切换部的所述第三端子连接，所述第二切换部的所述第四端子与所述输出部连接，所述第三切换部的所述第五端子与将所述第一切换部的所述第二端子和所述第二切换部的所述第三端子连接的连接线连接，所述第三切换部的所述第六端子彼此相互连接，在电力从所述商用电源供给到所述输出部时，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态，在所述商用电源停电的情况下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态。根据本发明的停电用配电盘，具有第一切换部、第二切换部以及第三切换部，在来自商用电源的电力供给中断的停电状态的情况下，经由第三切换部，从某一个输出部将紧急用电力供给到其他输出部。因此，没有必要在屋外配设紧急用电力，进而，也没有必要在屋内铺设紧急用配线，能够以简单的结构确保紧急用电力。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，能够采用所述商用电源停电且发电装置停止的第一状态、所述商用电源停电且所述发电装置发电的第二状态、所述商用电源恢复供电且所述发电装置发电的第三状态、所述商用电源恢复供电且所述发电装置停止的第四状态，在所述第一状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为断开状态，所述第三切换部为断开状态，在所述第二状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，在所述第三状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，在所述第四状态下，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态。根据本发明的停电用配电盘，根据第一状态至第二状态的各状态，将第一切换部、第二切换部以及第三切换部设为连接状态或断开状态，由此，在停电时能够经由输出部以及屋内配线对电负载良好地供给电力。

另外，本发明的停电用配电盘的特征在于，对电负载设定优先顺位，在发生了所述停电时，对所述优先顺位高的所述电负载从所述发电装置供给电力，对所述优先顺位低的所述电负载不供给电力。根据本发明的停电用配电盘，对优先顺位高的电负载从发电装置供给电力，对优先顺位低的电负载不供给所述电力，从而能够有效地利用有限的停电时电力。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电力供给系统的示意图。

图2是示出本发明实施方式的电力供给系统以及停电用配电盘的图，示出停电用配电盘等的电路结构，是示出停电时且发电装置停止时的停电用配电盘的动作的电路图。

图3是示出本发明实施方式的电力供给系统以及停电用配电盘的图，是示出停电时且发电装置发电时的停电用配电盘的动作的电路图。

图4是示出本发明实施方式的电力供给系统以及停电用配电盘的图，是示出恢复供电且发电装置发电时的停电用配电盘的动作的电路图。

图5是示出本发明实施方式的电力供给系统以及停电用配电盘的图，是示出恢复供电且发电装置停止时的停电用配电盘的动作的电路图。

附图标记说明

10电力供给系统

11商用电源

12发电装置

13电负载

131电负载

132电负载

14屋内

15室内配线

16输出部

161输出部

162输出部

163输出部

19停电用配电盘

20第一切换单元

201第一切换部

202第一切换部

203第一切换部

21第二切换单元

211第二切换部

212第二切换部

213第二切换部

22第三切换单元

221第三切换部

222第三切换部

223第三切换部

231第一端子

232第一端子

233第一端子

241第二端子

242第二端子

243第二端子

251第三端子

252第三端子

253第三端子

261第四端子

262第四端子

263第四端子

271第五端子

272第五端子

273第五端子

281第六端子

282第六端子

283第六端子

29电线

30住宅

31配电盘

32运算控制部

33主断路器

341断路器

342断路器

343断路器

37连接线

38连接线

39连接线

40连接线

41连接线

42连接线

43连接线

V1电压

V2电压

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。另外，在以下的说明中，对于相同的部件原则上标注相同的附图标记，省略重复的说明。

图1是示出电力供给系统10的示意图。

电力供给系统10在商用电源11停电时，从发电装置12对电负载13供给电力。在此，示出了电力供给系统10被应用于住宅30的屋内14的内部的情况。作为电负载13，是与屋内的插座连接的负载、或者与配置在屋外的防水插座连接的负载。另外，电负载13可以配置在屋内，也可以配置在屋外。

在电力供给系统10中，在未发生停电的情况下，商用电源11经由电线29、配电盘31、室内配线15、停电用配电盘19以及作为插座的输出部16，供给到电负载13。

另一方面，在发生了停电时，基于后述的运算控制部32的指示，电力供给系统10将由发电装置12发电的电力经由输出部16、室内配线15、停电用配电盘19、室内配线15以及输出部16供给到电负载13。

作为电负载13，可以采用在住宅30的内部使用的家电产品，例如照明、空调、烹调器具等。

参照图2至图5，对电力供给系统10的结构以及动作具体地进行说明。

电力供给系统10以及停电用配电盘19能够采用以下四种状态。即，能够采用商用电源11停电且发电装置12停止的第一状态、商用电源11停电且电力从发电装置12供给到输出部16的第二状态、商用电源11恢复供电且发电装置12发电的第三状态、商用电源11恢复供电且发电装置12停止的第四状态。

图2示出第一状态，图3示出第二状态，图4示出第三状态，图5示出第四状态。在图2至图5中，电流的流动用单点划线示出。

图2示出停电用配电盘19等的电路结构。进而，参照图2，对停电时且发电装置12停止的第一状态进行说明。在以下的说明中，在从商用电源11到电负载131等的电流的流动中，有时也将接近商用电源11的一侧称为上游侧，将远离商用电源11的一侧称为下游侧。

首先，对电力供给系统10的电路结构进行说明。电力供给系统10具有配电盘31、停电用配电盘19、发电装置12、连接这些各设备的配线等。

商用电源11是从屋外供给的交流电力，其电压V1例如是100V。

配电盘31是用于对从商用电源11供给的电力进行配电的设备，具有主断路器33、断路器341、断路器342以及断路器343。配电盘31是一般设置在屋内的配电盘。

主断路器33在配电盘31的内部配置在连接线的上游侧。通过主断路器33成为连接状态，能够对电力供给系统10整体供给商用电源11，如果主断路器33成为断开状态，则停止对电力供给系统10整体的商用电源11的供给。

主断路器33的下游部分的连接线分支为三个，在各个连接线上安装有断路器341、断路器342以及断路器343。通过断路器341、断路器342以及断路器343成为连接状态，电流在分别安装的连接线的下游侧流动。通过断路器341、断路器342以及断路器343成为断开状态，电流不在分别安装的连接线的下游侧流动。在此，虽然例示了三个断路器341、断路器342以及断路器343，但实际上还配设有更多的断路器。

停电用配电盘19具有第一切换单元20、第二切换单元21、第三切换单元22和运算控制部32。如后所述，在电力供给系统10中，通过具备停电用配电盘19，能够在停电时从输出部163将电力供给到输出部161以及输出部162。在此，作为后述的第一切换部201等，可以采用机械式地进行切换的继电器或电气地进行切换的晶体管等半导体元件。

第一切换单元20具有第一切换部201、第一切换部202以及第一切换部203。如后所述，第一切换单元20在停电时成为断开状态，由此防止发电装置12发电的电流流入到配电盘31侧。

第一切换部201具有第一端子231以及第二端子241。第一端子231与断路器341连接。第二端子241经由连接线38与后述的第二切换部211的第三端子251连接。

第一切换部202具有第一端子232以及第二端子242。第二端子242与断路器342连接。第二端子242经由连接线39与后述的第二切换部212的第三端子252连接。

第一切换部203具有第一端子233以及第二端子243。第二端子243与断路器343连接。第二端子243经由连接线40与后述的第二切换部213的第三端子253连接。

第二切换单元21具有第二切换部211、第二切换部212以及第二切换部213。如后所述，第二切换单元21在停电且发电装置12不发电的情况下，成为断开状态。

第二切换部211具有第三端子251以及第四端子261。第三端子251经由连接线38与第一切换部201的第二端子241连接。第四端子261与输出部161连接。

第二切换部212具有第三端子252以及第四端子262。第三端子252经由连接线39与第一切换部202的第二端子242连接。第四端子262与输出部162连接。

第二切换部213具有第三端子253以及第四端子263。第三端子253经由连接线40与第一切换部203的第二端子243连接。第四端子263与输出部163连接。在此，例如，输出部161以及输出部162是第一输出部，输出部163是第二输出部。

第三切换单元22具有第三切换部221、第三切换部222以及第三切换部223。第三切换单元22在从发电装置12对电负载131以及电负载132供电时成为连接状态。另外，第三切换单元22在进行来自商用电源11的供电时成为断开状态。在此，例如，电负载131是第一负载，电负载132是第二负载。

第三切换部221具有第五端子271和第六端子281。第五端子271经由连接线41与连接线38连接。第六端子281经由连接线37与第三切换部222的第六端子282以及第三切换部223的第六端子283连接。

第三切换部222具有第五端子272和第六端子282。第五端子272经由连接线42与连接线39连接。第六端子282经由连接线37与第三切换部221的第六端子281以及第三切换部223的第六端子283连接。

第三切换部223具有第五端子273和第六端子283。第五端子273经由连接线43与连接线40连接。第六端子283经由连接线37与第三切换部222的第六端子281以及第三切换部223的第六端子282连接。

输出部161与第三切换部221的第四端子261连接。输出部162与第二切换部212的第四端子262连接。输出部163与第二切换部213的第四端子263连接。在以下的说明中，输出部161、输出部162以及输出部163有时也统称为输出部16。

在此，电负载131与输出部161连接，电负载132与输出部162连接，发电装置12与输出部163连接。在以下的说明中，电负载131以及电负载132有时也统称为电负载13。

运算控制部32例如是由CPU构成的运算元件，控制构成停电用配电盘19的各部的动作。另外，运算控制部32始终监视商用电源11的电压V1、连接线41、连接线42以及连接线43的电压V2。运算控制部32基于监视的电压V1以及电压V2，进行第一切换单元20、第二切换单元21以及第二切换单元21的断开状态或连接状态的控制、以及发电装置12的运转控制。

以上是停电用配电盘19的电路结构的说明。

在第一状态的情况下，商用电源11为停电时且发电装置12停止，电力不从商用电源11供给到电负载131以及电负载132。另外，由于发电装置12为停止状态，因此电力不从发电装置12供给到电负载131以及电负载132。

因此，基于运算控制部32的指示，第一切换单元20、第二切换单元21以及第三切换单元22全部为断开状态。

图3是示出商用电源11为停电时且发电装置12发电的第二状态的停电用配电盘19的动作的电路图。在由于灾害等的影响，从商用电源11向电力供给系统10的供电中断的情况下，运算控制部32将电力供给系统10设为第二状态。运算控制部32基于电压V1为零或极低，将停电用配电盘19设为第二状态。

在第二状态下，运算控制部32将第一切换单元20设为断开状态，将第二切换单元21设为导通状态，将第三切换单元22设为导通状态。另外，运算控制部32基于电压V1为零或极低，启动发电装置12并开始发电。

在此，发电装置12可以始终与输出部163连接，也可以在商用电源11停电时用户将发电装置12与输出部163连接。进而，发电装置12的启动也可以由用户进行。

在第二状态下，发电装置12例如发电100V的交流电力。发电的电力经由输出部163、第二切换部213、连接线40以及连接线43到达第三切换部223。

供给到第三切换部223的电流经由连接线37流入到第三切换部221以及第三切换单元22。

流入到第三切换部221的电流经由连接线41、连接线38、第二切换部211以及输出部161，供给到电负载131。

流入到第三切换部222的电流经由连接线42、连接线39、第二切换部212以及输出部162，供给到电负载132。

在此，第一切换单元20为断开状态，因此发电装置12发电的电力不供给到配电盘31侧。

这样，在商用电源11停电的情况下，能够从发电装置12将电力供给到电负载131以及电负载132。由此，即使在停电时，用户也能够利用电负载131以及电负载132。

另外，通过将发电装置12的插头插入作为插座的输出部163的简单的作业，能够将发电装置12与电力供给系统10连接。由此，不需要用于将发电装置12与电力供应系统10连接的专用的连接器具。另外，输出部163是配设在屋内的插座，用户不需要为了将发电装置12与电力供给系统10连接而走出到屋外。

在此，对电负载13设定优先顺位，在发生了停电时，基于运算控制部32的指示，对优先顺位高的电负载13从发电装置12供给电力，对优先顺位低的电负载13不供给电力。

例如，假设电负载131是照明器具，电负载132是干燥器，电负载131的优先级比电负载132高。这样的情况下，运算控制部32例如将第三切换部221设为导通状态，另一方面，将第三切换部222设为断开状态，将电力供给到电负载131，另一方面，不将电力供给到电负载132。由此，通过将电力供给到作为照明器具的电负载131，在停电时用户能够在屋内安全地活动。另外，通过不将电力供给到作为干燥器的电负载132，能够有效地利用发电装置12的有限的输出。

图4是示出恢复供电时且发电装置12发电的第三状态的停电用配电盘19的动作的电路图。该状态是刚恢复供电后的规定时间内的状态。

第三状态中的第一切换单元20、第二切换单元21以及第三切换单元22的导通断开状况与前述的第二状态相同。即，基于运算控制部32的指示，第一切换单元20为断开状态，第二切换单元21为导通状态，第三切换单元22为导通状态。由此，与第二状态相同，能够将发电装置12发电的电力经由第三切换单元22以及第二切换单元21供给到电负载131以及电负载132。

这样，在刚恢复供电后的规定时间内，例如直到发电装置12停止为止，不进行从商用电源11向电力供给系统10的供电，将发电装置12发电的电力供给到电负载13，由此能够防止过度的电力从商用电源11以及发电装置12双方供给到电负载13。在此，运算控制部32在电压V1例如为100V左右、且电压V2(连接线41、连接线42或者连接线43电压)例如为100V左右的情况下，也能够设定为停止发电装置12。

图5是示出恢复供电时且发电装置12停止的第四状态的停电用配电盘19的动作的电路图。

在第四状态下，运算控制部32将第一切换单元20设为导通状态，将第二切换单元21设为导通状态，将第三切换单元22设为断开状态。进而，运算控制部32使发电装置12停止。运算控制部32在电压V1达到100V左右后经过了规定时间后，将停电用配电盘19的状态从第三状态设为第四状态。

具体而言，在第四状态下，从商用电源11供给的电力的一部分经由主断路器33、断路器341、第一切换部201、连接线38、第二切换部211以及输出部161，供给到电负载131。另外，从商用电源11供给的电力的另一部分经由主断路器33、断路器342、第一切换部202、连接线39、第二切换部212以及输出部162，供给到电负载132。

进而，也可以将发电装置12的插头从输出端163卸下，将另一电负载13插入到输出部163。该情况下，电力经由主断路器33、断路器343、第一切换部203、连接线40、第二切换部213以及输出部163，供给到在此未图示的电负载13。

以上是电力供给系统10以及停电用配电盘19的电路结构以及动作的说明。

通过前述的本实施方式，能够起到如下的主要效果。

根据本实施方式的电力供给系统10，在发生了停电时，将发电装置12与某个输出部16连接，经由该输出部16以及室内配线15，经由其他输出部16将电力供给到电负载13，从而在灾害时等不需要在屋外设置发电机。进而，在紧急时，从某一个输出部16经由已设的室内配线15将紧急用电力供给到其他输出部16，因此不需要将紧急用配线向屋内14牵拉。

进而，在来自商用电源11的电力供给中断的停电状态的情况下，经由第三切换部22，从某一个输出部16将紧急用电力供给到其他输出部16。由此，通过各切换部的切换动作供给紧急用电力，因此没有必要在屋外配设紧急用电力，进而，也没有必要在屋内14铺设紧急用配线，能够以简单的结构确保紧急用电力。

进而，根据第一状态至第二状态的各状态，将第一切换单元20、第二切换单元21以及第三切换单元22设为连接状态或断开状态，由此，在停电时能够经由输出部16以及屋内配线15对电负载13良好地供给电力。

进而，对优先顺位高的电负载13从发电装置12供给电力，对优先顺位低的电负载13不供给电力，从而能够有效地利用有限的停电时电力。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于此，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。另外，前述的各方式能够相互地组合。

Claims (4)

1.一种电力供给系统，在商用电源停电时，从发电装置对电负载供给电力，其特征在于，

在未发生所述停电的情况下，经由铺设在屋内的室内配线，来自所述商用电源的电力经由输出部供给到所述电负载，

所述输出部具有第一输出部和第二输出部，

在发生了所述停电时，所述发电装置与所述第一输出部连接，经由所述室内配线以及所述第二输出部，来自所述发电装置的电力供给到所述电负载。

2.一种停电用配电盘，安装在商用电源和输出部之间，其特征在于

具备多个第一切换部、多个第二切换部和多个第三切换部，

多个所述第一切换部分别具有第一端子以及第二端子，

多个所述第二切换部分别具有第三端子以及第四端子，

多个所述第三切换部分别具有第五端子以及第六端子，

所述第一切换部的所述第一端子与所述商用电源侧连接，并且所述第一切换部的所述第二端子与所述第二切换部的所述第三端子连接，

所述第二切换部的所述第四端子与所述输出部连接，

所述第三切换部的所述第五端子与将所述第一切换部的所述第二端子和所述第二切换部的所述第三端子连接的连接线连接，

所述第三切换部的所述第六端子彼此相互连接，

在电力从所述商用电源供给到所述输出部时，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态，

在所述商用电源停电的情况下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态。

3.如权利要求2所述的停电用配电盘，其特征在于，能够采用所述商用电源停电且发电装置停止的第一状态、

所述商用电源停电且所述发电装置发电的第二状态、

所述商用电源恢复供电且所述发电装置发电的第三状态、

所述商用电源恢复供电且所述发电装置停止的第四状态，

在所述第一状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为断开状态，所述第三切换部为断开状态，

在所述第二状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，

在所述第三状态下，所述第一切换部为断开状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为连接状态，

在所述第四状态下，所述第一切换部为连接状态，所述第二切换部为连接状态，所述第三切换部为断开状态。

4.如权利要求3所述的停电用配电盘，其特征在于，对电负载设定优先顺位，

在发生了所述停电时，对所述优先顺位高的所述电负载从所述发电装置供给电力，对所述优先顺位低的所述电负载不供给电力。

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