CN115128369A - 三相交流电相序检测电路的电容选取方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三相交流电相序检测电路的电容选取方法及装置,其中方法包括:获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。本发明可以进行三相交流电相序检测电路的电容选取,确保设备工作电压满足长期工作要求,实现安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及三相交流电技术领域,尤其涉及三相交流电相序检测电路的电容选取方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
交流电力系统中有三根导线,分为ABC三相,正常情况下三相电压、电流对称,相位相差120°。但在系统出现故障时,ABC三相不再对称,为便于分析,可将电压、电流分解为正序、负序和零序三种分量。三个电动势的相序U-V-W-U叫正相序,若发电机的转子逆时针方向旋转,则三相电动势的相序便要相反,即为U-W-V-U,这种相序称为逆相序。三相电动机接入电源时都需要考虑相序问题。为便于日常用电,工厂、车间变电所,在三根配电母线上分别涂成黄、绿、红三种颜色,用以分别表示U、V、W三相。
三相交流电相序检测中采用1个电容器和2个白炽灯作为临时负载,采用星型接线法与现有电网连接。在判定三相电源相序时,若以接电容一相为A相,则B相电压比C相电压高,B相灯较亮,C相较暗(正序)。其中,电容选取的原则是电容电抗与电阻一致。但是,在实际工作和生活中白炽灯的电阻值只有10个左右的档位,电容器的容值也是不连续的,均无法任意选择,很难满足设备工作安全性和稳定性的要求。
因此,亟需一种可以克服上述问题的三相交流电相序检测电路的电容选取方案。
发明内容
本发明实施例提供一种三相交流电相序检测电路的电容选取方法,用以进行三相交流电相序检测电路的电容选取,确保设备工作电压满足长期工作要求,实现安全性和稳定性,该方法包括:
获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
本发明实施例提供一种三相交流电相序检测电路的电容选取装置,用以进行三相交流电相序检测电路的电容选取,确保设备工作电压满足长期工作要求,实现安全性和稳定性,该装置包括:
电压功率获得模块,用于获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
三相负载电压计算模块,用于设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
电抗比参数值验算模块,用于将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
电容值确定模块,用于根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
本发明实施例通过获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。本发明实施例对电抗比参数值进行设定,使得对应的三相负载电压不超过预设负载电压参数值,若三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值,从而确定出的三相交流电相序检测电路的电容值可以有效确保设备工作电压满足长期工作要求,在满足白炽灯亮度差别足够大的情况下,实现了人眼可以正常分辨的要求,保证了设备工作更加安全稳定的长期工作,产品适应性强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本发明实施例中三相交流电相序检测电路的电容选取方法示意图;
图2为本发明实施例中三相交流电相序检测电路接线示意图;
图3为本发明电抗比参数k与B相负载电压与C相负载电压的比值z的关系图;
图4为本发明三相负载电压与电抗比k的关系图。
图5为本发明具体实施例中三相交流电相序检测电路的电容选取流程图;
图6为本发明实施例中三相交流电相序检测电路的电容选取装置结构图;
图7是本发明实施例的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
为了进行三相交流电相序检测电路的电容选取,确保设备工作电压满足长期工作要求,实现安全性和稳定性,本发明实施例提供一种三相交流电相序检测电路的电容选取方法,如图1所示,该方法可以包括:
步骤101、获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
步骤102、设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
步骤103、将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
步骤104、根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
由图1所示可以得知,本发明实施例通过获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。本发明实施例对电抗比参数值进行设定,使得对应的三相负载电压不超过预设负载电压参数值,若三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值,从而确定出的三相交流电相序检测电路的电容值可以有效确保设备工作电压满足长期工作要求,在满足白炽灯亮度差别足够大的情况下,实现了人眼可以正常分辨的要求,保证了设备工作更加安全稳定的长期工作,产品适应性强。
图2为本发明实施例中三相交流电相序检测电路接线示意图。如图2所示,采用1个电容器和2个白炽灯作为临时负载,采用星型接线法与现有电网连接。
下面对每个步骤进行详细分析。
在步骤101中,获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率。
具体实施时,三相交流电相序检测电路的电源相电压为UAN1,可以选择2个相同功率的白炽灯P。
在步骤102~步骤103中,设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压。将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值。
在一个实施例中,所述三相负载电压包括:A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压;
将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值,包括:
分别将A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压与预设负载电压参数值进行比较;
若A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压其中至少一个超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压均不超过预设负载电压参数值。
在本实施例中,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,包括:
按如下公式根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算A相负载电压:
其中,UAN1为电源相电压,UAN2为A相负载电压,k为电抗比参数值;
按如下公式根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算B相负载电压:
其中,UAN1为电源相电压,UBN2为B相负载电压,k为电抗比参数值;
按如下公式根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算C相负载电压:
其中,UAN1为电源相电压,UCN2为C相负载电压,k为电抗比参数值。
具体实施时,首先建立了电源系统的向量关系,包括向量方向和幅值。其中,以A相电压向量为基准,电源系统的B相电压向量为:
其中,U′BN1为B相电压向量,U′AN1为A相电压向量,j为复频域的虚部。
电源系统的C相电压向量为:
其中,U′CN1为B相电压向量,U′AN1为A相电压向量。
负载中性点N2与电源中性点N1之间的电压向量为:
进而,计算负载电压向量如下:
A相负载两端承受的电压向量为:
B相负载两端承受的电压向量为:
C相负载两端承受的电压向量为:
然后,以A相电源电压为基准,分别推导等效的三相负载电压向量和幅值:
以A相电源电压向量幅值为基准,A相负载两端承受的电压幅值为:
以A相电电源压向量幅值为基准,B相负载两端承受的电压向量为:
以A相电源电压向量幅值为基准,B相负载两端承受的电压幅值为:
以A相电源电压向量幅值为基准,C相负载两端承受的电压向量为:
以A相电源电压向量幅值为基准,C相负载两端承受的电压幅值为:
在本实施例中,三相交流电相序检测电路的电容选取方法还包括:计算B相负载电压与C相负载电压的比值;根据计算的比值与预设阈值的比较结果,对选取的电抗比参数值进行验算。
具体实施时,计算B相负载电压幅值与C相负载电压幅值相比z,结果为:
图3为本发明电抗比参数k与B相负载电压与C相负载电压的比值z的关系图,B相负载电压幅值与C相负载电压幅值相比z,如果该值为1,表示白炽灯B的亮度与白炽灯C的亮度相同,没有任何差别。该值越大,表示白炽灯B的亮度与白炽灯C的亮度差别越大。图4为本发明三相负载电压与电抗比k的关系图。负载电压幅值比为1,表示承受电源系统额定电压,也是负载的额定电压。如果该值大于1,表示负载工作在过压状态下,当前的负载电流也超过了额定电流,因此不能长时间工作,需要间歇性停止工作,防止负载长期过压而损坏。通常所有负载都能够承受一段时间的过压,过压程度与过压时间相关,并且每个负载的特性都是不同的,但是需要根据具体负载的特性来复查,防止损坏负载。如果该值小于1,表示负载工作在欠压状态下,通常是安全的工作状态。图3~图4中,k为电抗比参数值,ω=2πf为电网角频率,π为圆周率,f为电网频率,单位为Hz;C为电容容值,单位为F;R为白炽灯等效额定电阻阻值,单位为Ω;z为B相负载与C相负载的电压幅值比;对于阻性负载“白炽灯”来说,满足其中,U为电网电压有效值,单位为V;P为白炽灯功率,单位为W。
在一个实施例中,预设负载电压参数值为1.6倍长期工作电压值。
在一个实施例中,三相交流电相序检测电路的电容选取方法还包括:根据电抗比参数值和电源相电压,计算三相负载电流;将三相负载电流与预设负载电流参数值进行比较,若所述三相负载电流超过预设负载电流参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电流,直至三相负载电流不超过预设负载电流参数值。
在步骤104中,根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
在一个实施例中,根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值,包括:
根据电源项电压和白炽灯功率,计算白炽灯等效额定电阻;
根据所述白炽灯等效额定电阻和电抗比参数值,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
在本实施例中,按如下公式根据所述白炽灯等效额定电阻和电抗比参数值,确定三相交流电相序检测电路的电容值:
其中,k为电抗比参数值,R为白炽灯等效额定电阻,ω=2πf为电网角频率,π为圆周率。
下面给出一个具体实施例,说明本发明实施例中三相交流电相序检测电路的电容选取的具体应用。如图5所示,在本具体实施例中按如下步骤进行三相交流电相序检测电路的电容选取:
1、电源相电压UAN1为220V交流;
2、确定电抗比参数值k为3;
3、选择2个220V额定电压的相同功率白炽灯,功率为P,假设为100W;
4、计算白炽灯等效额定电阻Rn为968Ω,额定电流In为0.45A;
8、重新选择电抗比k为1.2;
9、选择2个220V额定电压的相同功率白炽灯,功率为P,假设为50W;
10、计算白炽灯等效额定电阻Rn为958Ω,额定电流In为0.23A;
15、验算三相负载电流Iao、Ibo、Ico,并与负载电流参数比较,未超过长期工作值;
16、验算最终B相与C相电压比为3.49,白炽灯的亮度之比,是人眼能够观察到的,满足实际要求。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种三相交流电相序检测电路的电容选取装置,如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与三相交流电相序检测电路的电容选取方法相似,因此三相交流电相序检测电路的电容选取装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
图6为本发明实施例中三相交流电相序检测电路的电容选取装置的结构图,如图6所示,该三相交流电相序检测电路的电容选取装置包括:
电压功率获得模块601,用于获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
三相负载电压计算模块602,用于设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
电抗比参数值验算模块603,用于将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
电容值确定模块604,用于根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
基于前述发明构思,如图7所示,本发明实施例还提供一种计算机设备700,包括存储器710、处理器720及存储在存储器710上并可在处理器720上运行的计算机程序730,所述处理器720执行所述计算机程序730时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
基于前述发明构思,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述三相交流电相序检测电路的电容选取方法。
本发明实施例通过获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。本发明实施例对电抗比参数值进行设定,使得对应的三相负载电压不超过预设负载电压参数值,若三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值,从而确定出的三相交流电相序检测电路的电容值可以有效确保设备工作电压满足长期工作要求,在满足白炽灯亮度差别足够大的情况下,实现了人眼可以正常分辨的要求,保证了设备工作更加安全稳定的长期工作,产品适应性强。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,包括:
获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
2.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,所述三相负载电压包括:A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压;
将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值,包括:
分别将A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压与预设负载电压参数值进行比较;
若A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压其中至少一个超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至A相负载电压,B相负载电压和C相负载电压均不超过预设负载电压参数值。
4.如权利要求2所述的三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,还包括:
计算B相负载电压与C相负载电压的比值;
根据计算的比值与预设阈值的比较结果,对选取的电抗比参数值进行验算。
5.如权利要求1-4任一项所述的三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,所述预设负载电压参数值为1.6倍长期工作电压值。
6.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值,包括:
根据电源项电压和白炽灯功率,计算白炽灯等效额定电阻;
根据所述白炽灯等效额定电阻和电抗比参数值,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
8.如权利要求1所述的三相交流电相序检测电路的电容选取方法,其特征在于,还包括:
根据电抗比参数值和电源相电压,计算三相负载电流;
将三相负载电流与预设负载电流参数值进行比较,若所述三相负载电流超过预设负载电流参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电流,直至三相负载电流不超过预设负载电流参数值。
9.一种三相交流电相序检测电路的电容选取装置,其特征在于,包括:
电压功率获得模块,用于获得三相交流电相序检测电路的电源相电压和白炽灯功率;
三相负载电压计算模块,用于设定电抗比参数值,根据设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压;
电抗比参数值验算模块,用于将三相负载电压与预设负载电压参数值进行比较,若所述三相负载电压超过预设负载电压参数值,则重新设定电抗比参数值并根据重新设定的电抗比参数值和电源相电压计算三相负载电压,直至三相负载电压不超过预设负载电压参数值;
电容值确定模块,用于根据电抗比参数值,电源项电压和白炽灯功率,确定三相交流电相序检测电路的电容值。
10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一所述方法。
11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述方法。
12.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一所述方法。
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CN202210806547.5A Pending CN115128369A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 三相交流电相序检测电路的电容选取方法及装置 |
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CN (1) | CN115128369A (zh) |
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2022
- 2022-07-08 CN CN202210806547.5A patent/CN115128369A/zh active Pending
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