CN116722510A - 一种带有保护仓的电缆中间连接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆连接头防护技术领域，公开了一种带有保护仓的电缆中间连接头，其中，壳体单元，其包括第一壳体、与第一壳体配合连接的第二壳体，以及设置于第一壳体和第二壳体腔内的限位块；保护仓单元，设置于第二壳体的外侧壁上，其包括保护仓壳体、设置于保护仓壳体内的监测电路板，以及与监测组件相连，并延伸于壳体单元内的监测传感器；本发明中通过连接单元可将两根电缆快速稳定的连接，保护仓单元配合装配在壳体单元的侧壁上，通过监测传感器可始终监测壳体内的变化，并及时将监测信息传递给监测中心，当电缆连接处产生故障时，也能够通过保护仓内的监测电路进行定位到，保障监测的精准性和高效性。
Description
技术领域
本发明涉及电缆连接头防护技术领域，尤其涉及一种带有保护仓的电缆中间连接头。
背景技术
当今社会，电力系统为人们的生产和生活提供了必要的用电支持，随着线路架构逐渐增大，系统日趋复杂，作为电力的承载物的电缆线路达到了无处不在的状态，众多城市和电力需求较多的企业在供电系统的应用上都采用10kV电力电缆进行配电，逐步向电缆化迈进。电缆的主体虽然由生产厂家制造完成，但中间接头及附件必须在施工现场制作安装，中间接头对于线路通畅，使电缆保持密封，并保证电缆连接处的绝缘起到不可估量的作用，是使电缆线路安全可靠地运行的必要条件。
以10kV配网电缆线路为例，制作中间接头是一项比较复杂的工艺，对施工环境、工艺质量要求严苛，常常因中间头制作者的一些不规范施工习惯、制作工艺质量不过关或者中间头存在环境恶劣等问题而导致运行中的电缆发生故障，造成客户停电事故，阻碍电缆安全运行。
电缆中间接头是整个电缆线路的薄弱环节，现有的电缆接头过程中，电缆中间接头大多都是通过一次性热塑连接，虽然简单快捷，但是在后期接头处出现故障时，无法察觉，更不利于对电缆区段的故障排查和检修。因而，现有的电缆中间头的连接方式是存在明显缺陷的，为此我们对现有电缆线连接头存在的接线繁琐，无法线路故障监测等的问题进行改进。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有电缆中间连接头存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明目的是提供一种带有保护仓的电缆中间连接头，其目的在于解决现有电缆连接头在电缆连接后，无法对电缆线的连接处进行监测的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种带有保护仓的电缆中间连接头，此连接头包括壳体单元、保护仓单元和连接单元，其中，壳体单元，其包括第一壳体、与所述第一壳体配合连接的第二壳体，以及设置于所述第一壳体和第二壳体腔内的限位块；保护仓单元，设置于所述第二壳体的外侧壁上，其包括保护仓壳体、设置于所述保护仓壳体内的监测电路板，以及与所述监测组件相连，并延伸于所述壳体单元内的监测传感器；以及，连接单元，设置于所述壳体单元的内腔中，其包括连管组件、设置于所述连管组件中部的调节组件，以及设置于所述连管组件中部两侧的夹持组件，所述调节组件与所述夹持组件相连。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述第一壳体和第二壳体能够配合连接于一体，二者的内容可形成安装腔；所述安装腔的内腔中部侧壁上对称设置有限位凸起，其内腔两端侧壁上还设置有限位凸环。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述第二壳体顶部侧壁的中部开设有连接孔，顶部侧壁的两端对称开设有螺纹安装口；所述保护仓壳体通过下端的螺纹连接口能够连接于所述螺纹安装口处；所述连接孔内装配有驱动螺栓。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述限位块对称分布于所述安装腔的腔内两端；所述限位块的外侧壁上开设于有限位环槽，所述限位凸环能够配合于所述限位环槽内；所述限位块的轴向侧壁中还开设有不少于1个穿线孔。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述监测电路板上设置有控制模块、温度监测模块、放电监测模块、无线收发模块、供电模块和输出显示模块，所述温度监测模块、放电监测模块、无线收发模块和输出显示模块分别于所述控制模块电性相连；所述供电模块为各模块供电；所述监测传感器包括温度传感器和光电探测器。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述连管组件包括连接柱、贯穿于所述连接柱轴向侧壁的放置孔，以及设置于所述放置孔内的金属导管；所述连接柱沿轴向由中部向两端区分为中部安装区和两端的调节间隔区和端部固定区；所述放置孔等间距开设有不少于2个。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述连接柱的中部安装区靠近所述调节间隔区的一端侧壁上开设有滑动槽；所述连接柱中部安装区的侧壁中还开设有安装孔，所述安装孔与滑动槽通过连接通道相通；各所述放置孔的开设位置均位于所述调节间隔区的深度范围内。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述调节组件包括设置于所述安装孔内的驱动柱、与所述驱动柱配合相连的齿条，以及连接于所述齿条一端的滑动环；所述滑动环滑动与所述滑动槽内。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述驱动柱的顶部具有驱动槽，其柱体的中部侧壁中设置有驱动齿，其柱体的下端侧壁上具有外螺纹；所述驱动齿能够与齿条啮合传动；所述外螺纹能够配合拧入所述安装孔内。
作为本发明所述带有保护仓的电缆中间连接头的一种优选方案，其中：所述夹持组件安装于所述调节间隔区，其包括变径调节环和分别铰接于所述变径调节环两端部的第一连接杆和第二连接杆；所述第一连接杆远离所述变径调节环的一端铰接于所述端部固定区的侧壁上；所述第二连接杆远离所述变径调节环的一端铰接于所述滑动环的端部侧壁上。
本发明的有益效果：
本发明中通过连接单元可将两根电缆快速稳定的连接，保护仓单元配合装配在壳体单元的侧壁上，通过监测传感器可始终监测壳体内的变化，并及时将监测信息传递给监测中心，当电缆连接处产生故障时，也能够通过保护仓内的监测电路进行定位到，保障监测的精准性和高效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的整体结构示意图。
图2为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的整体爆炸结构示意图。
图3为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的内部结构示意图。
图4为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的Z-Z面剖视结构示意图。
图5为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的监测电路工作流程示意图。
图6为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的连接单元结构示意图。
图7为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的驱动柱和驱动螺栓组合结构示意图。
图8为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的连接单元整体平面结构示意图。
图9为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的调节组件和夹持组件连接结构示意图。
图10为本发明带有保护仓的电缆中间连接头的连接单元连接电缆线时的受力结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例1
参照图1～5，为本发明第一个实施例，提供了一种带有保护仓的电缆中间连接头，此连接头包括壳体单元100、保护仓单元200和连接单元300，其中，壳体单元100用于对连接单元100安装和防护，对两根电缆线的连接处进行保护；保护仓单元200安装在壳体单元100的侧壁上，其用于监测壳体单元100内电缆线的连接处的状态，当有故障时及时预警；连接单元300用于两根电缆线端头的连接和夹持，从而将两根电缆线稳定的连接为一体。
具体的，壳体单元100，其包括第一壳体101、与第一壳体101配合连接的第二壳体102，以及设置于第一壳体101和第二壳体102腔内的限位块103；其中，此连接头区分为第一壳体101和第二壳体102两部分，即二者组合形成完整的壳体，而限位块103则用于与电缆线的连接，并于壳体的端部，电缆线的接入位置处形成封堵。
保护仓单元200，设置于第二壳体102的外侧壁上，其包括保护仓壳体201、设置于保护仓壳体201内的监测电路板202，以及与监测组件202相连，并延伸于壳体单元100内的监测传感器203；其中，保护仓壳体201用于监测电路板202及监测传感器203的安装和防护；监测电路板202上具有监测电路，用于监测信号的处理，并将监测的状态及时输出到外部的监测系统中；监测传感器203为具体的监测器件，用于监测壳体内电缆线的状态。
连接单元300，设置于壳体单元100的内腔中，其包括连管组件301、设置于连管组件301中部的调节组件302，以及设置于连管组件301中部两侧的夹持组件303，调节组件302与夹持组件303相连；其中，连管组件301为中部的连接体，用于调节组件302和夹持组件303的安装；调节组件302用于调节夹持组件303的夹持状态，而夹持组件303则用于对电缆线的具体夹持。
实施例2
参照图1～4，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：第一壳体101和第二壳体102能够配合连接于一体，二者的内容可形成安装腔M；安装腔M的内腔中部侧壁上对称设置有限位凸起T，其内腔两端侧壁上还设置有限位凸环H。
第二壳体102顶部侧壁的中部开设有连接孔102a，顶部侧壁的两端对称开设有螺纹安装口102b；保护仓壳体201通过下端的螺纹连接口N能够连接于螺纹安装口102b处；连接孔102a内装配有驱动螺栓102a-1。
限位块103对称分布于安装腔M的腔内两端；限位块103的外侧壁上开设于有限位环槽103a，限位凸环H能够配合于限位环槽103a内；限位块103的轴向侧壁中还开设有不少于1个穿线孔103b。
相较于实施例1，进一步的，第一壳体101和第二壳体102采用内腔相同的结构设计，当二者的容腔一侧相对时，通过密封胶或螺栓或卡扣等现有连接方式，即可形成完整的壳体结构(在附图中并未展示壳体的连接方式及屏蔽层结构)，于内部形成安装腔M；还需要说明的是，在两半壳体的接触侧，可设置密封圈，以提高壳体内腔的密封性。
在第二壳体102的外部，开设了连接孔102a，用于驱动螺栓102a-1的安装，以实现从壳体外部对调节组件302的调节，以便于维护时的电缆线接线状态检修；螺纹安装口102b则用于保护仓单元200的安装。
限位块103用于壳体接入电缆线处的限位和封堵，电缆线自穿线孔103b穿入壳体的内腔中，而限位块103由通过自身侧壁上的限位环槽103a与壳体内腔侧壁的限位凸起T嵌合，进一步提高装配效果。
实施例3
参照图1～5，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：监测电路板202上设置有控制模块202a、温度监测模块202b、放电监测模块202c、无线收发模块202d、供电模块202e和输出显示模块202f，温度监测模块202b、放电监测模块202c、无线收发模块202d和输出显示模块202f分别于控制模块202a电性相连；供电模块202e为各模块供电；监测传感器203包括温度传感器203a和光电探测器203b。
相较于实施例2，进一步的，在壳体的两端，设置了两个保护仓壳体201，分别对应一根电缆线L，监测电路板202中，控制模块202a用于监测后的数据处理，温度监测模块202b和放电监测模块202c用于安装腔M内的温度和放电现象监测，无线输出模块202d用于此监测系统与外部系统的通信，如将监测信号上传到监测中心系统，以使得工作人员能够及时发现故障，输出显示模块202f则用于故障状态显示，以降低在线路巡查及检修时的发现难度；供电模块202e用于此小型监测系统的供电运行。
本实施例中，控制模块202a选用型号为STC89C52RC的单片机，无线输出模块202d选用型号为nRF905的无线收发元件；监测传感器203设置有温度传感器203a和光电探测器203b，具体的，温度传感器203a选用型号为DS18B20的温度传感器。
进一步的，本实施例中的保护仓壳体201，采用高强度SMC复合材料经过锻压一次成型，具有重量轻、强度大、抗冲击性好、透明、防潮、美观、化学性能稳定、韧性好且防腐蚀等优点，具有极强的防爆功能，并且一次锻压，中间没有多余连接装置，整体没有薄弱点。其壳体底部连接位置具有螺纹连接口通过螺纹能够配合连接在螺纹安装口102b处。
其余结构与实施例2的结构相同。
此小型监测系统在运行时，温度传感器203a和光电探测器203b延伸进入壳体内的安装腔M内，各传感器将采集的信号经变换后，输入给控制模块202a，控制模块202a经数据处理后，产生控制信号；一方面，控制信号经无线收发模块202d输出至外部的监测系统，另一方面，经转换后，由输出显示模块202f输出并显示；当传感器采集到安装腔M内的温度高于设定的阈值时，或监测到有放电情况时，控制模块202a输出异常信号，并通过输出显示模块202f进行异常报警。
实施例4
参照图6～10，为本发明的第四个实施例，该实施例不同于第三个实施例的是：连管组件301包括连接柱301a、贯穿于连接柱301a轴向侧壁的放置孔301b，以及设置于放置孔301b内的金属导管301c；连接柱301a沿轴向由中部向两端区分为中部安装区301a-1和两端的调节间隔区301a-2和端部固定区301a-3；放置孔301b等间距开设有不少于2个。
连接柱301a的中部安装区301a-1靠近调节间隔区301a-2的一端侧壁上开设有滑动槽D；连接柱301a中部安装区301a-1的侧壁中还开设有安装孔A，安装孔A与滑动槽D通过连接通道相通；各放置孔301b的开设位置均位于调节间隔区301a-2的深度范围内。
调节组件302包括设置于安装孔A内的驱动柱302a、与驱动柱302a配合相连的齿条302b，以及连接于齿条302b一端的滑动环302c；滑动环302c滑动与滑动槽D内。
驱动柱302a的顶部具有驱动槽302a-1，其柱体的中部侧壁中设置有驱动齿302a-2，其柱体的下端侧壁上具有外螺纹302a-3；驱动齿302a-2能够与齿条302b啮合传动；外螺纹302a-3能够配合拧入安装孔A内。
夹持组件303安装于调节间隔区301a-2，其包括变径调节环303a和分别铰接于变径调节环303a两端部的第一连接杆303b和第二连接杆303c；第一连接杆303b远离变径调节环303a的一端铰接于端部固定区301a-3的侧壁上；第二连接杆303c远离变径调节环303a的一端铰接于滑动环302c的端部侧壁上。
相较于实施例3，进一步的，连管组件301为一个不规则的连接柱301a，由绝缘体材料制成，其柱体内贯穿开设了放置孔301b，用于电缆线的插入和放置，而放置孔301b的数量不少于1个，本实施例中以3个为例。金属导管301c用于电缆线的通电连接，即两电缆线的导体部分位于金属导管301c内，即使两电缆线的端部不接触，也可通过金属导管301c保持二者电缆的电力相通。
连接柱301a依据功能不同，将其划分为中部安装区301a-1、调节间隔区301a-2和端部固定区301a-3，调节组件302安装在中部安装区301a-1，夹持组件303安装在调节间隔区301a-2。
进一步的，驱动柱302a安装在安装孔A内，通过工具驱动其顶部的驱动槽302a-1，即可推动驱动柱302a进行旋转，驱动齿302a-2位于驱动柱302a的中部侧壁上，其轴向长度大于齿条302b的厚度，即驱动柱302a通过外螺纹302a-3发生轴向位移时，也能够保持驱动齿302a-2与齿条302b的啮合转动，继而推动滑动环302c滑动槽H内滑动。
夹持组件303中变径调节环303a的环体径向直径可调，进而方便电缆线的放置，以及对放置电缆线后的夹持调节，变径调节环303a的轴向两端由若干组第一连接杆303b和第二连接杆303c铰接调控，因而当滑动环302c滑动时，即可推动第二连接杆303c偏转，改变变径调节环303a的直径大小，调节出对电缆线不同的夹持力。还需要说明的是，由于位于调节间隔区301a-2的电缆线悬空，因而，当电缆线被中部夹持时，其位于调节间隔区301a-2两端的电缆线将发生翘起，因而电缆线的端部必然能与金属导管301c稳定接触，进而保持电缆线的稳定连接过程。
其余结构与实施例3的结构相同。
结合附图1～4和6～10中所示，在此电缆接线头的使用过程中，先将两段待连接的电缆线L进行剥线处理，使得二者连接端的金属部分露出。对于电缆连接头，先将壳体打开，使得第一壳体101和第二壳体102分离，将壳体内两限位块103取出，分别对应穿入待连接的电缆线L上。而后，取出连接单元300，先调节驱动柱302a，使得滑动环302c离变径调节环303a的距离最近，此时，变径调节环303a的直径最大，不会影响电缆线L的插入过程。
将一侧的一根或多根电缆线L的端部自连接柱301a的一端穿入，即将电缆线L的导体部分穿入并放置在放置孔301b的金属导管301c内，再将另一根电缆线L也自另一端放入，使得两根电缆线L的金属导体部分均位于金属导管301c内，放置位置合适之后，再通过工具转动驱动柱302a，或通过壳体外部的驱动螺栓102a-1调节两侧变径调节环103a的直径，使其能够夹持在各电缆线L的侧壁上，保持夹持的稳定性。
继而将连接后的连接单元300及两侧电缆线L放入一侧壳体内，放置稳定后，再将另一侧的壳体合上，通过现有的连接方式，将壳体组合于一体即可。
此结构的电缆连接头，安装方便，结构巧妙，且方便后期的维护，具有极高的操作性和适用性。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：包括，
壳体单元(100)，其包括第一壳体(101)、与所述第一壳体(101)配合连接的第二壳体(102)，以及设置于所述第一壳体(101)和第二壳体(102)腔内的限位块(103)；
保护仓单元(200)，设置于所述第二壳体(102)的外侧壁上，其包括保护仓壳体(201)、设置于所述保护仓壳体(201)内的监测电路板(202)，以及与所述监测组件(202)相连，并延伸于所述壳体单元(100)内的监测传感器(203)；以及，
连接单元(300)，设置于所述壳体单元(100)的内腔中，其包括连管组件(301)、设置于所述连管组件(301)中部的调节组件(302)，以及设置于所述连管组件(301)中部两侧的夹持组件(303)，所述调节组件(302)与所述夹持组件(303)相连。
2.根据权利要求1所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述第一壳体(101)和第二壳体(102)能够配合连接于一体，二者的内容可形成安装腔(M)；
所述安装腔(M)的内腔中部侧壁上对称设置有限位凸起(T)，其内腔两端侧壁上还设置有限位凸环(H)。
3.根据权利要求2所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述第二壳体(102)顶部侧壁的中部开设有连接孔(102a)，顶部侧壁的两端对称开设有螺纹安装口(102b)；
所述保护仓壳体(201)通过下端的螺纹连接口(N)能够连接于所述螺纹安装口(102b)处；
所述连接孔(102a)内装配有驱动螺栓(102a-1)。
4.根据权利要求1～3任一所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述限位块(103)对称分布于所述安装腔(M)的腔内两端；
所述限位块(103)的外侧壁上开设于有限位环槽(103a)，所述限位凸环(H)能够配合于所述限位环槽(103a)内；
所述限位块(103)的轴向侧壁中还开设有不少于1个穿线孔(103b)。
5.根据权利要求4所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述监测电路板(202)上设置有控制模块(202a)、温度监测模块(202b)、放电监测模块(202c)、无线收发模块(202d)、供电模块(202e)和输出显示模块(202f)，所述温度监测模块(202b)、放电监测模块(202c)、无线收发模块(202d)和输出显示模块(202f)分别于所述控制模块(202a)电性相连；
所述供电模块(202e)为各模块供电；
所述监测传感器(203)包括温度传感器(203a)和光电探测器(203b)。
6.根据权利要求1～3和5任一所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述连管组件(301)包括连接柱(301a)、贯穿于所述连接柱(301a)轴向侧壁的放置孔(301b)，以及设置于所述放置孔(301b)内的金属导管(301c)；
所述连接柱(301a)沿轴向由中部向两端区分为中部安装区(301a-1)和两端的调节间隔区(301a-2)和端部固定区(301a-3)；
所述放置孔(301b)等间距开设有不少于2个。
7.根据权利要求6所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述连接柱(301a)的中部安装区(301a-1)靠近所述调节间隔区(301a-2)的一端侧壁上开设有滑动槽(D)；
所述连接柱(301a)中部安装区(301a-1)的侧壁中还开设有安装孔(A)，所述安装孔(A)与滑动槽(D)通过连接通道相通；
各所述放置孔(301b)的开设位置均位于所述调节间隔区(301a-2)的深度范围内。
8.根据权利要求7所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述调节组件(302)包括设置于所述安装孔(A)内的驱动柱(302a)、与所述驱动柱(302a)配合相连的齿条(302b)，以及连接于所述齿条(302b)一端的滑动环(302c)；
所述滑动环(302c)滑动与所述滑动槽(D)内。
9.根据权利要求8所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述驱动柱(302a)的顶部具有驱动槽(302a-1)，其柱体的中部侧壁中设置有驱动齿(302a-2)，其柱体的下端侧壁上具有外螺纹(302a-3)；
所述驱动齿(302a-2)能够与齿条(302b)啮合传动；
所述外螺纹(302a-3)能够配合拧入所述安装孔(A)内。
10.根据权利要求9所述的带有保护仓的电缆中间连接头，其特征在于：所述夹持组件(303)安装于所述调节间隔区(301a-2)，其包括变径调节环(303a)和分别铰接于所述变径调节环(303a)两端部的第一连接杆(303b)和第二连接杆(303c)；
所述第一连接杆(303b)远离所述变径调节环(303a)的一端铰接于所述端部固定区(301a-3)的侧壁上；
所述第二连接杆(303c)远离所述变径调节环(303a)的一端铰接于所述滑动环(302c)的端部侧壁上。
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