CN1217462C - 气体绝缘开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体绝缘开关装置。套管引线(3、4)在引入线钢塔(110)一侧连接到两根主母线(1、2)的端部，并且连接到主母线(1、2)的电缆引线(6、7)的电缆接头单元(85、95)在主母线(1、2)之间形成的空间内布置。这使得有可能既简化电缆管道的结构又提高装置的经济性。

Description

气体绝缘开关装置

技术领域

本发明涉及安装在电力站如变电站、开关站内的气体绝缘开关装置。

背景技术

在变电站等电力站内，高压电从站外输入或高压电向外部提供。而且，不仅处理来自一根架空线路的高压电也处理来自多根架空线路的高压电。因此，使用气体绝缘开关装置，多根架空线路的高压电被汇集到待处理的一根或多根母线中，并且当发生雷击等情况时，此电力站就与架空线路分离。

多根架空线路的高压电首先被各个由高度绝缘材料制成的套管接收。套管之间的绝缘由空气实现，因此它们互相之间安排得有足够的距离。套管接收的高压电通过引入线而被引导到主母线，并且因为是冗余系统而采取两根母线，然而，由于在套管之间采用长距离，因此引入线从外部连接到两根主母线。

发明内容

在母线布置得与套管行正交的情况下，考虑在套管引线和母线之间设置断路器。一般在此种情况下，母线的间距设计得较窄。套管连接电路以这样的方式连接到母线分段电路，然而，例如当母线的间距设置得较小时，套管连接电路的断路器设置在母线之外，从而，气体绝缘开关装置的现场面积较大。

另外，在JP A 63-69406中所述的此种常规技术中，两根主母线互相平行且相对布置并且连接有母线分段电路，而且在两根主母线之间形成的空间内布置输电线的电缆接头以及变压器电路、母线分段电路的辅助母线等。然而，每个电路的断路器布置在母线分段电路之外，并不考虑在主母线之间形成的空间。

另一方面，在变压器和安装在电力站中的气体绝缘开关装置之间的电力站下的地下部分中，形成容纳电缆的电缆管道，此电缆与变压器和气体绝缘开关装置电连接。电缆管道是基于安装在电力站中的气体绝缘开关装置的布置和结构来设计基础和实施的，并且由电力公司操作电缆管道。根据气体绝缘开关装置的布置和结构，有可能出现这样的情况：电缆管道的结构变得复杂并且对电力公司造成的负担增大。因此，优选提供能简化电缆管道结构的气体绝缘开关装置。

另外，常规气体绝缘开关装置具有布置在两根主母线之间的电缆接头，从而电缆管道能以单一方式构造并且电缆管道的结构得以简化。另一方面，在常规气体绝缘开关装置中，由于母线分段电路布置在两根主母线的一端，因此在套管布置得与此端部相反时，连接两根主母线和套管的电路在母线分段电路的与套管相反的一侧上布置。从而，连接两根主母线和套管的电路的连接距离变大，并且气体绝缘开关装置的经济性降低。

本发明的典型目的是提供一种既能简化电缆管道结构又能提高装置经济性的气体绝缘开关装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种气体绝缘开关装置，包括：至少两根主母线，它们平行且相对布置，并且与引入线钢塔行的方向近似正交；在所述引入线钢塔的一侧上分别连接到所述两根主母线的端部的套管引线电路；分别连接到所述两根主母线的电缆引线电路；以及在所述两根主母线之间连接的母线分段电路，其特征在于：所述电缆引线电路每个都具有配置电缆接头的单元，并且所述电缆接头单元在所述两根主母线之间形成的空间内布置。

本发明还提供了一种气体绝缘开关装置，包括：相互平行布置的第一和第二主母线；与所述第一和第二主母线中的一根电连接的第一和第二电缆引线电路；与所述第一和第二主母线中的另一根电连接的第一和第二套管引线电路；在所述第一和第二电缆引线电路的更靠近所述第一和第二套管引线电路的一侧上在所述第一和第二主母线之间电连接的母线分段电路；以及其中，所述第一和第二套管引线电路中的至少一个具有：在所述第一和第二主母线之间布置并切断供应给所述第一和第二主母线的电力的断路器单元；以及布置得以便切断所述第一和第二主母线中的一根并把电力引入所述断路器单元的连接单元。

对于电缆接头单元，连接到一根主母线的电缆引线电路的电缆接头单元与连接到另一根主母线的电缆引线电路的电缆接头单元相对布置。可替换地，这些电缆接头单元沿着主母线排成一行布置。

进一步地，还有可能在两根主母线之间的空间内布置用于连接两根主母线的母线分段电路的断路器单元以及套管引线电路的断路器单元。另外，在电缆引线电路的电缆接头单元沿着主母线排成一行布置的情况下，连接到一根主母线的套管引线电路的任一个断路器单元与连接到另一根主母线的套管引线电路的断路器单元在上述空间内布置。

而且，电缆引线单元在母线分段电路的与引入线钢塔相反的一侧上布置。

附图说明

图1为示出本发明第一实施例中气体绝缘开关装置的布置和构造的平面视图；

图2为从图1中II-II箭头方向观察的横截面视图，并示出母线分段电路的结构；

图3为从图1中III-III箭头方向观察的横截面视图，并示出套管引线电路的结构；

图4为从图1中IV-IV箭头方向观察的横截面视图，并示出电缆引线电路的结构；

图5为示出本发明第一实施例中气体绝缘开关装置的电路的单个连接图；

图6为示出本发明第二实施例中气体绝缘开关装置的布置和构造的局部平面视图；

图7为从图6中VII-VII箭头方向观察的横截面视图，并示出母线分段电路的结构；

图8为从图6中VIII-VIII箭头方向观察的横截面视图，并示出套管引线电路的结构；

图9为从图6中IX-IX箭头方向观察的横截面视图，并示出电缆引线电路的结构；以及

图10为从图6中X-X箭头方向观察的横截面视图，并示出电缆引线电路的结构。

具体实施方式

实施例1

现在结合图1-5解释本发明的第一实施例。图5为示出本实施例中气体绝缘开关装置的电路结构。在图1中，参考号1、2都表示主母线，并且主母线1、2通过母线分段电路3相互连接。母线分段电路3包括：都连接在主母线1一侧的电流互感器3b、接地开关3d、隔离开关3f、接地开关3h和变压器3j；都连接在主母线2一侧的电流互感器3c、接地开关3e、隔离开关3g、接地开关3i和变压器3k；以及断路器3a。

套管引线电路4连接在主母线1和套管10之间，而套管引线电路5连接在主母线2和套管20之间。套管引线电路4包括：都连接在主母线1一侧的电流互感器4b、接地开关4d和隔离开关4f；都连接在套管10一侧的电流互感器4c、接地开关4e、隔离开关4g、配有接地元件的隔离开关4h、制动室4i和变压器4j；以及断路器4a。套管引线电路5包括：都连接在主母线2一侧的电流互感器5b、接地开关5d和隔离开关5f；都连接在套管20一侧的电流互感器5c、接地开关5e、隔离开关5g、配有接地元件的隔离开关5h、制动室5i和变压器5j；以及断路器5a。

电缆引线电路6连接到主母线1，而电缆引线电路7连接到主母线2。电缆引线电路6包括：从断路器6a连接在主母线1一侧的电流互感器6b、接地开关6d和隔离开关6f；连接在与主母线1相反的一侧的电流互感器6c、接地开关6e和电缆接头6g；以及断路器6a。电缆引线电路7包括：从断路器7a连接在主母线2一侧的电流互感器7b、接地开关7d和隔离开关7f；连接在与主母线2相反的一侧的电流互感器7c、接地开关7e和电缆接头7g；以及断路器7a。

参考号8和9(虚线部件)都表示将来可增加的电缆引线电路，并且与电缆引线电路6、7相同的方式，每个电路都包括断路器、电流互感器、接地开关、隔离开关和电缆接头。

图1-4每个都示出图5中电路结构将应用到其中的实际气体绝缘开关装置的装置构造。主母线1和2分别由母线单元30和40组成，并且它们平行布置且互相面对面，而且布置得与引入线钢塔110的行正交。母线单元30、40都如此构造，使得三相的母线导体全部都容纳在其中密封有SF₆(六氟化硫)气体的箱体中。此箱体是由金属制成的接地容器。

连接主母线1和主母线2的母线分段电路3，在相位分离时由断路器单元50、电流互感器单元51和52、开关单元53和54、连接母线单元55和56以及变压器单元组成，并且母线分段电路3布置得与主母线1、2正交。每个单元构造得使母线分段电路3的构成器件和导体包含在其中有SF₆气体的箱体内，此箱体是由金属制成的接地容器。

断路器单元50包括断路器3a，并布置在主母线1和主母线2之间形成的空间内。进而，断路器单元50可布置在与主母线2相反的主母线1一侧或布置在与主母线1相反的主母线2一侧。具有电流互感器3b的电流互感器单元51在主母线1一侧与断路器单元50连接。具有电流互感器3c的电流互感器单元52在主母线2一侧与断路器单元50连接。在这，由于断路器3a是立式的，因此电流互感器单元51连接到断路器单元50的下端，而电流互感器单元52连接到断路器单元50的上端。进一步地，电流互感器单元51可连接到上端而电流互感器单元52可连接到下端。

配置有隔离开关3f和接地开关3d、3h的开关单元53，在与断路器单元50相反的一侧上连接到电流互感器单元51。具有隔离开关3g和接地开关3e、3i的开关单元54在与断路器单元50相反的一侧上连接到电流互感器单元52。开关单元53通过配置有连接母线的连接母线单元55连接到母线单元30，而开关单元54通过具有连接母线的连接母线单元56连接到母线单元40。具有变压器3j的变压器单元57连接到连接母线单元55，而具有变压器3k的变压器单元58连接到连接母线单元56。

连接主母线1和套管10的套管引线电路4由断路器单元60、电流互感器单元61和62、开关单元63和64、连接母线单元65、分支母线单元66、未示出的制动室单元以及未示出的变压器单元组成，并且套管引线电路4在引入线钢塔110一侧布置在主母线1的端部。每个单元都构造得使套管引线电路4的构成器件和导体包含在其中有SF₆气体的箱体内，此箱体是由金属制成的接地容器。

由断路器单元60、电流互感器单元61和62、开关单元63和64以及连接母线单元65组成的部件在相位分离时形成，并且在与主母线1正交的方向上布置。分支母线单元66形成得使三相集中在一起，分支母线单元66在与主母线1相同的方向上延伸，在套管10附近沿着套管10的行方向分支成各相，并且连接到套管10。未示出的制动室单元和未示出的变压器单元按各相分别连接到套管。

断路器单元60配置有断路器4a，并且布置在由主母线1和主母线2之间确定的空间内并与下述套管引线电路7的断路器单元70相对。进一步地，对于断路器单元60，具有电流互感器4b的电流互感器单元61和具有电流互感器4c的电流互感器单元62在主母线1一侧连接到断路器单元60。在这，由于断路器4a是立式的，因此电流互感器单元61连接到断路器单元60的下端，而电流互感器单元62连接到断路器单元60的上端。

配置有隔离开关4f和接地开关4d的开关单元63，在与断路器单元60相反的一侧上连接到电流互感器单元61。配置有隔离开关4g、接地开关4e和含接地元件的隔离开关4h的开关单元64，在与断路器单元60相反的一侧上连接到电流互感器单元62。开关单元63连接到母线单元30。开关单元64通过具有连接母线的连接母线单元65连接到分支母线单元66。

连接主母线2和套管20的套管引线电路5由断路器单元70、电流互感器单元71和72、开关单元73和74、连接母线单元75、分支母线单元76、未示出的制动室单元以及未示出的变压器单元组成，并且套管引线电路5在引入线钢塔110一侧布置在主母线2的端部，以便与套管引线电路4相对。每个单元都构造得使套管引线电路5的构成器件和导体包含在其中有SF₆气体的箱体内，此箱体是由金属制成的接地容器。

由断路器单元70、电流互感器单元71和72、开关单元73和74以及连接母线单元75组成的部件在相位分离时形成，并且在与主母线2正交的方向上布置。分支母线单元76形成得使三相集中在一起，分支母线单元76在与主母线2相同的方向上延伸，在套管20附近沿着套管20的行方向分支成各相，并且连接到套管20。未示出的制动室单元和未示出的变压器单元按各相分别连接到套管20。

断路器单元70配置有断路器5a，并且布置在由主母线1和主母线2之间确定的空间内并与前述套管引线电路6的断路器单元60相对。具有电流互感器5b的电流互感器单元71和具有电流互感器5c的电流互感器单元72在主母线2一侧连接到断路器单元70。在这，由于断路器5a是立式的，因此电流互感器单元71连接到断路器单元70的下端，而电流互感器单元72连接到断路器单元70的上端。

配置有隔离开关5f和接地开关5d的开关单元73，在与断路器单元70相反的一侧上连接到电流互感器单元71。配置有隔离开关5g、接地开关5e和含接地元件的隔离开关5h的开关单元74，在与断路器单元70相反的一侧上连接到电流互感器单元72。开关单元73连接到母线单元40。开关单元74通过具有连接母线的连接单元75连接到分支母线单元76。

进一步地，在本实施例中，已解释断路器单元60、70布置在主母线1和主母线2之间形成的空间内的情况，然而，还有可能在主母线1的与主母线2相反的一侧布置断路器单元60而在主母线2的与主母线1相反的一侧布置断路器单元70。进而，有可能在主母线1和主母线2之间形成的空间内布置断路器单元60和70中的任何一个单元。

连接到主母线1的电缆引线电路6，在相位分离时由断路器单元80、电流互感器单元81和82、开关单元83和84以及电缆接头单元85组成，而且电缆引线电路6在与主母线1正交的方向上布置，并在主母线1的母线分段电路3的与引入线钢塔110相反的一侧上连接到主母线1。每个单元都构造得使电缆引线电路6的构成器件和导体包含在其中有SF₆气体的箱体内，此箱体是由金属制成的接地容器。

断路器单元80设置有断路器6a，并布置在主母线1的与主母线2相反的一侧上。具有电流互感器6b的电流互感器单元81和具有电流互感器6c的电流互感器单元82在主母线1一侧连接到断路器单元80。在这，由于断路器6a是立式的，因此电流互感器单元81连接到断路器单元80的下端，而电流互感器单元82连接到断路器单元80的上端。

配置有隔离开关6f和接地开关6d的开关单元83，在与断路器单元80相反的一侧上连接到电流互感器单元81。具有接地开关6e的开关单元84在与断路器单元80相反的一侧上连接到电流互感器单元82。开关单元83连接到母线单元30。具有电缆接头6g的电缆接头单元85连接到开关单元84。

电缆接头单元85布置在主母线1和主母线2之间形成的空间内，以便与后述电缆引线电路7的电缆接头单元95相对。电缆隧道100在电缆接头单元85下的地下部分中形成。电缆隧道100延伸到未示出的变压器的安装位置，并且在此容纳与变压器和气体绝缘开关装置电连接的电缆。此电缆连接到电缆接头单元85的电缆接头6g。

连接到主母线2的电缆引线电路7，在相位分离时由断路器单元90、电流互感器单元91和92、开关单元93和94以及电缆接头单元95组成，而且电缆引线电路7在与主母线2正交的方向上布置，并在与电缆引线电路6相反的一侧上连接到主母线2。每个单元都构造得使电缆引线电路7的构成器件和导体包含在其中有SF₆气体的箱体内，此箱体是由金属制成的接地容器。

断路器单元90设置有断路器7a，并布置在主母线2的与主母线1相反的一侧上。具有电流互感器7b的电流互感器单元91和具有电流互感器7c的电流互感器单元92在主母线2一侧连接到断路器单元90。在这，由于断路器7a是立式的，因此电流互感器单元91连接到断路器单元90的下端，而电流互感器单元92连接到断路器单元90的上端。

具有隔离开关7f和接地开关7d的开关单元93，在与断路器单元90相反的一侧上连接到电流互感器单元91，而具有接地开关7e的开关单元94在与断路器单元90相反的一侧上连接到电流互感器单元92。开关单元93连接到母线单元40。具有电缆接头7g的电缆接头单元95连接到开关单元94。

电缆接头单元95布置在主母线1和主母线2之间形成的空间内，以便与前述电缆引线电路6的电缆接头单元85相对。电缆管道100在电缆接头单元95下的地下部分中形成。电缆管道100延伸到未示出的变压器的安装位置，并且在此容纳与变压器和气体绝缘开关装置电连接的电缆。此电缆连接到电缆接头单元95的电缆接头7g。

进一步地，参考号8、9表示将来增加的电缆引线电路8、9，并且这些电路以与上述电缆引线电路6、7相同的方式构造并且分别连接到主母线1、2。

根据本实施例，由于电缆引线电路6的电缆接头单元85和电缆引线电路7的电缆接头单元95在主母线1和主母线2之间形成的空间内布置，因此，在电缆接头单元85和95下的地下部分中形成的电缆管道100可以仅由一个电缆管道组成，从而可简化电缆管道100的结构。因此，易于规划电缆管道100的基础，并且可降低它对电力公司造成的负担。

进而，根据本实施例，由于套管引线电路4在引入线钢塔110一侧上连接到主母线1的端部而套管引线电路5在引入线钢塔110一侧上连接到主母线2的端部，因此，套管引线电路4、5的分支母线长度可以最小化。从而，可降低气体绝缘开关装置的成本并提高其经济性。

其次，根据本实施例，由于母线分段电路3的断路器单元50在主母线1和主母线2之间形成的空间内布置，因此，与断路器单元50在主母线1的与主母线2相反的一侧上布置或在主母线2的与主母线1相反的一侧上布置相比，形成此母线分段电路3的连接母线的长度可得以缩短。从而，可降低气体绝缘开关装置的成本并提高其经济性。

再者，根据本实施例，由于套管引线电路4、5的断路器单元60、70在主母线1和主母线2之间形成的空间内布置，因此，形成套管引线电路4、5的连接母线的长度可得以缩短。从而，可降低气体绝缘开关装置的成本并提高其经济性。

另外，根据本实施例，由于电缆引线电路6在主母线1的母线分段电路3的与引入线钢塔110相反的一侧上连接，并且电缆引线电路7在主母线2的母线分段电路3的与引入线钢塔110相反的一侧上连接，因此在将来增加电缆引线电路的情况下，此种电路的增加，即在主母线1、2的与引入线钢塔110相反的一侧上增加母线单元和电缆引线电路，不需拆开其它电路就可实现。从而在增加电缆引线电路时提高可操作性。

实施例2

现在结合图6-10解释本发明的第二实施例。本实施例的气体绝缘开关装置是对第一实施例的改进，其中，主母线1和主母线2之间的距离设置得更小，以相对关系布置的电缆引线电路4和5改成沿着主母线1、2交错布置，以便进一步简化电缆管道100。因此，电缆引线电路4的电缆接头单元85和电缆引线电路5的电缆接头单元95在主母线1和主母线2之间形成的空间内沿着主母线1、2布置成一行。

进而，当将来在主母线1、2的母线分段电路3的与引入线钢塔110相反的一侧上增加电缆引线电路8、9并连接多个电缆引线电路时，连接到主母线1的电缆引线电路的电缆接头单元和连接到主母线2的电缆引线电路的电缆接头单元沿着主母线1、2交错布置。因此，电缆接头单元在主母线1和主母线2之间形成的空间内沿着主母线1、2布置成一行。

其次，在本实施例中，主母线1和主母线2之间的距离变得更窄，并且不可能在主母线1和2之间形成的空间内以相对的关系布置套管引线电路4的断路器单元60和套管引线电路5的断路器单元70，从而套管引线电路4的断路器单元60在主母线1的与主母线2相反的一侧上布置，而套管引线电路5的断路器单元70在主母线1和2之间形成的空间内布置。有可能在主母线1和主母线2之间形成的空间内布置断路器单元60并在主母线2的与主母线1相反的一侧上布置断路器单元70。

另外，在本实施例中，由于在主母线2的与电缆引线电路4相反的部分上和在主母线1的与电缆引线电路5相反的部分上形成安装空间，因此，接地开关3i与母线分段电路3的开关单元54分隔开，而且在主母线2的与电缆引线电路4相反的部分上新布置开关单元130并连接到母线单元40。变压器单元58连接到开关单元130。进一步地，接地开关3h与母线分段电路3的开关单元53分隔开，而且在主母线1的与电缆引线电路5相反的部分上新布置开关单元120并连接到母线单元30。变压器单元57连接到开关单元120。

其它的结构与前一实施例的相同，因此省略对它们的解释。

根据本实施例，由于电缆引线电路6的电缆接头单元85和电缆引线电路7的电缆接头单元95沿着主母线1、2方向布置成一行，因此，主母线1和主母线2之间的距离可设置得比前一实施例更窄，并且可进一步简化电缆管道100的结构。从而，可进一步降低实际中对电力公司造成的负担。

工业可应用性

根据本发明，由于分别连接到两根主母线的电缆引线电路的电缆接头单元在两根主母线之间形成的空间内布置，因此在电缆接头单元下的地下部分中形成的电缆管道可以仅由一个电缆管道组成，从而可简化电缆管道的结构。进而，由于套管引线电路在引入线钢塔一侧上连接到两根主母线的端部，因此连接两根主母线和套管的套管连接引线电路的连接距离变短。从而，可提供能简化电缆管道结构和提高装置经济性的气体绝缘开关装置。

Claims (13)

1.一种气体绝缘开关装置，包括：

至少两根主母线，它们平行且相对布置，并且与引入线钢塔行的方向近似正交；

在所述引入线钢塔的一侧上分别连接到所述两根主母线的端部的套管引线电路；

分别连接到所述两根主母线的电缆引线电路；以及

在所述两根主母线之间连接的母线分段电路，其特征在于：

所述电缆引线电路每个都具有配置电缆接头的单元，并且所述电缆接头单元在所述两根主母线之间形成的空间内布置。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关装置，所述电缆接头单元在所述两根主母线之间形成的空间内相对布置。

3.如权利要求2所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述套管引线电路具有每个都设置断路器的单元，并且所述断路器单元在所述两根主母线之间形成的空间内布置。

4.根据权利要求1所述的气体绝缘开关装置，所述电缆接头单元在所述两根主母线之间形成的空间内并沿着所述两根主母线布置成一行。

5.如权利要求4所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述电缆引线电路在所述母线分段电路的与所述引入线钢塔相反的一侧上布置。

6.如权利要求4所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述母线分段电路具有设置断路器的单元，并且所述断路器单元在所述两根主母线之间形成的空间内布置。

7.如权利要求4所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述套管引线电路具有每个都设置断路器的单元，并且所述断路器单元中的任一个在所述两根主母线之间形成的空间内布置。

8.如权利要求7所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述电缆引线电路在所述母线分段电路的与所述引入线钢塔相反的一侧上布置。

9.一种气体绝缘开关装置，包括：

相互平行布置的第一和第二主母线；

与所述第一和第二主母线中的一根电连接的第一和第二电缆引线电路；

与所述第一和第二主母线中的另一根电连接的第一和第二套管引线电路；

在所述第一和第二电缆引线电路的更靠近所述第一和第二套管引线电路的一侧上在所述第一和第二主母线之间电连接的母线分段电路；以及

其中，所述第一和第二套管引线电路中的至少一个具有：在所述第一和第二主母线之间布置并切断供应给所述第一和第二主母线的电力的断路器单元；以及布置得以便切断所述第一和第二主母线中的一根并把电力引入所述断路器单元的连接单元。

10.如权利要求9所述的气体绝缘开关装置，其特征在于设置有与所述第一和第二主母线平行布置的分支母线单元，所述分支母线单元在所述第一和第二主母线之外布置，所述连接单元电连接所述分支母线单元与所述第一和第二主母线，并且与所述第一和第二主母线以近似直角交叉。

11.如权利要求10所述的气体绝缘开关装置，其特征在于设置有套管，所述套管的电力通过所述分支母线单元输入到所述第一和第二主母线。

12.如权利要求11所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述断路器单元与所述第一和第二主母线相互之间通过第一电流互感器单元或第一开关单元连接，所述断路器单元和所述分支母线单元相互之间通过第二电流互感器单元或第二开关单元连接，并且所述第二电流互感器单元或所述第二开关单元在所述第一电流互感器单元或所述第一开关单元的上方布置。

13.如权利要求9所述的气体绝缘开关装置，其特征在于：所述电缆引线电路具有设置电缆接头的单元，并且所述电缆接头单元在所述第一和第二主母线之间形成的空间内布置。

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