CN201656249U - 防冲击电气接线系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于AC电力配电电路的防冲击电气接线系统，该电路包括在AC电力配电点和设备箱间的多条AC电力传输线，其一部分进路入设备箱内。系统包括具有连接器壳体的连接器设备。多个连接器触头以用户基本接触不到的方式配置在连接器壳体内。电气接线设备包括具有至少一组用户可接触的插座开口的壳体组件，插座开口与至少一个断路器组件操作对齐配置在壳体组件的前部主表面，断路器组件仅响应于接合一组插头刀片从闭合移到打开位置。壳体组件包括连接到与至少一个断路器组件对齐的至少一组插座触头的AC电路组件，还包括在后部形成的电力输入装置，其包括一组与多个连接器触头配合的电力触头。本实用新型提供了有效、节约劳力和成本有效的装置。

Description

防冲击电气接线系统

技术领域

本申请通常涉及电路安装，并且尤其涉及方便电路安装到建筑物或一些其它结构的电力设备。

背景技术

在建筑物和/或其他结构里安装电路是典型地劳动密集型和消耗时间的，并且是一种需要有各种技术水平的电气技师的过程。结果安装过程是昂贵的。安装的第一阶段通常称为“大致规划”的阶段。在新的建筑物中，管道或铠装电缆依照建筑设计图布置在整个结构中。接线箱安装在合适的位置，并且托架和接线设备箱安装于整个结构中需要电力服务的地方。当然，接线箱用于容纳一些导体的连接点或接合处。接线设备箱用于容纳电气接线设备。例如，电气接线设备的类型可以包括，但不限于，插座，开关，调光器，GFCI，AFCI，暂态电压浪涌抑制器(TVSS)，保护设备，计时设备，包括占用传感器的各种类型的传感器，自动调温器，照明装置，和/或其组合。在放置这些箱之后，电力导线穿过管道并且所有电路连接起来。在这点，电气接线的引线从箱延伸并在下一阶段的安装程序中可以看见并可以利用。

在讨论下一阶段的程序之前，请注意电力电缆可以包括两条到五条导线。例如，在需要高功率的结构中，分配该功率的最通常的方式是采用三相电力系统。如本领域普通技术人员所认识到的那样，采用五条导线。三相电力包括三条火线或带电导线。每条线传输与其他两条火线异相120度的电力。另外的两条线是中性线导体和接地线。三相电力典型的通过四线来自电力设施，四线包括：三相线和中性线。如果流过每一相的电流相等，没有电流流过中性线。中性线典型的连接到在结构主配电盘处的建筑物接地。这五条电线电缆从中央配电盘分配。结构中的一些电路设计成用于向接地设备提供电力。这些电路可以采用三线，线导体(火线)，中性线导体，和接地。一些电路可以仅采用两线，线导体和中性线导体。

回到安装过程，在“大致规划”的阶段已经完成之后，电气接线设备被端接，即它们电连接到引线。这部分安装过程最费时间和财力。熟练的电工必须执行或监视结构内的每一接线设备的连接。在这个过程中，每一电气接线必须裸露并端接到设备。

一旦端接电气接线设备并施加电力，电气接线设备开始了其运行寿命期。由于安全是最重要的，有几个必须考虑的安全问题。一个必须被考虑的问题涉及儿童安全并且需要关注的是防止儿童将不相干的物体插入到表面插座。另一个问题涉及一旦到达寿命结束的状态，需要安全的终止并切断设备。再一个问题涉及一旦到达寿命结束的状态，安全地替换接线设备。

因此，需要有效的、节约劳力和成本有效的装置，其端接电气接线并将电气接线结合到各自的设备。电气接线设备应当防冲击，即其解决在紧邻的上一段里提出的问题。

发明内容

本实用新型通过提供有效的，节约劳力和成本有效的装置满足提到的需求，该装置端接电气接线并将电气接线结合到各个设备。该系统和方法是成本有效的，因为其摒弃了许多当前正在使用的劳力集约型过程。本实用新型的系统还防冲击，其在于它能防止儿童将不相关的物体插入到表面插座，一旦到达寿命结束的状态就切断设备，并可以在不可能引起冲击下就安全地并容易地替换设备。

本实用新型的一个方面致力于电气接线系统，其包括用于在AC电力配电电路中使用的防冲击电气接线系统，该AC电力配电电路包括多条配置在AC电力配电点和设备箱之间的AC电力传输线，多条AC电力传输线的一部分的路径进入设备箱的内部。该系统包括具有连接器壳体的连接器设备。多个连接器触头以基本上用户接触不到的方式配置在连接器壳体内。这些多个连接器电触头连接到终端装置。该终端装置构造为连接到多条AC电力传输线的该部分。电气接线设备包括具有至少一组用户可触及的插座开口的壳体组件，该插座开口以与至少一个断路器组件操作对齐的方式配置在其前部主表面，该至少一个断路器组件构造为仅响应于一组插头刀片(plug balde)的连接而从闭合位置移动到打开位置。该至少一个断路器组件通过多个定位元件固定在壳体组件内，该多个定位元件沿着断路器组件的至少两个正交轴线配置，从而该至少一个断路器组件基本上沿着至少两个轴线的第一轴线固定，该至少一个断路器组件的部分可滑动地沿该至少两个轴线的第二轴线在打开位置和闭合位置之间移动，该壳体组件包括结合到至少一组插座触头的AC电路组件，该至少一组插座触头配置为基本上与该至少一个断路器组件对齐，该壳体组件还包括在其后部形成的电力输入装置，该电力输入装置包括一组配置为与连接器壳体内的多个连接器触头匹配的电力触头，从而在多个AC电力传输线和AC电路组件和该至少一组插座触头之间建立电导通通路，当电气接线设备安装到设备箱里时，AC电力传输线的该部分填入到设备箱的内部之内。

另一个方面，本实用新型致力于用于AC电力配电电路的防冲击电气接线系统，该AC电力配电电路包括多条配置在AC电力配电点和设备箱之间的AC电力传输线。多条AC电力传输线的一部分的路径进入设备箱的内部。该系统包括具有连接器壳体和多个母电力触头的连接器设备，该多个母连接器触头以基本上用户接触不到的的方式配置在连接器壳体内。这些多个母电力触头在壳体的内部内连接到多个线路段。该多个线路段构造为连接到多条AC电力传输线的该部分。电气接线设备包括具有至少一组用户可触及的插座开口的盖组件，该插座开口以与至少一个断路器组件操作对齐的方式配置在其主盖表面。该至少一个断路器组件构造为响应于连接至少一组插头刀片而从闭合位置移动到打开位置，否则防止外部物体与该至少一组面插座触头接触。该设备还包括主体元件，其具有结合到以与该至少一个断路器组件基本对齐的方式配置的至少一组面插座触头的AC电路组件。该主体元件进一步包括在其后部形成的电力输入装置。该电力输入装置包括一组配置为当连接器设备与电力输入装置匹配时与连接体壳体内的多个母连接器触头匹配的公电力触头，从而在AC电路组件和多个AC电力传输线之间建立电导通通路，因此当电气接线系统被供电时，连接器设备安全地从电气接线设备移除。

再一个方面，本实用新型致力于用于AC电力配电电路的防冲击电气接线系统，该AC电力配电电路包括多条配置在AC电力配电点和设备箱之间的AC电力传输线。多条AC电力传输线的一部分的路径进入设备箱的内部。该系统包括具有多个连接器触头的可插入连接器组件，该多个连接器触头以基本上用户接触不到的的方式配置在连接器壳体内，其特征在于预定的外形因数(form factor)，该连接器组件包括电连接到该多个连接器触头并配置为端接该多个AC电力传输线的该部分的终端装置。电气接线设备包括具有至少一组布置在其主表面的用户可接触的插座开口的盖组件和至少一个无框架断路器组件，其以与该至少一组用户可接触的插座开口基本对齐的方式配置在盖组件内。该至少一个断路器组件构造为仅响应于连接一组插头刀片而从闭合位置移动到打开位置。该设备包括具有电力输入插座的主体元件，该电力输入插座基本上符合该预定外形因数(formfactor)并形成在其后部。该电力输入插座包括一组配置为当连接器组件插入到电力输入插座时与多个连接器触头匹配的电力触头，从而防止不相关的物体进入电力输入插头的内部。至少一组面插座触头通过相应组的导电路径与该组电力触头连接并以与该至少一个断路器组件对齐的方式布置。配置故障保护机构，以响应于检测到故障情况而中断至少一条导电路径。

再一个方面，本实用新型致力于用于AC电力配电电路的防冲击电气接线系统，该AC电力配电电路包括多条配置在AC电力配电点和设备箱之间的AC电力传输线。多条AC电力传输线的一部分的路径进入(routed)设备箱的内部。该系统包括具有壳体和多个母电力触头的连接器设备，该母电力触头以基本上用户接触不到的的方式配置在壳体内。该多个母电力触头连接到终端装置。该终端装置配置为连接到该多条AC电力传输线的该部分。电气接线设备包括盖组件，其具有布置在盖组件的主表面的电力输出装置。该电力输出装置包括至少一组用户可接触的插座开口，该插座开口以与至少一个断路器组件操作对齐的方式布置在该主盖表面。该至少一个断路器组件构造为响应于连接具有预定插头刀片几何形状并防止不具有预定插头刀片几何形状的外部物体与该至少一组面插座触头接触的至少一个插头刀片而从闭合位置移动到打开位置。该电气接线设备还包括主体元件，其具有连接到以与该至少一个断路器组件基本对齐的方式配置的至少一组面插座触头的AC电路组件。该主体元件进一步包括在其后部形成的电力输入装置。该电力输入装置包括一组配置为当连接器设备与电力输入装置匹配时与连接器壳体内的多个母连接器触头匹配的公电力触头，从而在AC电路组件和多个AC电力传输线之间建立电导通通路，并防止不相关的物体与该组公触头接触。当电气接线系统被供电时，该连接器设备可以安全地从电气接线设备移除。

本实用新型附加的特征和优点将在随后的详细描述中阐述，并且这些描述的一部分对本领域技术人员来说是显而易见的或通过实施在如下描述的本实用新型而被认识到，包括随后的详细描述，权利要求，和所附的附图。

可以理解的是，无论之前的概括描述还是随后的详细描述都只是对本实用新型的解释，其意义在于提供用于理解所要求保护的本实用新型的本质和特征的框架或概括描述。包括相应的附图来提供本实用新型的进一步理解，其包含在说明中并作为说明的一部分。附图解释了本实用新型的各种实施例，并与文字描述一起用于解释本实用新型的原理和实施。

附图说明

图1是依照本实用新型的第一实施例的电气接线系统的顶部透视图。

图2是图1所示的电气接线系统的底部透视图。

图3是图1所示的电气接线设备的底部透视图。

图4是图1所述的电气接线设备的分解图。

图5是图1所示的电气接线设备的机电组件的详细侧视图。

图6是图4所述的断路器组件的分解图。

图7是用在图4所示的电气接线设备的前盖的断路器组件的透视图。

图8是图1所示的电气接线设备的前盖的内部透视图。

图9是图1所示的电气接线设备的穿过盖、断路器组件和分离器的横截面视图。

图10是依照本实用新型实施例的GFCI电路的示意图。

图11是依照本实用新型第二实施例的电气接线设备的底部透视图。

图12是依照本实用新型第三实施例的电气接线设备的底部透视图。

图13是依照本实用新型第四实施例的GFCI/照明组合设备的透视图。

图14是图13所述的电气接线设备的分解图。

具体实施方式

现在将详细解释本实用新型的解释性实施例，其例子在相应的图中解释。只要可能，在整个附图中，相同的参考数字用来指示相同或相似的部分。本实用新型的系统的实施例在图1中所示，并且在整个图中被指示为数字10.

如此处包含并且在图1中所述的那样，披露了依照本实用新型的第一实施例的电气接线系统10的透视图。系统10包括插头连接器20，其与电气接线设备30配合。电力导线(12，14，16)端接于布置在插头壳体200内的插头触头。当插头20安装在设备30内时，在多条电线(12，14，16)和接线设备30之间建立电导通。本实用新型的一个特征在于其不包括外部终端连接。电力通过插头连接器20提供到设备30。取决于设备特性的维护通过前部面提供给用户。本实用新型可以构造为容纳2线系统和三相(5线)系统以及所示的3线系统。进一步的，本实用新型的系统10可以适用于采用多于5线的接线系统。

接线设备30的外部包括盖300，分离器部分304和主体元件306。安装盖板(strap)302布置在盖300和分离器304之间。主体306，分离器304和盖300是采用诸如聚合体，聚碳酸酯或尼龙材料的材料构造的注模构件。

盖元件300包括布置在任何一端的凸起部350。每一个凸起部350构造为容纳断路器组件100(未在该图中示出)。每个凸起部350包括一组插座开口，其包括火线刀片开口352，中性线刀片开口354和接地插脚开口353。盖元件300的中央部分包括测试按钮311，复位按钮310以及形成在灯管(跳闸指示器)314的端部、与复位按钮310对齐布置的透镜。当指示器314亮时，引导用户按下复位按钮310。如果设备还没有到达寿命结束状态，当用户按下复位按钮310时，其将被复位，并且来自跳闸指示器灯314的灯光发射将熄灭。

安装盖板302可以采用聚合体，聚碳酸酯或尼龙材料，铜合合金或电镀钢来制造。当使用导电材料时，盖板302用作将导电出线箱或安装表面连接到接线设备以接地。当使用非导电材料时，盖板可以与主体306，分离器304或盖300成为整体。

参考图2，揭示了图1中所示的电气接线系统的底部透视图。在这幅视图中，插头连接器20显示为位于形成在电气接线设备30的后部的插座308内的插入位置。显示在该实施例中的插头连接器20的特征在于新颖的90°设计从而电力导体(12，14，16)相对于触头的定位大约成90°地进入插头连接器。这个特征缩小了插头连接器的宽度尺寸，从而允许该设备安装到更多类型的接线箱内。通过例子的方式，细长的接线箱，通常称为“线槽”将该设备的宽度尺寸(盖板的后面到插头连接器的后方表面的深度)限定到小于1.70英寸。在本实用新型的一个实施例中，该宽度尺寸(盖板的后面到插头连接器的后方表面的深度)为1.52英寸。在这个实施例中，导线(12，14，16)几乎平行于主体元件306的后部表面。插头20包括壳体200和连接器触头(连接器触头布置在主体200之内因此未在图中示出)。在所示实施例中，连接器触头202是母触头，其设计为容纳布置在接线设备30内的公触头。然而，本领域普通技术人员可以理解，系统10可以以相反的另一方式来设计，即，具有公插头触头和母设备触头。

参考图3，揭示了图1中所示的电气接线设备30的底部透视图。插座开口308布置在主体元件306的一端。插座开口308由模制塑料材料组成，其成型为容纳插头连接器20的形状。插座开口308由周壁3080包围，其设计成当其完全插入到插头连接器20内时抵靠插头连接器20。周壁3080可以包括插座闩锁部3082，其构造为与布置在插头连接器20上的相应的闩锁机构相连接。插座开口308的内部包括插座火线触头刀片460，插座中性线触头刀片480，和插座接地刀片440，其以方便与插头连接器20配合的预定几何关系布置。

参照图4，揭示了图1中所述的电气接线设备30的分解示意图。当然，电气接线设备30包括完全双向型盖元件300，其具有两个构造为如所示那样容纳断路器组件100的凸起部350。盖元件300还包括侧裙部355，其配置为盖住表面插座终端结构(201，210)的侧部。在分解视图中，清楚地显示了复位按钮和销钉310。复位按钮可以通过前盖板而触及，连接的复位销钉插入到弹簧元件312和分离器304内的相应的孔3042之内。当然，复位销钉最终布置到闩锁块412内并配置为在复位位置和跳闸位置之间移动。

测试按钮311也通过前盖板而触及并且通过用户向下的方向移动测试刀片316的方式来使用。来自测试电阻R1(在这幅图中未示出)的引线从塔部3044延伸。当用户向下方向按压测试刀片316从而其接触电阻R1的引线时，在中性线和火线负载之间就建立了电流路径以模拟故障状态。也参见图10。

分离器元件304容纳火线插座终端结构201和中性线插座终端结构210。火线插座终端结构201包括布置在其中间部分的火线固定触头203和形成在任一端的火线插座触头结构204。中性线插座终端结构210包括布置在其中间部分的中性线固定触头212和形成在任一端的中性线插座触头结构214。因此，设备30的两端都包括布置在突起部350和一组火线和中性线插座触头(204，214)之间的断路器组件。还要注意，分离器304包括布置在任一端的断路器支撑结构3040。安装盖板302也在火线插座终端结构201和中性线插座终端结构210之间布置在分离器元件304之内。

机电组件500布置在后主体元件306之内。机电组件500的各种部件在下面更详细的讨论。然而，火线终端结构400在一端连接到机电组件500，在另一端通过黑线420连接到插座火线触头刀片460。以同样的方式，中性线终端结构410在其一端连接到机电组件500，在另一端通过白线430连接到插座中性线触头刀片480。尽管未在图中清楚的显示，白线430和黑线420在机电组件500下面交叉。插座接地刀片440连接至接地盖板302。触头(460，480，440)采用铜合金材料制成。他们可以镀上诸如锡合金的导电材料。

参照图5，揭示了图1所示的电气接线设备的机电组件的详细侧视图。在这幅视图中，为了描述清楚起见，略去了后主体306，分离器304，和盖元件300。在前面的讨论中，要注意的是盖板302布置在分离器内并且因此以预定距离布置在在印刷电路板(PCB)550上的其他部件之上。各种部件，比如闩锁块412，LED 528，SCR 510，螺线管516，和测试电阻R1布置在PCB 550上。

在PCB 550的一端，环形组件502布置在火线终端结构400和中性线终端结构410之间。在PCB 550的远端，插头连接器20与布置在后插座308内的刀片触头(440，460，480)配合。黑导体420和白导体430各自在PCB 550下面，在它们各自的终端连接点和各自的插座刀片连接点之间延伸。在图5提供的例子中，火线后部插座刀片460通过插头连接器20连接到AC电气接线12。黑火线420连接到火线插座刀片460并在PCB550下延伸，在PCB 550下，黑火线420最终端接到火线终端结构400。同样，中性线插座刀片480连接到白线430，其端接到中性线终端结构410。在图5所提供的图中，中性线悬臂中断结构411显示为从中性线终端结构410延伸。中性线触头413布置在悬臂411的端部，中性线触头，当然，与固定触头212对齐。

本领域普通技术人员可以理解，布置在PCB 550上的前述部件实施为GFCI电路。然而，本实用新型可以采用任何适合类型的设备来实施，这些适合类型的设备包括暂态电压浪涌抑制器(TVSS)，电弧故障电路中断器(AFCI)，定时器机构，占用传感器或其他类型传感器，自动调温器，夜间照明，或包括上述组合的设备。显然，盖元件300的外形因数要相应的改变。

如在此体现和在图6中描述的那样，揭示了图4所述的断路器组件的分解示意图。保护断路器组件100是包括下断路器部分120和上断路器部分140的无框机构。弹簧部分130布置在下断路器120和上断路器140之间。

下断路器120包括侧轨122和布置在其间的基体123。基体123具有形成在其内的第一火线触头孔126和中性线触头孔124。横向火线刀片触头结构128布置在侧轨122之间并横跨第一火线触头孔126的一部分。

横向触头结构128包括弹簧固定器凹处1280，上侧轨导向装置1282和刀片触头倾斜装置1284。如名字所指示的那样，上侧轨导向装置1282允许上断路器的轨道142在其间滑动，允许断路器100在打开位置和闭合位置之间移动。轨道导向装置1282还具有轨道停止功能。上断路器轨道停止部分1420邻接轨道导向装置1282以防止上断路器140由于处于闭合位置的弹簧130所施加的力而与下断路器120脱离。

横向触头结构128包括由火线刀片触头倾斜装置1284和倾斜装置基体1286来实现的刀片探测几何结构。火线刀片触头倾斜装置1284位于结构128的中央部分。倾斜装置1284具有预定的宽度并包括仿形(contoured)表面，其后缩到结构128的表面内。本领域普通技术人员可以认识到，仿形表面会造成具有一宽度(该宽度小于倾斜装置1284的预定宽度)的外来物体，比如纸夹或类似物，滑下倾斜装置并撞上基体1286。结果是，处理该物体的人将施加一个相对于基体123的纵轴垂直的力，该物体被阻止。倾斜装置1284的预定宽度当然依照适合的插头刀片的几何结构来选择。本领域普通技术人员可以理解，倾斜装置1284的仿形表面可以为任何合适的形状，比如弓形或尖顶形等。

上断路器构件140包括具有布置在其间的基体构件148的导轨142。如上面说到的那样，导轨包括停止构件1420，其配置为邻接下断路器导轨1282以防止断路器(120，140)由于弹簧130施加的力而脱离。上断路器火线触头孔144布置在基体构件148内。

上断路器构件140还包括布置在其一端的横向中性线刀片触头结构146。横向中性线刀片触头结构146包括弹簧固定凹处1460，导轨142和，像下断路器横向触头结构128那样，由中性线刀片触头倾斜装置1462和倾斜装置基体1465实现的刀片探测几何结构。中性线刀片触头倾斜装置1462布置在断路器140的端部。在闭合位置，中性线刀片触头倾斜装置1462盖住下断路器中性线孔124。倾斜装置1462具有预定的宽度并包括后缩到结构146表面内的仿形表面。同样，本领域技术人员可以认识到，仿形表面会造成具有一宽度的外来物体，该宽度小于倾斜装置1462的预定宽度，比如纸夹或类似物，滑下倾斜装置并撞上基体1465。结果是，处理该物体的人将施加一个相对于基体1465的纵轴垂直的力，该物体被阻止。倾斜装置1462的预定宽度依照适合的插头刀片的几何结构来选择。本领域技术人员可以理解，倾斜装置1462的仿形表面可以为任何合适的形状，比如弓形或尖顶形等。

保护断路器组件100包括布置在无框断路器子组件上的定位构件。该定位构件配置为定位并在电气接线设备的盖组件内对齐保护断路器组件100。下断路器包括下断路器纵向定位构件1222，上断路器包括上断路器纵向定位构件1464。如它们的名字所暗示的那样，下断路器纵向定位构件1222和上断路器纵向定位构件1464配置为沿保护断路器组件的纵轴的一位置对齐并定位盖组件内的保护断路器组件100。保护断路器组件100还包括卡扣定位构件1220。如果下断路器纵向定位构件1222和上断路器纵向定位构件1464正确地与盖组件内的相应定位结构对齐的话，卡扣元件，当然，允许断路器组件100作为一个单元卡扣入盖组件内。

注意，保护断路器组件100的特征在于大约等于1英寸的长度(L)。在15A的实施例中，长度(L)大约等于0.860”。在20A的设备中，长度(L)大约等于1.060”。

如在此体现和在图7中描述的那样，揭示了用于图6所示的电气接线设备的前盖内的断路器组件的透视图。组装时，上断路器140插入到下断路器120，直到停止构件1420延伸越过轨道导向装置1282并卡扣到位。这个位置表示闭合位置，其中上横向结构盖住中性线孔124，上基体148盖住火线孔126。下断路器构件120和上断路器构件140响应于同时被电力插头的火线插头刀片和中性线插头刀片啮合而可以相对于彼此从闭合位置移动到打开位置。为方便这种移动，断路器构件(120，140)由具有自然润滑特性的塑料族制成。其包括尼龙6-6，迭尔林(聚甲醛树酯)，以及特氟纶。断路器组件(120，140)可以由在其上涂敷这些材料的基底构成，该基底具有不同的可燃性或挠性。

如果具有基本与火线插头刀片相同的宽度的外来物体插入到火线插座开口内，断路器组件保持闭合。该外来物体导致倾斜装置1284，并且从而，下断路器120移动。然而，这个外来物体的插入不会引起上断路器140相对于断路器120移动。结果是，该插入火线插座开口的外来物体撞上上断路器的下基体构件148。另一方面，如果具有基本与中性线插头刀片相同的宽度的外来物体插入到中性线插座开口内，横向结构146将移动上断路器140但不移动下断路器120。相应的，下基体构件123不移动且中性线孔124(参见图1)不露出。因此，插入中性线插座开口的外来物体撞上下基体构件123。

仅当电力插头的火线插头刀片和中性线插头刀片分别同时结合倾斜装置1284和倾斜装置1462时，下断路器构件120和上断路器构件140相对于彼此从闭合位置移动到打开位置。在打开位置，下火线孔126与上火线触头孔144成一直线，且下中性线触头孔124的内边缘与倾斜装置1462的外边缘基本对齐。在这个位置，下断路器120和上断路器140允许插头触头刀片穿过保护断路器100并与布置在电气接线设备内部的触头连接。

在另一个实施例中，打开断路器的预定电力插头几何结构可以仅包括已经描述过的一些特征。该几何结构可以只包括一个或多个下述组成：两个分隔预定距离的插头刀片，同时接触该两个刀片结构的插头刀片，具有预定宽度的中性线插头刀片，或具有预定宽度的火线插头刀片。如果倾斜装置1284和/或1462接近它们各自的触头结构的宽度，插头刀片的宽度将没有关系。

上断路器140和下断路器120的移动由弹簧构件130来实现。弹簧构件130配置为将无框断路器子组件，即下断路器120和上断路器140偏置到闭合位置。弹簧构件130进一步在打开位置被压缩从而阻止无框断路器子组件从闭合位置到打开位置的移动。相应的，当移除电力插头时，弹簧将无框断路器子组件从打开位置移动到闭合位置。需要说明的区别在于，仅需要一个弹簧来实现断路器组件的闭合位置。

如上面暗示的那样，保护断路器组件100包括弹簧保持器机构。该弹簧保持器机构包括下断路器保持器凹处1280和上断路器保持器凹处1460。该弹簧保持器机构配置为将弹簧构件130保持在无框断路器子组件内并基本上防止弹簧构件与无框断路器子组件分离。本领域技术人员可以理解，在自动化组装期间，保护断路器组件100可以落下(drop)和/或暴露于振动和/或机械力。如图1所示，保持器凹处(1280，1460)配置有保持器唇部，其防止弹簧构件被震松。

参考图8，揭示了图1所示的电气接线设备的前盖300的凸起部350的内部的透视图。盖组件300的凸起部350显示为包括火线插座开口352和中性线插座开口354。本领域技术人员可以理解插座开口的形状和尺寸由该类型设备的几何结构和相应的插头刀片来决定，该类型的设备就是15A，20A等。当然，盖300与包括多个插座触头的接线设备壳体配合。在打开位置，火线开口352，中性线开口354和接地线开口353与它们相对应的插座触头相配合。该电力插头可以包括销钉而不是刀片，在这种情况下，相应的插座开口是圆形而不是矩形。倾斜装置(1286，1462)接着配置为允许预定插脚形状打开断路器组件。

凸起盖组件350包括一对盖定位结构3560，每一个包括布置在其内的定位对齐键358。每个对齐键358容纳下断路器纵向定位构件1222和上断路器纵向定位构件1464。对齐键358的位置确保保护断路器组件100定位在凸起盖组件350内从而火线断路器孔126，中性线断路器孔124和倾斜装置结构(1284，1462)及基体部分(123，148)正确地与插座开口(352，354)对齐。

每个定位结构356包括定位槽3560，其配置为与卡扣定位构件1220配合(参见图6-7)。如上面讨论的一些细节那样，定位构件1220配置为卡扣入定位槽3560以将无框保护断路器组件100连接到凸起盖组件350。

参考图9，揭示了穿过凸起盖组件350，断路器组件100和分离器304的电气接线设备的侧向横截面视图。从顶部到底部，可以看出，凸起盖部分350包括火线刀片开口352和中性线刀片开口354，其以上述方式布置为与断路器100定位为对齐。插座触头(204，214)布置为在断路器100下面基本与开口(352，354)对齐。

分离器304包括断路器支撑结构3040，其配置为当盖300、分离器304和主体元件306完全组装时，向断路器下侧按压。可以想象，电气接线设备30被无意识地从几英尺的高度落下。如果没有结构3040提供的支撑，施加的力将足够将断路器100从凸起盖组件350的定位内部移开。断路器支撑构件3040将断路器牢固地保持在适当的位置并防止断路器100从定位构件356移开。

如在此体现和在图10中所述的那样，揭示了应用在本实用新型中的电气接线设备的保护电路的示意图。在示意图中从左移到右，可以看出GFCI 501包括火线插座刀片460，中性线插座刀片480和接地插座刀片440。在设备10的负载侧上，有一对用户可触及的插座，每一个都包括火线插座终端204和中性线插座终端214。如上面表明的那样，设备30没有提供外部终端元件。

接地故障电路包括差动变压器502，其配置为检测负载侧的接地故障。变压器504配置为接地中性线变送器并用于检测接地中性线故障状态。两个变压器都配置在环形组件L1内。差动变压器502和接地中性线变压器504都连接到探测器集成电路506。探测器506由连接到探测器上的V⁺插脚的电源电路508供电。探测器的输出，在输出插脚SCR处提供，连接到SCR 510的控制输入端。包括电阻R10和电容C7的滤波器512低通滤波探测器输出信号。GFCI 501还包括缓冲器电路514，其包括电阻R4和电容器C8。缓冲器电路514防止暂态电压触发SCR 510。

当SCR 510开启时，螺线管516被供电，从而激励电路中断器518。螺线管516持续供电一段典型地少于约25毫秒的时间。电路中断器518跳闸，导致线终端与各自的负载终端断开连接。在故障状态清除后，电路中断器518可以通过复位按钮310的方式复位。在一个实施例中，复位按钮310功能度本身仅仅是机械的，而不包括任何用于测试激发的电触头。

对本相关领域普通技术人员显而易见的是，可以依赖触头结构的实施来改变和变化本实用新型的电路中断器。例如，电路中断器518可以采用悬臂式触头结构来实施。当设备30复位时，线终端(400，410)电连接到插座负载终端(204，214)。在跳闸状态，线和插座触头从其他触头的每一个断开。

GFCI 501在设备不能起作用时通过不给负载供电而解决某些寿命结束的状况。作为寿命状况结束的例子，如果SCR 510短路或者永久性的开启，螺线管516容易烧坏。如果螺线管516被供电超过约1秒钟，其将烧坏。一旦螺线管516烧坏，电路中断器518不能被跳闸。通过辅助开关522提供阻止螺线管烧坏的功能。辅助开关522配置为当电路中断器518处于跳闸位置时，其打开。如果SCR 510短路或永久性的开启，辅助开关522确保螺线管不会永久性的连接到电流源。用户可以通过压下复位按钮310来尝试复位设备30，但电路中断器518将响应于流过螺线管516的电流而立刻跳闸。因为跳闸机构518连接到辅助开关522，辅助开关522在螺线管烧坏之前打开。

由GFCI 501解决的另一种故障的模式与金属氧化物变阻器(MOV)524的寿命结束故障模式相关。MOV 524配置为与辅助开关522和跳闸螺线管516串联。这种配置方式显著地减少了由于过流状态而造成损害的可能性。当MOV 524达到寿命结束并且短路时，跳闸螺线管516被供电且辅助开关522被打开。如前所述，当辅助开关522打开时，确保了在GFCI 501受到任何损害之前，短路电流被终止。

GFCI 501还包括跳闸指示电路526。跳闸指示电路526通过设置LED 1和串联电阻(R11-R14)与辅助开关522并联而实施。LED 1配置为当电路中断器518和辅助开关522在打开状态(跳闸)下，发射可视信号。

GFCI 501还包括测试电路530。测试电路530连接在中性线终端480和火线插座终端204之间。测试电路包括布置为与测试电阻R1串联的测试按钮311。

如在此体现和在图11中描述的那样，揭示了依照本实用新型第三实施例的电气接线系统10的透视图。接线设备30与图1叙述和在此描述的设备完全一样。注意，插座308的形状设计为容纳两个插头连接器20装置。如前面的一样，插座308包括火线插座刀片460，中性线插座刀片480和接地插座刀片440。当然，每个公触头刀片(440，460，480)与插头连接器20内相应的母触头机构配合。

象前面的实施例那样，插头连接器20将导体(12，14，16)和布置在其中的触头排成一行。与前面的实施例不同的是180°的配置，即，导体(12，14，16)和内部插头触头基本以180°的角度布置。壳体200包括闩锁机构205。当插头连接器20插入到插座308内时，闩锁机构205防止插头20从插座308内拉出。

闩锁机构205配置为符合美国保险商实验所(UL)用于锁定连接器的标准。在这种情况下，UL要求静态拉力测试，即对连接器施加一个20磅的拉力一分钟。在测试期间，插头连接器20可以不与插座308分离。在操作期间，闩锁机构205在插头连接器20插入时弯曲。当成功地将插头连接器20锁定到插座308，弯曲闩锁机构205松弛到未弯曲位置并发出听得见的吧嗒声或看得见的指示以表明已经锁定。可弯曲闩锁机构205还可以配置为当插头连接器20锁定到插座308时，可由手指或工具来操作。在这种实施例中，当闩锁机构由手动或工具操作并弯曲时，插头连接器20可以从插座308移除。弯曲的方向与插入方向相反以满足美国保险商实验所(UL)标准的要求。在另一个实施例中，插头连接器20可以采用螺丝钉或本领域技术人员熟悉的其他紧固方法锁定到插座308。

本领域技术人员可以认识到，可以采用任何适合的材料来制造插头连接器20。在一个实施例中，插头壳体200由注模塑料，聚碳酸酯，或其他聚合体基材料形成。插头连接器触头可以采用任何适合的导电材料来制造，如铜合金材料。插头连接器壳体200可以将上壳体连接到下壳体来制造，即，上壳体扣到下壳体上从而包围并端接插头连接器20内的线(12，14，16)。

在一个实施例中，布置在插头连接器20中的母电力触头可以包括线座部分，其容纳线导体。线导体(12，14，16)随后结合到座部分。每个母触头还包括两个外部弹簧触头构件和一个内部弹簧触头构件，其配置为容纳在其间的公触头刀片。当公插座触头刀片(460，480，440)插入时，外部弹簧触头构件从内部弹簧触头构件分离以将公触头刀片牢固地容纳和保持在其间。参考美国专利No.6,994,585，其作为参考包含于此，就像其全部都在此充分阐述那样，作为在此描述的母触头布置的更详细的说明。

在本实用新型的替换实施例中，母触头可以预先布置在壳体200的上部或下部。在这个实施例中，每个母触头配备有移除绝缘的刀片元件。当然，当上壳体部分卡扣到下壳体部分时，或者反之亦然，刀片元件切割并移除线(12，14，16)上的绝缘，直到在线(12，14，16)和母触头之间建立电导通。在本实用新型的再一个替换实施例中，插头20内的母触头可以在制造商处端接到引线。预先端接到的引线可以采用扭转(twist-on)线连接器连接到线(12，14，16)。参考美国专利No.6994585，其作为参考包含于此，就像其全部都在此充分阐述那样，作为在本实用新型中采用的插头连接器端接方法的更详细的说明。

如在此体现和在图12中所述的那样，揭示了依照本实用新型第二实施例的电气接线设备30的底部透视图。该实施例的特征在于带罩的外部后部插座308，其可以与图11中所示的插头连接器20一起使用。插座308包括凸出部，其配置为容纳闩锁205。比较图12和图4，电气接线设备的功能完全相同，不同之处在于带罩的外部后部插座308和布置在其内的后部插座刀片(440，460，480)的机械配置。

如在此体现和在图13中所述的那样，揭示了GFCI/照明组合设备1100。电气接线设备1100包括与后部主体部分306连接的盖元件300。后部主体构件306的外形因数基本与在图1-12中描述的接线设备的后部部分306相同。接线设备300包括在图1-12中所揭示类型的GFCI电路，和布置在透镜盖318下方的光源。这可以通过将光源在盖板(strap)元件302任一侧上布置在透镜盖之下来实现。在本实施例的一方面，布置在透镜盖318下的光源起导向灯的作用，该作用通过照亮包围电气接线设备的周围环境来体现。在这个实施例中光源连接到线终端元件。相应的，只要电源供应到该设备，光源就连续地供电。

在另一个实施例中，光源起电路状况指示器的作用，并连接到负载终端元件。因此，当设备30处于复位状态时，光源被供电；当设备跳闸时，光源就熄灭。光源可以采用任何适合的设备来实施，如LED。然而，光源可以采用氖源，白炽源等来实施。

光源可以采用单元件光源或多元件光源来实施。例如，可以在透镜盖318之下布置成双的LED。本领域普通技术人员可以理解光源产生的光的波长取决于所采用的光源类型，并可以选择作为由光源所执行的任务的函数；例如，夜照明，状态指示器，室内照明等。

本领域普通技术人员也可以理解，透镜盖318可以依照设计因数由透明或半透明材料形成，设计因数指比如光源的类型，由光源发射的波长，理想的灯光的亮度或柔和度，灯光的作用以及其他的考虑。为了接触光源，透镜盖318可以从壳体盖300移除。

参考图14，揭示了图13中所示的电气接线设备的分解示意图。电气接线设备30仅包括一个布置在盖元件300内的插座。该插座配置为容纳单个断路器组件100，如所示的那样。

在设备30的另一端，透镜构件318布置在光孔3180内。当然，光反射元件3182也布置在透镜318下的孔3180内。布置在辅助PCB 384上的LEDS 3186安装在形成在光反射元件3182中的孔3183内。传感器元件3200也如所示的那样安装在PCB 3184上。传感器3200包括允许安装在传感器透镜元件320内的柔性引线。

盖元件300还包括侧向裙部355，其配置为盖住表面插座终端结构(200，210)的侧部。在分解示意图中，很清楚地显示出了复位按钮310和复位销钉313。复位按钮310可以通过前盖触及。复位按钮310的复位销钉313插入到弹簧构件312和分离器304内的相应的孔3042内。当然，复位销钉313最后布置在闩锁块412内并配置为使闩锁块在复位位置和跳闸位置之间动作。

测试按钮311也通过前盖来触及并通过用户向下方向移动测试刀片316来使用。从测试电阻R1(在该图中未示出)的引线从塔部3044延伸。当用户向下方向按压测试刀片316从而接触电阻R1的引线时，在中性线和负载火线之间建立电流路径以模拟故障状态。也参见图10。

分离器构件容纳火线插座终端结构201和中性线插座终端结构210。这些终端结构与先前使用的结构不同。火线插座终端结构201包括布置在其一端的火线固定触头202，和形成在另一端的火线插座触头结构204。在类似的方式中，中性线插座终端结构210包括布置在其一端的中性线触头212且形成在另一端的中性线插座触头结构214。因此，仅设备30的一端包括布置在插座部分350和独立火线和中性线插座触头组(204，214)之间的断路器组件100。最后，引线220从每一终端结构(201，210)的固定触头端延伸并端接到PCB 3184上的相应触头位置。引线220当然给PCB3184提供AC电力。

如前所述，分离器304包括布置在保护断路器组件100任一端的断路器支撑构件3040。安装盖板302也在火线插座终端结构201和中性线插座终端结构210之间布置在分离器构件304内。分离器304还包括孔3046，其配置为支撑并容纳反射构件3182。

机电组件500，后部主体306和图14中显示的剩余部件也与在与图4相关的文字部分或说明书其他部分描述的部件完全一样或基本类似。

在此引用的全部参考资料，包括出版物，专利申请，和专利都作为参考包含于此，其参考范畴就像每一篇参考文献都分别且明确地指示包含于此且在此完整地阐述过。

在描述本实用新型的上下文中(尤其是随后的权利要求的上下文中)，技术术语“一”和“该”等类似表示的使用解释为同时覆盖单数和复数，除非在此另有说明或清楚地同上下文相抵触。技术“包括”，“具有”，“包含”和“含有”解释为开放式技术术语(即，意思是“包括，但不限于”)除非另有说明。技术术语“连接到”解释为部分或全部包含在内、安装到、或连接在一起，即使有东西介于其间。

在此叙述的数值的范围仅仅意味着一种简略的表达方法，其分别指的是落入该范围内的每一个独立的数值，除非在此另有说明，且每一独立的数值象它们单独在此描述过那样的包含在说明书中。

在此描述的所有方法可以以任何适合的顺序实施，除非在此另有说明或清楚地同上下文相抵触。任何或所有例子的使用，或在此提供的示例性的语言(如，“例如”)仅仅意味着更好的说明本实用新型的实施例而不是对本实用新型的范围加以限制，除非另有所述。

说明书中的任何语言都不应当解释为表示任何未要求保护的元件是实施本实用新型所不可缺少的。

对本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型做各种修改和改变。没有意图将本实用新型限制在描述的特殊形式，相反的，目的在于覆盖落入本实用新型精神和范围的所有修改，替换结构和等价结构，如在所述的权利要求中限定的那样。因此，目的在于本实用新型覆盖本实用新型的修改和变化，只要它们落入所附权利要求和它们等同结构的范围内。

Claims (28)

1.用于AC电力配电电路的防冲击电气接线系统，其特征在于，该AC电力配电电路包括布置在AC电力配电点和设备箱之间的多条AC电力传输线，该多条AC电力传输线的一部分进路入该设备箱的内部，该系统包括：

具有连接器壳体的连接器设备，多个连接器触头以用户基本上接触不到的方式配置在连接器壳体内，该多个连接器电触头连接到终端装置，该终端装置配置为连接到该多条AC电力传输线的该部分；以及

电气接线设备，其包括具有至少一组用户可接触的插座开口的壳体组件，该插座开口以与至少一个断路器组件操作对齐的方式配置在壳体组件的前部主表面，该至少一个断路器组件配置为仅响应于接合一组插头刀片而从闭合位置移动到打开位置，该至少一个断路器组件通过沿着该断路器组件的至少两个正交轴线配置的多个定位元件固定在壳体组件内，从而该至少一个断路器组件沿着该至少两个轴线的第一轴线基本上固定，该至少一个断路器组件的部分沿该至少两个轴线的第二轴线在打开位置和闭合位置之间可滑动地移动，该壳体组件包括连接到至少一组插座触头的AC电路组件，该至少一组插座触头布置为基本上与该至少一个断路器组件对齐，该壳体组件进一步包括在其后部形成的电力输入装置，该电力输入装置包括配置为与该连接体壳体内的该多个连接器触头配合的一组电力触头，从而在该多条AC电力传输线和该AC电路组件以及该至少一组插座触头之间建立电导通通路，当电气接线设备安装到设备箱时，该AC电力传输线的该部分填入到设备箱的内部之内。

2.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该连接器壳体的第一部分可插入到电力输入装置并沿第一连接器壳体轴线定向，且该连接器壳体的第二部分沿正交于第一连接器壳体轴线的第二连接器壳体轴线定向。

3.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该AC电路组件连接到光源。

4.根据权利要求3所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，光源从 包括如下光源的组中选择：夜照明，跳闸指示器，寿命结束指示器，室内照明器，和/或导向灯。

5.根据权利要求3所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该光源还包括：

包括连接到照明控制电路的至少一个光发射元件的光组件，该至少一个光发射元件被布置在该前部主表面的透镜元件覆盖，具有的侧向尺寸基本上等于电气接线设备的宽度；和

包括传感器透镜和光传感器的传感器组件，该传感器透镜布置在该前部主表面内，该光传感器连接到照明控制电路并与该传感器透镜光通信。

6.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，还包括：

连接到该电力输入装置和该AC电路组件的故障检测电路，该故障检测电路配置为检测在该电力配电系统中传送的至少一个故障状态并响应于该故障状态而提供跳闸信号；和

连接到该故障检测电路的电路中断器组件，该电路中断器组件包括一组配置为响应于该跳闸信号而打开的可移动触头，在跳闸状态下，该多条AC电力传输线和该至少一组插座触头之间的电导通通路被中断。

7.根据权利要求6所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，还包括：连接到该电路中断器组件的复位机构，该复位机构配置为在复位状态下闭合该可移动触头，以在该多条AC电力传输线和该至少一组插座触头之间重新建立电导通。

8.根据权利要求6所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，还包括：配置为引入模拟故障信号的测试电路，该至少一个故障状态包括该模拟故障信号。

9.根据权利要求6所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该电路中断器组件还包括：

连接到该故障检测电路的螺线管，该螺线管响应于该跳闸信号而被供电以打开该组可移动触头；和

连接到螺线管的辅助开关，该辅助开关配置为响应于螺线管被供电而打开，该打开的辅助开关中断到螺线管的电流路径从而给该螺线管断电。 

10.根据权利要求9所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该辅助开关与该螺线管串联布置。

11.根据权利要求10所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，还包括与该辅助开关串联布置的金属氧化物变阻器。

12.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该连接器设备配置为插头连接器设备且该电力输入装置配置为电力输入插座。

13.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该连接器壳体还包括闩锁构件，该闩锁构件配置为接合到布置在该电力输入装置上的闩锁部以将该连接器壳体固定到该电力输入装置的至少一部分。

14.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该连接器设备包括用户基本上接触不到的母电力触头，从而当该电气接线系统通电时，该连接器设备能够安全地从该电力输入装置移除。

15.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该多个定位元件的第一组包括与该前部主表面平行布置的至少一个支撑表面，该第一轴线与该前部主表面和该至少一个支撑表面平行。

16.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该多个定位元件的第二组包括定位槽，其布置在形成于该壳体组件内的彼此间隔开的侧向支撑构件之内与该第二轴线平行，该第二轴线与该电气接线设备的纵轴线正交。

17.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该至少一组用户可接触的插座开口包括两组用户可接触的插座开口且该至少一个断路器组件包括两个断路器组件，每个断路器组件与该两组用户可接触的插座开口中的相应组对齐。

18.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该至少一个断路器组件还包括：

在闭合位置和打开位置之间可移动的无框断路器子组件，该无框断路器子组件配置为响应于接合具有预定插头刀片几何结构的至少一个插头刀片而从闭合位置移动到打开位置； 

布置在该无框断路器子组件内的弹簧构件，该弹簧构件配置为将无框断路器子组件偏置在闭合位置；

布置在无框断路器子组件内的至少一个保持器构件，该至少一个保持器构件配置为将该弹簧构件保持在该无框断路器子组件之内；和

布置在该无框断路器子组件上的至少一个定位构件，该至少一个定位构件配置为沿该第二轴线在该盖组件内定位并对齐保护断路器组件。

19.根据权利要求18所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该无框断路器子组件还包括连接到第二断路器构件的第一断路器构件，该第一断路器构件和该第二断路器构件能够相对于彼此移动从而仅当该第一断路器构件和该第二断路器构件同时被火线插头刀片和中性线插头刀片接合时才到达打开位置。

20.根据权利要求19所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该第一断路器构件包括第一火线触头孔和中性线触头孔，且该第二断路器构件包括第二火线触头孔。

21.根据权利要求20所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该第一断路器构件和该第二断路器构件响应于同时被该火线插头刀片和该中性线插头刀片接合能够相对于彼此从闭合位置移动到打开位置，从而该第一火线触头孔与该第二火线触头孔对齐且该中性线触头孔被该第二断路器构件接通。

22.根据权利要求20所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该第一断路器构件包括火线刀片触头结构且该第二断路器构件包括中性线刀片触头结构，该弹簧构件布置在其间。

23.根据权利要求19所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该至少一个保持器元件包括布置在该第一断路器构件内的第一保持器元件和布置在第二断路器构件内的第二保持器元件。

24.根据权利要求19所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该第一断路器构件和该第二断路器构件每个包括布置在其上的插头刀片检测结构，该插头刀片检测结构配置为与具有预定特性的插头刀片结合而不与不 具有预定特性的物体结合。

25.根据权利要求1所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该电力输入装置包括从该壳体组件的后部主表面延伸的公触头。

26.根据权利要求25所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该电力输入装置配置为具有保护部分的带罩插头插座，该保护部分沿基本平行于该后部主表面的方向延伸。

27.根据权利要求26所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，该带罩插头插座包括配置为与布置在该连接器设备上的闩锁构件啮合的闩锁部，以将该连接器壳体固定在该带盖插头插座内。

28.根据权利要求25所述的防冲击电气接线系统，其特征在于，与该连接器设备配合的该公触头的一部分沿基本与该后部主表面平行的方向延伸。 

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