CN203565427U - 变电站高压带电气动清扫吹扫机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变电站高压带电气动清扫吹扫机，它包括高压带电作业用压缩空气气源系统、同温器、输气管、绝缘杆、软气管和360度气动清扫吹扫器；高压带电作业用压缩空气气源系统的气源输出端与同温器的进气口气路连接，同温器的出气口经输气管连接绝缘杆下端的进气口，绝缘杆腹内流通压缩空气，绝缘杆上端的出气口经软气管向360度气动清扫吹扫器提供动力气源，360度气动清扫吹扫器安装在绝缘杆的上端。本清扫吹扫机可对绝缘子实施任意重复的360度旋转刷扫和同步吹扫，自动化程度高，操作简单，清扫效率高，无清扫死角，绝缘强度高，性能可靠，不存在绝缘安全隐患，适合各个电压等级的高低压带电作业和各种不带电作业。

Description

变电站高压带电气动清扫吹扫机

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统电气设备外绝缘的清扫除污装置，尤其涉及一种高压带电清扫变电站支柱绝缘子的360度气动清扫吹扫机。

背景技术

变电站绝缘子是变电站高压设备的支撑和绝缘设施，由于置身户外，空气中的自然污秽和工业污秽长期沉积在绝缘子外表面形成污秽层。这些污秽物受雾、小雨等湿润，形成导电通路，极易引发污闪事故。污闪事故轻则造成线路跳闸、停电，重则造成电网解环解列、大范围灾害性事故停电，因此对绝缘子要定期进行清扫或清洗除污。

我国开展防污闪的工作已有40余年历史。现在广泛使用的电力设备外绝缘防污闪维护技术还是调整爬距、表面涂刷和人工清扫的方式。人工清扫必须停电进行，即使交替停电，也给电网稳定运行造成一定的风险和隐患。已经问世的绝缘子清扫机械，均是使用电源线和电钻或电机驱动，存在高压绝缘安全隐患，而且一次只能清扫绝缘子外圆周的1/3或1/4，不能对绝缘子进行360度清扫；该清扫机完成一个绝缘子360度的清扫，需要在地面上围绕绝缘子更换3-4个工作位置，挪动3-4次绝缘提升支架和清扫设备，分3-4次对绝缘子进行清扫，能够完成绝缘子一圈360度清扫的气动清扫机还未曾出现。

目前气动工具和气动设备的开发和使用已取得长足进展，应用广泛，但该方法在变电站和输电线路中的应用尚未有过报导。

发明内容

本实用新型旨在克服现有绝缘子清污技术的缺点和不足，提供了一种变电站支柱绝缘子高压带电气动清扫吹扫机。该清扫吹扫机自动化程度高，操作简单，灵活方便，可靠性高，不存在绝缘安全隐患，清扫效率高，无清扫死角，对各种不同电压等级的支柱绝缘子都可以进行360度清扫，达到最佳清扫效果。

本实用新型采用的技术方案如下：

该变电站高压带电气动清扫吹扫机，包括高压带电作业用压缩空气气源系统、同温器、输气管、绝缘杆、软气管和360度气动清扫吹扫器。所述高压带电作业用压缩空气气源系统的气源输出端连接同温器的进气口，同温器的出气口通过输气管连接绝缘杆下端的进气口，绝缘杆的杆内空腔流通压缩空气，绝缘杆上端的出气口通过软气管向360度气动清扫吹扫器提供压缩空气，360度气动清扫吹扫器安装在绝缘杆的上端。

所述高压带电作业用压缩空气气源系统，由无油空压机、气水分离器、C级过滤器、冷冻式干燥机、吸附式干燥机、测量控制管、储气罐、T级过滤器和A级过滤器构成，并按照上述顺序进行气路串联连接，最末端A级过滤器的出气口为本压缩空气气源系统的气源输出端。

所述高压带电作业用压缩空气气源系统中所含无油空压机、气水分离器、C级过滤器、冷冻式干燥机、吸附式干燥机、测量控制管、储气罐、T级过滤器和A级过滤器为单台或多台由同种设备的气路串联或并联组成。

所述同温器包括铜质或铝质的热交换器、风扇和支架。热交换器和风扇安装在支架上。同温器的热交换器的内部管腔流通压缩空气，热交换器的外壁由风扇吹拂。经过同温器的同温作用，同温器输出的压缩空气与大气同温。

所述绝缘杆为高压带电作业绝缘杆，绝缘杆包括两头封死的空腹绝缘杆本体及绝缘手柄，绝缘杆下端设进气口，上端设出气口。

所述360度气动清扫吹扫器包括固定机架、左右活动机械臂、左右气缸、左右气动电磁阀、水平转角器、垂直转角器和四个气动吹扫清扫刷；固定机架两端与左右活动机械臂分别铰链连接，固定机架两端外侧分别设置气缸，左右气缸或固定机架上分别安装有左右气动电磁阀，固定机架的对称轴线外侧连接水平转角器，水平转角器连接垂直转角器，四个气动吹扫清扫刷分别安装在固定机架和左右活动机械臂的清扫刷固定座上。

所述气动吹扫清扫刷包括无油气动马达、变速箱、减速齿轮组、刷子轴、圆盘清扫毛刷和尾气吹扫管；无油气动马达上置变速箱，变速箱内设置减速齿轮组，无油气动马达的转子轴伸入变速箱内安装减速齿轮组的主动轮，减速齿轮组的从动轮安装在从动轴即刷子轴上，刷子轴伸出变速箱的外端安装圆盘清扫毛刷,无油气动马达的排气孔连接有尾气吹扫管。

所述绝缘杆连同其上端的360度气动清扫吹扫器由人工举起或吊装在绝缘举升装置上。

本实用新型的工作原理是：高压带电作业用压缩空气气源系统利用无油空压机产生无油压缩空气，利用气水分离器、冷冻式干燥机、吸附式干燥机进行三级除水干燥使压缩空气不含液态水和气态水，三套湿度控制器同时监测和控制压缩空气的湿度，保障输出压缩空气的干燥指标，C级、T级和A级三套过滤器进行三级过滤，除去压缩空气中小至0.01微米的固态灰尘微粒和0.01微米的液态水（油）微粒，该气源系统可自动生产和可靠输出高绝缘性能的无油无水无尘洁净压缩空气。

同温器的热交换器内部流通压缩空气，外壁由风扇吹拂，压缩空气经过同温器持续与环境大气进行热交换，达到与环境大气同温。与大气同温的压缩空气流经绝缘杆和其它输气管路或气动设备时，不产生温差凝露。

360度气动清扫吹扫器的左右气动电磁阀可采用两位五通气动电磁阀，附设有控制电路可由人工遥控或自动程序控制，左右气动电磁阀控制左右气缸动作，左右气缸驱动左右活动机械臂的动作。

左右活动机械臂由左右气缸驱动，在固定机架的两端可以同时向外转动张开或向内转动合拢。当左右活动机械臂同时向外转动张开时，上述两个活动机械臂的开口可以套进绝缘子或者脱离绝缘子。当左右活动机械臂同时向内转动合拢时，左右活动机械臂和固定机架形成有小缺口的圆周形，可以环形包围绝缘子。

在本清扫吹扫器形成圆周状态环形包围绝缘子时，左右推动固定机架外侧的水平转角器，使本清扫吹扫器围绕绝缘子任意转动，四个气动吹扫清扫刷围绕绝缘子转动的同时又作高速旋转清扫，每个气动吹扫清扫刷围绕绝缘子转动1/4圆周，四个气动吹扫清扫刷即完成对绝缘子外圆周360度的清扫，同时无油气动马达做功后的尾气气流经尾气吹扫管对绝缘子进行同步吹扫。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

（1）本变电站高压带电气动清扫吹扫机，多点布置四个气动吹扫清扫刷包围清扫绝缘子，可对绝缘子实施360度清扫和同步吹扫。

（2）本实用新型的压缩空气气源系统，采用气水分离器、冷冻式干燥机和吸附式干燥机三级除水技术除去压缩空气中的液态水和气态水，采用三套独立运行的湿度控制器对气源系统进行同时监测控制，保障输出气源的无油洁净干燥品质和高绝缘性能；依次设置的C级、T级和A级过滤器，可除去压缩空气中小至0.01微米的非气态杂质，提高输出气源的绝缘性能。

  （3）本实用新型的同温器，可使压缩空气与环境大气同温，避免绝缘杆和其它工作设备产生温差凝露，提高绝缘杆与其它工作设备的绝缘性能。

（4）本实用新型采用压缩空气作动力，以无油气动马达作清扫动力装置，以气缸驱动活动机械臂，消除了电机驱动和液压驱动所存在的各种绝缘隐患，适合于高压带电、超高压和特高压带电作业，也适合各种低压带电作业和各种不带电作业。本清扫吹扫机的应用，是高效清扫绝缘子和电力安全生产、保障电力供应的有力措施。

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图； 

图2为高压带电作业用压缩空气气源系统结构示意图；

图3为同温器结构示意图；

图4为360度气动清扫吹扫器结构示意图；             

图5为气动吹扫清扫刷主视图；

图6为气动吹扫清扫刷俯视图。

具体实施方式

下面结合附图详细介绍本实用新型的具体实施例：

如图1所示，该变电站高压带电气动清扫吹扫机包括高压带电作业用压缩空气气源系统1、同温器2、输气管3、绝缘杆4、软气管5和360度气动清扫吹扫器6。

高压带电作业用压缩空气气源系统1的气源输出端连接同温器2的进气口，同温器2的出气口通过输气管3连接绝缘杆4下端的进气口，绝缘杆4的杆内空腔流通压缩空气，绝缘杆4上端的出气口通过软气管5向360度气动清扫吹扫器6提供压缩空气，360度气动清扫吹扫器6通过其垂直转角器6.9安装在绝缘杆4的上端。绝缘杆4连同其上端的360度气动清扫吹扫器6由人工举起或吊装在绝缘举升装置上。

如图2所示，高压带电作业用压缩空气气源系统1包括下列依次由气路连接的无油空压机1.1、气水分离器1.2、C级过滤器1.7、冷冻式干燥机1.3、吸附式干燥机1.4、测量控制管1.5、储气罐1.6、T级过滤器1.8和A级过滤器1.9。

无油空压机1.1生产和输出无油压缩空气，气水分离器1.2、冷冻式干燥机1.3和吸附式干燥机1.4除去无油压缩空气中的所有液态水分和气态水分，使无油压缩空气干燥，C级过滤器1.7除去无油压缩空气中3微米及以上的灰尘。

测量控制管1.5含金属或非金属容器1.5.1、湿度控制器1.5.5、常开电磁阀1.5.6和常闭电磁阀1.5.7，容器1.5.1体上设进气口1.5.2、出气口1.5.3和放气口1.5.4。 湿度控制器1.5.5的湿度探头安装在容器1.5.1腹内，湿度控制器1.5.5连接和控制常开电磁阀1.5.6和常闭电磁阀1.5.7。当测量控制管内的压缩空气的相对湿度符合设定指标时，压缩空气通过测量控制管1.5的出气口1.5.3和常开电磁阀1.5.6向后端输出；当测量控制管1.5内的压缩空气的相对湿度不符合设定指标时，湿度控制器1.5.5动作，命令位于出气口1.5.3的常开电磁阀1.5.6闭合，切断输出气源，同时命令位于放气口1.5.4的常闭电磁阀1.5.7打开，测量控制管1.5内的压缩空气通过放气口1.5.4 向大气中排放掉，保障测量控制管1.5向后端输出压缩空气的干燥品质。

储气罐1.6含金属或非金属材质的储气罐体1.6.1、两个湿度控制器1.6.5和1.6.6、两个常开电磁阀1.6.7、1.6.8和常闭电磁阀1.6.9，储气罐体1.6.1上设进气口1.6.2、出气口1.6.3和放气口1.6.4；湿度控制器1.6.5和1.6.6的湿度探头安装在储气罐1.6.1腹内，湿度控制器1.6.5、1.6.6连接和控制常开电磁阀1.6.7、1.6.8及常闭电磁阀1.6.9。当储气罐1.6内的压缩空气的相对湿度符合设定指标时，压缩空气通过出气口1.6.3和常开电磁阀1.6.7、1.6.8向后端输出；当储气罐1.6内的压缩空气的相对湿度不符合设定指标时，湿度控制器1.6.5、1.6.6同时动作，命令位于出气口1.6.3的常开电磁阀1.6.7、1.6.8闭合，切断输出气源，同时命令位于放气口1.6.4的常闭电磁阀1.6.9打开，储气罐1.6内的压缩空气通过放气口1.6.4向大气中排放掉。两个湿度控制器1.6.5和1.6.6同时工作，双重保障储气罐输出压缩空气的干燥品质。

T级过滤器1.8和A级过滤器1.9分别过滤1.0微米和0.01微米的固态微粒和液体微粒，使得输出的压缩空气为无油无水无尘洁净压缩空气。A级过滤器1.9的出气口为高压带电作业用压缩空气气源系统1的气源输出端口。

高压带电作业用压缩空气气源系统1能够自动生产和可靠保障压缩空气无油无水无尘洁净干燥，用于高压带电作业时，能可靠保障其高绝缘品质。

高压带电作业用压缩空气气源系统1的气源输出端连接同温器2的进气口。

如图3所示，同温器2包括铜质或铝质的热交换器2.1、风扇2.2和支架2.3，热交换器2.1和风扇2.2安装在支架2.3上；热交换器2.1内部流通压缩空气，外壁由风扇2.2吹拂，热交换器2.1使流经内部的压缩空气与环境大气进行持续的热交换，使流经同温器的压缩空气与环境大气同温。

如图1所示，输气管3一端连接同温器的出气口，另一端连接绝缘杆4下端的进气口。

绝缘杆4为高压带电作业绝缘杆，绝缘杆4包括两头封死的空腹绝缘杆本体4.1及绝缘手柄、绝缘杆4下端设进气口4.2，上端设出气口4.3。

绝缘杆4为普通高压带电作业绝缘杆，或防潮型、防雨型、防水型高压带电作业绝缘杆。

绝缘杆4上端安装360度气动清扫吹扫器6，绝缘杆4腹内流通压缩空气，绝缘杆4上端的出气口经软气管5向360度气动清扫吹扫器6输送压缩空气。

输气管3和软气管5为绝缘的塑料气管或橡胶气管。

如图4所示，360度气动清扫吹扫器6包括：固定机架6.1、左活动机械臂6.2和右活动机械臂6.3、左气缸6.4和右气缸6.5、左气动电磁阀6.6和右气动电磁阀6.7、水平转角器6.8、垂直转角器6.9和四个气动吹扫清扫刷6.10。

固定机架6.1包括固定架6.1.1、左气缸连接架6.1.2、右气缸连接架6.1.3、左清扫刷固定座6.1.4和右清扫刷固定6.1.5；固定架6.1.1为空腹绝缘材料，其空腹内腔流通压缩空气。

左右活动机械臂6.2和6.3为关节型活动机械臂，左右活动机械臂6.2和6.3分别包括活动臂杆6.2.1、6.3.1、转动连接轴6.2.2、6.3.2、活塞杆连接架6.2.3、6.3.3、以及清扫刷固定座6.2.4、6.3.4。左右活动机械臂6.2和6.3分别通过其转动连接轴6.2.2、6.3.2与固定机架6.1的两端铰链连接。左右活动臂杆6.2.1和6.3.1为空腹绝缘材料，其空腹内腔可流通压缩空气。

左右气缸6.4和6.5各包含气缸体及活塞杆；气缸6.4的活塞杆铰链连接活动机械臂6.2的活塞杆连接架6.2.3，气缸6.4后端铰链连接固定机架6.1的左侧气缸连接架6.1.2；气缸6.5的活塞杆铰链连接活动机械臂6.3的活塞杆连接架6.3.3，气缸6.5后端铰链连接固定机架6.1的右侧气缸连接架6.1.３；左右气缸6.4和6.5分别控制左右活动机械臂6.2和6.3动作。

左右气动电磁阀6.6和6.7为两位五通气动电磁阀，分别安装在左右气缸6.4和6.5上，或安装在固定机架6.1上；左右气动电磁阀由所附设软气管从固定机架的空腹内腔取得压缩空气，分别向左右气缸的前端或后端导入压缩空气，控制左右气缸动作；左右气动电磁阀设有附属的控制电路，其电源为12V或24V锂电池，无电源引出线，不存在电气绝缘隐患；左右气动电磁阀为人工遥控，也可为自动程序控制。

水平转角器6.8包括转轴、轴承和用于固定转轴轴承并且连接固定机架的绝缘支架，水平转角器6.8可使本360度气动清扫吹扫器在水平方向任意转动。

垂直转角器9为两块层叠绝缘板由螺栓螺母穿孔连接所构成的转动支架；两块层叠绝缘板其中一块连接水平转角器，另一块可连接绝缘杆，当螺栓松开时，两块层叠绝缘板可以相互转动，当螺栓紧固时，两块层叠绝缘板之间的相对角度位置由螺栓固定定位；该垂直转角器用于调整360度气动清扫器与绝缘杆的垂直角度。

四个气动吹扫清扫刷6.10安装在固定机架6.1和左右活动机械臂6.2、6.3的清扫刷固定座6.1.4、6.1.5、6.2.4、6.3.4上。

如图5、图6所示，气动吹扫清扫刷6.10包括无油气动马达6.10.1、变速箱6.10.2、减速齿轮组6.10.3、刷子轴6.10.4、圆盘清扫毛刷6.10.5和尾气吹扫管6.10.6；无油气动马达6.10.1安装在变速箱6.10.2的下部，变速箱6.10.2内设置减速齿轮组6.10.3，无油气动马达6.10.1的转子轴6.10.1.2伸入变速箱6.10.2内安装减速齿轮组6.10.3的主动轮6.10.3.1，减速齿轮组6.10.3的从动轮6.10.3.2安装在从动轴 即 刷子轴6.10.4上，刷子轴6.10.4伸出变速箱6.10.2外端安装圆盘清扫毛刷6.10.5，尾气吹扫管6.10.6进气端连接无油气动马达6.10.1的排气孔6.10.1.4，排气端朝向绝缘子。

无油气动马达6.10.1包括无油气动马达本体6.10.1.1、转子轴6.10.1.2，无油气动马达壳体上设进气孔6.10.1.3和排气孔6.10.1.4。

无油气动马达6.10.1以压缩空气为动力旋转做功，经减速齿轮组6.10.3和刷子轴6.10.4驱动圆盘清扫毛刷6.10.5实施旋转清扫作业，同时无油气动马达6.10.1做功后的压缩空气尾气气流经过尾气吹扫管6.10.6对绝缘子进行同步吹扫。

本装置的操作方法：

工作时，开启高压带电作业用压缩空气气源系统和同温器的电源，该气源系统会自动生产和可靠输出无油无水无尘洁净压缩空气，同温器工作，使压缩空气与环境大气同温。

让360度气动清扫吹扫器在地面上空载运行数分钟，使干燥洁净的压缩空气高速吹拂绝缘杆的管腔内壁和设备的通气管路，使绝缘杆的管腔内壁和设备的通气管路得到干燥和清洁。

完成上述工作后，按照带电作业工作程序，进行带电清扫作业。

绝缘举升机构就位，使绝缘杆上端的360度气动清扫吹扫器在两个活动机械臂张开的状态下套在绝缘子上，然后遥控两个活动机械臂合拢，使该清扫吹扫器包围绝缘子；遥控启动该清扫吹扫器的四个气动吹扫清扫刷对绝缘子进行包围清扫和吹扫，利用绝缘杆左右推动水平转角器，使该清扫吹扫器围绕绝缘子作顺逆时针任意转动1/4圆周时，本清扫吹扫机的四个气动吹扫清扫刷即完成对绝缘子外圆周一圈360度的清扫和吹扫。

完成一圈清扫后，下降一片伞裙高度，重复以上步骤，完成一个绝缘子的清扫作业，遥控活动机械臂张开，使清扫吹扫机离开绝缘子。

Claims (10)

1.一种用于清扫支柱绝缘子的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：包括高压带电作业用压缩空气气源系统（1）、同温器（2）、输气管（3）、绝缘杆（4）、软气管（5）和360度气动清扫吹扫器（6）；高压带电作业用压缩空气气源系统（1）的气源输出端连接同温器（2）的进气口，同温器（2）的出气口通过输气管（3）连接绝缘杆（4）下端的进气口，绝缘杆（4）的杆内空腔流通压缩空气，绝缘杆（4）上端的出气口通过软气管（5）向360度气动清扫吹扫器（6）输送压缩空气，360度气动清扫吹扫器（6）安装在绝缘杆（4）的上端。

2.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：高压带电作业用压缩空气气源系统（1）包括顺次由气路串联连接的无油空压机（1.1）、气水分离器（1.2）、C级过滤器（1.7）、冷冻式干燥机（1.3）、吸附式干燥机（1.4）、测量控制管（1.5）、储气罐（1.6）、T级过滤器（1.8）和A级过滤器（1.9）；A级过滤器（1.9）的出气口为该压缩空气气源系统（1）的气源输出端口。

3.按照权利要求2所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：高压带电作业用压缩空气气源系统（1）中所含无油空压机（1.1）、气水分离器（1.2）、C级过滤器（1.7）、冷冻式干燥机（1.3）、吸附式干燥机（1.4）、测量控制管（1.5）、储气罐（1.6）、T级过滤器（1.8）和A级过滤器（1.9）为单台或多台由同种设备的气路串联或并联组成。

4.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：同温器（2）为动力压缩空气与环境大气的同温器，包括铜质或铝质的热交换器（2.1）、风扇（2.2）和支架（2.3），热交换器（2.1）和风扇（2.2）安装在支架（2.3）上。

5.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：输气管（3）和软气管（5）为绝缘的塑料气管或橡胶气管。

6.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：绝缘杆（4）为高压带电作业绝缘杆，绝缘杆（4）包括两头封死的空腹绝缘杆本体（4.1）及绝缘手柄，绝缘杆（4）下端设进气口（4.2），上端设出气口（4.3）。

7.按照权利要求6所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：绝缘杆（4）为普通高压带电作业绝缘杆或防潮型、防雨型、防水型高压带电作业绝缘杆。

8.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于： 360度气动清扫吹扫器（6）包括固定机架（6.1）、左右活动机械臂（6.2、6.3）、左右气缸（6.4、6.5）、左右气动电磁阀（6.6、6.7）、水平转角器（6.8）、垂直转角器（6.9）和四个气动吹扫清扫刷（6.10）；固定机架（6.1）两端分别与左右活动机械臂（6.2、6.3）铰链连接，固定机架（6.1）两端外侧分别设置左右气缸(6.4、6.5），左右气缸(6.4、6.5)或固定机架上设置气动电磁阀（6.6、6.7），固定机架（6.1）的对称轴线外侧连接水平转角器（6.8），水平转角器（6.8）连接垂直转角器（6.9），四个气动吹扫清扫刷（6.10）分别安装在固定机架（6.1）、左右活动机械臂（6.2、6.3）的清扫刷固定座上。

9.按照权利要求8所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：气动吹扫清扫刷(6.10)包括无油气动马达（6.10.1）、变速箱（6.10.2）、减速齿轮组（6.10.3）、刷子轴（6.10.4）、圆盘清扫毛刷（6.10.5）和尾气吹扫管（6.10.6） ； 无油气动马达（6.10.1）上置变速箱（6.10.2），变速箱（6.10.2）内设置减速齿轮组（6.10.3），无油气动马达（6.10.1）的转子轴伸入变速箱（6.10.2）内安装减速齿轮组（6.10.3）的主动轮（6.10.3.1），减速齿轮组（6.10.3）的从动轮（6.10.3.2）安装在从动轴即刷子轴（6.10.4）上，刷子轴（6.10.4）伸出变速箱的外端安装圆盘清扫毛刷（6.10.5）,无油气动马达（6.10.1）的排气孔连接有尾气吹扫管（6.10.6）。

10.按照权利要求1所述的变电站高压带电气动清扫吹扫机，其特征在于：绝缘杆（4）连同其上端的360度气动清扫吹扫器（6）由人工举起或吊装在绝缘举升装置上。

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