CN210490252U - 气箱及气体绝缘金属封闭开关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种气箱，包括第一隔室和第一隔室散热部；所述第一隔室具有第一容纳腔；所述第一隔室散热部包括第一散热箱；所述第一散热箱包括具有第一散热腔的第一箱体，以及多个第一散热片；所述第一散热腔与所述第一容纳腔连通；多个所述第一散热片分别设置在所述第一箱体的外表面，以及所述第一散热腔中。本实用新型还提供了一种气体绝缘金属封闭开关设备。采用本实用新型，可以在气体绝缘金属封闭开关设备的工作过程中，有效地降低第一隔室中的温升，从而可以保障气体绝缘金属封闭开关设备运行的稳定性，进而可以延长气体绝缘金属封闭开关设备的使用寿命。

Description

气箱及气体绝缘金属封闭开关设备

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，特别是指一种气箱及气体绝缘金属封闭开关设备。

背景技术

气体绝缘金属封闭开关设备(Cubicle Gas-Insulated Switchgear)简称C-GIS，是高压GIS产品在中压领域的拓展，它主要采用低气压的SF6气体、N2气体或混合气体作为开关设备的绝缘介质。近年来，气体绝缘金属封闭开关设备在我国得到了迅速地推广与应用，特别是随着我国城市电网建设和改造、轨道交通以及大型工矿企业等对开关设备提出了小型化、智能化、免维护、全工况等新的更高要求，高性能、高品质的气体绝缘金属封闭开关设备在国内的需求越来越强烈。

气体绝缘金属封闭开关设备的气箱中设有母线室、断路器室和电缆室等隔室，为了防止绝缘气体的泄漏，必须要将一次导电组件和绝缘气体完全封闭在密封的母线室和断路器室中。

但是，各个隔室一般都要求设置比较高的防护等级，比如，母线室和断路器室的防护等级一般为IP65～IP67，各隔室之间难以依靠气体对流的方式将发热部件所产生的热量带走。另外，为了降低铁磁涡流损耗所带来的发热，同时为了满足耐腐蚀和高强度的要求，气箱一般由不锈钢钢板焊接而成，气箱内部产生的热量只能通过不锈钢钢板向外界进行传递，而不锈钢钢板的导热率比较低，其能传递出去的热量较少，因此，在使用过程中，气箱中的温升较高，由此不仅影响气体绝缘金属封闭开关设备运行的稳定性，还极大地缩短了气体绝缘金属封闭开关设备的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种可以降低温升的气箱及气体绝缘金属封闭开关设备。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种气箱，包括：

第一隔室，所述第一隔室具有第一容纳腔；

第一隔室散热部，所述第一隔室散热部包括第一散热箱；所述第一散热箱包括具有第一散热腔的第一箱体，以及多个第一散热片；所述第一散热腔与所述第一容纳腔连通；多个所述第一散热片分别设置在所述第一箱体的外表面，以及所述第一散热腔中。

进一步地，所述第一隔室为断路器室；所述第一隔室散热部还包括第二散热箱，所述第二散热箱用于连接气体绝缘金属封闭开关设备中的泄压装置；

所述第二散热箱包括具有第二散热腔的第二箱体，以及多个第二散热片；所述第二散热腔通过所述第一散热腔与所述第一容纳腔连通；多个所述第二散热片分别设置在所述第二箱体的外表面，以及所述第二散热腔中。

进一步地，所述断路器室包括第一子断路器室和设置在所述第一子断路器室一侧的第二子断路器室；

所述第一子断路器室具有第一子腔，所述第二子断路器室具有第二子腔；所述第一子腔与所述第二子腔相互连通，以共同形成所述第一容纳腔；

所述第一散热腔与所述第一子腔连通。

进一步地，所述第一隔室散热部还包括第三散热箱；

所述第三散热箱包括具有第三散热腔的第三箱体，以及多个第三散热片；所述第三散热腔的一端与所述第一散热腔连通，所述第三散热腔的另一端与所述第二子腔连通；多个所述第三散热片分别设置在所述第三箱体的外表面，以及所述第三散热腔中。

进一步地，所述断路器室、所述第一散热箱、所述第二散热箱、所述第三散热箱之间均为密封连接。

进一步地，所述气箱还包括具有内腔的外壳；所述外壳上具有与所述内腔连通的进风口和出风口；所述第一隔室和所述第一隔室散热部均设置在所述内腔中。

进一步地，所述气箱还包括具有第二容纳腔的第二隔室；所述第二隔室至少有一部分设置在所述内腔中，所述第二隔室与所述第一隔室相互隔离；

所述气箱还包括第二隔室散热部，所述第二隔室散热部与所述第二隔室连接。

进一步地，所述第二隔室的一端从所述内腔中伸出，并凸出于所述外壳的外端面；

所述第二隔室散热部与所述第二隔室凸出于所述外壳的外端面的一端连接。

进一步地，所述第二隔室散热部包括第四散热箱；所述第四散热箱包括具有第四散热腔的第四箱体，以及多个第四散热片；所述第四散热腔与所述第二容纳腔连通；多个所述第四散热片分别设置在所述第四箱体的外表面，以及所述第四散热腔中；和/或，

所述第二隔室散热部包括具有多个第五散热片的散热片组件。

本实用新型还提供了一种气体绝缘金属封闭开关设备，所述气体绝缘金属封闭开关设备包括上述所述的气箱。

本实用新型提供了一种气箱及气体绝缘金属封闭开关设备，通过在第一隔室上至少设置一个与第一隔室连通的第一散热箱，可以在气体绝缘金属封闭开关设备的工作过程中，有效地降低第一隔室中的温升，从而可以保障气体绝缘金属封闭开关设备运行的稳定性，进而可以延长气体绝缘金属封闭开关设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的一种气箱的剖视图，图中同时示出了泄压装置和绝缘组件，虚线箭头表示热量交换的方向；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图2中所示的第一散热箱的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为图2中所示的第二散热箱的主视图；

图6为图2中所示的第三散热箱的主视图；

图7为图1中B处的局部放大图；

图8为图7中所示的第四散热箱的主视图；

图9为本实用新型一实施例提供的第二种气箱的剖视图，图中同时示出了泄压装置和绝缘组件，虚线箭头表示热量交换的方向；

图10为本实用新型一实施例提供的第三种气箱的剖视图，图中同时示出了泄压装置和绝缘组件，虚线箭头表示热量交换的方向；

图11为本实用新型一实施例提供的一种气体绝缘金属封闭开关设备的剖视图。

附图标记：

气箱10，10＇，10＇＇；外壳11；内腔11a；进风口11b；出风口11c；第一隔室12；第一容纳腔12a；第一子断路器室121；第一子腔121a；第二子断路器室122；第二子腔122a；第一隔室散热部13，13＇，13＇＇；第一散热箱131，131＇，131＇＇；第一箱体1311；第一散热腔1311a；第一散热片1312；第一法兰1313；第一密封槽1313a；第二散热箱132；第二箱体1321；第二散热腔1321a；第二散热片1322；第二法兰1323；第三散热箱133；第三箱体1331；第三散热腔1331a；第三散热片1332；第三法兰1333；第二隔室14；第二容纳腔14a；第二隔室散热部15，15＇；第四散热箱151；第四箱体1511；第四散热腔1511a；第四散热片1512；第四法兰1513；散热片组件152；第五散热片1521；一次导电回路20；泄压装置30；绝缘组件40；隔离开关组件50。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为对本实用新型宗旨的解释说明，不应视为对本实用新型的不当限制。

本申请第一方面提供了一种气箱，请参阅图1至图3，气箱10包括第一隔室12和第一隔室散热部13。第一隔室12具有第一容纳腔12a。第一隔室散热部13包括第一散热箱131，第一散热箱131包括具有第一散热腔1311a的第一箱体1311，以及多个第一散热片1312，第一散热腔1311a与第一容纳腔12a连通，多个第一散热片1312分别设置在第一箱体1311的外表面，以及第一散热腔1311a中。

具体地，本实施例的第一箱体1311可以通过焊接或铸造的方式制成，其形状不限于本实施例所示的矩形箱体，比如，第一箱体1311可以是圆管形、椭圆管形或异形的箱体结构，也可以是由多个矩形、圆管、椭圆管和/或异形的子箱体组合而成。本实施例的第一箱体1311的外表面以及第一散热腔1311a中均平行间隔设置有多个第一散热片1312，由此可以极大地增加第一散热箱131的吸热和散热面积。第一散热箱131的材质可以选用导热率较高的铝合金，第一散热箱131的内、外表面还可以喷涂黑色散热漆。由于第一散热腔1311a与第一容纳腔12a是相互连通的，所以，第一容纳腔12a中携带有大量热量的气体可以以热辐射的形式被吸收到第一散热腔1311a中，气体中的热量也可以通过热辐射和热传导的形式传递给外部环境。而降温后的气体又可以从第一散热腔1311a回流至第一容纳腔12a中，对第一容纳腔12a中的发热部件进行降温，也就是说，第一散热腔1311a与第一容纳腔12a共同形成了可供气体循环流动的通道，气体中的热量通过对流、热辐射和热传导的形式传递给外部环境，由此可以有效地降低第一隔室12中的温升，从而可以保障气体绝缘金属封闭开关设备运行的稳定性，进而可以延长气体绝缘金属封闭开关设备的使用寿命。

请继续参阅图2至图4，本实施例的第一隔室12为断路器室，断路器室与第一散热箱131之间密封连接。

具体地，为了防止断路器室中的气体泄漏，断路器室和第一散热箱131之间需要进行良好的密封。本实施例的第一散热箱131设置有第一法兰1313和第一密封圈(图未示出)，第一法兰1313设置在第一散热腔1311a的开口的周向。第一法兰1313上形成有环绕在第一散热腔1311a的开口的周向的第一密封槽1313a，第一密封圈设置在第一密封槽1313a中。第一法兰1313主要用于和螺栓配合，以将第一散热箱131固定在第一隔室12的侧壁上。通过设置第一法兰1313、第一密封槽1313a和第一密封圈，可以使得第一散热箱131与断路器室之间形成较为可靠的静密封结构，由此可以保证气箱10的年漏气率符合相关标准要求。可以理解的是，断路器室与第一散热箱131之间的密封方式并不限于本实施例所述的这一种方式，比如，断路器室与第一散热箱131之间可以通过焊接的方式进行密封，断路器室与第一箱体1311也可以一体成型。

需要说明的是，本实施例只是将第一隔室12做为断路器室来说明第一隔室12的散热方式，但是第一隔室12并不限制为断路器室，第一隔室12可以是气体绝缘金属封闭开关设备中的任意一个隔室。

断路器室中设置的一次导电回路20(参阅图11)是断路器室的主要热源之一，同时，气体绝缘金属封闭开关设备中还设置有泄压装置30，泄压装置30的主要功能是在电力系统发生短路时，对气体绝缘金属封闭开关设备进行泄压，以防止气体绝缘金属封闭开关设备发生爆炸或产生大量热量。泄压装置30通常设置在断路器室的外壁上，因此，请参阅图1、图2和图5，本实施例的第一隔室散热部13还包括第二散热箱132，第二散热箱132包括具有第二散热腔1321a的第二箱体1321，以及多个第二散热片1322，第二散热腔1321a通过第一散热腔1311a与第一容纳腔12a连通，多个第二散热片1322分别设置在第二箱体1321的外表面，以及第二散热腔1321a中，泄压装置30与第二箱体1321连接，由此可以增大泄压装置30附近的散热面积。

具体地，本实施例的第二散热箱132中还设置有第二法兰1323、第二密封槽(图未示出)和第二密封圈(图未示出)，第二散热箱132通过第二法兰1323、第二密封槽和第二密封圈与第一散热箱131密封连接。第二散热箱132的整体结构与第一散热箱131大致相同，在此不在赘述。设置第二散热箱132之后，第一容纳腔12a、第一散热腔1311a和第二散热腔1321a共同形成了可供气体循环流动的通道，第一散热箱131和第二散热箱132可以共同为第一容纳腔12a的气体进行散热，而设置在第二箱体1321的外表面上的第二散热片1322又可以为泄压装置30进行散热，也就是说，通过设置第一散热箱131和第二散热箱132，可以同时对断路器室及泄压装置30进行散热，从而可以有效地降低断路器室及泄压装置30的温升。

请继续参阅图1，本实施例的断路器室包括第一子断路器室121和设置在第一子断路器室121一侧的第二子断路器室122，第一子断路器室121具有第一子腔121a，第二子断路器室122具有第二子腔122a。第一子腔121a与第二子腔122a相互连通，以共同形成第一容纳腔12a，第一散热腔1311a与第一子腔121a连通。

具体地，本实施例的断路器室大致呈“L”型，一次导电回路20的大部分组件主要设置第一子腔121a中，也就是说，第一子腔121a是断路器室中热源的主要集中区域，因此，将第一散热箱131与第一子腔121a连通，可以对第一子腔121a进行有效地散热。

需要说明的是，本实施例所采用的第一子腔121a和第二子腔122a的结构主要是为了便于设置断路器室中的一次导电回路20等组件，在其它实施方式中，可以根据实际需要，将断路器室设置成各种形状，在此不做限制。

请参阅图1、图2和图6，本实施例的第一隔室散热部13还包括设置在第三散热箱133，第三散热箱133包括具有第三散热腔1331a的第三箱体1331，以及多个第三散热片1332，第三散热腔1331a的一端与第一散热腔1311a连通，第三散热腔1331a的另一端与第二子腔122a连通，多个第三散热片1332分别设置在第三箱体1331的外表面，以及第三散热腔1331a中。

具体地，本实施例的第三散热箱133的两端均设置有第三法兰1333、第三密封槽(图未示出)和第三密封圈(图未示出)，第三散热箱133通过设置在两端的第三法兰1333、第三密封槽和第三密封圈分别与第一散热腔1311a和第二子腔122a密封连接。第三散热箱133的整体结构也与第一散热箱131大致相同，在此不在赘述。设置第三散热箱133之后，第一容纳腔12a、第一散热腔1311a、第二散热腔1321a和第三散热腔1331a共同形成了可供气体循环流动的通道，特别是第一子腔121a和第二子腔122a之间通过第一散热腔1311a和第三散热腔1331a连通形成了环形的气流通道，由此，可以加快气体流动的速度，再配合第一散热箱131、第二散热箱132和第三散热箱133的散热作用，可以更加快速地降低断路器室中的温升。

请继续参阅图1，本实施例的气箱10还包括具有内腔11a的外壳11，外壳11上具有与内腔11a连通的进风口11b和出风口11c，第一隔室12和第一隔室散热部13均设置在内腔11a中。

具体地，外壳11可以对气体绝缘金属封闭开关设备起到保护作用，而由于本实施例的第一隔室12和第一隔室散热部13均设置在内腔11a中，因此，在不影响气箱10的防护等级的情况下，可以在外壳11上开设进风口11b和出风口11c，比如，可以在外壳11的前后门或封板上开孔作为进风口11b，在外壳11的顶盖上开孔作为出风口11c，由此可以在第一隔室12和第一隔室散热部13的外侧再形成一个通风通道，从而可以进一步达到有效降低气箱10整体温度的目的。

请继续参阅图1和图7，本实施例的气箱10还包括具有第二容纳腔14a的第二隔室14，第二隔室14至少有一部分设置在内腔11a中，第二隔室14与第一隔室相互隔离。气箱10还包括第二隔室14散热部，第二隔室14散热部与第二隔室14连接。

具体地，本实施例的第二隔室14的一端从内腔11a中伸出，并凸出于外壳11的外端面，第二隔室散热部15与第二隔室14凸出于外壳11的外端面的一端连接。本实施例的第二隔室14为母线室，母线室和断路器室虽然是相互独立的两个隔室，但是，母线室和断路器室之间主要是依靠绝缘组件40等结构来进行分隔的，因此，母线室和断路器室之间的温度是相互影响和相互传递的，母线室和断路器室中任何一个隔室的温度的升降都将影响另外一个隔室的温度的升降。同时，断路器室中的一次导电回路20是母线室的主要热源，虽然断路器室的温度下降，大大减小了对母线室温升的影响，但是，母线室中的隔离开关组件50也会产生一定的热量，因此，本实施例为母线室设置了第二隔室散热部15，第二容纳腔14a中所产生的热量可以通过第二隔室散热部15散发到外部环境中，降温后的气体又可以对母线室中的隔离开关组件50进行冷却，也就是说，母线室中也可以形成气流的对流循环，由此可以增强母线室的对流散热，从而可以有效地降低母线室的温度。另外，本实施例实际上是将第二隔室散热部15设置在外壳11的外侧，由此可以更好地将母线室中的热量散发到外部环境中。可以理解的是，在另一实施方式中，根据需要，也可以将第二隔室散热部15设置在内腔11a中。

需要说明的是，本实施例只是将第二隔室14做为母线室来说明第二隔室14的散热方式，但是第二隔室14并不限制为母线室，第二隔室14可以是气体绝缘金属封闭开关设备中的任意一个隔室。

请继续参阅图1、图7和图8，本实施例的第二隔室散热部15包括第四散热箱151，第四散热箱151包括具有第四散热腔1511a的第四箱体1511，以及多个第四散热片1512，第四散热腔1511a与第二容纳腔14a连通。多个第四散热片1512分别设置在第四箱体1511的外表面，以及第四散热腔1511a中。

具体地，对于母线室来说，为了防止母线室中的气体泄漏，母线室和第四散热箱151之间同样需要进行良好的密封，因此，本实施例的第四散热箱151中还设置有第四法兰1513、第四密封槽(图未示出)和第四密封圈(图未示出)，第四散热箱151通过第四法兰1513、第四密封槽和第四密封圈与母线室密封连接。第二散热箱132的整体结构与第一散热箱131大致相同，在此不在赘述。

本实施例提供的气箱10散热效果优异，特别适用于电流大于2500A的气体绝缘金属封闭开关设备。

本申请第二方面提供了第二种气箱，请参阅图9，本实施例的气箱10＇的第一隔室散热部13＇只设置了一个第一散热箱131＇和一个第二散热箱132，相对于第一方面所提供的气箱10来说，本实施例的气箱10＇的散热效果相对弱一些，比较适用于断路器室及泄压装置30的温升都相对较低，比如电流低于2500A的气体绝缘金属封闭开关设备。

本实施例的气箱10＇的其它结构与第一方面所提供的气箱10相同，在此不再赘述。

本申请第三方面提供了第三种气箱，请参阅图10，本实施例的气箱10＇＇的第一隔室散热部13＇＇只设置了一个第一散热箱131＇＇，同时，本实施例的第二隔室散热部15＇包括具有多个第五散热片1521的散热片组件152，散热片组件152与第二隔室14的外表面连接。散热片组件152主要由多个第五散热片1521平行间隔设置而成，散热片组件152只是设置在第二隔室14的外表面，其不具有与第二容纳腔14a连通的腔体。

相对于第一方面所提供的气箱10和第二方面所提供的气箱10＇来说，本实施例的气箱10＇＇的散热效果更弱一些，比较适用于断路器室及泄压装置30的温升更低，比如电流低于2000A的气体绝缘金属封闭开关设备。

可以理解的是，本实施例的第二隔室散热部15＇以及第一方面和第二方面所提供的第二隔室散热部15均可以根据需要选用散热片组件152或第四散热箱151中的一个，也可以同时设置散热片组件152和第四散热箱151，在此不做限制。

本实施例的气箱10＇＇的其它结构与第一方面所提供的气箱10相同，在此不再赘述。

上述实施例分别提供了三种气箱结构，在实际使用过程中，可以根据电流的大小不同，将上述各个实施例中所提供的各种散热箱和/或散热片组件进行有机的组合，使之系列化、标准化、模块化，从而有效地降低加工，制造和装配成本。

本申请第四方面提供了一种气体绝缘金属封闭开关设备，该气体绝缘金属封闭开关设备可以包括上述所述的气箱10，10＇，10＇＇。

具体地，请参阅图11，以本申请第一方面所提供的气箱10为例，该气体绝缘金属封闭开关设备包括气箱10、一次导电回路20、泄压装置30、绝缘组件40和隔离开关组件50。一次导电回路20设置在断路器室的第一容纳腔12a中，更具体地，一次导电回路20的大部分组件主要设置在第一子断路器室121中。一次导电回路20是气体绝缘金属封闭开关设备中的主要热源之一，因此，通过与断路器室连通的第一隔室散热部13，可以对一次导电回路20进行有效地散热，从而可以降低断路器室中的温升。隔离开关组件50设置在母线室中，母线室与断路器室之间通过绝缘组件40进行隔离。隔离开关组件50是气体绝缘金属封闭开关设备中的另一个热源，因此，通过与母线室连通的第二隔室散热部15，可以对隔离开关组件50进行有效地散热，从而可以降低母线室中的温升。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气箱，其特征在于，包括：

第一隔室，所述第一隔室具有第一容纳腔；

第一隔室散热部，所述第一隔室散热部包括第一散热箱；所述第一散热箱包括具有第一散热腔的第一箱体，以及多个第一散热片；所述第一散热腔与所述第一容纳腔连通；多个所述第一散热片分别设置在所述第一箱体的外表面，以及所述第一散热腔中。

2.根据权利要求1所述的气箱，其特征在于，所述第一隔室为断路器室；所述第一隔室散热部还包括第二散热箱，所述第二散热箱用于连接气体绝缘金属封闭开关设备中的泄压装置；

所述第二散热箱包括具有第二散热腔的第二箱体，以及多个第二散热片；所述第二散热腔通过所述第一散热腔与所述第一容纳腔连通；多个所述第二散热片分别设置在所述第二箱体的外表面，以及所述第二散热腔中。

3.根据权利要求2所述的气箱，其特征在于，所述断路器室包括第一子断路器室和设置在所述第一子断路器室一侧的第二子断路器室；

所述第一子断路器室具有第一子腔，所述第二子断路器室具有第二子腔；所述第一子腔与所述第二子腔相互连通，以共同形成所述第一容纳腔；

所述第一散热腔与所述第一子腔连通。

4.根据权利要求3所述的气箱，其特征在于，所述第一隔室散热部还包括第三散热箱；

所述第三散热箱包括具有第三散热腔的第三箱体，以及多个第三散热片；所述第三散热腔的一端与所述第一散热腔连通，所述第三散热腔的另一端与所述第二子腔连通；多个所述第三散热片分别设置在所述第三箱体的外表面，以及所述第三散热腔中。

5.根据权利要求4所述的气箱，其特征在于，所述断路器室、所述第一散热箱、所述第二散热箱、所述第三散热箱之间均为密封连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气箱，其特征在于，所述气箱还包括具有内腔的外壳；所述外壳上具有与所述内腔连通的进风口和出风口；所述第一隔室和所述第一隔室散热部均设置在所述内腔中。

7.根据权利要求6所述的气箱，其特征在于，所述气箱还包括具有第二容纳腔的第二隔室；所述第二隔室至少有一部分设置在所述内腔中，所述第二隔室与所述第一隔室相互隔离；

所述气箱还包括第二隔室散热部，所述第二隔室散热部与所述第二隔室连接。

8.根据权利要求7所述的气箱，其特征在于，所述第二隔室的一端从所述内腔中伸出，并凸出于所述外壳的外端面；

所述第二隔室散热部与所述第二隔室凸出于所述外壳的外端面的一端连接。

9.根据权利要求7或8所述的气箱，其特征在于，所述第二隔室散热部包括第四散热箱；所述第四散热箱包括具有第四散热腔的第四箱体，以及多个第四散热片；所述第四散热腔与所述第二容纳腔连通；多个所述第四散热片分别设置在所述第四箱体的外表面，以及所述第四散热腔中；和/或，

所述第二隔室散热部包括具有多个第五散热片的散热片组件。

10.一种气体绝缘金属封闭开关设备，其特征在于，所述气体绝缘金属封闭开关设备包括权利要求1-9任意一项所述的气箱。

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