DE2050305A1

DE2050305A1 - Kabelverbindung

Info

Publication number: DE2050305A1
Application number: DE19702050305
Authority: DE
Inventors: Edward Roger Bromborough Elcock Gerard Wirr al Cheshire Gleyve (Groß bntanmen)
Original assignee: Electricity Council
Current assignee: Electricity Council
Priority date: 1969-10-13
Filing date: 1970-10-13
Publication date: 1971-04-22
Also published as: GB1323696A; FR2065321A5; ZA706907B; AU2089470A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann, 20^0305

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

s München 86, den 13. Oktober 1970

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

THE ELECTRICITY COUNCIL 30, Millbank, London, S_o¥. l/England

Kabelverbindung

Die Erfindung betrifft eine Kabelverbindung zwischen einem

elektrischen Verteilerkabel und wenigstens einem Verbraucherauf bzw. Abzweigkabel. Sie bezieht sich insbesondere Kabel, die feste Innenleiter aufweisen, die von einem einen Erdleiter bzw. einen neutralen Leiter bildenden Mantel umgeben sind.

Bei den meisten Kabeln bewegen sich die Innenleiter gegenüber dem leitenden Mantel, wenn sich die Kabeltemperatur ändert. Diese Bewegung ist insbesondere bei Kabeln mit festen Innenleitern feststellbar und kann bis zu einigen Zentimetern betragen. Es ist daher bisher üblich, eine T-Verbindung herzustellen, so dass keine freie Bewegung

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zwischen den Innenleitern und dem Mantel auftritt. Daher expandieren und bewegen sich die Innenleiter relativ zu dem Mantel an einer Stelle, die von der Verbindung entfernt ist, oder die Verbindung wird einer erheblichen Beanspruchung unterworfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kabelverbindung zu schaffen, die eine Bewegung aufgrund einer Wärmeausdehnung der Kabelinnenleiter relativ zu dem leitenden Kabelmantel zulässt.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass flexible Leiter mit den Leitern des Verteilerkabels verbunden sind, dass die flexiblen Leiter in einem hohlen inneren Gehäuse eingeschlossen sind, dass das innere Gehäuse mit einem elektrisch isolierenden, jedoch thermisch leitenden Mittel gefüllt ist, das eine Bewegung der flexiblen Leiter zulässt, und dass das innere Gehäuse in einem äusseren Gehäuse eingekapselt und das äussere Gehäuse gegen die isolierenden und leitenden Kabelmantel abgedichtet ist.

Aufgrund des erfindungsgemässen Vorschlags ist es möglich, elektrische Verbindungselemente zu verwenden, die sonst mechanisch ungeeignet wären.

Das innere Gehäuse weist eine Öffnung für das Abzweigkabel auf, um eine elektrische Kontinuität zwischen dem Innenleiter des Abzweigkabels und einem entsprechenden flexiblen Leiter zu ermöglichen.

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Das Mittel in dem inneren Gehäuse kann ein Öl oder Fett sein.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das innere Gehäuse vorgeformt und besteht aus zwei Teilen. Es ist eine Klemmeinrichtung vorhanden, um die beiden Teile zusammenzuhalten und an dem Verteilerkabel festzuklemmen.

Das innere Gehäuse kann auch aus zwei oder mehr vorge- f

formten Teilen bestehen, die durch Scharniere verbunden

Vorzugsweise ist das bzw. sind die Abzweigkabel an der Eintrittsstelle in das innere Gehäuse abgedichtet, um den Durchtritt von Luft, Wasser oder einem anderen Medium in Längsrichtung des Kabels in das innere Gehäuse zu verhindern·

Im Falle von Abzweigkabeln mit Litzen können diese so angeordnet werden, dass die Drähte des Erdleiters eines jeden Kabels derart angeordnet sind, dass sie eine g*

elektrische Abschirmung um den spannungsführenden Leiter bilden, jedoch das Eindringen eines elektrisch isolierenden Dichtungsmaterials während der Herstellung der Dichtung zulassen.

Zweckmässigerweise besteht das äussere Gehäuse aus zwei Teilen, die aus einem starren Material, z.B«, Metall oder Kunststoff gegossen sind, oder auch aus einem flexiblen Folienmaterial. Das Gehäuse ist mit Öffnungen versehen,

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die so angeordnet sind, dass die beiden Teile gleiche Hälften bilden_e

Im Falle von Verteilerkabeln mit einem elektrisch leitenden Erdmantel um die spannungsführenden Innenleiter bzw« die Phasenleiter ist das innere Gehäuse vorzugsweise aus Metall, wodurch, wenn es an dem leitenden Mantel festgeklemmt wird, eine elektrische Abschirmung um die Leiter in der Verbindung bildet»

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt längs der Achse des Hauptkabels

einer T-Verbindung zwischen einem Hauptkabel und einem zweiten Kabel bzw. einem Verbraucherkabel,

Fig. 2 einen Querschnitt zu der Achse des Hauptkabels längs der Linie A-A in FIg₀ 1,

^ Fig. 3 einen Axialschnitt einer Dichtungsanordnung für ^ das Verbraucherkabel in der T-Verbindung,

Fig. k einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig» 3,

Fig« 5 einen Axialschnitt eines Metallverbindungsgehäuses für die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Verbindung,

Fig. 6a einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 5,

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Fig. 6b einen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 6a und

Fig. 7 einen gesonderten flexiblen Zwischenleiter zwischen dem Hauptkabel und dem zweiten Kabel.

Fig. 1 zeigt ein elektrisches Hauptkabel 20, das aus drei einzelnen, nicht gezeigten Aluminiumleitern besteht und von denen jeder eine Phase der Versorgungs- μ spannung führt. Diese Leiter sind durch Papier isoliert und von einer kontinuierlichen Ringschicht 29 aus Aluminium umgeben, die einen Erdleiter bzw. einen neutralen Leiter bildet, sowie von einem äusseren Mantel 28 aus Kunststoff. Mit dem Hauptkabel 20 ist ein zweites Kabel bzw. ein Versorgungskabel 21 mit zwei Kupferlitzen verbunden, das aus einem spannungsführenden Innenleiter besteht, der koaxial von Drähten umgeben ist, die einen Erdleiter bzw. einen neutralen Leiter 22 bilden,, Die Leiter sind durch Polyvinylchlorid oder ein anderes Kunststoffmaterial gegeneinander isoliert. Der Ablauf der Verbindungsvorgänge ist wie folgt:

Der äussere Mantel des Hauptkabels 20 wird in dem Bereich, in dem die Verbindung hergestellt werden soll, entfernt, ein Loch oder ein Schlitz 36 wird in die leitende Schicht 29 geschnitten, und der spannungsführende Innenleiter 23 des zweiten Kabels 21 wird mit einem der Phasenleiter des Hauptkabels 20 verbunden, während die Drähte des Erdleiters 22 mit dem leitenden Mantel 29 des Hauptkabels verbunden werden. Diese Verbindungen können z.B. durch Löten, Schweissen, Friktionsschweissen oder durch Sicken hergestellt werden. Der

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Schlitz 36 wird ausreichend lang gemacht, um eine Bewegung des Anschlusses an den Innenleiter gegenüber der leitenden Schicht 2° zu ermöglichen. Die spannungsführende Leiterverbindung erhält vor dem Zusammenbau des restlichen Teils der Verbindung einen Isolator 12.

Ein Metallgehäuse 10 wird dann angeordnet, um den Verbindungsbereich völlig zu umschliessen, lässt aber einen Raum um das Hauptkabel frei, in dem sich beide Leiter des zweiten Kabels bzw. flexible Zwischenleiter zwischen den Kabeln frei gegenüber der äusseren Schicht eines jeden Kabels verschieben können_o Solch eine relative Bewegung kann z.B. durch grosse Längen der Drähte der Leiter des zweiten Kabels aufgenommen werden, wobei z.B» die Drähte des spannungsführenden Innenleiters um das Hauptkabel 20 gewickelt sind» Auch kann ein gesonderter flexibler Zwischenleiter zwischen die Leiter des Hauptkabels 20 und die Leiter des zweiten Kabels 21 an der Stelle zwischengeschaltet werden, an der das zweite Kabel 21 in das Metallgehäuse 10 eintritt. Äusserhalb des Gehäuses nahe dieser Eintrittsstelle wird eine Dichtung (Figo 3) in dem zweiten Kabel in folgender Weise hergestellts

Wie aus den Figuren 3 und h hervorgeht, werden die Drähte 15 des Erdleiters^x22 abisoliert und zur Seite gezogen, um den spannungsführenden Innenleiter 23 freizulegen, der ebenfalls auf einem kurzen Stück abisoliert ist. Die Drähte des abisolierten Innenleiters werden nach aussen gebogen und so getrennt, dass das Material 13 zwischen sie eindringen kann. Ein hohler zylindrischer Isolator

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wird über den abisolierten Bereich geschoben, um eine nachfolgende Berührung zwischen dem Erdleiter und dem spannungsführenden Innenleiter zu verhindern, während Material zwischen die getrennten Drähte des spannungsführenden Innenleiters eindringen kann· Die Drähte des Erdleiters werden so angeordnet, dass sie die Aussenseite des Isolators 14 gleichmässig bedecken, und werden um den spannungsführenden Innenleiter an einer Stelle 16 zwischen dem Ende des zweiten Kabels und dem μ

Isolator 14 miteinander verbunden. Die Stelle 16 fällt mit der Eintrittsstelle des zweiten Kabels in das Metallgehäuse 10 zusammen. Ein weicher Kitt oder Kunststoff kann an dieser Stelle aufgebracht werden, um das zweite Kabel gegen das Metallgehäuse abzudichten. In diesem Zustand oder später können die beiden Leiter des zweiten Kabels mit den geeigneten Leitern des Hauptkabels verbunden werden. Der Ablauf der Vorgänge wird dadurch vervollständigt, dass die Zwischenräume zwischen den Drähten des spannungsführenden Innenleiters und zwischen den Drähten des Erdleiters und des Isolators 14 mit einem zunächst flüssigen, selbsthärtenden oder wärmehärtenden Harz oder einem Bitumenmaterial 17 ge- %

füllt werden.

Bei einem anderen Dichtungsverfahren verwendet man ein weiches Material in Bandform, d„h. ein Kittband, das zwischen die getrennten Litzen des spannungsführenden Innenleiters und die Drähte des Erdleiters gewickelt wird. Die Drähte und Bänder werden zusammengedrückt, so dass die Schichten der Bänder sich zu einer hermetischen Dichtung verbinden.

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Die Bänder können auch thermoplastische oder Wärmeschmelzklebstoffbänder sein, die durch Druck und Wärme erweichend Der Druck kann von Hand, durch einen Druckzylinder oder eine wärmeschrumpfbare Kunststoffhülle um die Dichtung ausgeübt werden,

Die Erddrähte können durch Verwendung einer Flüssigkeit abgedichtet werden, die mittels der zuvor erwähnten Bänder nach dem Abdichten der Litzen des spannungsführenden Innenleiters eingekapselt wird.

Wenn für den Bandzusammenschluss Wärme erforderlich ist, kann diese gesondert zugeführt werden oder in bestimmten Fällen kann die Wärme der exothermen Reaktion der eingekapselten Flüssigkeitsmenge verwendet werden«,

Wenn zwischen dem zweiten Kabel und dem Hauptkabel über Zwischenleiter eine Verbindung hergestellt wird, ist die Herstellung einer Dichtung der zuvor beschriebenen Art nicht mehr nötig. Ein solcher Fall ist in Fig. 7 gezeigt. Der spannungsführende Innenleiter 23 des zweiten Kabels ist mit einem Anschlußstück 35a verbunden, das an der Aussenseite des Metallgehäuses 10 von diesem isoliert befestigt ist. Dieses Anschlußstück 35^a ist mit einem weiteren Anschlußstttck 35b verbunden, das an der Innenseite des Metallgehäuses 10 ebenfalls von diesem durch eine isolierende Dichtung 33 isoliert befestigt ist, die zusammen mit den Anschlußstücken 35a und 35b wasserdampf undurchlässig sein können. Irgendein flexibler Leiter Jk kann den inneren Anschluss und eine Friktionsgeschweisste Tülle 32 an dem spannungsführenden Innenleiter des Hauptkabels verbinden. Die Drähte des Erd-

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leiters des zweiten Kabels können rait dem Erdleiter des Hauptkafoels in der gleichen Weise verbunden werden, wie für den spannungsführenden Innenleiter beschrieben wurde, jedoch mit der Ausnahme, dass der Anschluss nicht von dem Metallgehäuse isoliert werden muss, so dass ein geerdeter Schutz der spannungsführenden Teile der Verbindung geschaffen wird.

Die Figuren 5, 6a und 6b zeigen die Verwendung eines flexiblen Leiters 25 mit Umklöppelung, der an dem Metall gehäuse 10 an den Bereichen 26 befestigt ist und mit einer Zwinge 18 versehen ist, um eine wirksame elektrische Verbindung mit dem Erdleiter bzw. dem zweiten Kabel herzustellen»

Das Metallgehäuse 10 ist zylindrisch geformt und weist einen Halsteil an jedem Ende auf, der über den äusseren Aluminiummantel des Hauptkabels passt und mit Spannbügeln 19 an diesem Mantel festgeklemmt ist. Das Metallgehäuse kann aus zwei Hälften bestehen oder in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt sein, die durch Scharniere verbunden sind.

Wenn das zweite Kabel und das Hauptkabel innerhalb des Metallgehäuses 10 in der zuvor beschriebenen Weise verbunden sind, wird das Gehäuse mit einem geeigneten isolierenden Mittel 24, z.B. Öl oder Fett, gefüllt und die Kanten der Halsteile werden durch Kitt oder ähnliche Verbindungen abgedichtet, die das Isolierfett selbst enthalten.

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Das Metallgehäuse 10 und jede zuvor hergestellte Dichtung in dem zweiten Kabel 21 wird dann mit einer Form 30 umgeben, wobei ein Raum verbleibt, der z.B. mit einem selbsthärtenden oder wärmehärtenden Harz, heissem oder kaltem Giessbitumenmaterial oder einem thermoplastischen Material gefüllt werden kann, wodurch das zweite Kabel völlig abgedichtet wird, wenn es zuvor noch nicht abgedichtet wurde.

Die Form 30 kann aus einem starren Material, z.B. Metall oder Kunststoff oder auch aus einem flexiblen Folienmaterial bestehen, die eine geeignete Form aufweisen, um die Verbindung völlig einzukapseln und einen Raum erforderlicher Grosse freizulassen. Solch eine Form kann aus zwei getrennten identischen Hälften bestehen, die so geformt und angeordnet sind, dass sie die erforderliche Anzahl von Öffnungen für zweite Kabel aufweisen. Wenn z.B₀ zwei sekundäre Kabelausgänge verwendet werden sollen, dann werden die Ausgänge vorzugsweise an den identischen Formhälften entweder

a) an der gleichen Seite des Hauptkabels, jedoch an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses, oder

b) an gegenüberliegenden Seiten des Hauptkabels, jedoch an dem gleichen Ende des Metallgehäuses angeordnet.

In gleicher Weise sind im Falle von vier Ausgängen diese vorzugsweise an den Ecken eines Rechtecks angeordnet, das in der Ebene der Achsen des Hauptkabels und des zweiten Kabels liegt.

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Claims

Patentansprüche

1» Kabelverbindung zwischen einem elektrischen Verteilerkabel und wenigstens einem Verbraucher- bzw. Abzweigkabel, dadurch gekennzeichnet, dass flexible Leiter
mit den Leitern des Verteilerkabels (20) verbunden
sind, dass die flexiblen Leiter in einem hohlen inneren Gehäuse (1O) eingeschlossen sind, dass das innere Gehäuse (10) mit einem elektrisch isolierenden, jedoch ä

thermisch leitenden Mittel gefüllt ist, das eine Bewegung der flexiblen Leiter zulässt, und dass das
innere Gehäuse (10) in einem ausseren Gehäuse eingekapselt und das äussere Gehäuse gegen die isolierenden und leitenden Kabelmantel abgedichtet ist·

2. Kabelverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw, die Abzweigkabel (21) abgedichtet sind, um den Durchtritt von Luft, Wasser oder einem anderen Medium längs des Kabels in das innere Gehäuse zu verhindern.

3· Kabelverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- ™ zeichnet, dass das innere Gehäuse (TO) eine Öffnung für das Abzweigkabel (21) aufweist, so dass eine elektrische Kontinuität zwischen dem Innenleiter (23) des Abzweigkabels (21) und einem entsprechenden flexiblen Leiter ermöglicht wird.

4. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mehrere Abzweigkabel (21)„

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5. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (10) vorgeformt ist.

_%6. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 51 dadurch gekennzeichnet, dass das äussere Gehäuse vorgeformt ist.

7· Kabelverbindung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeich- Wf _ net, dass das innere Gehäuse aus wenigstens zwei Teilen besteht, und dass eine Klemmeinrichtung vorgesehen ist, um die beiden Teile zusammenzuhalten und an dem Verteilerkabel (2O)- festzuklemmen.

8. Kabelverbindung nach Anepruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des inneren Gehäuses (10) durch Scharniere verbunden sind.

9. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Abzweigkabel (21) ausserhalb des inneren Gehäuses (10) abgedichtet

^ ist, um den Durchtritt von Luft, Wasser oder einem

anderen Medium längs des Kabels (21) in das innere Gehäuse (10) zu verhindern.

10. Kabelverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelabdichtung nahe der Eintrittsstelle in das innere Gehäuse '( 10) liegte

11„ Kabelverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem hohlen, zylindrischen Isolator (14) besteht, der über einen abisolierten Teil des spannungsführenden Innenleiters

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des Abzweigkabels bzw. der Abzweigkabel (21) passt, dass die Litzen des abisolierten Teils voneinander getrennt sind, dass ein abisolierter Teil (15) des Erdleiters (22) gleichmassig um den Isolator ( l4) angeordnet ist, und dass ein Dichtungsmaterial die Räume zwischen den Litzen der Leiter füllt und den abisolierten Teil (15) des Erdleiters (22) völlig umgibt.

o. Kabel verbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ή

gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem weichen Kittband oder einem thermoplastischen oder wärmeschmelzenden Klebstoffband, besteht, das zwischen die getrennten Litzen eines abisolierten Teils des spannungsführenden Innenleiters des Abzweigkabels bzw. der Abzweigkabel (21) und zwischen die Drähte des abisolierten Teils (15) des Erdleiters (22), der um den abisolierten Teil des Innenleiters angeordnet ist, gewickelt und so zusammengedrückt ist, dass die Bandschichten sich zu einer hermitischen Dichtung verbinden, die die abisolierten Teile der Leiter umgeben»

13· Kabelverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Band durch einen Druckzylinder oder eine warmeschrumpfende Kunststoffhülle um die Dichtung zusammengedrückt wird.

14. Kabelverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem weichen Kittband oder einem thermoplastischen oder wärme— schmelzenden Klebstoffband besteht, das zwischen

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die getrennten Litzen eines abisolierten Teilsäes s ρ ajiniangs führ enden Inneaaleiters (23) dies Abzweigkabels bzw. der Äbzweigkabel gewickelt ist, dass die S©nichten des Bandes so zusa«nien.gepresst sindi,, dass sie sich zu einer hermetischen Dichtung um deoai abisolierten Teil des Innenleiters verbinden, dass ein abisolierter Teil (15) der Drähte des Erdleiter si (22) gleichmassig um die hermetische Dichtung angeordnet ist, und dass ein Dichtungsmaterial in die W Räume zwischen den Drähten des Erdleiters und die

hermetische Dichtung gefüllt ist und den abisolierten Teil des Erdleiters völlig umgibt.

15o Kabelverbindung nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungseaterial ein zunächst flüssiges, selbsthärtendes oder wärme- » härtendes Harz oder ein Bitumenmaterial enthält©

i6_e Kabelverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Yorgeforote äussere Gehäuse zwei identische Hälften aufweist»

17· Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse (110;) aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

18. Kabelverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuse ( 10) niif dem Erdleiter (22) des Verteiierkabels (20) über einen flexiblen Leiter (25) verbunden ist»

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19ο Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Leiter aus dem Innenleiter (23) und dem Erdleiter (22) des Abzweigkabels bzw. der Abzweigkabel (21) bestehen.

20. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder flexible Leiter aus einem flexiblen Zwischenleiter (3*0 zwischen dem Verteilerkabel (2O) und einem an der ¥and des

inneren Gehäuses (1O) befestigten Anschluss (35a, ä

35b) besteht.

21. Kabelverbindung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anschluss eines spannungsführenden Innenleiters eines der Abzweigkabel (21) von dem inneren Gehäuse (1θ) isoliert ist.

22. Kabelverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch isolierende, jedoch thermisch leitende Mittel ein Öl oder ein Fett ist.

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