DE2407134B1 - Current limiting protective cct. breaker - has magnetic and thermal trip and switching relay in series with protected pole - Google Patents
Current limiting protective cct. breaker - has magnetic and thermal trip and switching relay in series with protected poleInfo
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Abstract
Description
durch Verkürzung der Zeit, die vom Kurzschlußbeginn bis zum Abheben der Kontaktstücke verstreicht, verbessern. Eine weitere Möglichkeit wäre darin zu sehen, daß der Aufbau der Lichtbogenspannung schneller herbeigeführt wird. Schließlich kann eine Verbesserung der strombegrenzenden Wirkung auch durch Vergrößerung der Lichtbogenspannung erreicht werden. Bei einer dem Stand der Technik entsprechenden Perfektion in der Ausführung schlagankerbeschleunigter beweglicher Kontaktstücke sowie der Lichtbogenkammer ist eine weitere wesentliche Verbesserung in der vorstehend angegebenen Richtung nicht ohne Vergrößerung der Abmessungen zu erreichen. Für Leitungsschutzschalter sind die Einbaumaße durch die Größe der üblichen Verteilungstafeln praktisch vorgegeben, so daß insbesondere das Profil des Leitungsschutzschalters in der Seitenansicht nicht mehr vergrößert werden kann. Ein Schalter, wie er in der US-PS 2647 191 beschrieben ist, bei dem zwei geschützte Pole hintereinander angeordnet sind, läßt sich aus den erwähnten Gründen nicht verwenden. Vergrößerungsmöglichkeiten bestehen nur noch in der Einbaubreite, wobei in Kauf genommen werden muß, daß man in einer gegebenen Verteilung entsprechend weniger Leitungsschutzschalter nebeneinander aufreihen kann. Bei der zur Zeit vorzugsweise angewendeten Schmalbauweise sind alle wesentlichen Bauelemente in einer durch das Seitenprofil umrissenen Ebene angeordnet.by shortening the time between the start of the short circuit and take-off the contact pieces pass, improve. Another option would be in it too see that the build-up of the arc voltage is brought about more quickly. In the end can improve the current-limiting effect also by increasing the Arc voltage can be achieved. With one corresponding to the state of the art Perfection in the execution of slick armature accelerated moving contact pieces as well as the arc chamber is another major improvement in the foregoing specified direction cannot be reached without increasing the dimensions. For circuit breakers the installation dimensions are practically given by the size of the usual distribution boards, so that in particular the profile of the circuit breaker in the side view can no longer be enlarged. A switch as described in US Pat. No. 2,647,191 is, in which two protected poles are arranged one behind the other, can be omitted do not use for the reasons mentioned. There are only options for enlargement in the installation width, whereby it must be accepted that one in a given Distribution can line up accordingly fewer circuit breakers next to each other. In the narrow construction, which is currently preferably used, all are essential Components arranged in a plane outlined by the side profile.
Bei einem derartigen Geräteaufbau ist ein Raumzuschlag senkrecht zu dieser Ebene, also eine Verbreiterung des Schalters, nur schwer in technisch sinnvoller Weise auszunutzen. Dazu wäre eine vollständige Neukonstruktion erforderlich. In vielen Fällen werden daher, wie bei Leistungsschaltern bekannt (AEG-Hilfsbuch, 10. Auflage, 1967, S. 202), zwei serienmäßige Selbstschalter in Reihe geschaltet. Dies ist günstiger, als ein Modell mit größerem Schaltvermögen zu verwenden.With such a device structure, a space allowance is perpendicular to this level, i.e. a widening of the switch, is difficult to make technically more sensible Way to take advantage. This would require a completely new design. In In many cases, as is known with circuit breakers (AEG auxiliary book, 10. Edition, 1967, p. 202), two standard automatic switches connected in series. this is cheaper than using a model with a larger switching capacity.
Man erreicht auf diese Weise eine Verdoppelung von Anstiegssteilheit und Endwert der Lichtbogenspannung und somit eine schärfere Begrenzung des durchgelassenen Stromes in Höhe und Zeitdauer. Auf diese Weise wird der für das Ansprechen der Vorsicherung entscheidende J2t-Wert vermindert. Der Aufwand für die Reihenschaltung zweier kompletter Selbstschalter ist aber noch relativ hoch. Außerdem macht die Verdrahtung der Reihenschaltung in einreihigen Verteilungen Schwierigkeiten. Der sonst übliche, eingangsseitige Anschluß mit Sammelschienen ist nicht möglich, wenn zwecks Reihenschaltung die benachbart liegenden Klemmen zweier Schalter verbunden werden, da auf der anderen Seite dann jeder zweite Schalter mit einer Eingangsleitung zu verbinden ist und die dazwischenliegenden Schalter auf dieser Seite Abgangsleitungen haben. Sollten die Eingänge auf der einen und die Abgänge auf der anderen Seite angeordnet sein, so müssen je zwei Schalter über Diagonalbrücken hinter der Befestigungsprofilschiene verbunden werden. Die unmittelbare Reihenschaltung ist erforderlich, weil Mp-Leiter in den vorherrschend genullten Netzen nicht abgesichert werden dürfen. In this way, the steepness of the ascent is doubled and final value of the arc voltage and thus a sharper limitation of the transmitted Current in amount and duration. In this way, the one responsible for triggering the backup fuse decisive J2t value decreased. The effort involved in connecting two complete ones in series Self switch is still relatively high. Also, the wiring makes the series connection difficulties in single-row distributions. The usual one on the input side Connection with busbars is not possible if the adjacent ones for the purpose of series connection lying terminals of two switches are connected because on the other side then every second switch is to be connected to an input line and those in between Switches on this side have tapping lines. Should the entrances on one and the outlets are arranged on the other side, there must be two switches each be connected via diagonal bridges behind the mounting profile rail. the Direct series connection is required because Mp conductors predominate in the zeroed networks may not be protected.
Die Reihenschaltung der Pole eines zweipoligen aus einem geschützten und einem ungeschützten Pol bestehenden Selbstschalters, dessen Kontaktstücke mechanisch durch die Kontaktstücke des geschützten Poles betätigt werden (siehe DT-PS 1286 188), ist zwar im Aufwand geringer als die bekannte Reihenschaltung zweier geschützter Pole, die Wirkung ist jedoch ebenso unbefriedigend wie die bei dem Schalter nach der erwähnten US-PS 34 21128, weil das Kontaktstück des ungeschützten Poles als Ballast für das Hauptkontaktstück wirkt, so daß dessen beispielsweise durch Schlaganker beschleunigte Öffnungsbewegung langsamer verläuft. Die Folge ist bestenfalls ein nur unwesentlicher Gewinn für die Steilheit des Lichtbogenspannungsanstieges durch die Reihenschaltung. Die quadratisch in den j2t-Wert eingehende Höhe des Durchlaßstromes wird somit durch die zusätzliche Aufwendung eines ungeschützten Poles nur verhältnismäßig wenig vermindert. The series connection of the poles of a two-pole from a protected and an unprotected pole existing circuit breaker, the contact pieces of which are mechanical operated by the contact pieces of the protected pole (see DT-PS 1286 188), is less complex than the well-known series connection of two protected devices Pole, but the effect is just as unsatisfactory as that of the switch after the mentioned US-PS 34 21128 because the contact piece of the unprotected pole as Ballast acts for the main contact piece, so that its, for example, by impact armature accelerated opening movement is slower. The consequence is at best one only insignificant gain for the steepness of the arc voltage rise the series connection. The square of the amount of the forward current entering into the j2t value is therefore only proportionate due to the additional use of an unprotected pole little diminished.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs erwähnten strombegrenzenden Leitungsschutzschalter so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln durch Vergrößerung und schnellerem Aufbau der Lichtbogenspannung und durch Verkürzung der Öffnungszeit eine bessere Selektivität erreicht wird. The invention is based on the object mentioned at the beginning Train current-limiting circuit breakers so that with simple means by increasing and accelerating the build-up of the arc voltage and by shortening it the opening time a better selectivity is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil mindestens eine Verdoppelung von Anstiegssteilheit und Betrag der Lichtbogenspannung erreicht und gleichzeitig das ungünstige Verhalten der bekannten Schalter hinsichtlich der Öffnungszeit vermieden wird. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der ungeschützte Pol fast vollständig aus serienmäßigen Bauelementen zusammengesetzt ist, die auch für den geschützten Hauptpol benötigt wer- den. Es kann für diesen Pol auch das gleiche Gehäuse, wie es für den geschützten Hauptpol verwendet wird, benutzt werden. Es sind lediglich Löcher für die Querverbindungen vorzusehen. Durch die erfindungsgemäße Reihenschaltung werden Vorteile bei allen drei der eingangs erwähnten grundsätzlichen Verbesserungsmöglichkeiten (Verkürzung der Öffnungszeit, schnellerer Aufbau der Lichtbogenspannung und Vergrößerung der Lichtbogenspannung) für strombegrenzende Selbstschalter erzielt. The invention is particularly advantageous because at least one doubling of the steepness of the rise and the amount of the arc voltage reached and at the same time the unfavorable behavior of the known switches with regard to the opening time avoided will. Another advantage is that the unprotected pole is almost entirely made of standard Components is composed, which is also required for the protected main pole who- the. The same housing can be used for this pole as it is for the protected one Main pole is used, can be used. There are only holes for the cross connections to be provided. The series connection according to the invention has advantages for all three of the fundamental improvement options mentioned at the beginning (shortening the opening time, faster build-up of the arc voltage and enlargement of the Arc voltage) achieved for current-limiting circuit breakers.
Der relaisartig gesteuerte Schalter besteht aus einem durch eine Feder in Schließstellung mit einem ortsfesten Kontaktstück gehaltenen Kontakthebel, auf den ein Tauchanker einer als Erregerspule dienenden Auslösespule als Schlaganker einwirkt. Die Ansprechgrenze des relaisartig gesteuerten Schalters ist durch eine verstärkte Rückführfeder des Tauchankers höher als die des geschützten Poles eingestellt. Das Schließen der Kontaktstücke nach Abfallen des Tauchankers erfolgt mit einer gewissen Verzögerung, was durch entsprechend bemessene Massenträgheit von Tauchanker und Kontakthebel erreicht wird. Die Öffnungszeit des relaisartig gesteuerten Schalters ist durch Verkleinerung des Hubes des Schlagankers kürzer als die des geschützten Poles gemacht. Der relaisartig gesteuerte Schalter ist in einem seitlich neben dem geschützten Pol befindlichen und mit diesem konturengleichen Gehäuse angeordnet. The relay-like controlled switch consists of one by one Spring in the closed position with a stationary contact piece held contact lever, on which a plunger armature of a trip coil serving as an excitation coil is used as a strike armature acts. The response limit of the relay-like controlled switch is a Reinforced return spring of the plunger set higher than that of the protected pole. The contact pieces are closed after the plunger has dropped off with a certain delay, which is due to the correspondingly dimensioned inertia of the plunger and contact lever is reached. The opening time of the relay-controlled switch is shorter than that of the protected one by reducing the stroke of the strike armature Poles made. The relay-like controlled switch is in a side next to the protected pole located and arranged with this contoured housing.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
F i g. 1 zeigt einen an sich bekannten geschützten Pol eines Leitungsschutzschalters, während in F i g. 2 der in Reihe geschaltete, relaisartig gesteuerte Schalter wiedergegeben ist, in F i g. 3 ist eine Draufsicht auf die Gehäuse von geschütztem Pol und relaisartig gesteuertem Schalter gezeigt. F i g. 1 shows a known protected pole of a circuit breaker, while in FIG. 2 shows the switch connected in series and controlled like a relay is, in Fig. Figure 3 is a top plan view of the protected pole and relay type housings controlled switch shown.
Der geschützte Pol ist in einem Gehäuse 1 untergebracht, das auf der einen Seite seines Sockels 2 eine Anschlußklemme 3 aufweist. Auf der anderen Sockelseite befindet sich eine weitere Anschlußklemme 4 zum Anschluß eines nicht dargestellten Abgangsleiters. Der Sockel enthält eine Lichtbogenkammer 5, in der sich ein Löschblechstapel 6 befindet. Die Anschlußklemme 4 steht mit einer Laufschiene 7 in Verbindung, auf der ein ortsfestes Kontaktstück 8 angeordnet ist. Als bewegliches Kontaktstück dient ein Kontakthebel 9, der um eine gehäusefeste Achse 10 schwenkbar ist. Der Kontakthebel 9 wird durch einen Mechanismus 11 gesteuert, der durch ein Handbedienungsorgan 12 betätigbar ist und durch ein magnetisches Auslöseorgan 13 sowie durch einen thermischen Auslöser 14 entklinkt werden kann. Das magnetische Auslöseorgan besteht aus einer Auslösespule 13a, in der ein Tauchanker 13b geführt ist. Der Tauchanker steht unter Wirkung einer Rückführfeder 13c. An dem aus der Auslösespule herausragenden Ende weist der als Schlaganker ausgebildete Tauchanker einen Mitnehmer 13d auf. Der Mitnehmer 13d greift durch eine Öffnung 9a des Kontakthebels 9. Der Kontakthebel 9 wird durch eine Feder 15 belastet und in Kontaktschließstellung gehalten. Der Strompfad im Schalter verläuft von der Klemme 3 über eine Verbindungsleitung 16 durch die Gehäusewand hindurch zu dem in F i g. 2 dargestellten relaisartig gesteuerten Schalter. Von diesem Schalter nach Fig.2 verläuft der Strompfad weiter über eine Verbindungsleitung 17 zum thermischen Auslöser 14 und von dort zu der magnetischen Auslösespule 13a. Die magnetische Auslösespule steht ihrerseits mit dem Kontakthebel 9 in Verbindung, von wo aus über das Kontaktstück 8 die Verbindung zu der Anschlußklemme 4 hergestellt ist. The protected pole is housed in a housing 1 which is on one side of its base 2 has a terminal 3. On the other On the base side there is another connection terminal 4 for connecting a non outgoing conductor shown. The base contains an arc chamber 5 in which there is a stack of extinguishing plates 6. The terminal 4 stands with a running rail 7 in connection, on which a stationary contact piece 8 is arranged. As a movable one The contact piece is a contact lever 9 which can be pivoted about an axis 10 fixed to the housing is. The contact lever 9 is controlled by a mechanism 11 by a Manual control element 12 can be actuated and by means of a magnetic trigger element 13 as well as can be unlatched by a thermal release 14. The magnetic one The release element consists of a release coil 13a in which a plunger 13b is guided is. The plunger is under the action of a return spring 13c. On the one from the The end of the release coil protruding from the plunger armature is designed as a drop armature a driver 13d. The driver 13d engages through an opening 9a of the contact lever 9. The contact lever 9 is loaded by a spring 15 and is in the contact closed position held. The current path in the switch runs from terminal 3 via a connecting line 16 through the housing wall to the one shown in FIG. 2 shown relay-like controlled Counter. From this switch according to FIG. 2, the current path continues via a Connection line 17 to the thermal release 14 and from there to the magnetic Trip coil 13a. The magnetic The release coil is on its part with the contact lever 9 in connection, from where via the contact piece 8 the connection to the terminal 4 is made.
Der relaisartig gesteuerte Schalter nach F i g. 2, der im wesentlichen aus einer Erregerspule 23a mit Tauchanker 23b und mit einem Kontakthebel 19 besteht, ist in einem Gehäuse 21 untergebracht, das praktisch dem Gehäuse 1 nach F i g. 1 entspricht. Ein Verschlußstopfen 18 verschließt die normalerweise für das Handbedienungsorgan nach F i g. 1 vorgesehene Öffnung. Der Kontakthebel 19, der um eine Achse 20 schwenkbar ist, ist durch eine Feder 25, die an einem Gehäuseanschlag 22 angreift, in Kontaktschließrichtung belastet. Der Gehäusesockel ist wie bei dem geschützten Pol nach F i g. 1 mit einem Löschblechpaket 26 und einem Leiter 27, der als Träger eines ortsfesten Kontaktstückes 28 dient, bestückt Der Kontakthebel 19 wird von dem als Schlaganker ausgebildeten Tauchanker 23b, ähnlich wie bei dem geschützten Pol nach F i g. 1, über einen Mitnehmer 23d beeinflußt. Der Tauchanker 23b steht unter Wirkung einer Rückführfeder 23c, die zwecks Erzielung einer höheren magnetischen Ansprechgrenze des Systems stärker als die Rückführfeder 13c des geschützten Pols ausgelegt ist. Der Mitnehmer 23d des Schlagankers ist kürzer als der Mitnehmer 13d nach F i g. 1 ausgelegt, so daß er bis zum Erreichen des Kontakthebels 19 einen kleineren Hub als der nach F i g. 1 zurückzulegen hat. Erregerspule 23a und Kontaktstükke sind so geschaltet, daß die Verbindungsleitung 16 nach F i g. 1, die identisch mit einer Leitung 16a nach F i g. 2 ist, zu der Erregerspule 23a führt. Die Erregerspule 23a steht mit dem Kontakthebel 19 in Verbindung, der seinerseits über das ortsfeste Kontaktstück 28 mit einer Leitung 17a Verbindung hat, die wiederum identisch mit der Verbindungsleitung 17 nach F i g. list. The relay-like controlled switch according to FIG. 2, the essentially consists of an excitation coil 23a with plunger armature 23b and with a contact lever 19, is housed in a housing 21 which practically corresponds to the housing 1 according to FIG. 1 is equivalent to. A sealing plug 18 closes the normally used for the hand control element according to FIG. 1 opening provided. The contact lever 19, which is pivotable about an axis 20 is, is by a spring 25, which engages a housing stop 22, in the contact closing direction burdened. The housing base is like the protected pole according to FIG. 1 with a Arcing plate pack 26 and a conductor 27, which acts as a support for a stationary contact piece 28 is used, equipped. The contact lever 19 is formed by the impact armature Immersion anchor 23b, similar to the protected pole according to FIG. 1, via a driver 23d affected. The plunger 23b is under the action of a return spring 23c, the stronger in order to achieve a higher magnetic response limit of the system is designed as the return spring 13c of the protected pole. The driver 23d of the impact anchor is shorter than the driver 13d according to FIG. 1 designed so that until it reaches the contact lever 19, it has a smaller stroke than that according to FIG. 1 has to cover. Excitation coil 23a and contact pieces are connected so that the connecting line 16 according to FIG. 1, which is identical to a line 16a according to F i g. 2 leads to the exciting coil 23a. The excitation coil 23a stands with the Contact lever 19 in connection, which in turn via the stationary contact piece 28 has a connection with a line 17a, which in turn is identical to the connecting line 17 according to FIG. list.
In der Draufsicht nach F i g. 3 ist die Nebeneinanderanordnung der beiden Gehäuse 1 und 21 zu erkennen. In the plan view according to FIG. 3 is the side-by-side arrangement of FIG both housings 1 and 21 can be seen.
Die Pfeile zeigen schematisch den Stromverlauf über den geschützten und den in Reihe geschalteten relaisar- tig gesteuerten Schalter an.The arrows show schematically the current course over the protected and the series-connected relay controlled switch.
Durch die höher gelegte magnetische Ansprechgrenze des Systems nach F i g. 2 wird verhindert, daß der Tauchanker im Überstrombereich rasselt oder gar das Kontaktstück im Rhythmus des Wechselstromes öffnet, ohne daß der geschützte Pol anspricht. Bei Auftreten eines Kurzschlußstromes öffnet der Kontakthebel 19 noch früher als der Kontakthebel 9, da infolge des verkürzten Hubes des Schlagankers, die wegen der höheren magnetischen Ansprechgrenze zwar später einsetzende Bewegung des Tauchankers schneller zum Aufprall des Mitnehmers 23d an den Kontakthebel 19 führt. Die Öffnungszeit des relaisartig gesteuerten Schalters kann erheblich kürzer gemacht werden als die des geschützten Hauptpoles,weil der Hub desTauchankers bis zum Abheben der Kontaktstücke nicht die zur vorherigen Auslösung eines SchaltSchlosses benötigte Größe zu haben bracht, wie dies für den Tauchanker des geschützten Poles erforderlich ist. Somit wird erreicht, daß die Lichtbogenspannung dieses Schalters noch etwas früher zur Begrenzung des Kurzschlußstromes zur Verfügung steht als die des geschützten Hauptpoles. Der Kontakthebel 19 wird während der Dauer des abzuschaltenden Kurzschlußstromes durch den angezogenen Tauchanker 23b in geöffneter Stellung gehalten. Die Lichtbogenspannungen von geschütztem Pol und relaisartig gesteuertem Schalter haben zumindest die gleiche strombegrenzende Wirkung wie die Reihenschaltung zweier kompletter Leitungsschutzschalter. Die Massenträgheit von Tauchanker und Kontakthebel ist so bemessen, daß der Kontakthebel 19 unter der Wirkung der Feder 25 sich erst mit einer gewissen Verzögerung, und zwar erst, nachdem der infolge der hohen Gesamtlichtbogenspannung steil abfallende Kurzschlußstrom unterbrochen ist, wieder schließt. Der Kontakthebel 19 soll nicht unmittelbar bei Unterschreitung der Abfallgrenze schließen, weil sonst die Lichtbogenspannung des relaisartigen Schalters zur endgültigen Unterbrechung des Stromes fehlen würde. Due to the higher magnetic response limit of the system F i g. 2 prevents the plunger from rattling or even rattling in the overcurrent area the contact piece opens in the rhythm of the alternating current without the protected Pole responds. When a short-circuit current occurs, the contact lever 19 opens even earlier than the contact lever 9, because due to the shortened stroke of the impact armature, the movement that begins later because of the higher magnetic response limit of the plunger faster than the impact of the driver 23d on the contact lever 19 leads. The opening time of the switch controlled like a relay can be considerably shorter than that of the main protected pole because the plunger arm's stroke is up to to lift off the contact pieces not the one used to previously trigger a switch lock Bringing the required size, as is the case for the diving anchor of the protected pole is required. Thus it is achieved that the arc voltage of this switch is available a little earlier to limit the short-circuit current than the of the main protected pole. The contact lever 19 is switched off for the duration of the Short-circuit current held in the open position by the attracted plunger armature 23b. The arc voltages of the protected pole and the switch controlled like a relay have at least the same current-limiting effect as connecting two in series complete miniature circuit breaker. The inertia of the plunger and contact lever is dimensioned so that the contact lever 19 under the action of the spring 25 is only with a certain delay, and only after the due to the high total arc voltage steeply falling short-circuit current is interrupted, closes again. The contact lever 19 should not close immediately if the waste limit is not reached, because otherwise the arc voltage of the relay-type switch to the final interruption the stream would be missing.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742407134 DE2407134C2 (en) | 1974-02-15 | Current-limiting miniature circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19742407134 DE2407134C2 (en) | 1974-02-15 | Current-limiting miniature circuit breaker |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2407134B1 true DE2407134B1 (en) | 1975-07-03 |
DE2407134C2 DE2407134C2 (en) | 1977-01-13 |
Family
ID=
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2427679A1 (en) * | 1978-05-29 | 1979-12-28 | Merlin Gerin | LV multipole circuit breaker - has modules, two per pole and interconnected on side opposite to input and output cables |
DE3537025A1 (en) * | 1985-10-17 | 1987-04-23 | Siemens Ag | Electric installation safety circuit breaker system - has double pole magnetic cut=out protecting several single pole thermal cut=outs controlling individual circuit branches |
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EP3699943A1 (en) * | 2019-02-21 | 2020-08-26 | Hager-Electro Sas | Magnetic tripping device for electrical switchgear |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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AG | Has addition no. |
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