ES2264367A1 - Protectores de la ultima farola contra los fallos del neutro. - Google Patents
Protectores de la ultima farola contra los fallos del neutro.Info
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Abstract
Protector de la última farola contra los fallos del neutro. Las luminarias de los alumbrados están expuestas a fallos del neutro en sus sistemas de distribución que las queman o verían, sin que sus cuadros de protección les protejan. El protector de la figura 1 instalado en la última farola de un alumbrado, con el bloque 1 formado las resistencias R1, R2 y R3, un condensador C y un diac D, detecta la sobretensión entre la tierra y el neutro cuando falla éste, actúa sobre un bloque 2 formado por un triac T, dos condensadores C1 y C2, un rectificador D1, una impedancia Z, un zener D2 y un rele L, que al actuar sobre el módulo 3 con un contacto r1 y una impedancia Z1 deriva corriente a tierra disparando el correspondiente diferencial del cuadro de protección del alumbrado, con los otros elementos del módulo 3 señalizan el fallo del neutro.
Description
Protectores de la última farola contra los
fallos del neutro.
El objetivo fundamental de los protectores de la
última farola contra los fallos del neutro de esta patente es
proteger de forma económica y sencilla las luminarias o receptores
de los alumbrados privados o públicos de ciudades, pueblos, vías,
túneles, etc., contra las sobrecorrientes, sobretensiones y
subtensiones que produce la discontinuidad del neutro en sus
sistemas de distribución, evitando que se quemen o averíen dichas
luminarias o receptores, con el mero hecho de colocar uno de estos
protectores en la última farola de cada alumbrado. Algunas modelos
de los protectores de la última farola contra los fallos del neutro
protegen de las sobrecorrientes y sobretensiones de la red por
fallos del neutro u otras causas.
Otros objetivos de los protectores de la última
farola contra los fallos del neutro es proteger los últimos puntos
de las instalaciones donde puede fallar el neutro, con el fin de que
no quede ningún receptor de estas instalaciones sin proteger contra
dicho fallo y sus consecuencias, señalizar o informar (incluso por
separado) localmente o a distancia de los puntos o tramos de las
distribuciones de los alumbrados u otros sistemas donde falla el
neutro, mediante señales luminosas, acústicas o de otro tipo
permitiendo una rápida localización de estas averías.
El espíritu, novedad y sencillez de los
Protectores de la última farola contra los fallos del neutro,
consiste en que al proteger mediante uno de estos protectores la/s
luminaria/s o receptor/es de la última farola contra los fallos del
neutro y sus consecuencias, se protegen también las luminarias o
receptores del resto de las farolas que forman el alumbrado donde
esta última farola se encuentra. Algunas modelos de estos
protectores de la última farola contra los fallos del neutro
protegen de las sobrecorrientes y sobretensiones de la red por
fallos del neutro u otras causas.
Prácticamente la totalidad de las luminarias o
receptores de los alumbrados públicos o privados, están expuestas a
sobrecorrientes y subidas de tensión de régimen permanente
producidas por fallos del neutro en sus propios sistemas de
distribución, que los queman o varían, sin que las protecciones de
sus cuadros de protección las protejan, con los correspondientes
costes y problemas que esto supone.
A partir del punto donde falla el neutro en los
sistema de distribución de los alumbrados, se producen subidas de
tensión y las correspondientes sobrecorrientes en alguna/s
luminaria/s o receptore/s con lo que se quemarán o averiarán, salvo
que a partir del punto del fallo el sistema de cargas quede
equilibrado.
En otras luminarias o receptores se producen
bajadas de tensión y corriente que en principio no se queman ni
averían, pero a medida que se vayan quemando luminarias, es muy
probable que las sometidas a subtensión, terminen expuestas a
sobretensión y sobrecorriente, con lo que terminarán quemadas o
averiadas también.
Las protecciones eléctricas de los cuadros de
protección de estos alumbrados suelen ser: los interruptores
automáticos o fusibles y los diferenciales, estas protecciones NO
PROTEGEN las luminarias o cargas de los alumbrados contra las
sobretensiones y sobrecorrientes cuando falla el neutro en sus
sistemas de distribución, tampoco las protegen, cuando el fallo de
neutro se produce antes de los cuadros de protección.
Las protecciones eléctricas de los cuadros de
protección de estos alumbrados según el Reglamento electrotécnico
de Baja Tensión deben ser: los interruptores automáticos o
fusibles, los diferenciales, los protectores de sobretensiones
transitorias a criterio del instalador y los protectores de
sobretensiones y sobrecorientes permanentes, estas últimas
protecciones protegen las luminarias de los alumbrados contra las
sobretensiones y las correspondientes sobrecorrientes producidas
por el fallo del neutro, cuando el fallo se produce antes de llegar
a los cuadros de protección o en los mismos cuadros de
protección.
Por el contrario dichas protecciones NO PROTEGEN
contra las sobretensiones y las correspondientes sobrecorrientes
producidas por el fallo del neutro, cuando el fallo del neutro se
produce después del cuadro de protección.
Es decir, que al fallar los propios neutros de
los sistemas de distribución de energía eléctrica de los
alumbrados, sus luminarias o receptores se queman o averían, aún
cuando sus cuadros de protección tengan las protecciones adecuadas
contempladas en el RBT.
Los interruptores automáticos o fusibles
protegen de las sobrecorrientes Is de valor superior a la
intensidad nominal de los interruptores automáticos o fusibles In,
Is > In protegido.
Por el contrario no protegen de las
sobrecorrientes producidas en los receptores Iss por las subidas de
tensión de la red cuando falla el neutro, y estas sobrecorrientes o
la suma de ellas son de menor valor que la intensidad nominal In de
los interruptor automático o fusible que protegen los receptores,
Iss < In no protegido.
Con los protectores de la última farola contra
los fallos del neutro, si quedan protegidas dichas sobrecorrientes
o suma de sobrecorrientes Iss < In, y las sobrecorrientes
producidas por subidas de tensión de la red en cualquier receptor
aún cuando su valor sea inferior a la intensidad nominal de los
interruptores automáticos o fusibles que los protegen, Iss < In
protegido.
Los protectores de la última farola contra los
fallos del neutro tienen su principal campo de aplicación en los
alumbrados públicos o privados, en sus puntos más lejanos del neutro
de sus sistemas de distribución, últimas farolas, aunque puedan
ponerse en otros puntos.
También tienen aplicación en los últimos puntos
o embarrado de los cuadros de protección trifásicos donde puede
fallar el neutro, y en cualquier punto de las instalaciones o
distribuciones donde se asegure la protección contra cualquier
posibilidad del fallo del neutro y sus consecuencias.
Asimismo tienen aplicación en los sistemas de
distribución o instalaciones, para señalizar o informar localmente
o a distancia de los puntos o tramos donde falle el neutro.
Los protectores de la última farola contra los
fallos del neutro, se caracterizan porque:
Al colocarlos o instalarlos fundamentalmente en
la última farola de los alumbrados, vigilan permanentemente la
tensión entre el neutro y la tierra, y cuando falla el neutro y su
tensión supera el valores de referencia de los "Protectores de la
última farola contra los fallos del neutro", estos derivan
corriente a tierra provocando la apertura de la correspondiente
protección diferencial existente en el cuadro de protección del
alumbrado (situado al principio de éste), cortando la corriente y
evitando que se quemen o averíen las luminarias o los receptores de
los alumbrados al fallar el neutro de su propio sistema de
distri-
bución.
bución.
Si el cuadro de protección del alumbrado no
tiene protección contra los fallos del neutro, el "protector de
la última farola contra los fallos del neutro" protege el
alumbrado donde se encuentra de los fallos del neutro que puedan
producirse desde la salida del transformador.
El "protector de la última farola contra los
fallos del neutro" evitará que se rearme el citado diferencial
hasta que no se repare el neutro, o la tensión entre el neutro y la
tierra baje por debajo de su valor de referencia.
La tensión de referencia neutro tierra del
"protector de la última farola contra los fallos del neutro"
se fija de tal manera, que no permita que a las luminarias o
receptores de los alumbrados le lleguen sobretensiones y
sobrecorrientes peligrosas.
El mismo "protector de la última farola contra
los fallos del neutro" descrito en el punto anterior, puede
utilizarse en instalaciones o alumbrados con distribuciones
monofásicas, bifásicas y trifásicas con neutro, necesitando que la
tierra de la última farola o en el punto de la instalación donde se
coloque sea correcta, para no producir errores en su
funcionamiento.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro puede integrarse en las luminarias, en las
farolas y fundamentalmente en estas últimas o en cualquier otro.
Estos protectores pueden utilizarse
independientemente de la función de protección, para señalizar
localmente o a distancia el fallo del neutro fundamentalmente en los
alumbrados o en otros.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro también está previsto, para ser instalado en los
puntos de los cuadros o instalaciones donde se asegure la protección
contra cualquier posibilidad de fallo del neutro.
Entre las características de los protectores de
la última farola resaltamos, que no son destructivos, y que cuando
la tensión es inferior a la de su referencia estos no consumen
corriente, en el peor de los casos consumen unos microamperios,
aunque esto no limita su construcción con otros consumos en régimen
de reposo o vigilancia.
Para un mejor entendimiento del protector de la
última farola contra los fallos del neutro y sus variantes nos
valdremos de sus figuras.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 1 de dos polos neutro y tierra, se
caracteriza porque consta de:
Un bloque 1 detector de tensión formado por tres
resistencias R1, R2 y R3 variable (las citadas tres resistencias
pueden reducirse a dos R1 y otra más), un condensador C y un diac
D.
Un bloque 2 formado por un triac T, dos
condensadores C 1 y C2, un puente rectificador D1, una impedancia
Z, un diodo zener Z2 y un relé L.
Un bloque 3 con una resistencia u otra
impedancia Z1, varios contactos r1 y r2, un piloto P, una bocina B
u otros.
Conectando este protector de la última farola
contra los fallos del neutro según la figura 1c, su funcionamiento
es como sigue, el bloque 1 detecta la sobretensiones y subtensiones
que se producen en el sistema de distribución del alumbrado al
fallar el neutro, actuando sobre el bloque 2, que a su vez activa
el bloque 3 que deriva corriente a tierra a través de su impedancia
Z1 y su contacto r1 para disparar el correspondiente diferencial del
cuadro de protección del alumbrado, evitando que las luminarias del
alumbrado o sus receptores se quemen o averíen por fallos del neutro
en sus propios sistemas de distribución o en otros puntos.
Otra función independiente de la de protección
para la que puede utilizarse el protector de la última farola de la
figura 1, instalado en distintos puntos de los sistemas de
distribución de los alumbrados u otros, es la de señalizar o
informal localmente o a distancia mediante una señal luminosa,
acústica o de otro tipo del bloque 3, de las anomalía del fallo del
neutro, permitiendo una rápida localización de los puntos o tramos
del sistema de distribución donde se produce el fallo.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro descrito en la figura 1, es de aplicación en
alumbrados con distribuciones monofásicas, bifásicas o trifásicas
con neutro, la figura 1c muestra la forma de conectarlo en la
última farola.
Si al protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 1, le eliminamos el bloque 3 y
reducimos el bloque 2 a un filtro compuesto por Rf y Cf para evitar
errores por las sobretensiones transitorias, un triac y una
resistencia u otra impedancia Z, por la que circula la corriente
para disparar el correspondiente diferencial cuando falla el neutro,
se obtiene el protector de la última farola contra los fallos del
neutro de la figura 2 de 2 polos neutro y tierra, como variante del
protector de la figura 1.
La conexión del protector de la última farola
contra los fallos del neutro de la figura 2, se refleja en la
figura 1c.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 3 de tres polos fase, neutro y
tierra, es igual que el de la figura 1 al que se le ha añadido un
polo de fase y el bloque 4 formado por un pulsador conmutador P,
para probar el funcionamiento del protector de la última farola
contra los fallos del neutro una vez instalado. En la figura 3c
se refleja la forma de conectarlo en la última farola.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 4 de tres, cuatro o cinco polos de
la figura 1 con la diferencia de que se añade una, dos o tres fases,
el bloque 3 puede estar formado por una impedancia Z1, dos
impedancias Z1 y Z2, tres Z1, Z2 y Z3 o cuatro impedancias Z1, Z2,
Z3 y Z4 con los correspondientes contactos r1 a r4, por donde
circula la corriente para disparar el correspondiente diferencial.
En la figura 4c se puede ver la forma de conectarlo en la última
farola con tres, cuatro o cinco polos.
La figura 7 representa un protector de la última
farola contra los fallos del neutro de 3 polos fase, neutro y
tierra, esta formado con los mismos bloques y elementos que el
protector de la última farola de la figura 1, y con el mismo
funcionamiento entre ellos, al que se a añadido el polo de fase,
caracterizándose o diferenciándose porque el bloque 1 detecta la
sobretensión de la red entre la fase y el neutro ya sea por fallo
del neutro u otras causas, y deriva con el bloque 3 la corriente de
fase a tierra que dispara el correspondiente diferencial distante,
protegiendo las luminarias del alumbrado o sus receptores de las
sobrecorrientes y sobretensiones de larga duración por fallos en el
neutro u otras causas, asimismo el bloque 3 señaliza o informa
localmente o a distancia de las sobretensiones de la red por fallos
del neutro u otras causas. En la figura 3c podemos ver la forma de
conectarlo en la última farola, siendo su aplicación en alumbrados
o circuitos con distribuciones monofásicas.
El protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 7 para su aplicación en alumbrados u
otros con distribuciones trifásicas, es necesario hacerlo trifásico
con cinco polos (neutro, tierra y las tres fases), entre las varias
posibilidades para hacerlos que existen, apuntamos sin que esto
limiten otras formas de hacerse.
Conectando tres protector de la última farola
contra los fallos del neutro de la figura 7, con neutro y tierra
común se obtiene el protector trifásico de la última farola contra
los fallos del neutro de la fig. 8, en la figura 4c podemos ver la
forma de conectarlo en la última farola con los sus cinco
polos.
Otra forma de hacer el protector de la última
farola contra los fallos del neutro de la figura 7 trifásico es
como de muestra en la figura 9, con un bloque 1 trifásico formado
por 9 resistencias (tres como la R1, tres como la R2 y 3 como la R3
pudiendo se estas tres variables para ajustar los valores de
referencia), tres condensadores C y tres diac D, un bloque 3
triásico formado con tres impedancias como la Z1 y un mínimo de seis
contactos 3 como r1 y tres como r2, este módulo 3 deriva la/s
corriente/s a tierra cuando aparece la sobretensión de la red por
fallos del neutro u otras causas, y el bloque 2 de la figura 7 al
que le añaden 2 condensadores como C1 y 2 puentes rectificadores
como D1 o 4 diodos.
Si al protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 7, le eliminamos el bloque 3 y
reducimos el bloque 2 a un filtro Rf y Cf para evitar errores por
las sobretensiones transitorias, un triac T y una impedancia Z, se
obtiene el protector monofásico de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 5 de tres polos fase, neutro y
tierra. Cuando se producen subidas de tensión de la red por fallos
del neutro u otras causas, el bloque uno las detecta y bloque 2
deriva de la fase a tierra la corriente que dispara la
correspondiente protección diferencial.
Su aplicación será en alumbrados o circuitos con
distribuciones monofásicas, la figura 3c indica la forma de
conectarlo en la última farola.
El protector monofásico de la última farola de
la figura 5, para su aplicación en alumbrados u otros con
distribuciones trifásicas, es necesario también hacerle trifásico,
una forma sencilla de hacerlo sin que limite otras, es conectar
tres de estos protectores monofásicos de la última farola contra
los fallos del neutro con los polos de neutro y tierra comunes,
obteniéndose el protector trifásico de la última farola de la figura
6.
Claims (19)
1. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 1, caracterizado por su
instalación en la última farola de los alumbrados y en los puntos de
las instalaciones donde se asegure cualquier posibilidad de fallo
del neutro, por la forma de conectarse a la red, por las funciones
que realiza, por su alta impedancia o bajo consumo en régimen de
reposo y porque consta de:
Un bloque 1 detector de las subtensiones y
sobretensiones producidas por los fallos del neutro, formado por
tres resistencias R1, R2 y R3 variable (las citadas tres
resistencias pueden reducirse a dos R1 y otra más), un condensador
C y un diac D, conectado a.
Un bloque 2 formado por un triac T, dos
condensadores C1 y C2, un puente rectificador D1, una impedancia Z,
un diodo zener Z2 y un reté L,
\hbox{conectado a.} Un bloque 3 que con una impedancia Z1 y un
contacto de relé r1, deriva corriente a tierra cunado falla el
neutro y dispara el correspondiente diferencial.
2. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 1, según la reivindicación 1,
caracterizado porque puede instalarse en otros puntos o en
otras farolas distintas de la última, y porque con el módulo 3 a
través de su/s contacto/s r2 manda información o actúa sobre un una
impedancia interna o externa luminosa, acústica o de otro tipo para
informar del fallo del neutro localmente o a distancia.
3. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 2, según la reivindicación 1,
caracterizado porque consta del mismo bloque 1 y un bloque 2
formado por un filtro Rf y Cf para evitar errores por las
sobretensiones transitorias, un triac T y una resistencia Z, por la
que circula la corriente para disparar el diferencial
correspondiente al fallar el neutro.
4. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 3, según la reivindicación 1,
caracterizado porque es igual que el de la figura 1 al que se
le ha añadido el polo de fase y el bloque 4 formado por un pulsador
conmutador P, para probar el funcionamiento del Protector de la
última farola contra los fallos del neutro una vez instalado.
5. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 4, según la reivindicación 1,
caracterizado porque es igual que el de la figura 1 con la
diferencia de que se le pueden añadir uno, dos o tres polos de las
respectivas fases, y porque el bloque 3 puede estar formado por una
impedancia Z1, dos impedancias Z1 y Z2, tres Z1, Z2 y Z3 o cuatro
impedancias Z1, Z2, Z3 y Z4 con los correspondientes contactos r1 a
r4, por donde circula la corriente para disparar el correspondiente
diferencial al fallar el neutro.
6. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 7, según la reivindicación 1,
caracterizado porque, esta formado con los mismos bloques y
con los mismos elementos que el protector de la última farola de la
figura 1, con la diferencia de que se le añade el polo de fase
siendo su aplicación en distribuciones monofásicas, y porque el
bloque 1 detecta la sobretensión entre fase y neutro, y deriva con
el bloque 3 la corriente de la fase a tierra para dispara el
correspondiente diferencial.
7. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 7, según la reivindicación 6,
caracterizado porque puede instalarse en otros puntos o en
otras farolas distintas de la última, y porque con el módulo 3 a
través de sus contactos r2 puede informar locamente o a distancia,
actuar sobre una impedancia interna (P o B) o externa luminosa,
acústica o de otro tipo para informar del fallo del neutro u otras
causas localmente o a distancia.
8. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 8, según las reivindicaciones 6 y 7,
caracterizado por su aplicación en distribuciones trifásicas
con neutro y tierra y porque tiene triplicados los bloques de la
figura 7.
9. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 9, según las reivindicaciones 6 y 7,
caracterizado por su aplicación en distribuciones trifásicas
con neutro y tierra, y porque está formado con un bloque 1
trifásico compuesto por seis o nueve resistencias (tres como la R1,
tres como la R2 y 3 como la R3 pudiendo ser estas tres variables
para ajustar los valores de referencia), tres condensadores y tres
diac iguales que C y D respectivamente, un bloque 3 triásico
formado con tres impedancias como la Z1 y un mínimo de seis
contactos 3 como r1 y tres como r2, este módulo 3 deriva la/s
corriente/s a tierra cuando aparece la sobretensión de la red por
fallos del neutro u otras causas, y el bloque 2 de la figura 7 al
que le añaden 2 condensadores como C1 y 2 puentes rectificadores
como D1 o 4 diodos.
10. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 5, según la reivindicación 6,
caracterizado porque consta del mismo bloque 1 que el
protector de la figura 7, un bloque 2 formado por un filtro Rf y Cf
para evitar errores por las sobretensiones transitorias, un triac T
y una impedancia Z, por la que circula la corriente para disparar el
diferencial cuando aparecen la sobretensiones de la red por fallos
del neutro u otra causas.
11. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro de la figura 6, según la reivindicación 10,
caracterizado por su aplicación en distribuciones trifásicas
con neutro y tierra y porque tiene triplicados los bloques de la
figura 5.
12. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque cuando proceda en su ejecución pueden o
no llevar: pulsador o dispositivo de prueba, resistencia/s
variable/s para ajustar la/s tension/es de referencia, pilotos o
elementos de señalización o información.
13. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque pueden ir incorporados en las farolas,
en las propias luminarias o en otros.
14. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque los distintos modelos de protectores de
esta patente pueden combinarse o asociarse entre sí, con las
distintas combinaciones posibles, pudiéndose incorporar totalmente o
solamente parte de unos en otros, para realizar cada una de las
distintas funciones por separado, o para que hagan las distintas
combinaciones posibles de funciones.
15. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque los protectores de esta patente pueden
transmitir y señalizar a distancia las eventualidades de las
sobretensiones, las bajadas de tensión por fallo del neutro cuando
proceda, por admitir test de prueba desde un lugar distante o
centralizado, y porque pueden ir dotados de varistores o varistores
y descargadores de gas para proteger también de las sobretensiones
transitorias.
16. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 6 y 10,
caracterizados porque los protectores de las figuras 7 y 5 de
esta patente con un puente, un conmutador u otro se pueden
convertir en protectores de dos o tres polos indistintamente
17. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque los protectores de esta patente, no
limitan otras posibles formas de realizarlos con otros componentes
o elementos y distintas impedancias en régimen de reposo o
vigilancia, incorporando
microprocesadores, temporizaciones u otros.
microprocesadores, temporizaciones u otros.
18. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque los protectores de esta patente pueden
ser dotados de enchufes machos o hembras con tierra u otros
conectores, que permitan su incorporación en las instalaciones en
servicio sin necesidad de cortar la corriente.
19. Protector de la última farola contra los
fallos del neutro, según las reivindicaciones 1 a 11,
caracterizados porque los protectores de esta patente pueden
ubicarse en cajas para carril din, en cuadros de protección, en
cajas de registro, en mecanismos, en los propios aparatos
eléctricos u otros.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1124318A1 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | Emerson Electric Co. | Dropping impedance power supply |
| ES2158781A1 (es) * | 1998-12-17 | 2001-09-01 | Sanchez Pablo Garrido | Dispositivos para las subidas, bajadas o subidas y bajadas de la tension de la red. |
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2005
- 2005-02-04 ES ES200500229A patent/ES2264367B1/es not_active Expired - Fee Related
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