ES2287592T3 - Dispositivo de rearme automatico para desconexiones intempestivas de disyuntores y equipo electrico de seguridad en general. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de rearme automático para desconexiones improcedentes de cortacircuitos o disyuntores y equipos de seguridad eléctrica en general, que comprende un mecanismo que está adaptado a ser asociado mecánicamente a un miembro de rearme de un dispositivo eléctrico, estando dicho mecanismo adaptado a rearmar automáticamente dicho dispositivo eléctrico al cabo de un tiempo preestablecido después de la desconexión, que se caracteriza porque dicho mecanismo comprende un actuador térmico de motor de cera (13) que actúa sobre dicho mecanismo cuando el dispositivo eléctrico de manera que el mecanismo rearma dicho dispositivo eléctrico.
Description
Dispositivo de rearme automático para
desconexiones intempestivas de disyuntores y equipo eléctrico de
seguridad en general.
El invento presente se refiere a un dispositivo
de rearme automático para desconexiones improcedentes de disyuntores
o cortacircuitos y equipos de seguridad eléctrica en general.
Los disyuntores convencionales y los
dispositivos operados por corriente residual usan mecanismos que
permiten abrir y cerrar el contacto móvil, tanto operando una
palanca externa, a la que el usuario puede tener acceso, como por
medio de una acción automática de dispositivos de protección
situados dentro del mismo.
Se conoce que los dispositivos de protección
pueden desconectarse de una manera improcedente, esto es, cuando no
ha ocurrido una anomalía real en el circuito.
Naturalmente, la desconexión improcedente del
dispositivo causa inconvenientes al usuario, que debe ir al panel
eléctrico y restaurar el circuito operando las palancas provistas
adecuadamente.
El problema se agrava si el usuario no está
presente y la corriente eléctrica es interrumpida durante horas o
incluso días.
Por ejemplo, si un rayo cae cerca de la casa,
los disyuntores pueden desconectarse y el circuito permanece
abierto hasta que sea reactivado por el usuario. Si el usuario no
está presente durante varios días, el daño puede ser sustancial: no
hay más que tener en cuenta los refrigeradores, congeladores u otros
electrodomésticos críticos.
Un objetivo del invento presente es proporcionar
un dispositivo de rearme para desconexiones improcedentes de
disyuntores y equipos de seguridad eléctrica en general, que sea
capaz de restaurar automáticamente el circuito, incluso sin la
intervención humana.
Un objetivo del invento presente es proporcionar
un dispositivo que sea capaz de distinguir entre una desconexión
improcedente y una desconexión debida a una anomalía real del
circuito.
Un objetivo adicional del invento es
proporcionar un dispositivo que pueda ser aplicado a equipos
eléctricos existentes y que sea totalmente compatible con
ellos.
Otro objetivo adicional es proporcionar un
dispositivo que tenga componentes que comercialmente sean de fácil
disponibilidad y bajo costo.
El propósito y estos y otros objetivos que se
harán más evidentes a continuación, son conseguidos mediante un
dispositivo de rearme automático para desconexiones improcedentes de
disyuntores y equipos de seguridad eléctrica en general, como se
reivindica en las reivindicaciones que se adjuntan. El documento US
2.614.191 describe un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Características y ventajas adicionales del
invento se harán fácilmente evidentes mediante la descripción
detallada siguiente de realizaciones preferidas pero no exclusivas
del mismo, ilustradas a modo de ejemplos no limitadores en los
dibujos que se acompañan, en los que:
la Figura 1 es una vista lateral en sección de
un dispositivo de acuerdo con el invento, mostrado en la posición
en la que el disyuntor está cerrado, el microinterruptor está
abierto, el actuador está desactivado, el mecanismo ha rebasado su
recorrido y el resorte de actuación no está cargado;
la Figura 2 es una vista en planta en sección
tomada a lo largo de la línea II-II de la Figura 1,
del dispositivo mostrado en la posición de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista lateral en sección del
dispositivo de acuerdo con el invento, mostrado en la posición en
la que el disyuntor ha saltado, el microinterruptor está cerrado, el
actuador está activado, el mecanismo está en la posición de
aplicación/liberación, y el resorte de actuación está cargado;
la Figura 4 es una vista en planta en sección
tomada a lo largo de la línea IV-IV de la figura 3,
del dispositivo mostrado en la posición de la Figura 3;
la Figura 5 es una vista lateral en sección del
dispositivo de acuerdo con el invento, mostrado en la posición en
la que el disyuntor está rearmado, el microinterruptor está abierto,
el actuador está desactivado, y el resorte de actuación retorna la
energía acumulada;
la Figura 6 es una vista en planta en sección,
tomada a lo largo de la línea VI-VI de la Figura 5,
del dispositivo mostrado en la posición de la Figura 5;
la Figura 7 es una vista lateral en sección del
dispositivo de acuerdo con el invento, ilustrada en la posición en
la que el dispositivo está bloqueado;
la Figura 8 es una vista en planta en sección,
tomada a lo largo de la línea VIII-VIII de la Figura
7, del dispositivo mostrado en la posición de la Figura 7;
la Figura 9 es una vista lateral en sección del
dispositivo, con su aleta oscilante abierta y el dispositivo
desactivado;
la Figura 10 es una vista en perspectiva del
dispositivo;
la Figura 11 es una vista en planta del
dispositivo;
la Figura 12 es una vista en detalle de la zona
correspondiente a la conexión de la barra de actuación con el
tambor de actuación, con el dispositivo en la posición
correspondiente a la Figura 1;
la Figura 13 es una vista del actuador
térmico;
la Figura 14 es una vista en detalle de la zona
correspondiente a la conexión de la barra de actuación al tambor de
actuación, con el dispositivo en la posición correspondiente a la
Figura 3;
la Figura 15 es una vista lateral en detalle del
tambor de actuación del dispositivo en la posición correspondiente
a la Figura 5;
la Figura 16 es una vista en detalle de un corte
parcial del tambor de actuación del dispositivo, mostrado en la
posición correspondiente a la Figura 7;
la Figura 17 es una vista lateral en sección de
un dispositivo de acuerdo con el invento, provisto de una aleta que
puede deslizarse en lugar de girar, mostrado en la posición
abierta;
la Figura 18 es una vista en planta del
dispositivo, mostrando la aleta deslizante en la posición
abierta;
la Figura 19 es una vista lateral en sección del
dispositivo de acuerdo con el invento, provisto de una aleta que
puede deslizarse en lugar de girar, mostrado en la posición
cerrada;
la Figura 20 es una vista en planta del
dispositivo, mostrando la aleta deslizante en la posición
cerrada.
Con referencia a las Figuras citadas, un
dispositivo de acuerdo con el invento, designado generalmente con
el número de referencia 1, incluye una caja 2 que tiene el tamaño y
la forma estandarizados usuales, en su cara trasera 3, medios para
acoplarse a otras piezas de equipo que están asociadas a un raíl en
forma de omega (no mostrado), de acuerdo con las normas DIN.
La caja 2 tiene, en su cara delantera, un
saliente 4 en el que está situado un tambor de actuación 5. El
tambor de actuación está asociado a la palanca de actuación 6 por
medio de una barra 7 que está unida pivotablemente a la palanca 6 y
tiene un extremo que puede deslizar en una ranura 8 del tambor
5.
Un resorte de actuación 9 tiene un extremo que
está fijado a un cursor 10, en el que está acomodado el resorte de
actuación, y otro extremo está acoplado rígidamente a la palanca de
actuación 6.
El cursor 10 acomoda, en una posición que es
paralela al resorte de actuación 9, un resorte de retorno 11, en el
que un extremo está a tope contra una pared del cursor 10 y el otro
extremo está apoyado contra un tope fijo 12 que está acoplado
rígidamente a la caja 2.
Un actuador térmico 13, de un tipo conocido y de
preferencia del tipo normalmente disponible en el comercio, está
aplicado a la caja 2 para que su pistón de actuación 14 pueda actuar
sobre el cursor 10.
El actuador térmico incluye un miembro
calentador 15 que se alimenta de energía por medio de un circuito
eléctrico que incluye un microinterruptor 16.
El microinterruptor 16 abre o cierra el circuito
de alimentación de energía del miembro calentador 15 del actuador
térmico 13 por medio de la acción de un balancín elástico 17 que
actúa sobre un botón pulsador 116 del microinterruptor 16.
El balancín elástico 17 es a su vez impulsado
por una palanca de bloqueo 18 que está asociada al tambor 5.
La palanca de bloqueo 18 acciona una palanca de
indicación 19, asociada también al tambor 5, en una abertura 20 que
está formada en el saliente 4.
Como ya se ha mencionado, el dispositivo 1 está
constituido por una caja que tiene una forma estandarizada para que
pueda ser situado lado a lado respecto a otros módulos
estandarizados y en particular respecto a un disyuntor 101.
El mecanismo del dispositivo de rearme está
conectado al mecanismo del disyuntor 101 por medio de una barra que
tiene una sección transversal triangular y constituye el eje de giro
del tambor 5, para que el giro del tambor 5 coincida exactamente
con el giro del tambor del disyuntor 101, el cual está provisto de
la palanca de actuación externa usual.
El dispositivo de rearme 1 comprende una aleta
oscilante 50 o una aleta deslizante 150 que cubre la palanca de
actuación 70 del disyuntor cuando la aleta 50 ó 150 está en la
posición cerrada.
La función de la aleta 50, 150 es indicar
claramente la activación o desactivación del dispositivo y prevenir
cualquier activación accidental del mismo, Es evidente, por tanto,
que el dispositivo no debe rearmar automáticamente un disyuntor que
haya sido desactivado intencionalmente, por ejemplo, para trabajar
en la línea.
La aleta 50, 150 desactiva el dispositivo cuando
está en la posición abierta, mostrada en las Figuras 9 y 18, por
medio de un saliente 51, 151, que, cuando la aleta 50, 150 está en
la posición abierta, deja de retener una palanca de desactivación
21 que está asociada al balancín elástico 17, de manera que el
balancín elástico 17 permanece, gracias al miembro elástico
incluido en el mismo, en una posición en la que el contacto está
abierto, y por tanto el circuito está abierto, para que no se
suministre energía al microinterruptor 16.
Por tanto, ya que es necesario actuar sobre la
palanca de actuación 70 abriendo la aleta 50, 150 para abrir los
contactos del disyuntor 101, la apertura de la aleta desactiva
automáticamente el dispositivo de rearme automático.
Cuando la aleta está abierta y la palanca del
disyuntor está en la posición abierta, no es posible cerrar la
aleta, excepto si se cierra previamente el disyuntor, ya que, tal
como se muestra con mayor claridad en la Figura 17, el saliente 151
interfiere con la palanca de desactivación 21. Además, debe
observarse que la caja cubre también el botón de prueba de un
dispositivo operado por corriente residual, en la posición cerrada,
forzando al usuario a abrir la caja y desactivar a continuación el
sistema antes de abrir el circuito, incluso si tiene intención de
hacer esta operación utilizando el botón de prueba.
A continuación se describe la operación del
dispositivo de rearme automático cuando está activado.
En las Figuras 1 y 2 se muestra la condición de
funcionamiento continuo del sistema, en la que el tambor 5, que
está rígidamente acoplado al tambor de la palanca de actuación del
disyuntor, está en la posición correspondiente a la condición en la
que el disyuntor está cerrado.
El microinterruptor 16 está abierto, ya que el
balancín elástico 17 no actúa de hecho sobre el botón pulsador 116
del microinterruptor 17 y por tanto el actuador térmico está
desactivado, ya que el calentador 15 no recibe energía. El
mecanismo está en una posición de recorrido rebasado y el resorte de
actuación 9 no está cargado.
Cuando el disyuntor salta, el tambor 5 gira en
sentido de las agujas del reloj, con referencia a las Figuras, y la
palanca de bloqueo 18 actúa sobre el balancín elástico 17, que
impulsa al botón pulsador 116 del microinterruptor 16, activando
correspondientemente el actuador térmico 13.
De una manera per se conocida, el
material sensible al calor contenido en el cuerpo del actuador
térmico impulsa el pistón 14 hacia fuera al ser calentado por el
calentador 15.
De acuerdo con el invento, el pistón 14 actúa
sobre el cursor 10, desplazándolo hacia la izquierda con referencia
a las Figuras, hasta que alcanza la posición mostrada en las Figuras
3 y 4.
Durante el desplazamiento del cursor se carga el
resorte 9, ya que uno de sus extremos está acoplado rígidamente al
cursor y el otro extremo está acoplado a la palanca de actuación 6,
que en cambio permanece inmóvil en la posición ocupada después de
la desconexión por medio de la acción de una palanca de liberación
22 que está unida pivotablemente a la palanca de actuación 6 y está
provista de un diente 23 que se aplica a un soporte fijo 24 de la
caja 2; estos componentes son mostrados con mayor claridad en las
Figuras 12 y 14.
Cuando el actuador 13 alcanza el extremo de su
recorrido, el cursor 10 hace saltar la palanca de liberación 22,
que libera la palanca de actuación 6 que, al ser atraída por el
resorte de actuación 9, actúa sobre la barra de actuación 7,
haciendo girar el tambor 5 hasta la posición en la cual el disyuntor
es cerrado de nuevo.
El tiempo de rearme del disyuntor depende
sustancialmente del tiempo que tarda el actuador térmico en alcanzar
el final de su recorrido y, por ejemplo, puede ser aproximadamente
1-1,5 minutos.
El tiempo de operación del actuador es usado
para conseguir el retraso del rearme que se considere ideal, pero
resultará evidente que el retraso puede ser acortado o aumentado de
acuerdo con los requisitos específicos variando el mecanismo de
rearme.
Por ejemplo, se podría haber actuado sobre el
actuador térmico antes de la desconexión para armar el resorte de
actuación, que estaría siempre cargado y dispuesto a actuar para
rearmar el sistema instantáneamente o unos pocos segundos después
de que saltara, en lugar de esperar más de un minuto, como en el
ejemplo que se ha expuesto.
El rearme del sistema es realizado con ventaja
en este caso por medio de un control externo.
Durante la carrera de rearme del cursor 10, el
resorte de retorno 11 está cargado, porque está comprimido entre el
tope fijo 12 y la pared del cursor 10 que se mueve hacia la
izquierda con referencia a las Figuras 4 y 8.
En las Figuras 5 y 6 se muestra la condición en
la que el disyuntor está rearmado, y se muestra también que el
microinterruptor 16 está abierto, ya que el giro del tambor 5, y por
tanto, el de la palanca de bloqueo 18, han liberado el balancín
elástico 17 y por tanto el botón pulsador 116 del microinterruptor
16.
Cuando el actuador 13 ha sido desactivado, el
resorte de retorno 11 previamente cargado impulsa el cursor 10
hacia la derecha con referencia a las Figuras y por tanto impulsa
también el pistón 14 del actuador térmico, restaurando la condición
inicial mostrada en las Figuras 1 y 2.
El dispositivo, tal como se ha descrito
anteriormente, impide el rearme posterior si, después del primer
rearme a continuación de la primera desconexión, el sistema se
desconecta inmediatamente después de que el rearme haya ocurrido
durante un fallo persistente. El dispositivo entra de hecho en un
modo de bloqueo si el sistema se desconecta inmediatamente después
del rearme y ya no realiza ningún rearme a menos que el operador
intervenga manualmente.
El dispositivo de rearme puede estar provisto de
un sistema de seguridad adicional que impida el rearme automático
en la presencia de una anomalía real y continua del circuito que
hiciera que cualquier intento adicional de rearme fuera
peligroso.
El dispositivo de rearme automático estaría por
tanto provisto de un sistema electrónico adecuado para detectar el
fallo en la línea y para poner el dispositivo de rearme en el modo
de bloqueo, indicando externamente esta suspensión o parada por
medio de una señal que apareciera en la ventana 20.
Si el dispositivo está provisto de una unidad de
control electrónico, la señal mecánica puede, por supuesto, ser
sustituida por una o más señales visuales y/o acústicas del tipo
electrónico, tal como LEDs, zumbadores, etc., hechos actuar por el
circuito de control electrónico auxiliar.
Las Figuras 7 y 8 muestran la condición de
suspensión del dispositivo, en la que sustancialmente el
microinterruptor 16 no es operado, impidiendo que el balancín
elástico 17 actúe sobre el botón pulsador 116.
El balancín elástico 17 es bloqueado por la
palanca de bloqueo 25, hecha actuar por medio de un pivote, no
mostrado, que es parte del mecanismo del disyuntor 101 y entra por
la caja 2 a través de la ranura 26.
La condición de dispositivo bloqueado es
indicada por medio de la palanca de indicación 19, que es accionada
por la palanca de bloqueo 18, por ejemplo, por medio de un indicador
coloreado que se hace visible a través de la abertura 20.
La palanca de bloqueo 25 puede ser eliminada si
el dispositivo es aplicado a un dispositivo operado por corriente
residual que no tenga una palanca de modo de desconexión y por tanto
no actúe sobre la palanca de bloqueo 25.
Se ha encontrado que en la práctica el invento
consigue su propósito y objetivos deseados, habiendo sido
proporcionado un dispositivo que es capaz de rearmar
automáticamente, después de un intervalo de tiempo razonable, un
disyuntor que ha saltado sin necesidad.
Una ventaja importante del invento se debe al
uso de un actuador térmico único, que constituye un motor
extraordinariamente fiable y económico, además de proporcionar, por
su propia naturaleza, un tiempo ideal de rearme automático.
El dispositivo de acuerdo con el invento es
susceptible de incorporar numerosas modificaciones y variaciones
dentro del ámbito de las reivindicaciones que se adjuntan.
Claims (18)
1. Un dispositivo de rearme automático para
desconexiones improcedentes de cortacircuitos o disyuntores y
equipos de seguridad eléctrica en general, que comprende un
mecanismo que está adaptado a ser asociado mecánicamente a un
miembro de rearme de un dispositivo eléctrico, estando dicho
mecanismo adaptado a rearmar automáticamente dicho dispositivo
eléctrico al cabo de un tiempo preestablecido después de la
desconexión, que se caracteriza porque dicho mecanismo
comprende un actuador térmico de motor de cera (13) que actúa sobre
dicho mecanismo cuando el dispositivo eléctrico de manera que el
mecanismo rearma dicho dispositivo eléc-
trico.
trico.
2. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 1, que se caracteriza porque comprende una
caja (2) que tiene un tamaño y una forma estandarizados, en su cara
trasera (3), medios para acoplarse a un dispositivo eléctrico y a un
raíl con forma de omega de acuerdo con las normas DIN.
3. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 2, que se caracteriza porque dicha caja
tiene, en su cara delantera, un saliente (4) en el que está situado
un tambor de actuación (5), estando asociado dicho tambor de
actuación a una palanca de actuación (6) por medio de una barra de
actuación (7) que está unida pivotablemente a la palanca (6) y tiene
un extremo que puede deslizar en una ranura de dicho tambor
(5).
(5).
4. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 3, que se caracteriza porque comprende un
resorte de actuación (9) en el que un extremo está fijado a un
cursor (10), que acomoda dicho resorte de actuación (9), y un
segundo extremo está rígidamente asociado a dicha palanca de
actuación (6), acomodando dicho cursor (10), paralelamente a dicho
resorte de actuación, un resorte de retorno (11) en el que un
extremo está a tope contra una pared del cursor (10) y el otro
extremo está apoyado contra un tope fijo (12) que está acoplado
rígidamente a dicha caja.
5. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 4, que se caracteriza porque dicho actuador
térmico (13) está aplicado a dicha caja (2) y tiene un pistón de
actuación (14) que actúa sobre dicho cursor (10); comprendiendo
dicho actuador térmico un miembro calentador (15) al que se le
suministra energía por medio de un circuito eléctrico que comprende
un microinterruptor (16).
6. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 5, que se caracteriza porque dicho
microinterruptor (16) cierra o abre dicho circuito de alimentación
de energía del miembro calentador (15) del actuador térmico (13)
por medio de la acción de un balancín elástico (17) que actúa sobre
un botón pulsador (116) del microinterruptor (16).
7. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 6, que se caracteriza porque dicho balancín
elástico (17) es accionado por una palanca de bloqueo (18) que está
asociada a dicho tambor (5).
8. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 7, que se caracteriza porque dicha palanca de
bloqueo (18) acciona una palanca de indicación (19) que está
asociada al tambor (5) en una abertura (20) dispuesta en dicho
saliente (4).
9. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 8, que se caracteriza porque su mecanismo está
conectado al mecanismo de un dispositivo eléctrico (101) por medio
de una barra que tiene una sección transversal triangular y
constituye el eje de giro del tambor (5), de manera que el giro del
tambor (5) del dispositivo de rearme (1) coincide exactamente con
el giro del tambor del dispositivo eléctrico (101), que está
provisto de una palanca de actuación externa
(70).
(70).
10. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 9, que se caracteriza porque comprende una
aleta oscilante (50) o deslizante (150) que cubre dicha palanca de
actuación (70) del dispositivo eléctrico (101) cuando dicha aleta
está en la posición cerrada, para indicar claramente la activación o
desactivación del dispositivo e impedir cualquier activación
accidental del mismo.
11. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 10, que se caracteriza porque dicha aleta
(50, 150) desactiva el dispositivo (1) cuando está en la posición
abierta por medio de un saliente (51, 151) que, cuando dicha aleta
(50, 150) está en la posición abierta, no retiene una palanca de
desactivación (21) que está asociada a dicho balancín elástico (17),
de modo que dicho balancín elástico (17) permanezca, por medio de
un miembro elástico comprendido en él, en una posición en la que el
contacto está abierto y por tanto el circuito está abierto, de
manera que dicho microinterruptor (16) no es alimentado con
energía.
12. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 11, que se caracteriza porque dicha aleta
(50, 150) no puede ser desplazada de su posición abierta a su
posición cerrada sin mover previamente dicha palanca (70) hasta la
posición cerrada de dicho dispositivo eléctrico (101).
13. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 12, que se caracteriza porque comprende una
palanca de liberación (22) que está unida pivotablemente a dicha
palanca de actuación (6) y está provista de un diente (23) que se
aplica a un tope fijo (24) de dicha caja (2).
14. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 13, que se caracteriza porque comprende un
sistema de seguridad que impide el rearme automático en la presencia
de una anomalía real y continua del circuito que hiciera que fuera
peligroso cualquier intento de rearme adicional.
15. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 14, que se caracteriza porque cuando el
dispositivo está en el modo de parada o interrupción, dicho
microinterruptor (16) no es accionado, impidiendo que dicho balancín
elástico (17) accione el botón pulsador (116) del microinterruptor
(16).
16. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 15, que se caracteriza porque dicho balancín
elástico (17) puede ser liberado por medio de la palanca de bloqueo
(25) accionada por medio de un pivote que es parte del mecanismo
del dispositivo eléctrico (101) y entra en dicha caja (2) a través
de una ranura (26).
17. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 16, que se caracteriza porque la condición de
interrupción del dispositivo es indicada por medio de dicha palanca
indicadora (19), que es accionada por la palanca de bloqueo (18),
por medio de un indicador coloreado que se hace visible a través de
una abertura (20) de dicha caja (2).
18. El dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 17, que se caracteriza porque dicho sistema
de seguridad comprende un dispositivo electrónico que está adaptado
para detectar el fallo en la línea y a poner dicho dispositivo de
rearme en modo de interrupción, indicando externamente dicho modo
de interrupción por medio de una señal.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| ITMI03A0988 | 2003-05-20 | ||
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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