ES3025758T3 - Low-voltage circuit breaker with residual current tripping device - Google Patents
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Abstract
Un interruptor automático de baja tensión con un dispositivo de disparo diferencial. Una pluralidad de polos, dispuestos uno junto al otro, y un dispositivo de disparo diferencial se encuentran en una carcasa aislada moldeada del interruptor automático de baja tensión. Los polos del interruptor están distribuidos uniformemente a ambos lados del dispositivo de disparo diferencial. Los polos adyacentes a cada lado comparten un mecanismo de operación compuesto para controlar el cierre y la apertura de un contacto móvil y un contacto fijo. Cada mecanismo de operación compuesto está provisto de una manija, una biela de disparo montada pivotantemente sobre una placa giratoria y una barra de disparo. El dispositivo de disparo diferencial comprende un elemento de monitorización de corriente residual, un relé electromagnético, un mecanismo de disparo auxiliar con una manija auxiliar, una biela giratoria acoplada mecánicamente a cada mecanismo de operación compuesto y un bucle de prueba. Un elemento de enlace está conectado mecánicamente con la manija auxiliar del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo diferencial y la manija de cada mecanismo de operación compuesto en ambos lados. El bucle conductor de los polos del disyuntor se reduce de manera efectiva, la especificación de corriente nominal se puede expandir a 40 A y la dimensión del ancho se reduce en casi un tercio en comparación con los productos empalmados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Disyuntor de baja tensión con dispositivo de disparo por corriente residual
Campo técnico
La presente invención se refiere a un disyuntor de baja tensión, en particular, a un disyuntor multipolar integrado de pequeño tamaño que tiene un disyuntor operado por corriente residual con protección contra sobrecorriente. Dicho disyuntor está compuesto integralmente por un módulo de unidad de disyuntor tripolar o tripolar de cuatro líneas o tetrapolar y un módulo de dispositivo de disparo por corriente residual.
Técnica anterior
Generalmente, los disyuntores operados por corriente residual multipolar con protección contra sobrecorriente como se describe en la patente china (CN88102711) "A Combined Circuit Breaker with Auxiliary Trip Unit and Multi-pole Circuit Breaker Unit Combined" y la patente china (CN95109668) "Multi-Pole Differential Circuit disyuntor" son de una estructura empalmada respectivamente, y este tipo de productos se forman combinando disyuntores de diferente número de polos y empalmando un dispositivo de disparo por corriente residual adaptativo a un lado de un módulo combinado de disyuntor para constituir el disyuntor operado con corriente residual multipolar con protección contra sobrecorriente. El documento DE 699 31 989 T2 divulga, por ejemplo, un conmutador diferencial multipolar. Estos productos son de gran volumen, especialmente en una dirección de la anchura, y ocupan un espacio de instalación relativamente grande, lo que da como resultado una reducción del número de bucles de instalación de un armario de control de terminal en la misma condición de volumen. Para satisfacer los requisitos del número de bucles de instalación, solo se aumenta el número de armarios de control de terminales o se aumenta el tamaño de cada armario de control de terminales, lo que provoca más consumibles de producto, aumento del coste de uso y comodidad de instalación relativamente baja para el usuario.
En los últimos años, algunas empresas extranjeras han lanzado disyuntores integrados multipolares operados por corriente de pequeño tamaño que tienen protección contra sobrecorriente. Estos productos están hechos integralmente de una unidad de disyuntor y un dispositivo de disparo por corriente residual aún colocados en un lado de la unidad de disyuntor, respectivamente. La compresión en tamaño del producto en una dirección de la anchura se realiza principalmente en virtud de un diseño de tamaño pequeño de cada uno de los módulos de estructura que constituyen los dos dispositivos. Debido a que tal diseño aún sigue un principio de una estructura empalmada, el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto en un lado del módulo de disyuntor. Por medio de tal estructura de diseño y forma de conexión, un bucle eléctrico de una unidad de disyuntor de un polo más alejado del dispositivo de disparo por corriente residual es relativamente largo y, además, debido a más conexiones eléctricas y una estructura de cableado complicada, se provoca un gran consumo de energía en la operación y el uso de los productos, y se ocupa un espacio más valioso, lo que lleva a que la especificación de corriente del producto no se pueda ampliar (no más allá de 25 A como máximo). Por otro lado, los cables de la unidad de disyuntor de cada polo para penetrar a través de un inductor mutuo de corriente de secuencia cero del dispositivo de disparo por corriente residual son complicados en el proceso de cableado y relativamente difíciles de conectar y, por lo tanto, el coste de producción aumenta y aún existe el problema de que se reserva más espacio de proceso. Asimismo, cada unidad de disyuntor debe estar equipada con un mecanismo de operación independiente, o puede no funcionar normalmente, y cada mecanismo de operación debe ocupar un espacio valioso relativamente grande.
Tras un análisis masivo de la técnica anterior, el solicitante encuentra que el producto disyuntor operado por corriente residual multipolar existente que tiene protección contra sobrecorriente básicamente sigue un principio de la estructura empalmada independientemente de una estructura empalmada o una estructura integrada, y es muy difícil aumentar aún más una especificación de corriente o reducir el volumen. Debido a que las tendencias de desarrollo de tamaño pequeño y alta corriente del disyuntor de baja tensión son inherentemente de un par de contradicciones mutuamente restringidas, por ejemplo, si la especificación de corriente del producto existente aumenta de 25 A a 40 A, es al menos necesario aumentar una sección de cable y el paso de aislamiento térmico dentro del producto. Sin embargo, el grado de hacinamiento del espacio interno del producto existente se acerca a un límite extremo y, por lo tanto, es obvio que el disyuntor de baja tensión existente con un dispositivo de disparo por corriente residual no satisface los requisitos de uso del usuario en un tamaño pequeño, especificación de bajo coste y alta corriente, y especialmente no satisface los requisitos de uso integrado y de tamaño pequeño propuestos por cada vez más usuarios en el disyuntor de baja tensión que tiene un dispositivo de disparo por corriente residual cuya especificación de corriente alcanza 40 A.
Sumario de la invención
Un objetivo de la presente invención proporciona un disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual, que es de tamaño pequeño, de estructura compacta y de diseño más razonable, superando los defectos de la técnica anterior, no solo la especificación de corriente nominal se puede expandir a 40 A, y entretanto, no es necesario aumentar el volumen de un disyuntor integrado de pequeño tamaño, sino que también se mejora la comodidad de montaje del producto.
Para lograr este objetivo, la invención adopta las siguientes soluciones técnicas.
Se proporciona un disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual, en donde una pluralidad de polos de disyuntor que están dispuestos en paralelo y el dispositivo de disparo por corriente residual se disponen en una carcasa de aislamiento moldeada 8, cada polo de disyuntor comprende un par de terminales de conexión de entrada/salida (10 y 11, 20 y 21, 30 y 31, y 40 y 41), un dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) sensible a una corriente de cortocircuito, un dispositivo de disparo térmico (26 o 60) sensible a una corriente de sobrecarga, un contacto estático 22 fijado en una caja moldeada integrada, un contacto móvil 23 en ajuste de cierre/ruptura con el contacto estático, y un dispositivo de extinción de arco 18, en donde los polos de disyuntor están dispuestos uniformemente a los dos lados del dispositivo de disparo por corriente residual, los polos de disyuntor adyacentes en cada lado comparten un mecanismo de operación compuesto que se usa para controlar el encendido y apagado de dos pares de contactos móviles y contactos estáticos, y cada mecanismo de operación compuesto está provisto de un mango 13, una placa de rotación 54 provista de un mecanismo de conexión por contacto para dos contactos móviles 23 de los dos polos de disyuntor adyacentes accionados por la placa de rotación 54, una varilla de conexión de disparo 24 dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación 54 y una varilla de disparo 55. El dispositivo de disparo por corriente residual comprende un elemento de supervisión de corriente residual, un relé electromagnético 42, un mecanismo de disparo auxiliar con un mango auxiliar 29, una varilla de conexión de rotación 35 acoplada mecánicamente con cada mecanismo de operación compuesto y un bucle de prueba 49. Un elemento de varillaje 15 está en conexión mecánica mutua y unido con el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual y el mango 13 de cada uno de los mecanismos de operación compuestos en dos lados. El disyuntor comprende además una varilla de accionamiento 28 que está en conexión y unida con el mango 13 de cada uno de los mecanismos de operación compuestos y el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual.
Como una mejora adicional de la presente invención, se proporcionan cuatro polos de disyuntor, que constituyen dos pares de polos de disyuntor en una forma de combinación por pares, en donde dos polos de disyuntor en cada par de polos de disyuntor comparten un mecanismo de operación compuesto, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre los dos pares de polos de disyuntor en paralelo; o se proporcionan tres polos de disyuntor, en donde dos de los polos de disyuntor constituyen un par de polos de disyuntor en el que dos polos de disyuntor comparten un mecanismo de operación compuesto, el polo de disyuntor único restante usa un mecanismo de operación individualmente, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre el par de polos de disyuntor y el polo de disyuntor único en paralelo.
Como otra mejora adicional de la presente invención, la varilla de conexión de rotación 35 del dispositivo de disparo por corriente residual está provista de una estructura de acoplamiento mecánico que puede estar en ajuste cooperante, que está acoplada mecánicamente, con adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en los dos lados adyacentes al mismo tiempo.
Como otra mejora de la presente invención, una pluralidad de deflectores paralelos están dispuestos dentro de la carcasa de aislamiento moldeada 8, una pluralidad de cámaras paralelas se forman dentro de la carcasa de aislamiento moldeada 8 a través de los deflectores, el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto dentro de la cámara intermedia, y el polo de disyuntor está dispuesto dentro de cada una de las cámaras en dos lados.
Como otra mejora adicional de la presente invención, el mango 13 de cada mecanismo de operación compuesto está dispuesto de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada 8, la placa de rotación 54 está dispuesta de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada 8, una varilla en forma de U 52 está en conexión de bisagra con el mango 13 y la varilla de conexión de disparo 24 respectivamente, una varilla de disparo 55 dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación 54 está provista de dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) que coinciden con dos dispositivos de disparo electromagnéticos (14 y 53) de dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo 55, y está provista además de dos adaptadores de disparo por sobrecarga (58 y 59) que coinciden con los dos dispositivos de disparo térmico (26 y 60) de los dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo 55, un enclavamiento mecánico 17 está dispuesto entre la varilla de conexión de disparo 24 y la varilla de disparo 55, la fuerza elástica de un resorte de almacenamiento de energía se usa para accionar los mecanismos de operación compuestos para que se disparen, y la fuerza elástica de un resorte de restablecimiento se usa para accionar el enclavamiento mecánico 17 para que se bloquee.
Como otra mejora adicional de la presente invención, el elemento de supervisión de corriente residual comprende un núcleo de hierro anular 27, un devanado primario 45 que penetra a través del núcleo de hierro anular 27 y está conectado eléctricamente con los polos de disyuntor, y un devanado secundario enrollado en el núcleo de hierro anular 27, en donde el devanado secundario está conectado con un relé electromagnético 42, y el relé electromagnético 42 es una acción mecánica y cooperante con los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados a través del mecanismo de disparo auxiliar y la varilla de conexión de rotación 35.
Como otra mejora adicional de la presente invención, el mecanismo de disparo auxiliar comprende un mango auxiliar 29, una varilla auxiliar en forma de U 33, una placa de rotación auxiliar 34, una varilla de disparo auxiliar 51, un pestillo de bloqueo 36, una palanca de restablecimiento 37, un resorte de almacenamiento de energía auxiliar y un resorte de restablecimiento auxiliar, en donde el pestillo de bloqueo 36 está acoplado mecánicamente con el relé electromagnético 42, y la placa de rotación auxiliar 34 está acoplada mecánicamente con dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de los dos mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados a través de la varilla de conexión de rotación 35.
Como una mejora adicional de la presente invención, el devanado primario del elemento de supervisión de corriente residual está hecho de un conductor flexible que también sirve como conductor flexible de cada polo de disyuntor, y un terminal del conductor flexible está conectado eléctricamente con un terminal de salida correspondiente del dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) del polo de disyuntor.
Como otra mejora más de la presente invención, se forma una abertura para un proceso de conexión eléctrica en la parte inferior de una posición correspondiente donde está dispuesto el dispositivo de disparo por corriente residual de la carcasa de aislamiento moldeada 8, y se prefiere que un bloque deflector desmontable para montar y depurar el relé electromagnético 42 esté convenientemente dispuesto en la parte inferior del relé electromagnético 42.
Partiendo de la simplificación de la estructura del producto, el solicitante realiza un diseño optimizado para el diseño integrado y la estructura específica del disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención y, por lo tanto, se reduce un bucle conductor de cada polo de disyuntor de manera efectiva, se reduce el consumo de energía de la operación, se reduce el tamaño del disyuntor en la dirección de la anchura en casi un tercio en comparación con un producto empalmado, y se obtiene un espacio valioso para aumentar la especificación de corriente y reducir el volumen del producto al mismo tiempo. Es posible promover la especificación de corriente a 40 A con la premisa de no aumentar o reducir el volumen, y un relé electromagnético se dispone y depura convenientemente, el proceso de producción se optimiza, la eficiencia de producción se mejora y el coste se reduce.
Breve descripción de los dibujos
Las ventajas y características de la presente invención se verán más claramente a partir de la descripción de las realizaciones como se muestra en los dibujos, en donde:
La Figura 1 es un dibujo esquemático estereoscópico de una estructura de apariencia de un disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con una realización de tres polos y cuatro líneas de la presente invención.
La Figura 2 es un dibujo esquemático plano de una estructura interna de un polo de disyuntor en el disyuntor de baja tensión de la presente invención.
La Figura 3 es un dibujo esquemático plano de una estructura interna del dispositivo de disparo por corriente residual en el disyuntor de baja tensión de la presente invención.
La Figura 4 y la Figura 5 son un dibujo esquemático estereoscópico de una estructura interna de cada módulo después de retirar una carcasa del disyuntor de baja tensión como se muestra en la Figura 1, respectivamente. La Figura 6 es un dibujo estereoscópico despiezado del dispositivo de disparo por corriente residual en el disyuntor de baja tensión de la presente invención.
La Figura 7 es un dibujo esquemático estructural estereoscópico de la estructura operativa compuesta de cada polo de disyuntor en el disyuntor de baja tensión de la presente invención.
La Figura 8 es un dibujo esquemático estructural más plano del mecanismo de operación compuesto de cada polo de disyuntor en el disyuntor de baja tensión de la presente invención como se muestra en la Figura 7, que ilustra una relación de instalación integral entre un polo de disyuntor y el mecanismo de operación compuesto.
La Figura 9 es un dibujo esquemático de conexión eléctrica de un polo de disyuntor del disyuntor de baja tensión de la presente invención.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Las realizaciones específicas de un disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual se ilustran adicionalmente a continuación junto con las realizaciones ilustradas en las Figuras 1 a 9. El disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención no se limita a la descripción de las siguientes realizaciones.
El disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención se ilustra principalmente con una realización común de tres polos y cuatro líneas como se muestra en las Figuras 1 a 8, en donde, haciendo referencia a la Figura 1, los módulos de cuatro polos que constituyen una unidad de disyuntor y un dispositivo de disparo por corriente residual están dispuestos en una carcasa de aislamiento moldeada 8 y pueden fabricarse en un disyuntor de baja tensión integrado de tamaño pequeño con un dispositivo de disparo por corriente residual; una pluralidad de polos de disyuntor que están dispuestos en paralelo y el dispositivo de disparo por corriente residual se disponen en una carcasa de aislamiento moldeada 8, cada polo de disyuntor comprende un par de terminales de conexión de entrada/salida (10 y 11, 20 y 21, 30 y 31, y 40 y 41), un dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) sensible a una corriente de cortocircuito, un dispositivo de disparo térmico (26 o 60) sensible a una corriente de sobrecarga, un contacto estático 22 fijado en una caja moldeada integrada, un contacto móvil 23 en ajuste de cierre/ruptura con el contacto estático, y un dispositivo de extinción de arco 18, en donde los polos de disyuntor están dispuestos uniformemente a los dos lados del dispositivo de disparo por corriente residual, los polos de disyuntor adyacentes en cada lado comparten un mecanismo de operación compuesto que se usa para controlar el encendido y apagado de dos pares de contactos móviles y contactos estáticos, y cada mecanismo de operación compuesto está provisto de un mango 13, una placa de rotación 54 provista de un mecanismo de conexión por contacto para dos contactos móviles 23 de los dos polos de disyuntor adyacentes accionados por la placa de rotación 54, una varilla de conexión de disparo 24 dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación 54 y una varilla de disparo 55. Un par de polos de disyuntor adyacentes comparten un mecanismo de operación compuesto que se usa para controlar el encendido y apagado del contacto móvil y del contacto estático, en donde la operación manual significa que los mangos 13 y 48 son accionados por un elemento de varillaje 15, y la operación automática significa una acción cooperativa a través del dispositivo de disparo térmico 26 o 60 (el dispositivo restante no se muestra) y el dispositivo de disparo electromagnético 14 o 53 (el no se muestra el dispositivo restante). El dispositivo de disparo por corriente residual comprende un elemento de supervisión de corriente residual, un relé electromagnético 42, un mecanismo de disparo auxiliar con un mango auxiliar 29, una varilla de conexión de rotación 35 acoplada mecánicamente con cada mecanismo de operación compuesto y un bucle de prueba 49. Como se muestra específicamente en la Figura 7, la varilla de conexión de rotación 35 está provista de una estructura de acoplamiento mecánico que puede coincidir con los adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados adyacentes al mismo tiempo. Un elemento de varillaje 15 está en conexión mecánica mutua y unido con el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual y el mango 13 de cada uno de los mecanismos de operación compuestos en dos lados.
El disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención, como se muestra en la Figura 1, comprende cuatro polos de disyuntor que tienen una función de protección dispuesta en paralelo, un dispositivo de disparo por corriente residual y dos mecanismos de operación compuestos, que están dispuestos dentro de una carcasa de aislamiento moldeada integrada 8. Estos polos de disyuntor incluyen cuatro terminales de conexión (10 y 11, 20 y 21, 30 y 31, y 40 y 41) que pueden usarse para controlar cuatro trayectorias de líneas, es decir, los cuatro polos de disyuntor dispuestos en paralelo incluyen cuatro pares de terminales de conexión, cuatro dispositivos de disparo electromagnéticos, cuatro dispositivos de disparo térmico, cuatro contactos estáticos, cuatro contactos móviles y cuatro dispositivos de extinción de arco en total. Los disyuntores en tal forma pueden estar en las siguientes dos condiciones de uso reales: una condición de cuatro líneas de tres polos en la que cuatro trayectorias de líneas son tres fases de líneas vivas y una fase de línea neutra respectivamente; y una condición de cuatro polos en la que cuatro trayectorias de líneas son cuatro polos específicos respectivamente. Con el fin de evadir la dificultad para la descripción precisa de los polos en el disyuntor causada por la incertidumbre de las condiciones de uso, la presente solicitud cita la expresión "polo de disyuntor" para describir con precisión el concepto relacionado con los polos en el disyuntor que preceden a la estructura del disyuntor, es decir: el "polo de disyuntor" descrito en el presente documento se refiere a una combinación de todos los componentes configurados en la misma línea controlada por el disyuntor, y significa un conjunto, por ejemplo, un disyuntor multipolar que tiene cuatro polos de disyuntor, que puede usarse en un circuito tripolar de cuatro líneas o de cuatro líneas, o un disyuntor multipolar que tiene tres polos de disyuntor, que puede usarse en una línea tripolar de dos polos (línea viva, línea neutra y línea de tierra) o circuito tripolar (tres fases de líneas vivas). El número de polos de disyuntor incluidos en la realización del disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual como se muestra en la Figura 1 es 4, más comúnmente 3 y 4. El número de polos de disyuntor incluidos en el disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención no está limitado a 4, o puede ser 3. La estructura empalmada de la técnica anterior incluye una unidad de disyuntor y una carcasa moldeada, por ejemplo, un disyuntor multipolar que se forma empalmando cuatro unidades de disyuntor y comprende una función de disparo por corriente residual requiere cinco cajas moldeadas. Sin embargo, con referencia a las Figuras 1,2 y 3, solo está disponible una carcasa de aislamiento moldeada integrada 8 sin importar cuántos polos de disyuntor estén configurados en la presente invención y, por lo tanto, el tamaño del disyuntor en una dirección de la anchura se reduce en casi un tercio en comparación con un producto empalmado existente. Para una instalación y mejora convenientes de un rendimiento de aislamiento aislado, la carcasa de aislamiento moldeada 8 está provista internamente de una pluralidad de deflectores (no mostrados en los dibujos) que están dispuestos en paralelo, una pluralidad de cámaras paralelas se forman dentro de la carcasa de aislamiento moldeada 8 a través de los deflectores, el polo de disyuntor está dispuesto dentro de cada una de las cámaras en dos lados, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto dentro de la cámara intermedia. Obviamente, cada polo de disyuntor tiene la misma estructura y, por lo tanto, cada cámara en la que está dispuesto el polo de disyuntor tiene la misma forma y tamaño.
La Figura 4 y la Figura 5 ilustran una estructura de diseño general en la que el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto en el medio de cuatro polos de disyuntor dispuestos en paralelo, en donde para un producto tripolar, un polo A es adyacente a un polo B, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre los polos AB y un polo C; y para un producto de cuatro líneas o cuatro líneas de tres polos, un polo A es adyacente a un polo B, un polo C es adyacente a un polo N, y los polos AB y los polos CN están distribuidos simétricamente en dos lados del dispositivo de disparo por corriente residual. Haciendo referencia a las Figuras 1,4 y 5, la pluralidad de polos de disyuntor de la presente invención están dispuestos dentro de la carcasa de aislamiento moldeada integrada 8 en paralelo, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto en el medio de la pluralidad de polos de disyuntor dispuestos en paralelo, en donde el denominado medio es completamente diferente de una estructura donde un dispositivo de disparo por corriente residual de la técnica anterior está dispuesto en un lado (por ejemplo, en el lado derecho) de una unidad de disyuntor. Para hacer que los cables en el disyuntor sean los más cortos y la conexión eléctrica sea la menor, y entretanto lograr el efecto de que dos polos de disyuntor compartan un mecanismo de operación compuesto, el denominado medio aquí se refiere además a la siguiente estructura de distribución óptima: en el caso de que se incluyan cuatro polos de disyuntor, los polos de disyuntor constituyen dos pares de polos de disyuntor en una forma de combinación por pares, en donde dos polos de disyuntor en cada par de polos de disyuntor comparten un mecanismo de operación compuesto, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre dos pares de polos de disyuntor dispuestos en paralelo (como se muestra en la Figura 4 y la Figura 5). En el caso de que se incluyan tres polos de disyuntor, dos polos de disyuntor constituyen un par de polos de disyuntor y comparten un mecanismo de operación compuesto, y el polo de disyuntor restante constituye un único polo de disyuntor y usa un mecanismo de operación de manera individual, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre el par de circuitos los polos de disyuntor y el disyuntor único en paralelo. Obviamente, una estructura de diseño integral en la que el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto en el medio de la pluralidad de polos de disyuntor dispuestos en paralelo es un medio clave para aumentar la especificación de corriente y reducir el volumen del producto, pero es necesario terminar la planificación general del diseño, estructuras de partes y componentes relacionados (especialmente un mecanismo de operación), una estructura de cableado, y rediseño y diseño optimizado integrado de un proceso de control y un proceso de transmisión convertido entre cinco estados (cierre, 'ruptura, disparo por cortocircuito, disparo por sobrecarga y disparo por corriente residual) para realizar esta estructura de diseño general.
Haciendo referencia a las Figuras 1, 3, 4, 5, y 6, el elemento de varillaje 15 está en conexión y unido con el mango 13 de cada uno del mecanismo de operación compuesto y el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual, en donde dicha conexión puede realizarse mediante una estructura de conexión de una forma conocida. "Habilitar la unión del mango 13 de cada mecanismo de operación compuesto y el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar" se refiere aquí a que la acción de cualquier mango accionará todos los mangos restantes para que actúen. El elemento de varillaje 15 se coloca en una posición de cierre de contacto y una posición de ruptura de contacto del disyuntor de manera artificial o mecánica, o funciona automáticamente a través de un dispositivo de disparo térmico, un dispositivo de disparo electromagnético o el dispositivo de disparo por corriente residual. Para mejorar el rendimiento de varillaje entre diversos polos de disyuntor y entre cada polo de disyuntor y el dispositivo de disparo por corriente residual, el disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención comprende además una varilla de accionamiento 28 que está en conexión y unida con el mango 13 de cada mecanismo de operación compuesto y el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual. Una estructura de conexión específica para la conexión de la varilla de accionamiento 28 aquí se refiere a que: un orificio de varilla (no mostrado en los dibujos) a través del cual se puede insertar la varilla de accionamiento 28 está presente en el mango 13 de cada mecanismo de operación compuesto. La unión entre el mango 13 de cada mecanismo de operación compuesto y el mango auxiliar 29 del mecanismo de disparo auxiliar por medio de esta conexión se refiere a que la acción de cualquier mango accionará todos los mangos restantes para que actúen. En el caso de que haya más polos de disyuntor, es más importante disponer adicionalmente la varilla de accionamiento 28. Debido a la adopción de la tecnología de los mangos 13 de los mecanismos de operación compuestos, el número de los mangos 13 se puede reducir considerablemente y, por lo tanto, es muy fácil instalar y depurar la varilla de accionamiento 28 dispuesta adicionalmente en comparación con la técnica anterior.
Con referencia a las Figuras 2, 6, 7 y 8, puede haber una pluralidad de esquemas de estructura específicos de los mecanismos de operación compuestos. Un esquema preferido radica en que: cada uno de los mecanismos de operación compuestos comprende un mango 13 dispuesto de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada 8, una placa de rotación 54 dispuesta de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada 8, una varilla de conexión de disparo 24 dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación 54, una varilla en forma de U 52 en conexión conjunta con el mango 13 y la varilla de conexión de disparo 24 respectivamente, una varilla de disparo 55 dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación 54, un resorte de almacenamiento de energía (no mostrado en los dibujos) y un resorte de restablecimiento (no mostrado en los dibujos), en donde un enclavamiento mecánico 17 está dispuesto entre la varilla de conexión de disparo 24 y la varilla de disparo 55, la fuerza elástica del resorte de almacenamiento de energía acciona el mecanismo de operación para que se dispare, y la fuerza elástica del resorte de restablecimiento acciona el enclavamiento mecánico 17 para que se bloquee. La placa de rotación 54 está provista de un mecanismo de conexión por contacto para dos contactos móviles 23 de los dos polos de disyuntor adyacentes accionados por la placa de rotación 54. La varilla de disparo 55 está provista de dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) que están en ajuste cooperante con dos dispositivos de disparo electromagnéticos 14 y 53 de los dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo 55. La varilla de disparo 55 está provista además de dos adaptadores de disparo por sobrecarga (58 y 59) que coinciden con dos dispositivos de disparo térmico (26 y 60) de los dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo 55. El principio y la estructura del enclavamiento mecánico 17 se pueden realizar simplemente mediante un tipo conocido, donde la conversión de bloqueo y desbloqueo entre la varilla de conexión de disparo 24 y la varilla de disparo 55 se puede realizar bajo el control de la varilla de disparo 55. Se permite que el mecanismo de operación compuesto realice una operación de cierre en un estado bloqueado, y la operación de desbloqueo hace que el mecanismo de operación compuesto se libere y dispare. Un mecanismo de conexión por contacto para montar dos contactos móviles 23 en la placa de rotación 54 es preferiblemente un mecanismo de conexión que tiene una función de vuelco. La mayor diferencia con respecto a la técnica anterior radica en que una placa de rotación en la técnica anterior está provista de un contacto móvil de un polo, mientras que la placa de rotación 54 en la presente invención está provista de dos contactos móviles de dos polos de disyuntor. La otra diferencia con respecto a la técnica anterior radica en que: una varilla de disparo en la técnica anterior solo se combina con un dispositivo de disparo electromagnético y un dispositivo de disparo térmico, mientras que la varilla de disparo 55 en la presente invención no solo coincide con dos dispositivos de disparo electromagnéticos (14 y 53), sino que también coincide con los dos dispositivos de disparo térmico (26 y 60).
Haciendo referencia a las Figuras 3 y 6, hay una pluralidad de esquemas de estructura específicos del mecanismo de disparo auxiliar. Un esquema preferido radica en que el mecanismo de disparo auxiliar comprende un mango auxiliar 29, una varilla auxiliar en forma de U 33, una placa de rotación auxiliar 34, una varilla de disparo auxiliar 51, un pestillo de bloqueo 36, una palanca de restablecimiento 37, un resorte de almacenamiento de energía auxiliar (no mostrado en los dibujos) y un resorte de restablecimiento auxiliar (no mostrado en los dibujos). La estructura y el principio de la estructura auxiliar son similares a los del mecanismo de operación compuesto, con las siguientes diferencias: no es necesario disponer ningún contacto móvil en la placa de rotación auxiliar 34, el pestillo de bloqueo 36 está acoplado mecánicamente con el relé electromagnético 42, y la placa de rotación auxiliar 34 está acoplada mecánicamente con dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de dos mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados.
Haciendo referencia a las Figuras 3 y 9, el elemento de supervisión de corriente residual comprende un núcleo de hierro anular 27, un devanado primario 45 que penetra a través del núcleo de hierro anular 27, y un devanado secundario enrollado en el núcleo de hierro anular 27, en donde el devanado primario 45 está conectado eléctricamente con los polos de disyuntor, el devanado secundario está conectado con el relé electromagnético 42, y el relé electromagnético 42 está bajo una acción mecánica y cooperante con los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados a través del mecanismo de disparo auxiliar y la varilla de conexión de rotación 35. El devanado primario del elemento de supervisión de corriente residual está hecho de un conductor flexible, y el conductor flexible puede servir como un conector eléctrico entre el dispositivo de disparo electromagnético de cada polo de disyuntor y el terminal de salida correspondiente, de modo que se pueda mejorar la comodidad de montaje del producto. Un polo de disyuntor está equipado con un conductor flexible, en donde un terminal de cada conductor flexible está conectado con un terminal de salida del dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) del polo de disyuntor. Obviamente, dicha estructura de conexión eléctrica puede realizar efectos optimizados de distancia de cableado más corta y menos conexiones eléctricas. Una realización preferida de la conexión eléctrica de cada polo de disyuntor es como se ilustra en la Figura 9, lo que hace que la distancia de cableado y la conexión eléctrica se optimicen aún más.
Haciendo referencia a la Figura 3, para optimizar aún más los procesos de conexión, instalación y depuración, un esquema preferido es el siguiente: se forma una abertura para un proceso de conexión eléctrica en la parte inferior de una posición donde está dispuesto el dispositivo de disparo por corriente residual de la carcasa de aislamiento moldeada 8, y preferiblemente, un bloque deflector desmontable 43 está dispuesto en la parte inferior de una parte del relé electromagnético 42 del dispositivo de disparo por corriente residual. Después de la instalación del relé electromagnético 42, se logra la conexión entre el relé electromagnético 42 y el devanado secundario y la depuración de parámetros, el relé electromagnético se desliza y se dispone en su lugar a través de la abertura, y luego la abertura se sella mediante un bloque deflector 43. El bloque deflector 43 puede desmontarse, de modo que el relé electromagnético se pueda montar y depurar convenientemente, y se optimice el proceso de producción. Como se muestra en la Figura 3. El dispositivo de disparo por corriente residual está en acción mecánicamente cooperante con los mecanismos de operación del disyuntor 5 en dos lados a través del mecanismo de disparo y la varilla de conexión de rotación 35.
Se describirá el proceso de operación del disyuntor de baja tensión con el dispositivo de disparo por corriente residual de la presente invención.
Cuando el disyuntor está cerrado:
un dispositivo manual o automático empuja el elemento de acoplamiento 15 en el sentido de las agujas del reloj para rotar a una posición cerrada, el elemento de acoplamiento 15 acciona los mangos 13 y 48 para accionar la varilla en forma de U 52 y rotar la varilla de conexión de disparo 24 alrededor de un eje en el sentido contrario a las agujas del reloj, la varilla de conexión de disparo 24 se acopla con la varilla de disparo 55 para formar un enclavamiento mecánico 17, y el elemento de acoplamiento 15 se empuja adicionalmente para rotar la placa de rotación 54 alrededor de un eje en el sentido de las agujas del reloj y accionar un soporte de contacto para rotar juntos, de modo que los contactos 22 y 23 estén en contacto y en la posición cerrada. En un proceso de empujar el elemento de acoplamiento 15 para que rote, la varilla de accionamiento 28 acoplada con los mangos 13 y 48 acciona el mango 29 del dispositivo de disparo por corriente residual para que rote alrededor de un eje en el sentido de las agujas del reloj para accionar la varilla en forma de U 33 para rotar la varilla de disparo 51 alrededor de un eje en el sentido contrario a las agujas del reloj. La varilla de disparo 51 está acoplada con el pestillo de bloqueo 36 para formar un enclavamiento mecánico (no mostrado en los dibujos) y empujar adicionalmente el elemento de acoplamiento 15 para rotar la placa de rotación 34 alrededor de un eje en el sentido de las agujas del reloj. Cuando los contactos móviles y estáticos de cada polo de disyuntor están en contacto y en una posición cerrada, el mecanismo de disparo del dispositivo de disparo por corriente residual logra el almacenamiento de energía y el autobloqueo, una ventana de indicación 12 como se muestra en la Figura 1 se muestra en blanco.
Después de que el disyuntor está apagado:
un dispositivo manual o automático empuja el elemento de acoplamiento 15 en el sentido contrario a las agujas del reloj para rotar a una posición de apagado, los mangos 13 y 48 accionan la varilla en forma de U 52 y rotan la varilla de conexión de disparo 24 alrededor de un eje en el sentido de las agujas del reloj y, entretanto, el resorte de almacenamiento de energía (no mostrado) del mecanismo de operación libera energía, de modo que la placa de rotación 54 rota en el sentido contrario a las agujas del reloj y acciona un soporte de contacto para rotar juntos, de modo que los contactos 22 y 23 (los contactos restantes no se muestran) están en la posición de apagado, como se muestra en la Figura 2. El mecanismo de disparo del dispositivo de disparo por corriente residual está en un estado de almacenamiento de energía, y la ventana de indicación 12 se muestra en blanco.
Cuando una corriente de cortocircuito está presente en un circuito, el dispositivo electromagnético 14 o 53 actúa, un mandril 19 o 57 se mueve hacia la derecha y empuja el adaptador de varilla de disparo 50 o 56 (los adaptadores restantes no se muestran) para actuar, de manera que la varilla de disparo 55 rota alrededor de un eje en el sentido contrario a las agujas del reloj, y el enclavamiento mecánico 17 formado por la varilla de disparo 55 y la varilla de conexión de disparo 24 se desbloquea, el resorte de almacenamiento de energía libera energía, la placa de rotación 54 y los mangos 13 y 48 rotan al mismo tiempo en el sentido contrario a las agujas del reloj y accionan el soporte de contacto para rotar juntos, de modo que los contactos 22 y 23 estén en una posición de apagado. El mecanismo de disparo del dispositivo de disparo por corriente residual está en un estado de almacenamiento de energía, y la ventana de indicación 12 se muestra en blanco.
Cuando una corriente de sobrecarga está presente en un circuito, una lámina bimetálica 26 (la lámina bimetálica restante no se muestra) de un dispositivo de ruptura de circuito térmico se dobla y deforma para accionar una varilla de accionamiento para que se mueva hacia la derecha y accionar la varilla de disparo 55 para que rote alrededor de un eje en el sentido contrario a las agujas del reloj coincidiendo con un adaptador 58 o 59 de la varilla de accionamiento 25, de modo que el enclavamiento mecánico 17 formado por la varilla de disparo 55 y la varilla de conexión de disparo 24 se desbloquea, el resorte de almacenamiento de energía libera energía, la placa de rotación 54 y los mangos 13 y 48 rotan al mismo tiempo en el sentido contrario a las agujas del reloj y accionan el soporte de contacto para rotar juntos, de modo que los contactos 22 y 23 estén en una posición de apagado. El mecanismo de disparo del dispositivo de disparo por corriente residual está en un estado de almacenamiento de energía, y la ventana de indicación 12 se muestra en blanco.
Cuando hay presente una corriente residual en el circuito y se alcanza un valor de acción o se presiona un botón de prueba 16 para generar una corriente residual en un bucle de prueba, una señal eléctrica generada por el devanado secundario del elemento de supervisión de corriente residual hace que el relé electromagnético 42 actúe, el mandril 38 se levanta para empujar la palanca de apoyo 37 para rotar alrededor de un eje 39 en el sentido contrario a las agujas del reloj y empujar el pestillo de bloqueo 36 para rotar alrededor de un eje en el sentido contrario a las agujas del reloj, de modo que el enclavamiento formado por la varilla de conexión de liberación 51 y el pestillo de bloqueo 36 se desbloquea. El resorte de almacenamiento de energía libera energía, la placa de rotación 34 y el mango 29 rotan en el sentido contrario a las agujas del reloj al mismo tiempo. La placa de rotación 34 acciona la varilla de conexión de rotación 35 para que rote en el sentido contrario a las agujas del reloj alrededor de un eje para accionar el adaptador de varilla de disparo 50 (no mostrado en el otro lado) del mecanismo de operación compuesto de las unidades de disyuntor en dos lados para moverse hacia la derecha, y los contactos están en una posición de apagado. En un proceso en que la placa de rotación 34 rota a una posición de descarga en el sentido contrario a las agujas del reloj, un marcador de color integrado con la placa de rotación cambia de blanco correspondiente a la ventana de indicación 12 a rojo, es decir, la ventana de indicación 12, como se muestra en la Figura 1, se muestra en rojo.
Las realizaciones mencionadas anteriormente se proporcionan para que los expertos en la materia implementen y usen la presente invención, y los expertos en la materia pueden realizar diversas modificaciones o variaciones sin apartarse de la invención pensada en la presente invención. Por lo tanto, el alcance de protección de la presente invención no estará limitado por las realizaciones mencionadas anteriormente y debería ser del alcance máximo de acuerdo con la característica de innovación implicada en las reivindicaciones.
Claims (9)
1. Un disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual, en donde una pluralidad de polos de disyuntor que están dispuestos en paralelo y el dispositivo de disparo por corriente residual se disponen en una carcasa de aislamiento moldeada (8), cada polo de disyuntor comprende un par de terminales de conexión de entrada/salida (10 y 11,20 y 21, 30 y 31, y 40 y 41), un dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) sensible a una corriente de cortocircuito, un dispositivo de disparo térmico (26 o 60) sensible a una corriente de sobrecarga, un contacto estático (22) fijado en una caja moldeada integrada, un contacto móvil (23) en ajuste de cierre/ruptura con el contacto estático, y un dispositivo de extinción de arco (18), en donde
los polos de disyuntor están dispuestos uniformemente a los dos lados del dispositivo de disparo por corriente residual, los polos de disyuntor adyacentes en cada lado comparten un mecanismo de operación compuesto que se usa para controlar el encendido y apagado de dos pares de contactos móviles y contactos estáticos, y cada mecanismo de operación compuesto está provisto de un mango (13), una placa de rotación (54) provista de un mecanismo de conexión por contacto para dos contactos móviles (23) de los dos polos de disyuntor adyacentes accionados por la placa de rotación (54), una varilla de conexión de disparo (24) dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación (54) y una varilla de disparo (55);
el dispositivo de disparo por corriente residual comprende un elemento de supervisión de corriente residual, un relé electromagnético (42), un mecanismo de disparo auxiliar con un mango auxiliar (29), una varilla de conexión de rotación (35) acoplada mecánicamente con cada mecanismo de operación compuesto y un bucle de prueba (49); un elemento de varillaje (15) está en conexión mecánica mutua y unido con el mango auxiliar (29) del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual y el mango (13) de cada uno de los mecanismos de operación compuestos en dos lados;
caracterizado por que el disyuntor comprende además una varilla de accionamiento (28) que está en conexión y unida con el mango (13) de cada uno de los mecanismos de operación compuestos y el mango auxiliar (29) del mecanismo de disparo auxiliar del dispositivo de disparo por corriente residual.
2. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se proporcionan cuatro polos de disyuntor, que constituyen dos pares de polos de disyuntor en una forma de combinación por pares, dos polos de disyuntor en cada par de polos de disyuntor comparten un mecanismo de operación compuesto, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre los dos pares de polos de disyuntor en paralelo; o se proporcionan tres polos de disyuntor, en donde dos de los polos de disyuntor constituyen un par de polos de disyuntor en el que dos polos de disyuntor comparten un mecanismo de operación compuesto, el polo de disyuntor restante usa un mecanismo de operación individualmente, y el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto entre el par de polos de disyuntor y el polo de disyuntor único en paralelo.
3. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una varilla de conexión de rotación (35) del dispositivo de disparo por corriente residual está provista de una estructura de acoplamiento mecánico que está acoplada mecánicamente con adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en los dos lados adyacentes al mismo tiempo.
4. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una pluralidad de deflectores paralelos están dispuestos dentro de la carcasa de aislamiento moldeada (8), una pluralidad de cámaras paralelas se forman dentro de la carcasa de aislamiento moldeada (8) a través de los deflectores, el dispositivo de disparo por corriente residual está dispuesto dentro de la cámara intermedia, y el polo de disyuntor está dispuesto dentro de cada una de las cámaras en dos lados.
5. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el mango (13) de cada mecanismo de operación compuesto está dispuesto de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada (8), la placa de rotación (54) está dispuesta de manera pivotante en la carcasa de aislamiento moldeada (8), una varilla en forma de U (52) está en conexión de bisagra con el mango (13) y la varilla de conexión de disparo (24) respectivamente, la varilla de disparo (55) dispuesta de manera pivotante en la placa de rotación (54) está provista de dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) que coinciden con dos dispositivos de disparo electromagnéticos (14 y 53) de dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo (55), y está provista además de dos adaptadores de disparo por sobrecarga (58 y 59) que coinciden con los dos dispositivos de disparo térmico (26 y 60) de los dos polos de disyuntor adyacentes controlados por la varilla de disparo (55), un enclavamiento mecánico (17) está dispuesto entre la varilla de conexión de disparo (24) y la varilla de disparo (55), la fuerza elástica de un resorte de almacenamiento de energía se usa para accionar los mecanismos de operación compuestos para que se disparen, y la fuerza elástica de un resorte de restablecimiento se usa para accionar el enclavamiento mecánico (17) para que se bloquee.
6. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el elemento de supervisión de corriente residual comprende un núcleo de hierro anular (27), un devanado primario (45) que penetra a través del núcleo de hierro anular (27) y está conectado eléctricamente con los polos de disyuntor, y un devanado secundario enrollado en el núcleo de hierro anular (27), en donde el devanado secundario está conectado con el relé electromagnético (42), y el relé electromagnético (42) es una acción mecánica y cooperativa con los mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados a través del mecanismo de disparo auxiliar y la varilla de conexión de rotación ( 35).
7. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 6, en donde el mecanismo de disparo auxiliar comprende un mango auxiliar (29), una varilla auxiliar en forma de U (33), una placa de rotación auxiliar (34), una varilla de disparo auxiliar (51), un pestillo de bloqueo (36), una palanca de restablecimiento (37), un resorte de almacenamiento de energía auxiliar y un resorte de restablecimiento auxiliar, en donde el pestillo de bloqueo (36) está acoplado mecánicamente con el relé electromagnético (42), y la placa de rotación auxiliar (34) está acoplada mecánicamente con dos adaptadores de disparo por cortocircuito (50 y 56) de los dos mecanismos de operación compuestos de los polos de disyuntor en dos lados a través de la varilla de conexión de rotación 35.
8. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 6, en donde el devanado primario del elemento de supervisión de corriente residual está hecho de un conductor flexible que también sirve como conductor flexible de cada polo de disyuntor, y un terminal del conductor flexible está conectado eléctricamente con un terminal de salida correspondiente del dispositivo de disparo electromagnético (14 o 53) del polo de disyuntor.
9. El disyuntor de baja tensión con un dispositivo de disparo por corriente residual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde se forma una abertura para un proceso de conexión eléctrica en la parte inferior de una posición correspondiente donde está dispuesto el dispositivo de disparo por corriente residual de la carcasa de aislamiento moldeada (8), y se prefiere que un bloque deflector desmontable para montar y depurar el relé electromagnético (42) esté convenientemente dispuesto en la parte inferior del relé electromagnético (42).
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