FR2731556A1 - Electric cable connector for use in electricity distribution network - Google Patents
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Abstract
Description
"Connecteur pour le raccordement d'un câble électrique"
La présente invention concerne un connecteur ou raccord pour le raccordement d'un câble électrique, utilisable en particulier dans le réseau de distribution d'énergie électrique."Connector for the connection of an electric cable"
The present invention relates to a connector or connector for the connection of an electric cable, usable in particular in the electrical energy distribution network.
Les connecteurs actuels les plus utilisés comprennent une cage électriquement conductrice, dans laquelle est introduite l'extrémité dénudée du câble électrique à connecter. Cette cage est munie soit d'une vis transversale soit de deux vis transversales qui portent un sabot plat qui permet d'appliquer le câble latéralement contre une surface d'appui interne de la cage. Malgré le soin qui peut être apporté à la réalisation de ces connecteurs connus, la qualité de la liaison électrique entre le câble et la cage qu'ils réalisent est relativement limitée ou diminue rapidement. The most commonly used current connectors include an electrically conductive cage, into which the stripped end of the electrical cable to be connected is introduced. This cage is provided with either a transverse screw or two transverse screws which carry a flat shoe which makes it possible to apply the cable laterally against an internal bearing surface of the cage. Despite the care which can be taken in the production of these known connectors, the quality of the electrical connection between the cable and the cage which they produce is relatively limited or decreases rapidly.
Le but de la présente invention est de proposer un connecteur qui conserve une qualité supérieure de liaison électrique même après qu'on l'est soumis à un nombre important de cycles de vieillissement thermique sous charge électrique, produisant des échauffements et refroidissements successifs engendrant des dilatations et des rétractions successives de ses pièces constituantes, et celà pour des câbles électriques de sections contenues dans une gamme de sections étendues et très différentes, en particulier rondes ou sectorales, que le câble comprennent plusieurs brins ou un seul brin. The object of the present invention is to provide a connector which retains a superior quality of electrical connection even after it has been subjected to a large number of thermal aging cycles under electrical charge, producing successive heating and cooling causing expansion. and successive retractions of its constituent parts, and this for electric cables of sections contained in a range of extensive and very different sections, in particular round or sectoral, whether the cable comprises several strands or a single strand.
Le connecteur pour le raccordement d'au moins un câble électrique selon l'invention comprend de préférence une cage présentant un passage dans lequel peut être engagée longitudinalement l'extrémité d'un câble électrique à connecter à cette cage, cette cage portant au moins deux vis espacées dans le sens longitudinal du câble et susceptibles d'exercer des forces en direction d'une surface d'appui dans ledit passage. The connector for connecting at least one electric cable according to the invention preferably comprises a cage having a passage in which the end of an electric cable to be connected to this cage can be longitudinally engaged, this cage carrying at least two screws spaced in the longitudinal direction of the cable and capable of exerting forces towards a bearing surface in said passage.
Selon l'invention, le connecteur comprend une première vis munie à son extrémité d'un sabot susceptible de réaliser un serrage par contact à plat sur le câble et une seconde vis munie d'un pointeau dont la face frontale ou d'extrémité est de forme conique et est susceptible de réaliser un serrage par contact perforant sur le câble. According to the invention, the connector comprises a first screw provided at its end with a shoe capable of performing a tightening by flat contact on the cable and a second screw provided with a needle whose front or end face is conical in shape and capable of being tightened by perforating contact on the cable.
Selon l'invention, de préférence, la distance séparant la face frontale dudit pointeau et ladite surface d'appui diminue en s'éloignant de la partie longituamale centrale de ladite surface d'appui. According to the invention, preferably, the distance separating the front face of said needle and said support surface decreases by moving away from the central longitudinal part of said support surface.
Selon l'invention, l'espace entre la face frontale du sabot et ladite surface d'appui est de préférence plus rétréci en s'éloignant de la partie centrale de cette surface d'appui que l'espace entre la face frontale dudit poinçon et cette surface d'appui. According to the invention, the space between the front face of the shoe and said support surface is preferably more narrowed away from the central part of this support surface than the space between the front face of said punch and this bearing surface.
Selon l'invention, ladite surface d'appui est de préférence, en section transversale, concave. According to the invention, said bearing surface is preferably, in cross section, concave.
Selon l'invention, ladite surface d'appui est de préférence, en section transversale, en arc de cercle. According to the invention, said bearing surface is preferably, in cross section, in an arc of a circle.
Selon l'invention, l'angle au sommet de la forme conique du pointeau de ladite seconde vis est de préférence compris entre 1400 et 1600. According to the invention, the angle at the top of the conical shape of the needle of said second screw is preferably between 1400 and 1600.
Selon l'invention, l'angle au sommet de la forme conique du pointeau de la seconde vis est préférentiellement égal à 1500. According to the invention, the angle at the top of the conical shape of the needle of the second screw is preferably equal to 1500.
Selon l'invention, la seconde vis et son pointeau précité forment de préférence une seule pièce. According to the invention, the second screw and its aforementioned needle preferably form a single piece.
Selon l'invention, ledit sabot est de préférence libre en rotation par rapport à ladite première vis. According to the invention, said shoe is preferably free to rotate relative to said first screw.
Selon l'invention, la face frontale du pointeau de ladite seconde vis est de préférence dans son entier de forme conique. According to the invention, the front face of the needle of said second screw is preferably in its entirety of conical shape.
Selon l'invention, entre la première vis et ledit sabot est de préférence insérée une rondelle élastique. According to the invention, between the first screw and said shoe is preferably inserted an elastic washer.
Selon l'invention, de préférence, la première vis est en premier lieu serrée et la seconde vis est en second lieu serrée. According to the invention, preferably, the first screw is first tightened and the second screw is second tightened.
Selon l'invention, la première vis est du côté du câble à raccorder et la seconde vis est de préférence du côté de l'extrémité de celui-ci. According to the invention, the first screw is on the side of the cable to be connected and the second screw is preferably on the side of the end thereof.
Selon l'invention, la surface d'appui précitée de ladite cage présente de préférence des stries ou nervures pointues et saillantes. According to the invention, the abovementioned bearing surface of said cage preferably has pointed and projecting ridges or ribs.
Selon l'invention, la face d'appui dudit sabot présente de préférence des stries ou nervures pointues et saillantes. According to the invention, the bearing face of said shoe preferably has sharp and projecting ridges or ribs.
Selon une exécution préférée de l'invention, ladite cage comprend un corps en forme de U dont le fond constitue ladite surface d'appui et entre les branches duquel est monté un coulis seau déplaçable longitudinalement et portant lesdites vis, ledit sabot et ledit pointeau présentant une dimension transversale occupant sensiblement l'espace séparant lesdites branches. According to a preferred embodiment of the invention, said cage comprises a U-shaped body whose bottom constitutes said bearing surface and between the branches of which is mounted a bucket grout movable longitudinally and carrying said screws, said shoe and said needle having a transverse dimension occupying substantially the space separating said branches.
La présente invention sera mieux comprise à l'étude d'un connecteur unipolaire pour le raccordement d'un câble électrique décrit à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin sur lequel:
- la figure 1 représente une coupe partielle longitudinale d'un connecteur unipolaire selon la présente invention, en position avant serrage du câble;
- la figure 2 représente une vue en bout du connecteur unipolaire de la figure 1, également en position avant serrage du câble
- la figure 3 représente une coupe transversale par l'axe d'une vis du connecteur unipolaire précité, en position de serrage du câble
- la figure 4 représente une coupe transversale par l'axe de l'autre vis du connecteur précité, en position de serrage du câble. The present invention will be better understood from the study of a single-pole connector for the connection of an electric cable described by way of nonlimiting example and illustrated by the drawing in which:
- Figure 1 shows a partial longitudinal section of a single-pole connector according to the present invention, in position before tightening the cable;
- Figure 2 shows an end view of the single-pole connector of Figure 1, also in position before tightening the cable
- Figure 3 shows a cross section through the axis of a screw of the aforementioned single-pole connector, in the cable clamping position
- Figure 4 shows a cross section through the axis of the other screw of the aforementioned connector, in the cable clamping position.
Le connecteur unipolaire ou raccord électrique représenté sur les figures et repéré d'une manière générale par la référence 1 comprend une cage 2 au travers de laquelle est ménagé un passage longitudinal 3. The unipolar connector or electrical connector shown in the figures and generally identified by the reference 1 comprises a cage 2 through which a longitudinal passage 3 is formed.
Cette cage 2, en un matériau conducteur de l'électricité, par exemple en aluminium, comprend un corps 4 de section transversale en forme de U et un coulisseau longitudinal 5 monté entre les branches opposées 6 et 7 de ce corps 4, du côté de leurs extrémités. Pour celà, les branches 6 et 7 du corps 4 présentent, dans leurs faces parallèles en visà-vis, des rainures longitudinales 8 et 9 dans lesquelles sont introduites des nervures longitudinales opposées 10 et 1 1 complémentaires de ces rainures longitudinales. Les branches 6 et 7 du corps 4 et le coulisseau 5 présentent sensiblement la même longueur. This cage 2, made of an electrically conductive material, for example aluminum, comprises a body 4 of U-shaped cross section and a longitudinal slide 5 mounted between the opposite branches 6 and 7 of this body 4, on the side of their ends. For this, the branches 6 and 7 of the body 4 have, in their parallel faces vis-à-vis, longitudinal grooves 8 and 9 into which are introduced opposite longitudinal ribs 10 and 1 1 complementary to these longitudinal grooves. The branches 6 and 7 of the body 4 and the slide 5 have substantially the same length.
La branche de liaison 12 du corps 4, qui relie ses branches opposées 6 et 7, présente, entre ces branches 6 et 7, une surface longitudinale d'appui 13 opposée au coulisseau 5 et une surface extérieure plate 14 qui s'étend perpendiculairement au plan de symétrie du corps 4 et qui est destinée à venir en appui contre un support de connexion non représenté. Pour fixer le corps 4 à ce support de connexion, la branche de liaison 12 présente deux orifices borgnes taraudés 15 et 16 qui sont formés perpendiculairement à la surface extérieure 14 et qui sont situés longitudinalement à distance l'un de l'autre pour recevoir les extrémités filetées de deux vis de fixation non représentées. The connecting branch 12 of the body 4, which connects its opposite branches 6 and 7, has, between these branches 6 and 7, a longitudinal bearing surface 13 opposite the slide 5 and a flat outer surface 14 which extends perpendicular to the plane of symmetry of the body 4 and which is intended to come to bear against a connection support not shown. To fix the body 4 to this connection support, the connecting branch 12 has two tapped blind holes 15 and 16 which are formed perpendicular to the outer surface 14 and which are located longitudinally at a distance from one another to receive the threaded ends of two fixing screws not shown.
Le connecteur 1 présente également deux vis transversales 17 et 18 qui sont portées par le coulisseau 5 et qui s'étendent au travers de ce dernier dans le plan de symétrie du corps 4 et longitudinalement à distance l'une de l'autre, en direction de la surface d'appui 13. Les extrémités extérieures des vis 17 et 18 présentent des évidements axiaux 19 et 20 conformés de manière à pouvoir recevoir l'extrémité d'une clé de manoeuvre de sections complémentaires. The connector 1 also has two transverse screws 17 and 18 which are carried by the slide 5 and which extend through the latter in the plane of symmetry of the body 4 and longitudinally at a distance from each other, in the direction of the bearing surface 13. The outer ends of the screws 17 and 18 have axial recesses 19 and 20 shaped so as to be able to receive the end of an operating key of complementary sections.
L'extrémité de la vis 17 située dans le passage 3 porte un sabot 21 qui présente une face frontale d'extrémité plate 22 qui est opposée à la surface d'appui 13 du corps 4 et qui s'étend perpendiculairement au plan de symétrie de ce corps 4. The end of the screw 17 located in the passage 3 carries a shoe 21 which has a flat end face 22 which is opposite the bearing surface 13 of the body 4 and which extends perpendicular to the plane of symmetry of this body 4.
En section perpendiculaire à l'axe de la vis 17, le sabot 21 est sensiblement carré et occupe toute la largeur du passage 3 entre les branches 6 et 7 du corps 4. In section perpendicular to the axis of the screw 17, the shoe 21 is substantially square and occupies the entire width of the passage 3 between the branches 6 and 7 of the body 4.
Le sabot 21 est libre en rotation par rapport à la vis 17 et est monté sur un appendice axial d'extrémité 23 de cette vis, cet appendice 23 étant engagé dans un orifice 24 du sabot 21 et son l'extrémité étant sertie dans cet orifice en arrière de la face frontale 22 de ce sabot 21. The shoe 21 is free to rotate relative to the screw 17 and is mounted on an axial end appendage 23 of this screw, this appendage 23 being engaged in an orifice 24 of the shoe 21 and its end being crimped in this orifice behind the front face 22 of this shoe 21.
Entre l'extrémité proprement dite de la vis 17 et la face du sabot 21 opposée à sa face frontale 22 est disposée, autour de l'appendice 23, une rondelle métallique axialement élastique 25. Between the end proper of the screw 17 and the face of the shoe 21 opposite its front face 22 is disposed, around the appendage 23, an axially elastic metal washer 25.
L'extrémité de la vis 18 située dans le passage 3 est munie d'un poinçon 26 de section circulaire occupant l'espace séparant les branches 6 et 7 du corps 4, la vis 18 et le poinçon 26 formant une seule pièce. Le poinçon 26 présente une face frontale d'extrémité 27 opposée à la surface d'appui 13 du corps 4. Cette face frontale d'extrémité 27 est de forme conique et recouvre le diamètre du poinçon 26 et sa pointe est orientée vers la surface d'appui 13. The end of the screw 18 located in the passage 3 is provided with a punch 26 of circular section occupying the space separating the branches 6 and 7 of the body 4, the screw 18 and the punch 26 forming a single piece. The punch 26 has an end end face 27 opposite the bearing surface 13 of the body 4. This end end face 27 is conical in shape and covers the diameter of the punch 26 and its point is oriented towards the surface d support 13.
Les vis 17 et 18 sont disposées de telle sorte que le sabot 21 et le poinçon 26 sont longitudinalement à faible distance l'un de l'autre. The screws 17 and 18 are arranged so that the shoe 21 and the punch 26 are longitudinally at a short distance from each other.
La surface intérieure d'appui 13 du corps 4 est sur toute sa longueur, en section transversale, concave. L'angle au sommet de la face frontale conique 27 du poinçon 26 et la concavité de la surface d'appui 13 sont tels que la distance les séparant diminue en s'éloignant de la partie longitudinale centrale de cette surface d'appui. Il en va en conséquence de même en ce qui concerne la distance entre la face frontale 22 du sabot 21 et cette surface d'appui 13. The internal bearing surface 13 of the body 4 is over its entire length, in cross section, concave. The angle at the top of the conical front face 27 of the punch 26 and the concavity of the support surface 13 are such that the distance separating them decreases as it moves away from the central longitudinal part of this support surface. The same therefore applies as regards the distance between the front face 22 of the shoe 21 and this bearing surface 13.
Dans un exemple de réalisation, la distance entre les faces intérieures opposées des branches 6 et 7 du corps 4 est sensiblement égale à 26 mm, l'angle au sommet de la face frontale 27 du poinçon 26 est compris entre 140 et 1600, de préférence égale à 1500, et le rayon de courbure de la surface d'appui 13 du corps 4 est compris entre 13 mm et 17 mm, de préférence égal à 15 mm, le centre de cette courbure étant dans le plan de symétrie du corps 4. In an exemplary embodiment, the distance between the opposite internal faces of the arms 6 and 7 of the body 4 is substantially equal to 26 mm, the angle at the top of the front face 27 of the punch 26 is between 140 and 1600, preferably equal to 1500, and the radius of curvature of the bearing surface 13 of the body 4 is between 13 mm and 17 mm, preferably equal to 15 mm, the center of this curvature being in the plane of symmetry of the body 4.
Par ailleurs, la distance entre la surface d'appui 13 du corps 4 et d'une part la face frontale 22 du sabot 21 et d'autre part la pointe du poinçon 26 est de préférence au moins égale à 26 mm lorsque les vis 17 et 18 sont en position sortie ou déserrée. Furthermore, the distance between the bearing surface 13 of the body 4 and on the one hand the front face 22 of the shoe 21 and on the other hand the point of the punch 26 is preferably at least equal to 26 mm when the screws 17 and 18 are in the extended or loose position.
De la sorte, à forme constante de la surface d'appui 13 du corps 4 sur toute sa longueur, l'espace entre la face frontale 22 du sabot 21 la surface d'appui 13 du corps 4 est plus rétréci que l'espace entre la face frontale 27 du poinçon 26 et cette surface d'appui 13 lorsque l'on s'éloigne de la partie centrale de cette surface d'appui 13. In this way, with a constant shape of the bearing surface 13 of the body 4 over its entire length, the space between the front face 22 of the shoe 21 the bearing surface 13 of the body 4 is more narrowed than the space between the front face 27 of the punch 26 and this bearing surface 13 when one moves away from the central part of this bearing surface 13.
En outre, la face frontale 22 du sabot 21 et la surface d'appui 13 du corps 4 présentent des stries ou nervures pointues et saillantes qui s'étendent longitudinalement, tandis que la face frontale 27 du poinçon 26 est lisse. In addition, the front face 22 of the shoe 21 and the bearing surface 13 of the body 4 have pointed and projecting ridges or ribs which extend longitudinally, while the front face 27 of the punch 26 is smooth.
Pour utiliser le connecteur 1, on procède de la manière suivante. To use connector 1, proceed as follows.
Son corps 4 étant fixé sur un support de connexion comme on l'a décrit plus haut et le coulisseau 5 étant démonté, on introduit dans le passage 3, entre les branches 6 et 7 du corps 4, la portion d'extrémité dénudée 28 d'un câble électrique 29 à plusieurs brins en l'engageant latéralement en direction de la surface d'appui 13. Its body 4 being fixed on a connection support as described above and the slide 5 being disassembled, we introduce into the passage 3, between the branches 6 and 7 of the body 4, the stripped end portion 28 d an electric cable 29 with several strands by engaging it laterally in the direction of the bearing surface 13.
Ensuite, on monte le coulisseau 5 sur le corps 4 en engageant longitudinalement ses nervures latérales 10 et 1 1 dans les rainures longitudinales 8 et 9 des branches 6 et 7 de ce corps 4, de telle sorte que la vis 17 portant le sabot 21 soit située du côté du câble 29 à connecter et la vis 18 portant le poinçon 26 soit située du côté de l'extrémité de ce câble électrique 29. Then, the slide 5 is mounted on the body 4 by longitudinally engaging its lateral ribs 10 and 1 1 in the longitudinal grooves 8 and 9 of the branches 6 and 7 of this body 4, so that the screw 17 carrying the shoe 21 is located on the side of the cable 29 to be connected and the screw 18 carrying the punch 26 is located on the side of the end of this electric cable 29.
Ensuite, dans un premier temps on tourne la vis 17 de façon à faire glisser le sabot 21 en direction de la surface d'appui 13 du corps 4 et à réaliser un serrage par contact à plat de la face frontale 22 de ce sabot 21 sur la portion d'extrémité 28 du câble 29, contre la surface d'appui longitudinale 13. Then, firstly, the screw 17 is turned so as to slide the shoe 21 in the direction of the bearing surface 13 of the body 4 and to achieve a tightening by flat contact of the front face 22 of this shoe 21 on the end portion 28 of the cable 29, against the longitudinal bearing surface 13.
Cette fixation du câble 29 dans le passage 3 étant réalisée, on tourne la vis 18 dans le sens qui rapproche le poinçon 26 de la surface d'appui 13 du corps 4 de façon à réaliser un serrage par contact perforant de la face frontale conique 27 du poinçon 26 sur la partie libre de la portion d'extrémité 28 du câble 29, contre la surface d'appui longitudinale 13. This fixing of the cable 29 in the passage 3 being carried out, the screw 18 is turned in the direction which brings the punch 26 closer to the bearing surface 13 of the body 4 so as to achieve a tightening by perforating contact of the conical front face 27 of the punch 26 on the free part of the end portion 28 of the cable 29, against the longitudinal bearing surface 13.
n résulte de la structure du connecteur 1 et de l'ordre de serrage ci-dessus que le sabot 21 confine, par écrasement et élargissement, les brins du câble 28 contre la surface d'appui 13 du corps 4 et constitue principalement l'organe de maintien du câble en position bloquée comme le montre la figure 3, facilité par la présence de la rondelle élastique 25, avant que le poinçon 26 de la vis 18 produise son effet. Les frottements des brins les uns sur les autres lors du serrage tendent à briser la couche d'oxydation formée à la surface des brins du câble 29, detelle sorte que le sabot produit une liaison électrique entre le câble 29 et le corps 4 mais de faible qualité. n results from the structure of the connector 1 and from the above tightening order that the shoe 21 confines, by crushing and widening, the strands of the cable 28 against the bearing surface 13 of the body 4 and mainly constitutes the member holding the cable in the locked position as shown in Figure 3, facilitated by the presence of the elastic washer 25, before the punch 26 of the screw 18 produces its effect. The friction of the strands on each other during tightening tends to break the oxidation layer formed on the surface of the strands of the cable 29, such that the shoe produces an electrical connection between the cable 29 and the body 4 but weak quality.
Comme le montre la figure 4, le poinçon 26 produit un effet de confinement parfait du maximum de brins du câble 29 en contact avec la surface d'appui 13 du corps 4 grâce à la pénétration par rotation de sa face frontale conique 27 contre les extrémités libres de ces brins situées au-delà du sabot 21. Cet effet de confinement se produit par écrasement, élargissement et répartition provoqués entre la face frontale conique 27 du poinçon 26 et la surface d'appui concave 13 du corps 4. As shown in FIG. 4, the punch 26 produces a perfect confining effect of the maximum number of strands of the cable 29 in contact with the bearing surface 13 of the body 4 thanks to the penetration by rotation of its conical front face 27 against the ends free of these strands located beyond the shoe 21. This confining effect occurs by crushing, widening and distribution caused between the conical front face 27 of the punch 26 and the concave bearing surface 13 of the body 4.
De plus, la rotation de la face frontale conique 27 du poinçon 26 provoque un frottement sur les brins du câble 29 et un frottement des brins les uns contre les autres et sur la surface d'appui 13 du corps 4. Ces frottements brisent fermement la couche d'oxydation formée à la surface des brins du câble 29. In addition, the rotation of the conical front face 27 of the punch 26 causes friction on the strands of the cable 29 and a friction of the strands against each other and on the bearing surface 13 of the body 4. These friction firmly break the oxidation layer formed on the surface of the cable strands 29.
n s'ensuit que le poinçon 26 constitue principalement l'organe établissant la liaison électrique entre le câble 29 et le corps 4 du connecteur 1, assurant une connexion électrique d'excellente qualité et durable. Le poinçon 26 contribue en effet peu au maintien du câble 29. It follows that the punch 26 mainly constitutes the member establishing the electrical connection between the cable 29 and the body 4 of the connector 1, ensuring an electrical connection of excellent quality and lasting. The punch 26 indeed contributes little to the maintenance of the cable 29.
Le connecteur 1 qui vient d'être décrit présente l'avantage de pouvoir recevoir, tout en conservant ses qualités électriques, des câbles de sections très différentes, notamment comprises entre 50 mm2 et 240 mm2 et de formes différentes, notamment rondes ou sectorales, câbles pouvant être multi-brins comme on l'a décrit ou mono-brin, ces câbles pouvant être en particulier en cuivre ou en aluminium. The connector 1 which has just been described has the advantage of being able to receive, while retaining its electrical qualities, cables of very different sections, in particular between 50 mm2 and 240 mm2 and of different shapes, in particular round or sectoral, cables can be multi-strand as described or single-strand, these cables can be in particular copper or aluminum.
La présente invention ne se limite pas à l'exemple ci-dessus décrit. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. The present invention is not limited to the example described above. Many alternative embodiments are possible without departing from the scope defined by the appended claims.
Claims (16)
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR9502762A FR2731556B1 (en) | 1995-03-09 | 1995-03-09 | CONNECTOR FOR THE CONNECTION OF AN ELECTRIC CABLE |
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| FR2731556A1 true FR2731556A1 (en) | 1996-09-13 |
| FR2731556B1 FR2731556B1 (en) | 1997-05-30 |
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ID=9476901
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