JP2021136796A - Power supply facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源設備に関する。 The present invention relates to power supply equipment.
工場等の事業者と電力会社との間には、予め定められたブレーカーの容量を対象とするサービスブレーカー契約が結ばれることがある。この場合、事業者は、契約に定められた容量内である限り、工場等における量産用機械設備の増設等を容易に実施できる。下記特許文献1には、メインブレーカーから負荷機器に流れる消費電流が最大負荷電流値に達する以前に警報を報知する過負荷防止装置が開示される。この過負荷防止装置では、タイマー制御部による計時が規定の時間に達したとき、報知部による報知が実施される。このような過負荷防止装置を電源設備に加えることによって、メインブレーカーによる不意の遮断を防止できる。 A service breaker contract covering a predetermined breaker capacity may be concluded between a business operator such as a factory and an electric power company. In this case, the business operator can easily add mass-produced machinery and equipment in the factory and the like as long as the capacity is within the capacity specified in the contract. Patent Document 1 below discloses an overload prevention device that notifies an alarm before the current consumption flowing from the main breaker to the load device reaches the maximum load current value. In this overload prevention device, when the time counting by the timer control unit reaches a predetermined time, the notification unit performs notification. By adding such an overload prevention device to the power supply equipment, it is possible to prevent unexpected interruption by the main breaker.
上述した過負荷防止装置を備える電源設備は、例えば、増設する機械設備を含む全ての量産用機械設備が予め定まった範囲の負荷(固定負荷)とみなせる場合、有用である。しかしながら、例えば、上記量産用機械設備とは別の役割にて用いられる電子機器の種類、負荷等は、予め定まっていない(すなわち、変動負荷である)ことがある。このような変動負荷に想定外の過剰電流が突然流れた場合、過負荷防止装置が作動せずに、上記電子機器のブレーカーに加えて、当該電子機器に直列に接続される電源設備のメインブレーカーが遮断してしまうことがある。この場合、全ての機械設備が意図せずに停止してしまう問題がある。 The power supply equipment provided with the above-mentioned overload prevention device is useful, for example, when all the mass-produced mechanical equipment including the additional mechanical equipment can be regarded as a load (fixed load) within a predetermined range. However, for example, the type, load, and the like of the electronic device used in a role different from that of the mass production machine / equipment may not be determined in advance (that is, it is a variable load). When an unexpected excess current suddenly flows through such a fluctuating load, the overload prevention device does not operate, and in addition to the breaker of the electronic device, the main breaker of the power supply facility connected in series with the electronic device. May block. In this case, there is a problem that all the machinery and equipment are unintentionally stopped.
上記問題の対策として、例えば、固定負荷用の電源設備と変動負荷用の電源設備との二つを設けることが考えられる。この場合、設備等のコストアップの要因となり、望ましくない。 As a countermeasure for the above problem, for example, it is conceivable to provide a power supply facility for a fixed load and a power supply facility for a variable load. In this case, it becomes a factor of increasing the cost of equipment and the like, which is not desirable.
本発明の一側面の目的は、固定負荷の意図しない停止とコストアップとの両方を抑制可能な電源設備の提供である。 An object of one aspect of the present invention is to provide a power supply facility capable of suppressing both an unintended stop of a fixed load and an increase in cost.
本発明の一側面に係る電源設備は、電源と、電源から給電される設備機器と、設備機器に電気的に接続される固定負荷用接続器及び変動負荷用接続器と、を備え、設備機器は、メインブレーカーと、メインブレーカーが設けられると共に、電源及び固定負荷用接続器を接続する第1電気経路と、メインブレーカーを介さずに電源及び変動負荷用接続器を接続する第2電気経路と、第2電気経路に設けられるスイッチと、を有し、スイッチの開閉は、メインブレーカーの開閉に連動して制御される。 The power supply equipment according to one aspect of the present invention includes a power source, equipment supplied from the power source, and a fixed load connector and a variable load connector electrically connected to the equipment. Is provided with a main breaker, a first electric path for connecting a power supply and a fixed load connector, and a second electric path for connecting a power supply and a variable load connector without going through the main breaker. , A switch provided in the second electric path, and the opening and closing of the switch is controlled in conjunction with the opening and closing of the main breaker.
この電源設備では、電源と固定負荷用接続器とは、メインブレーカーを介する第1電気経路にて接続され、且つ、電源と変動負荷用接続器とは、メインブレーカーを介さない第2電気経路にて接続される。これにより、例えば変動負荷用接続器に接続される変動負荷に想定外の過剰電流が突然流れた場合、単に当該変動負荷内のブレーカーが遮断するので、メインブレーカーが遮断しない。このため、電源から変動負荷への給電が遮断された場合であっても、電源から固定負荷用接続器への給電を維持できる。加えて、上記電源設備では、スイッチの開閉は、メインブレーカーの開閉に連動して制御される。例えば、メインブレーカーの開放によって電源から固定負荷用接続器への給電を遮断することによって、第2電気経路におけるスイッチが開放される。このため、メインブレーカーの制御に連動して、電源から固定負荷用接続器への給電、並びに変動負荷用接続器への給電の両方を制御できる。したがって、本発明の一側面に係る電源設備を用いることによって、固定負荷の意図しない停止とコストアップとの両方を抑制が可能になる。 In this power supply equipment, the power supply and the fixed load connector are connected by the first electric path via the main breaker, and the power supply and the variable load connector are connected to the second electric path not via the main breaker. Is connected. As a result, for example, when an unexpected excess current suddenly flows through the variable load connected to the variable load connector, the breaker in the variable load is simply cut off, so that the main breaker is not cut off. Therefore, even when the power supply from the power supply to the variable load is cut off, the power supply from the power supply to the fixed load connector can be maintained. In addition, in the power supply equipment, the opening and closing of the switch is controlled in conjunction with the opening and closing of the main breaker. For example, by opening the main breaker to cut off the power supply from the power source to the fixed load connector, the switch in the second electric path is opened. Therefore, both the power supply from the power supply to the fixed load connector and the power supply to the variable load connector can be controlled in conjunction with the control of the main breaker. Therefore, by using the power supply equipment according to one aspect of the present invention, it is possible to suppress both an unintended stop of a fixed load and an increase in cost.
設備機器は、第1電気経路におけるメインブレーカーよりも二次側、及び、スイッチを接続する信号線をさらに有し、スイッチは、電源から信号線に給電されているときに閉じ、電源から信号線に給電されていないときに開放されてもよい。この場合、スイッチの開閉を容易に制御できる。 Equipment has a secondary side of the main breaker in the first electrical path and a signal line connecting the switch, which closes when the power supply supplies power to the signal line and the power supply to the signal line. It may be opened when the power is not supplied to. In this case, the opening and closing of the switch can be easily controlled.
スイッチは、マグネットスイッチでもよい。この場合、変動負荷用接続器に接続される変動負荷を良好に保護できる。 The switch may be a magnet switch. In this case, the variable load connected to the variable load connector can be satisfactorily protected.
第2電気経路において、スイッチと変動負荷用接続器との間にはサブブレーカーが設けられてもよい。この場合、電源及びスイッチを良好に保護できる。 A sub-breaker may be provided between the switch and the variable load connector in the second electrical path. In this case, the power supply and the switch can be well protected.
固定負荷用接続器は、工場における固定負荷である量産用機械設備に接続されてもよい。この場合、変動負荷用接続器に接続される変動負荷に想定外の過剰電流が流れたときであっても、電源から量産用機械設備への給電を維持できる。このため、電源から変動負荷への給電が停止された場合においても工場における量産を継続できる。 The fixed load connector may be connected to a mass production machine / equipment having a fixed load in a factory. In this case, even when an unexpected excess current flows through the variable load connected to the variable load connector, the power supply from the power source to the mass production machinery and equipment can be maintained. Therefore, mass production at the factory can be continued even when the power supply from the power source to the variable load is stopped.
本発明の一側面によれば、固定負荷の意図しない停止とコストアップとの両方を抑制可能な電源設備を提供できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a power supply facility capable of suppressing both an unintended stop of a fixed load and an increase in cost.
以下、図面を参照しながら本発明の一側面に係る実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate description is omitted.
図1は、本実施形態に係る電源設備の主要部を示すブロック図である。図1に示されるように、電源設備1は、電源2と、設備機器3と、固定負荷用接続器4と、変動負荷用接続器5とを備える。電源設備1は、例えば工場、研究所等の事業所に設置される設備であり、送電線から配電される三相交流の商用電源を用いる。電源設備1は、商用電源だけではなく、発電機、蓄電池等の電源を適宜用いてもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the power supply equipment according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the power supply equipment 1 includes a
電源2は、電源設備1において電力供給される部分であり、例えば配電盤の一部である。電源2は、電源設備1に入力された電力から必要とされる出力電力を生成する電源回路を有する。電源2は、例えば、入力された電圧、周波数等を適宜変換し、二次側に供給する。
The
設備機器3は、事業所内の設備保護等に用いられる装置であり、電源2から給電される。設備機器3は、例えば配電盤の別の一部である。本実施形態では、設備機器3は、少なくとも2つの電気経路を介して電源2から給電される。設備機器3の構成の詳細については、後述する。
The
固定負荷用接続器4は、事業所における固定負荷となる設備が接続される配線用差込接続器(アウトレット、コネクター)であり、設備機器3に電気的に接続される。固定負荷用接続器4は、設備機器3を介して電源2から給電される。固定負荷用接続器4は、固定負荷に対する電源として機能する。固定負荷は、消費電力の範囲が定められている電子機器であり、例えば、事業所に設けられる量産用機械設備、照明装置、空調装置等である。このため、固定負荷により消費する電力は、一定ではなくてもよい。図1では、設備機器3に対して1つの固定負荷用接続器4が設けられているが、これに限られない。例えば、設備機器3に対して複数の固定負荷用接続器4が設けられてもよいし、1つの固定負荷用接続器4に対して複数の固定負荷が接続されてもよい。また、固定負荷用接続器4には、固定負荷が接続されておらず、ブランクになっていることがある。
The fixed load connector 4 is a wiring plug connector (outlet, connector) to which equipment that becomes a fixed load in a business establishment is connected, and is electrically connected to the
変動負荷用接続器5は、事業所における変動負荷となる設備が接続される配線用差込接続器(アウトレット、コネクター)であり、設備機器3に電気的に接続される。変動負荷用接続器5は、設備機器3を介して電源2から給電される。変動負荷用接続器5は、変動負荷に対する電源として機能する。変動負荷は、消費電力の範囲が突然変動し得る電子機器であり、例えば、事業所に設けられる実験用機械設備、量産試験用機械設備等である。消費電力の範囲が変動し得る電子機器は、例えば、想定外の過剰電流が流れる可能性が固定負荷よりも高い機器である。図1では、設備機器3に対して1つの変動負荷用接続器5が設けられているが、これに限られない。また、変動負荷用接続器5には、変動負荷が接続されておらず、ブランクになっていることがある。変動負荷用接続器5には、固定負荷が一時的に接続されてもよい。すなわち、本実施形態では、変動負荷用接続器5は事業所における予備の配線用差込用接続器として用いられ得ると共に、事業所にて変動負荷を利用する場合には変動負荷用接続器5のみに接続される。
The
次に、設備機器3の構成について詳細に説明する。設備機器3は、メインブレーカー11と、メインブレーカー11が設けられる第1電気経路L1と、第1電気経路L1とは異なる第2電気経路L2と、第1電気経路L1に接続される信号線L3と、第2電気経路L2に設けられるスイッチ12とを有する。
Next, the configuration of the
図2は、設備機器のメインブレーカーを主に示す電子回路図である。メインブレーカー11は、設備機器3における主開閉器であり、ブレーカー21と、スイッチ22とを有する。ブレーカー21は、例えば、事業所の設備、電線等を保護するための過電流遮断器である。ブレーカー21は、例えば、固定負荷用接続器4に過電流が流れたとき、固定負荷内のブレーカー(不図示)が遮断したとき、漏電したとき等に第1電気経路L1を開放する。スイッチ22は、第1電気経路L1を開閉する開閉器であり、電源2から第1電気経路L1に給電されるときに自動的にONになる。また、電源2から第1電気経路L1への給電が停止したとき、スイッチ22は、自動的にOFFになる。本実施形態では、スイッチ22はブレーカー21よりも二次側に位置するが、これに限られない。本実施形態において、スイッチがONになる状態はスイッチが閉じている状態に相当し、スイッチがOFFになる状態はスイッチが開放されている状態に相当する。スイッチ22が閉じられるときは、メインブレーカー11が閉じている状態に相当し、電源2から固定負荷用接続器4への給電がなされる。一方、スイッチ22が開放されるときは、メインブレーカー11が開放されている状態に相当し、電源2から固定負荷用接続器4への給電が停止している。
FIG. 2 is an electronic circuit diagram mainly showing a main breaker of equipment. The
第1電気経路L1は、電源2と固定負荷用接続器4とを接続する配線であり、メインブレーカー11が設けられる。第1電気経路L1において、メインブレーカー11のブレーカー21とスイッチ22とは、直列接続される。
The first electric path L1 is a wiring that connects the
第2電気経路L2は、電源2と変動負荷用接続器5とを接続する配線であり、メインブレーカー11が設けられない。このため、第2電気経路L2は、メインブレーカー11を介さずに電源2と変動負荷用接続器5とを接続する。電源2から三相交流用の3本の電源ケーブルが配設される場合、第1電気経路L1と第2電気経路L2とは、互いに異なる電源ケーブルに基づいた配線であるが、これに限られない。
The second electric path L2 is a wiring for connecting the
信号線L3は、メインブレーカー11よりも二次側にて第1電気経路L1から分岐する配線であり、第1電気経路L1におけるメインブレーカー11よりも二次側、及び、スイッチ12を接続する。信号線L3の先端には、スイッチ12の開閉を操作する操作部23が設けられる。操作部23の操作は、信号線L3から入力される信号によって制御される。なお、第1電気経路L1におけるメインブレーカー11よりも二次側は、第1電気経路L1におけるメインブレーカー11と固定負荷用接続器4との間に相当する。
The signal line L3 is a wiring that branches from the first electric path L1 on the secondary side of the
スイッチ12は、第2電気経路L2を開閉する開閉器である。スイッチ12の開閉は、操作部23によって操作される。すなわち、スイッチ12の開閉は、信号線L3から入力される信号によって制御される。例えば、信号線L3に信号が入力されるときにスイッチ12がONになり、信号線L3に信号が入力されないときにスイッチ12がOFFになる。スイッチ12の種類は、特に限定されない。
The
本実施形態では、変動負荷、第2電気経路L2の保護等の観点から、スイッチ12としてマグネットスイッチが用いられる。この場合、信号線L3に接続される操作部23はコイルであり、信号線L3に入力される信号は、第1電気経路L1から流れる電流自体である。このため、電源2から信号線L3が給電されているとき(すなわち、操作部23に給電されているとき)にスイッチ12が閉じ、電源2から信号線L3が給電されていないとき(すなわち、操作部23への給電が停止されているとき)にスイッチ12は開放される。ここで上述したように、信号線L3は、メインブレーカー11よりも二次側に位置する。よって、第1電気経路L1を介して電源2から固定負荷用接続器4に給電されているときには、信号線L3へも給電されており、結果としてスイッチ12が閉じられる。一方、ブレーカー21及びスイッチ22の少なくとも一方が開放されているとき、すなわち、電源2から固定負荷用接続器4への給電が停止されているときには、信号線L3への給電も停止されており、結果としてスイッチ12が開放される。このため、スイッチ12の開閉は、メインブレーカー11の開閉に連動して制御される。
In the present embodiment, a magnet switch is used as the
以上に説明した本実施形態に係る電源設備1の作用効果について、以下に説明する比較例に係る電源設備を用いながら説明する。図3は、比較例に係る電源設備の主要部を示すブロック図である。図3に示されるように、比較例に係る電源設備100は、設備機器103が第2電気経路L2を有さない点で、本実施形態の電源設備1と異なる。このため、電源設備100においては、固定負荷用接続器4と変動負荷用接続器5とのそれぞれは、メインブレーカー11に対して直列接続される。ここで、変動負荷用接続器5に接続される変動負荷に想定外の過剰電流が突然流れた場合、変動負荷に含まれるブレーカーだけでなく、メインブレーカー11が遮断する。これにより、変動負荷だけでなく、固定負荷用接続器4に接続される固定負荷への給電が意図せずに停止してしまう。例えば、電源設備100が量産用の工場に用いられる場合、固定負荷である量産用機械設備が意図せずに停止してしまう問題がある。
The operation and effect of the power supply equipment 1 according to the present embodiment described above will be described with reference to the power supply equipment according to the comparative example described below. FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the power supply equipment according to the comparative example. As shown in FIG. 3, the
上記問題の対策として、例えば、固定負荷用の電源設備と変動負荷用の電源設備との二つを設けることが考えられる。この場合、設備等のコストアップの要因となり、望ましくない。加えて、事業所のメンテナンス時には、固定負荷用の電源設備と変動負荷用の電源設備との両方を停止する必要があるが、見落とし等の理由にて、固定負荷用の電源設備のみを落としてしまう可能性がある。この場合、変動負荷用の電源設備が意図せずに破壊されるおそれ、当該電源設備からの漏電のおそれなどがある。 As a countermeasure for the above problem, for example, it is conceivable to provide a power supply facility for a fixed load and a power supply facility for a variable load. In this case, it becomes a factor of increasing the cost of equipment and the like, which is not desirable. In addition, during maintenance of the office, it is necessary to stop both the power supply equipment for fixed load and the power supply equipment for variable load, but due to oversight etc., only the power supply equipment for fixed load is dropped. There is a possibility that it will end up. In this case, the power supply equipment for variable load may be unintentionally destroyed, and there is a risk of electric leakage from the power supply equipment.
もしくは、電源設備100に含まれるメインブレーカー11のトリップ値を上げること(すなわち、契約された容量を増大すること)も考えられる。この場合、契約料金の増大だけでなく、装置構成が煩雑になる可能性、装置構成の高性能化の可能性があり、コストアップの要因になる。加えて、メインブレーカー11のトリップ値を上げることは、メインブレーカー11の巨大化につながる。この場合、従来のメインブレーカーが配置された場所に新たなメインブレーカーが配置できず、電源設備の大幅な改修が必要になる。よって、さらなるコストアップの要因になる。さらには、単に上記トリップ値を上げた場合、通常使用において固定負荷等に異常が生じたとしてもメインブレーカー11が機能しないおそれもある。
Alternatively, it is conceivable to increase the trip value of the
一方、本実施形態に係る電源設備1では、電源2と固定負荷用接続器4とは、メインブレーカー11が設けられる第1電気経路L1にて接続され、且つ、電源2と変動負荷用接続器5とは、メインブレーカー11を介さない第2電気経路L2にて接続される。これにより、例えば変動負荷用接続器5に接続される変動負荷に想定外の過剰電流が流れた場合、単に当該変動負荷内のブレーカーが遮断するので、メインブレーカー11が遮断しない。このため、電源2から変動負荷への給電が遮断された場合であっても、電源2から固定負荷用接続器4への給電を維持できる。加えて、電源設備1では、スイッチ12の開閉は、メインブレーカー11の開閉に連動して制御される。このため、メインブレーカー11の制御に連動して、電源2から固定負荷用接続器4への給電、並びに変動負荷用接続器5への給電の両方を制御できる。したがって、電源設備1を用いることによって、固定負荷の意図しない停止とコストアップとの両方を抑制が可能になる。
On the other hand, in the power supply equipment 1 according to the present embodiment, the
本実施形態では、設備機器3は、第1電気経路L1におけるメインブレーカー11よりも二次側、及び、スイッチ12を接続する信号線L3をさらに有し、スイッチ12は、電源2から信号線L3に給電されているときに閉じ、電源2から信号線L3に給電されていないときに開放されてもよい。この場合、スイッチ12の開閉を容易に制御できる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、スイッチ12は、マグネットスイッチでもよい。この場合、変動負荷用接続器5に接続される変動負荷を良好に保護できる。
In this embodiment, the
本実施形態では、固定負荷用接続器4は、工場における固定負荷である量産用機械設備に接続されてもよい。この場合、変動負荷用接続器5に接続される変動負荷に想定外の過剰電流が流れたときであっても、電源2から量産用機械設備への給電を維持できる。このため、電源2から変動負荷への給電が停止された場合においても工場における量産を継続できる。
In the present embodiment, the fixed load connector 4 may be connected to a mass production machine / equipment having a fixed load in a factory. In this case, even when an unexpected excess current flows through the variable load connected to the
以上の実施形態は、本発明の一側面を説明したものである。したがって、本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜変形され得る。例えば、上記実施形態では、スイッチ12は信号線L3から入力される信号によって制御されるが、これに限られない。例えば、固定負荷用接続器4に接続される無線機の無線信号によって制御されてもよい。この場合、信号線L3が設けられなくてもよいので、設備機器3の構成を簡略化できる。
The above embodiments have described one aspect of the present invention. Therefore, the present invention can be appropriately modified without being limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
例えば、上記実施形態の第2電気経路L2において、スイッチ12と変動負荷用接続器5との間にはサブブレーカーが設けられてもよい。この場合、電源2及びスイッチ12を良好に保護できる。
For example, in the second electric path L2 of the above embodiment, a sub-breaker may be provided between the
上記実施形態では、電源2と設備機器3とは配電盤に含まれるが、これに限られない。設備機器3は、電源2と別の設備でもよい。なお、配電盤は、電源2及び設備機器3に加えて、例えば、トランス、電圧等の監視機器、遮断器などを有してもよい。
In the above embodiment, the
1…電源設備、2…電源、3…設備機器、4…固定負荷用接続器、5…変動負荷用接続器、11…メインブレーカー、12…スイッチ、21…ブレーカー、22…スイッチ、23…操作部、L1…第1電気経路、L2…第2電気経路、L3…信号線。 1 ... Power supply equipment, 2 ... Power supply, 3 ... Equipment equipment, 4 ... Fixed load connector, 5 ... Variable load connector, 11 ... Main breaker, 12 ... Switch, 21 ... Breaker, 22 ... Switch, 23 ... Operation Unit, L1 ... 1st electric path, L2 ... 2nd electric path, L3 ... signal line.
Claims (5)
前記電源から給電される設備機器と、
前記設備機器に電気的に接続される固定負荷用接続器及び変動負荷用接続器と、
を備え、
前記設備機器は、
メインブレーカーと、
前記メインブレーカーが設けられると共に、前記電源及び前記固定負荷用接続器を接続する第1電気経路と、
前記メインブレーカーを介さずに前記電源及び前記変動負荷用接続器を接続する第2電気経路と、
前記第2電気経路に設けられるスイッチと、を有し、
前記スイッチの開閉は、前記メインブレーカーの開閉に連動して制御される、
電源設備。 Power supply and
Equipment supplied from the power source and equipment
A fixed load connector and a variable load connector that are electrically connected to the equipment.
With
The equipment is
With the main breaker
The main breaker is provided, and the first electric path for connecting the power supply and the fixed load connector is provided.
A second electric path for connecting the power supply and the variable load connector without going through the main breaker, and
It has a switch provided in the second electric path and
The opening and closing of the switch is controlled in conjunction with the opening and closing of the main breaker.
Power supply equipment.
前記スイッチは、前記電源から前記信号線に給電されているときに閉じ、前記電源から前記信号線に給電されていないときに開放される、請求項1に記載の電源設備。 The equipment further includes a secondary side of the main breaker in the first electrical path and a signal line connecting the switch.
The power supply equipment according to claim 1, wherein the switch is closed when power is supplied from the power source to the signal line, and is opened when power is not supplied from the power source to the signal line.
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JP2020032186A Pending JP2021136796A (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Power supply facility |
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JP (1) | JP2021136796A (en) |
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2020
- 2020-02-27 JP JP2020032186A patent/JP2021136796A/en active Pending
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