JPH0740453B2 - ガス遮断器 - Google Patents
ガス遮断器Info
- Publication number
- JPH0740453B2 JPH0740453B2 JP2197947A JP19794790A JPH0740453B2 JP H0740453 B2 JPH0740453 B2 JP H0740453B2 JP 2197947 A JP2197947 A JP 2197947A JP 19794790 A JP19794790 A JP 19794790A JP H0740453 B2 JPH0740453 B2 JP H0740453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- circuit breaker
- cylindrical body
- gas circuit
- movable electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Circuit Breakers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス遮断器に係り、特に大電流遮断時に可動
電極及び固定電極間に発生するアークにSF6ガス等の消
弧性ガスを吹き付け消弧させるためのアーク発生部近傍
に配置された高耐電圧特性の絶縁ノズルを備えたガス遮
断器に関する。
電極及び固定電極間に発生するアークにSF6ガス等の消
弧性ガスを吹き付け消弧させるためのアーク発生部近傍
に配置された高耐電圧特性の絶縁ノズルを備えたガス遮
断器に関する。
従来のガス遮断器においては、その可動電極と固定電極
との間に高温プラズマ状のアークが発生する。このアー
クを消弧させるために、SF6ガス等の消弧性ガスを前述
した絶縁性のノズルによつてアークに吹き付けている
が、アークから発生したエネルギ線によつて、ノズルの
内部にボイドやカーボンを生じさせ、絶縁性能を低下さ
せることがあつた。この点を改善するために、例えば特
公平１−37822号公報に示されているように、ノズルを
弗素樹脂絶縁物で構成し、これに窒化ほう素粉末を充填
剤として含有させている。
との間に高温プラズマ状のアークが発生する。このアー
クを消弧させるために、SF6ガス等の消弧性ガスを前述
した絶縁性のノズルによつてアークに吹き付けている
が、アークから発生したエネルギ線によつて、ノズルの
内部にボイドやカーボンを生じさせ、絶縁性能を低下さ
せることがあつた。この点を改善するために、例えば特
公平１−37822号公報に示されているように、ノズルを
弗素樹脂絶縁物で構成し、これに窒化ほう素粉末を充填
剤として含有させている。
上記従来技術では、遮断部の小形大容量化に伴ない、ア
ークのエネルギー線によるノズルの耐アーク性を向上さ
せるために、ノズルへの窒化ほう素等の充填剤の充填量
が増えている。このため、ノズルの比誘電率が大きくな
る傾向にある。このように、ノズルの比誘電率が大きく
なると、遮断性能に影響する可動電極先端の電界強度が
大きくなり、遮断性能の低下が懸念される。すなわち、
可動電極の外周には、ノズルの内壁とによりガス流路を
形成する筒体を設けるもの、または設けないものがある
が、いずれにしても、可動電極先端側の電界強度を低く
することについて何等配慮されておらず、固定電極と可
動電極との極間の絶縁耐力が低下し、小電流の開閉、特
に、進み小電流開閉特性等の小電流領域での開閉性能が
良好でないという問題があつた。
ークのエネルギー線によるノズルの耐アーク性を向上さ
せるために、ノズルへの窒化ほう素等の充填剤の充填量
が増えている。このため、ノズルの比誘電率が大きくな
る傾向にある。このように、ノズルの比誘電率が大きく
なると、遮断性能に影響する可動電極先端の電界強度が
大きくなり、遮断性能の低下が懸念される。すなわち、
可動電極の外周には、ノズルの内壁とによりガス流路を
形成する筒体を設けるもの、または設けないものがある
が、いずれにしても、可動電極先端側の電界強度を低く
することについて何等配慮されておらず、固定電極と可
動電極との極間の絶縁耐力が低下し、小電流の開閉、特
に、進み小電流開閉特性等の小電流領域での開閉性能が
良好でないという問題があつた。
本発明の目的は、可動電極先端側の電界強度を緩和し、
小電流領域での開閉性能の向上を図れると共に、大電流
遮断性能も向上し得るガス遮断器を提供することにあ
る。
小電流領域での開閉性能の向上を図れると共に、大電流
遮断性能も向上し得るガス遮断器を提供することにあ
る。
本発明は上記の目的を達成するために、固定電極と、こ
の固定電極に対向する可動電極と、これらの電極間に発
生するアークにガスを吹き付け案内するノズルと、前記
ノズルと共にガスの流路を形成するように前記可動電極
の外周を覆う筒体とを備える遮断器において、前記筒体
は、ノズルの比誘電率よりも高い比誘電率の絶縁物で構
成したものである。
の固定電極に対向する可動電極と、これらの電極間に発
生するアークにガスを吹き付け案内するノズルと、前記
ノズルと共にガスの流路を形成するように前記可動電極
の外周を覆う筒体とを備える遮断器において、前記筒体
は、ノズルの比誘電率よりも高い比誘電率の絶縁物で構
成したものである。
本発明においては、可動電極を覆う筒体の比誘電率をノ
ズルのそれよりも大きくすることにより、可動電極先端
での等電位線が固定電極側に移行し、可動電極先端での
電界を緩和することができる。その結果、小電流領域で
の開閉性能および大電流遮断性能を向上させることがで
き、高電圧化に対応し得る遮断器を提供することができ
る。
ズルのそれよりも大きくすることにより、可動電極先端
での等電位線が固定電極側に移行し、可動電極先端での
電界を緩和することができる。その結果、小電流領域で
の開閉性能および大電流遮断性能を向上させることがで
き、高電圧化に対応し得る遮断器を提供することができ
る。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のガス遮断器における遮断部の要部を示
すもので、この図において、１は固定電極、２は固定電
極１に対向して設けられた可動電極で、この可動電極２
は複数個に分割された接触子21を備えている。３は接触
子21の外周に設けた環状のばね、４は可動電極２を保持
する円筒形導体、５は駆動軸、６は駆動軸５に一体に設
けられた可動シリンダ、７は固定ピストン、８は固定ピ
ストン72可動シリンダ６及び駆動軸５によつて画成され
たパツフア室、９はパツフア室８に通じるように可動シ
リンダ５の端部に形成された開口である。10は円筒形導
体４に取付けられた絶縁性のノズル、11はノズル10の内
側に位置するように円筒形導体４に取付けられた筒体
で、この筒体11はノズル10の内壁面とによりガス流路12
を形成していると共に可動電極２の先端側端面を覆つて
いる。
すもので、この図において、１は固定電極、２は固定電
極１に対向して設けられた可動電極で、この可動電極２
は複数個に分割された接触子21を備えている。３は接触
子21の外周に設けた環状のばね、４は可動電極２を保持
する円筒形導体、５は駆動軸、６は駆動軸５に一体に設
けられた可動シリンダ、７は固定ピストン、８は固定ピ
ストン72可動シリンダ６及び駆動軸５によつて画成され
たパツフア室、９はパツフア室８に通じるように可動シ
リンダ５の端部に形成された開口である。10は円筒形導
体４に取付けられた絶縁性のノズル、11はノズル10の内
側に位置するように円筒形導体４に取付けられた筒体
で、この筒体11はノズル10の内壁面とによりガス流路12
を形成していると共に可動電極２の先端側端面を覆つて
いる。
前述した第１図に示す遮断部は第２図に示すようにその
固定電極１を絶縁体13を介して接地タンク14内に、また
固定ピストン７を絶縁体15を介して接地タンク14内に固
定されている。接地タンク14内にはSF6ガス等の絶縁媒
体が密封されている。
固定電極１を絶縁体13を介して接地タンク14内に、また
固定ピストン７を絶縁体15を介して接地タンク14内に固
定されている。接地タンク14内にはSF6ガス等の絶縁媒
体が密封されている。
上述した遮断機において、遮断指令に伴い、駆動軸６を
図面上右方向に駆動すると、ノズル10,筒体11,可動電極
2,円筒形導体４および可動シリンダ６は固定ピストン６
に対して円様に右方向に移動する。これにより、固定電
極１と可動電極２との間にアークＡが発生し、引伸ばさ
れるが、前述した駆動軸６の図面上右方向の駆動に伴つ
て、パツフア室８の高圧ガスが開口９、ガス流路12を通
してアークＡに向つて吹き付けられ、冷却する。その結
果、アークＡが消滅し、遮断を完了する。
図面上右方向に駆動すると、ノズル10,筒体11,可動電極
2,円筒形導体４および可動シリンダ６は固定ピストン６
に対して円様に右方向に移動する。これにより、固定電
極１と可動電極２との間にアークＡが発生し、引伸ばさ
れるが、前述した駆動軸６の図面上右方向の駆動に伴つ
て、パツフア室８の高圧ガスが開口９、ガス流路12を通
してアークＡに向つて吹き付けられ、冷却する。その結
果、アークＡが消滅し、遮断を完了する。
前述したノズル10によつてガス流路12を形成する筒体11
は、可動電極２の先端側端面を覆つているので、その筒
体11の表面の電界ECは可動電極２の先端の電界Emより高
くなる。そして、この筒体11の表面の電界ECは電界強度
的には許容値として可動電極２の表面電界Emより高く取
ることができる。この点に着目し、筒体11はその比誘電
率εＣをノズル10のそれよりも大きく設定されている。
このように、ノズル10および筒体11の比誘電率εＣを変
えるためには、ノズル10および筒体11の母材に充填剤を
添加することで可能である。すなわち、通常、遮断部の
周囲に用いられる絶縁物は、耐熱性，耐アーク性に優
れ、かつ電界に影響しにくい比誘電率の低い材料が使用
されている。この一例としては、四弗化エチレン（比誘
電率ε１＝2.1）等の弗素系樹脂がある。このため、こ
の弗素系樹脂の母材に充填剤を添加することにより、比
誘電率を変えることができる。前述した充填剤として
は、ノズル10の耐アーク性を考慮したものが好ましい。
その一例として窒化ほう素（BN）があげられる。そし
て、窒化ほう素の弗素系樹脂への充填量を変えることに
より、その比誘電率を2.1〜3.0程度まで変えることがで
きる。
は、可動電極２の先端側端面を覆つているので、その筒
体11の表面の電界ECは可動電極２の先端の電界Emより高
くなる。そして、この筒体11の表面の電界ECは電界強度
的には許容値として可動電極２の表面電界Emより高く取
ることができる。この点に着目し、筒体11はその比誘電
率εＣをノズル10のそれよりも大きく設定されている。
このように、ノズル10および筒体11の比誘電率εＣを変
えるためには、ノズル10および筒体11の母材に充填剤を
添加することで可能である。すなわち、通常、遮断部の
周囲に用いられる絶縁物は、耐熱性，耐アーク性に優
れ、かつ電界に影響しにくい比誘電率の低い材料が使用
されている。この一例としては、四弗化エチレン（比誘
電率ε１＝2.1）等の弗素系樹脂がある。このため、こ
の弗素系樹脂の母材に充填剤を添加することにより、比
誘電率を変えることができる。前述した充填剤として
は、ノズル10の耐アーク性を考慮したものが好ましい。
その一例として窒化ほう素（BN）があげられる。そし
て、窒化ほう素の弗素系樹脂への充填量を変えることに
より、その比誘電率を2.1〜3.0程度まで変えることがで
きる。
前述したように、筒体11の比誘電率を大きくすることに
より、可動電極２先端側の電界を緩和することができ
る。すなわち、前述の如く構成することによつて、第３
図に示すように、遮断後における可動電極先端側での等
電位線に関して、筒体11を有しない場合の点線で示す等
電位線30Aに比べて、実線30で示すように等電位線を、
固定電極１側に移行させることができる。その結果、可
動電極先端側の電界強度を緩和することができ、進み小
電流開閉性能等の小電流領域の開閉性能を向上させるこ
とができる。この点に関してさらに第４図を用いて説明
すると、第４図は筒体11の比誘電率εＣと可動電極2,筒
体11の先端側における電界強度との関係を示すもので、
この図において、特定曲線Emは可動電極２の電界強度
を、特性曲線ECは筒体11の電界強度を示すものである。
この図から明らかなように、筒体11の比誘電率を四弗化
エチレン樹脂の比誘電率ε１より大きくすること、さら
には特性曲線EmとECとの交点に対応する筒体11の比誘電
率εC1より大きくすることにより、可動電極２の先端の
電界強度Emを低減させることができる。一方、筒体11の
先端の電界強度ECは筒体11の比誘電率の増加に伴つて高
くなるが、一般的に電極部と絶縁物表面との許容電界を
比較すると、それらの表面荒さにもよるが、電極部の電
極面では電界放出があるため、その許容電界は絶縁物よ
り低くなる。すなわち、絶縁物の表面上の方が許容電界
を高く設定し得る。この点に着目し、本発明において
は、筒体の比誘電率を大きくして、可動電極２先端の電
界強度を緩和したものである。そして、ノズル10が四弗
化エチレン樹脂のみで構成されている場合には、筒体11
の比誘電率をノズル10の比誘電率2.1より大きく構成す
ればよい。また、ノズル10が窒化ほう素粉末を充填して
いる場合には筒体11の比誘電率が、ノズル10の比誘電率
より大きくなるように筒体11に窒化ほう素粉末を添加す
ればよい。
より、可動電極２先端側の電界を緩和することができ
る。すなわち、前述の如く構成することによつて、第３
図に示すように、遮断後における可動電極先端側での等
電位線に関して、筒体11を有しない場合の点線で示す等
電位線30Aに比べて、実線30で示すように等電位線を、
固定電極１側に移行させることができる。その結果、可
動電極先端側の電界強度を緩和することができ、進み小
電流開閉性能等の小電流領域の開閉性能を向上させるこ
とができる。この点に関してさらに第４図を用いて説明
すると、第４図は筒体11の比誘電率εＣと可動電極2,筒
体11の先端側における電界強度との関係を示すもので、
この図において、特定曲線Emは可動電極２の電界強度
を、特性曲線ECは筒体11の電界強度を示すものである。
この図から明らかなように、筒体11の比誘電率を四弗化
エチレン樹脂の比誘電率ε１より大きくすること、さら
には特性曲線EmとECとの交点に対応する筒体11の比誘電
率εC1より大きくすることにより、可動電極２の先端の
電界強度Emを低減させることができる。一方、筒体11の
先端の電界強度ECは筒体11の比誘電率の増加に伴つて高
くなるが、一般的に電極部と絶縁物表面との許容電界を
比較すると、それらの表面荒さにもよるが、電極部の電
極面では電界放出があるため、その許容電界は絶縁物よ
り低くなる。すなわち、絶縁物の表面上の方が許容電界
を高く設定し得る。この点に着目し、本発明において
は、筒体の比誘電率を大きくして、可動電極２先端の電
界強度を緩和したものである。そして、ノズル10が四弗
化エチレン樹脂のみで構成されている場合には、筒体11
の比誘電率をノズル10の比誘電率2.1より大きく構成す
ればよい。また、ノズル10が窒化ほう素粉末を充填して
いる場合には筒体11の比誘電率が、ノズル10の比誘電率
より大きくなるように筒体11に窒化ほう素粉末を添加す
ればよい。
上述したように、筒体11は窒化ほう素入りの弗素系樹脂
で構成されるため、筒体11は前述したように、可動電極
２先端の電界強度を緩和すると共に、耐アーク性が極め
て良く、大電流遮断においても損傷等が少ない。
で構成されるため、筒体11は前述したように、可動電極
２先端の電界強度を緩和すると共に、耐アーク性が極め
て良く、大電流遮断においても損傷等が少ない。
上述の実施例においては、筒体11の比誘電率をノズル10
のそれよりも大きくするための充填剤として、窒化ほう
素を用いたが、例えばアルミナ，酸化チタン，カオリン
クレー，亜鉛華，硫酸バリウム，弁柄などの粉末を添加
することもできる。
のそれよりも大きくするための充填剤として、窒化ほう
素を用いたが、例えばアルミナ，酸化チタン，カオリン
クレー，亜鉛華，硫酸バリウム，弁柄などの粉末を添加
することもできる。
なお、上述の実施例は可動電極２の外周に筒体11を設け
たが、第５図に示すように、筒体11の内側に金属製の筒
体状50を設けることも可能である。この場合には、筒状
体50の先端形状により、可動電極２先端の電界も低減す
ることができるほかに、ばね３等の電界集中に対して
も、シールド効果があり、絶縁向上が図れる。このよう
に構成しても、前述した本発明の実施例と同様に、可動
電極２の先端側の電界を緩和することができる。
たが、第５図に示すように、筒体11の内側に金属製の筒
体状50を設けることも可能である。この場合には、筒状
体50の先端形状により、可動電極２先端の電界も低減す
ることができるほかに、ばね３等の電界集中に対して
も、シールド効果があり、絶縁向上が図れる。このよう
に構成しても、前述した本発明の実施例と同様に、可動
電極２の先端側の電界を緩和することができる。
本発明によれば、耐アーク性に優れた比誘電率の高い絶
縁材料によつて構成されたノズルを使用した場合にも、
可動電極先端部の電界強度を緩和することができるの
で、進み小電流開閉性能等の小電流領域での開閉性能を
向上させることができると共に、大電流遮断性能も向上
させることができる。
縁材料によつて構成されたノズルを使用した場合にも、
可動電極先端部の電界強度を緩和することができるの
で、進み小電流開閉性能等の小電流領域での開閉性能を
向上させることができると共に、大電流遮断性能も向上
させることができる。
第１図は本発明のガス遮断器の遮断部の一実施例を示す
断面図、第２図は第１図に示す本発明に係る遮断部を備
えたガス遮断器の断面図、第３図は本発明のガス遮断器
の可動電極先端の電界状態を示す図、第４図は本発明の
ガス遮断器における筒体の比誘電率と可動電極，筒体先
端の電界強度との関係を示す特性図、第５図は本発明の
ガス遮断器における他の実施例を示す断面図である。 １……固定電極、２……可動電極、３……ばね、４……
円筒状導体、５……駆動軸、６……可動シリンダ、６…
…固定ピストン、８……パツフア室、９……開口、10…
…ノズル、11……筒体、12……ガス流路。
断面図、第２図は第１図に示す本発明に係る遮断部を備
えたガス遮断器の断面図、第３図は本発明のガス遮断器
の可動電極先端の電界状態を示す図、第４図は本発明の
ガス遮断器における筒体の比誘電率と可動電極，筒体先
端の電界強度との関係を示す特性図、第５図は本発明の
ガス遮断器における他の実施例を示す断面図である。 １……固定電極、２……可動電極、３……ばね、４……
円筒状導体、５……駆動軸、６……可動シリンダ、６…
…固定ピストン、８……パツフア室、９……開口、10…
…ノズル、11……筒体、12……ガス流路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−68129（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−165232（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−40233（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】固定電極と、この固定電極に対向する可動
電極と、これらの電極間に発生するアークにガスを吹き
付け案内するノズルと、前記ノズルと共にガスの流路を
形成するように前記可動電極の外周を覆う筒体とを備え
る遮断器において、前記筒体は、ノズルの比誘電率より
も高い比誘電率の絶縁物で構成したことを特徴とするガ
ス遮断器。 - 【請求項２】請求項１記載のガス遮断器において、前記
筒体はノズルの比誘電率よりも高い比誘電率を有する弗
素樹脂絶縁物であることを特徴とするガス遮断器。 - 【請求項３】請求項２記載のガス遮断器において、前記
筒体は弗素樹脂絶縁物に窒化ほう素粉末を充填剤として
含有することを特徴とするガス遮断器。 - 【請求項４】請求項２記載のガス遮断器において、前記
筒体は四弗化エチレン樹脂に窒化ほう素粉末を充填剤と
して含有することを特徴とするガス遮断器。 - 【請求項５】請求項１記載のガス遮断器において、前記
ノズルおよび筒体は弗素樹脂絶縁物に窒化ほう素粉末を
充填剤として含有することを特徴とするガス遮断器。 - 【請求項６】請求項５記載のガス遮断器において、前記
弗素樹脂絶縁物は四弗化エチレン樹脂であることを特徴
とするガス遮断器。 - 【請求項７】請求項１記載のガス遮断器において、前記
筒体の内側に、金属製の筒体を設けたことを特徴とする
ガス遮断器。 - 【請求項８】固定電極と、この固定電極に対向する可動
電極と、これらの電極間に発生するアークにガスを吹き
付け案内するノズルと、前記ノズルと共にガスの流路を
形成するように前記可動電極の外周を覆う筒体とを備え
る遮断器において、前記筒体は電極の開離時における可
動電極側の等電位線を固定電極側に移行させる絶縁物で
あることを特徴とするガス遮断器。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197947A JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
| AU80346/91A AU638851B2 (en) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| EP91111575A EP0468294B1 (en) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| DE69113349T DE69113349T2 (de) | 1990-07-27 | 1991-07-11 | Gasisolierter Schalter mit Selbstbeblasung. |
| EG45191A EG19234A (en) | 1990-07-27 | 1991-07-22 | Gas - insulated circuit breaker |
| ZA915853A ZA915853B (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| US07/735,838 US5231256A (en) | 1990-07-27 | 1991-07-25 | Puffer type gas-insulated circuit breaker |
| KR1019910012885A KR0182773B1 (ko) | 1990-07-27 | 1991-07-26 | 푸퍼타입의 가스절연 회로차단기 |
| SU5001231/07A RU2027243C1 (ru) | 1990-07-27 | 1991-07-26 | Выключатель с газовым изолятором |
| CN91105151A CN1026371C (zh) | 1990-07-27 | 1991-07-27 | 喷气型气绝缘电流断路器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2197947A JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487126A JPH0487126A (ja) | 1992-03-19 |
| JPH0740453B2 true JPH0740453B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=16382952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2197947A Expired - Lifetime JPH0740453B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | ガス遮断器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740453B2 (ja) |
| ZA (1) | ZA915853B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW460885B (en) * | 1999-08-09 | 2001-10-21 | Hitachi Ltd | Gas circuit breaker |
| KR100791935B1 (ko) * | 2005-09-16 | 2008-01-04 | 대진전기 (주) | 고압 전력차단 접촉기의 아크 소호장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562334U (ja) * | 1979-06-19 | 1981-01-10 | ||
| JPS58165232A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-09-30 | 関西電力株式会社 | パツフア形ガスしや断器 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2197947A patent/JPH0740453B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-25 ZA ZA915853A patent/ZA915853B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA915853B (en) | 1992-04-29 |
| JPH0487126A (ja) | 1992-03-19 |
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| JPH0355931B2 (ja) | ||
| JPS6199227A (ja) | パツフア形ガス遮断器 |
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