JPS592575A - 多重インバ−タ - Google Patents
多重インバ−タInfo
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- JPS592575A JPS592575A JP57109533A JP10953382A JPS592575A JP S592575 A JPS592575 A JP S592575A JP 57109533 A JP57109533 A JP 57109533A JP 10953382 A JP10953382 A JP 10953382A JP S592575 A JPS592575 A JP S592575A
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- inverter
- voltage
- unit
- breaker
- terminal
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
複数のユニットインバータから成る多重インバータにお
いて、ユニットインバータの故障時の交、流出力側から
の過電流の流れ込みを防止した多重インバータに関する
。
いて、ユニットインバータの故障時の交、流出力側から
の過電流の流れ込みを防止した多重インバータに関する
。
第1図は従来の多重インバータの構成例を示したもので
ある。図において、1θは交流入力母線、11はしゃ断
器、12は整流器、13は直流リアクトル、14は平滑
コンデンサ、15は直流母線を示す、201と202は
ユニットイン・ぐ−タ(以下U−INVで示す)21は
高速度しゃ断器、22.23は交流出力母線、24は逆
起電力を有する負荷又は負荷及び他の電源(以下一括し
て負荷等という)である。第1図において整流器12に
よって交流を直流に変換後、直流リアクトル13と平滑
コンデンサ14にヨシ平滑化された直流を得る。直流母
線15には二つのU−INV201と201が接続され
ここで再び交流を得る。U −INV 20mと20.
の交流1出力は直列に接続されており、合成した出力電
圧が交流出力母線22に与えられる。このように複数の
U −INVの出力を直列的に又は特殊な場合は直並列
的に接続して構成するインバータを多重インバータと称
し、容量の増加や波形改善の手段として広く用いられて
いる。
ある。図において、1θは交流入力母線、11はしゃ断
器、12は整流器、13は直流リアクトル、14は平滑
コンデンサ、15は直流母線を示す、201と202は
ユニットイン・ぐ−タ(以下U−INVで示す)21は
高速度しゃ断器、22.23は交流出力母線、24は逆
起電力を有する負荷又は負荷及び他の電源(以下一括し
て負荷等という)である。第1図において整流器12に
よって交流を直流に変換後、直流リアクトル13と平滑
コンデンサ14にヨシ平滑化された直流を得る。直流母
線15には二つのU−INV201と201が接続され
ここで再び交流を得る。U −INV 20mと20.
の交流1出力は直列に接続されており、合成した出力電
圧が交流出力母線22に与えられる。このように複数の
U −INVの出力を直列的に又は特殊な場合は直並列
的に接続して構成するインバータを多重インバータと称
し、容量の増加や波形改善の手段として広く用いられて
いる。
初めに、第20を用いてU−INVの構成例とその動作
を述べる。15P、15Nは正、負の直流母線15を示
し、31〜34はGTo141〜44はそれぞれGTO
31〜34に対応して逆並列接続されるダイオード、5
1は出力変圧器vo l v6 は交流出力端子である
。この図は、主スイツチング素子に消弧機能又は転流回
路機能が付属することを模式的にGTOで代表して表現
したもので、実用上の回路では、GToと直列にリアク
トルを挿入したり、スナバ回路を設けたシすることある
いはサイリスクと転流回路の組合せ、又はトランジスタ
などを含む回路で構成される。本図でGTO31と34
がオン状態であれば、出力変圧器51の入力端子Vに対
し同Uに+Eの電圧が印加される。ここでEは直流電圧
である。又GTO32と33が共にオン状態であればV
に対しUに−Eの電圧が印加される。
を述べる。15P、15Nは正、負の直流母線15を示
し、31〜34はGTo141〜44はそれぞれGTO
31〜34に対応して逆並列接続されるダイオード、5
1は出力変圧器vo l v6 は交流出力端子である
。この図は、主スイツチング素子に消弧機能又は転流回
路機能が付属することを模式的にGTOで代表して表現
したもので、実用上の回路では、GToと直列にリアク
トルを挿入したり、スナバ回路を設けたシすることある
いはサイリスクと転流回路の組合せ、又はトランジスタ
などを含む回路で構成される。本図でGTO31と34
がオン状態であれば、出力変圧器51の入力端子Vに対
し同Uに+Eの電圧が印加される。ここでEは直流電圧
である。又GTO32と33が共にオン状態であればV
に対しUに−Eの電圧が印加される。
更にGTO31と33又は32と34がオン状態にあれ
ば、出力変圧器51のU−V間の電圧はOである。従っ
てGTO31〜34を適当な周波数と順序でオン、オフ
を繰シ返すことによって出力変圧器5ノの出力端子V。
ば、出力変圧器51のU−V間の電圧はOである。従っ
てGTO31〜34を適当な周波数と順序でオン、オフ
を繰シ返すことによって出力変圧器5ノの出力端子V。
+vOKは交流電圧eが発生し、さらにeの大きさを変
えることができる。
えることができる。
再び第1図に戻シ高速しゃ断器21の必要理由を述べる
。この多重インバータが負荷と接続されて運転している
状態で一方のU−INVlolが転流失敗を起こしたと
する。転流失敗というのは例えば第2図のGTO31が
ターンオフする前にGTO32がターンオンしてしまう
ことを指し、これによって直流母線15Pと15N間が
短絡される現象をいう。前述のようにGTOと直列にリ
アクトルが挿入されることが多いので、直接的な短絡と
なることは少ない。それでももともとりアクドルの値は
極めて小、さいからコンデンサ14から数100OAの
放電電流がGTOに流れることになるが、コンデンサの
放電電流だけでは勿論GTOが破壊しないようにしであ
る、としてもGTOの保護の為には交流入力及び交流出
力側から大量なエネルギーがユニットインバータ内に流
入することを避けなければならない。
。この多重インバータが負荷と接続されて運転している
状態で一方のU−INVlolが転流失敗を起こしたと
する。転流失敗というのは例えば第2図のGTO31が
ターンオフする前にGTO32がターンオンしてしまう
ことを指し、これによって直流母線15Pと15N間が
短絡される現象をいう。前述のようにGTOと直列にリ
アクトルが挿入されることが多いので、直接的な短絡と
なることは少ない。それでももともとりアクドルの値は
極めて小、さいからコンデンサ14から数100OAの
放電電流がGTOに流れることになるが、コンデンサの
放電電流だけでは勿論GTOが破壊しないようにしであ
る、としてもGTOの保護の為には交流入力及び交流出
力側から大量なエネルギーがユニットインバータ内に流
入することを避けなければならない。
その為整流器12はいわゆるダートシフトという手段で
インバータ動作に切シ換え、交流入力からのエネルギー
の流入を1サイイル以内に0とする。一方負荷からの過
電流の流入防止あるいは負荷と並列に接続される他の電
源が過電流で共倒れを起すことを防ぐ為に高速しゃ断器
21を開放することが必要である。
インバータ動作に切シ換え、交流入力からのエネルギー
の流入を1サイイル以内に0とする。一方負荷からの過
電流の流入防止あるいは負荷と並列に接続される他の電
源が過電流で共倒れを起すことを防ぐ為に高速しゃ断器
21を開放することが必要である。
ここで言う高速しゃ断器21はインバータの出力周波数
fとすると1/10・f程度又はそれ以下の時間でしゃ
断可能なものを指し、通常はサイリスタを使用したしゃ
断器を用いる。
fとすると1/10・f程度又はそれ以下の時間でしゃ
断可能なものを指し、通常はサイリスタを使用したしゃ
断器を用いる。
ところで、交流出力母線が3000Vとか6000Vの
ような高圧であると耐圧の点からサイリスクを多数直列
に接続しなければならないが、入手可能な素子の制約か
ら、容量が小さい程経済性の点で不利になる。例えば2
00V回路用には、サイリスタは5Aから3000A迄
種々の電流定格のものを選択できるが、3000V回路
用には耐圧の点から50OAより下のサイリスタは入手
出来ないので、電流が少ない程不経済となる。
ような高圧であると耐圧の点からサイリスクを多数直列
に接続しなければならないが、入手可能な素子の制約か
ら、容量が小さい程経済性の点で不利になる。例えば2
00V回路用には、サイリスタは5Aから3000A迄
種々の電流定格のものを選択できるが、3000V回路
用には耐圧の点から50OAより下のサイリスタは入手
出来ないので、電流が少ない程不経済となる。
以上のように従来の方式は多重インバータを構成するU
−INVの一部が転流失敗した場合、そこに負荷等か
らの過電流が流入することを避ける為に高価な高速しゃ
断器を用いている。
−INVの一部が転流失敗した場合、そこに負荷等か
らの過電流が流入することを避ける為に高価な高速しゃ
断器を用いている。
本発明の目的は複数のユニットインバータかう成る多重
インバータにおいて、一部のユニットインバータに故障
が生じた際に、高価な高速度しゃ断器を用いることなし
に多重インバータを保護出来るようにした多重インバー
タを提供することにある。
インバータにおいて、一部のユニットインバータに故障
が生じた際に、高価な高速度しゃ断器を用いることなし
に多重インバータを保護出来るようにした多重インバー
タを提供することにある。
本発明は、この目的を達成するためにユニットインパ〜
りの夫々又は群毎に、その直流端子カラインバータ内部
を見たインピーダンスを高める為の保護回路を備えると
共に、他の健全なユニットインバータの発生する電圧を
制御して交流端子に設けたしゃ断器等を開放する点に特
徴を有する。
りの夫々又は群毎に、その直流端子カラインバータ内部
を見たインピーダンスを高める為の保護回路を備えると
共に、他の健全なユニットインバータの発生する電圧を
制御して交流端子に設けたしゃ断器等を開放する点に特
徴を有する。
第3図は本発明の実施例を示したもので第1図と同一記
号を付したものは説明を省略する。
号を付したものは説明を省略する。
301と302は夫々U −INV 201と202の
入力側に設けた高速しゃ断装置、4oはしゃ断器である
。高速しゃ断装置3o1r302は通常の運転では閉と
なっているが、U−INVの故障時に図示しない故障検
出器からの信号又は、高速しゃ断装置301*302自
身のしゃ新機構で開となる。
入力側に設けた高速しゃ断装置、4oはしゃ断器である
。高速しゃ断装置3o1r302は通常の運転では閉と
なっているが、U−INVの故障時に図示しない故障検
出器からの信号又は、高速しゃ断装置301*302自
身のしゃ新機構で開となる。
正常時高速しゃ断装置301+302が閉のときは、第
1図と機能的には全く同じである。今U−INV20.
で転流失敗が生じたとすると、正負の直流母線15が短
絡されることになるので直ちに高速し中断装置302を
開とする。その後U−INV 20 iのGTOに一斉
にオフff−)信号を印加するとか、回路内の転流失敗
時に生ずる振動電流の反転を利用するとかの手段によ、
!7GToを全てオフとして、U−1@V20.の交流
、端子からインバータ内部を見たときその内部インピー
ダンスが極力大となるようにする。それと同時に一方の
U −INV 201のパルス幅を制御し、交流出力母
線22の電圧を負荷等の電圧と位相に極力近づけるよう
にする。これは、交流出力側の負荷等の電圧vLとイン
バータが発生する電圧V、との差vL−vlをインバー
タ及び負荷等のくなることは明らかである。
1図と機能的には全く同じである。今U−INV20.
で転流失敗が生じたとすると、正負の直流母線15が短
絡されることになるので直ちに高速し中断装置302を
開とする。その後U−INV 20 iのGTOに一斉
にオフff−)信号を印加するとか、回路内の転流失敗
時に生ずる振動電流の反転を利用するとかの手段によ、
!7GToを全てオフとして、U−1@V20.の交流
、端子からインバータ内部を見たときその内部インピー
ダンスが極力大となるようにする。それと同時に一方の
U −INV 201のパルス幅を制御し、交流出力母
線22の電圧を負荷等の電圧と位相に極力近づけるよう
にする。これは、交流出力側の負荷等の電圧vLとイン
バータが発生する電圧V、との差vL−vlをインバー
タ及び負荷等のくなることは明らかである。
従来の技術ではインバータ電圧Vr ヲー早<下げてし
まうことにあったが本発明は健全なインバータU −I
NVlを使って、極力V、を維持しようとする点に大き
な特徴がある。又、X!は主にU−INV内の変圧器の
インピーダンスで決る。変圧器のインピーダンスは一般
に負荷側が開放されている時は、励磁インピーダンスと
等しくなる為、非常に大きくなる。従って、健全なU−
INV 201 を使ってV、をvしに近づけ更に故障
しりU −INV 20Hの交流端子からインバータ内
部を見たインピーダンスが極カ大となるようにGTOを
オフし、かつ高速しゃ断装置302を開とすることは、
いずれも負荷等からのインバータへの過電流の流れ込み
を防止する手段として有効である。従って、しゃ断器4
oは比較的しゃ断時間の長い機械的なものを使用、して
もインバータを過電流から保護するととが出来る為経済
的に有利となる。
まうことにあったが本発明は健全なインバータU −I
NVlを使って、極力V、を維持しようとする点に大き
な特徴がある。又、X!は主にU−INV内の変圧器の
インピーダンスで決る。変圧器のインピーダンスは一般
に負荷側が開放されている時は、励磁インピーダンスと
等しくなる為、非常に大きくなる。従って、健全なU−
INV 201 を使ってV、をvしに近づけ更に故障
しりU −INV 20Hの交流端子からインバータ内
部を見たインピーダンスが極カ大となるようにGTOを
オフし、かつ高速しゃ断装置302を開とすることは、
いずれも負荷等からのインバータへの過電流の流れ込み
を防止する手段として有効である。従って、しゃ断器4
oは比較的しゃ断時間の長い機械的なものを使用、して
もインバータを過電流から保護するととが出来る為経済
的に有利となる。
健全なU −INVの交流出力電圧を増加させる手段と
しては第3図に示す整流器12自身に電圧制御能力があ
る場合は、整流器12によって電圧を高めることが可能
である。又第3図では、簡単の為に2台のU −INV
を用いて説明したが、U−INVO数が多い程、U −
INV 1台当りの上限の電圧調整能力が低くてよいの
で、有利になる。
しては第3図に示す整流器12自身に電圧制御能力があ
る場合は、整流器12によって電圧を高めることが可能
である。又第3図では、簡単の為に2台のU −INV
を用いて説明したが、U−INVO数が多い程、U −
INV 1台当りの上限の電圧調整能力が低くてよいの
で、有利になる。
更にU −INVは第2図に示すような単相出力のもの
に限らす三相出力又は他の相数出力のものにも適用でき
ることは明らかである。、第4図は高速しゃ新装Nso
の例を示しだもので、(、)はヒーーズ、(b)はGT
OL +断器、(c)は配線用しゃ断器である。ここで
配線用しゃ断器は(、)や(b)に比べてしゃ断時間は
おそいが、他の大形しゃ断器が60〜100 ミIJ秒
程しゃ断にかかるのに対して、これは20ミリ秒程なの
でリアクトルとコンデンサとを併用すればよい。
に限らす三相出力又は他の相数出力のものにも適用でき
ることは明らかである。、第4図は高速しゃ新装Nso
の例を示しだもので、(、)はヒーーズ、(b)はGT
OL +断器、(c)は配線用しゃ断器である。ここで
配線用しゃ断器は(、)や(b)に比べてしゃ断時間は
おそいが、他の大形しゃ断器が60〜100 ミIJ秒
程しゃ断にかかるのに対して、これは20ミリ秒程なの
でリアクトルとコンデンサとを併用すればよい。
又多重イン7N4−夕を構成するU −INVが波形改
善の目的などで互いに位相の異なる電圧を発生するよう
に構成されている場合、U−INVの一つが故障すると
合成した電圧の位相も変化してしまうので、負荷等の逆
起電力の位相と、相対的なずれを生ずる。これによる悪
影響を避けるには、故障信号で位相の修正を急速に行う
などの手段が有効である。又U −INV、は直流回路
に並列的に設置したものばかシでなく直列的に設置した
ものにも有効である。なお、名称並びに本文に使用した
インバータの用語は、慣習的に第2図のような回路を指
すものであって、例えば最近研究されるようになってき
た自励転流整流器のように交流、直流の変換を行うもの
を含むものとする。
善の目的などで互いに位相の異なる電圧を発生するよう
に構成されている場合、U−INVの一つが故障すると
合成した電圧の位相も変化してしまうので、負荷等の逆
起電力の位相と、相対的なずれを生ずる。これによる悪
影響を避けるには、故障信号で位相の修正を急速に行う
などの手段が有効である。又U −INV、は直流回路
に並列的に設置したものばかシでなく直列的に設置した
ものにも有効である。なお、名称並びに本文に使用した
インバータの用語は、慣習的に第2図のような回路を指
すものであって、例えば最近研究されるようになってき
た自励転流整流器のように交流、直流の変換を行うもの
を含むものとする。
本発明によって得られる効果は高価な高速しゃ断器を用
いることなく、多重インバータ内の部分的な故障に対し
て過電流保護を行うことができることで、特に交流出力
電圧の高い場合に有効である。
いることなく、多重インバータ内の部分的な故障に対し
て過電流保護を行うことができることで、特に交流出力
電圧の高い場合に有効である。
第1図は従来の多重インバータの一例を示す構成図、第
2図は第1図のユニットインバータを説明する為の回路
図、第3図は本発明の多重インバータの一実施例を示す
構成図、第4図は本発明に用いる高速しゃ断装置の例を
示した回路図である。 10・・・交流入力母線、1ノ・・・しゃ断器、12・
・・整流器、13・・・直流リアクトル、14・・・平
滑コンデンサ、15.15P、15N・・・直流母線、
20・・・ユニットインバータ、21・・・高速度しゃ
断器、22.23・・・交流出力母線、24:・・逆起
電力を有する負荷又は負荷及び他の電源、31〜34・
・・GTo、41〜44・・・ダイオード、40・・・
しゃ断器、51・・・出力変圧器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 音節1図 第2図 Ov0 第3図 1 第4図 (a)(b)(c) 手続補正書 6ゎ、5情、2.−.1 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭57−109533号 2、発明の名称 多喪インバータ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307) 東p芝浦霜、気株式会社4、代理人 6、補正の対象 (3) 明細書第5負第14行目の「出力周波数f」
を「出力周波数なj」とKJ止する。 (4) 明細誓第5負弗19杓目の1″高圧であると
耐圧」を1高圧であると高速しゃ断器21に使用するツ
イリスタは耐圧」と削正する。 (5) 明細書第6負第6行目の「サイリスタは入手
出来ないので、」を[°サイリスタの入手は困難なので
、」と削正する。
2図は第1図のユニットインバータを説明する為の回路
図、第3図は本発明の多重インバータの一実施例を示す
構成図、第4図は本発明に用いる高速しゃ断装置の例を
示した回路図である。 10・・・交流入力母線、1ノ・・・しゃ断器、12・
・・整流器、13・・・直流リアクトル、14・・・平
滑コンデンサ、15.15P、15N・・・直流母線、
20・・・ユニットインバータ、21・・・高速度しゃ
断器、22.23・・・交流出力母線、24:・・逆起
電力を有する負荷又は負荷及び他の電源、31〜34・
・・GTo、41〜44・・・ダイオード、40・・・
しゃ断器、51・・・出力変圧器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 音節1図 第2図 Ov0 第3図 1 第4図 (a)(b)(c) 手続補正書 6ゎ、5情、2.−.1 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 1、事件の表示 特願昭57−109533号 2、発明の名称 多喪インバータ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307) 東p芝浦霜、気株式会社4、代理人 6、補正の対象 (3) 明細書第5負第14行目の「出力周波数f」
を「出力周波数なj」とKJ止する。 (4) 明細誓第5負弗19杓目の1″高圧であると
耐圧」を1高圧であると高速しゃ断器21に使用するツ
イリスタは耐圧」と削正する。 (5) 明細書第6負第6行目の「サイリスタは入手
出来ないので、」を[°サイリスタの入手は困難なので
、」と削正する。
Claims (1)
- ユニットインバータを少く共2つ以上有し、それぞれの
交流端子の少く共2つ以上を直列接続して所望の電圧と
波形を得るようにした多重インノ々−夕において、該ユ
ニットインバータの一つが故障した際に、故障したユニ
ットインバータの直流端子から、該ユニットインバータ
内部を眺めたインピーダンスを高める為の保護回路を備
えると共に、他の健全なユニットインバータの電圧を、
多重インバータの交流端子に接続される他の交流電源の
電圧又は負荷の逆起電圧に追従させる制御を行いつつ多
重インバータの交流端子側に設けたしゃ断器を開放する
ことを特徴とする多重インバータ。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57109533A JPS592575A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 多重インバ−タ |
US06/466,541 US4546423A (en) | 1982-02-23 | 1983-02-15 | Multiple inverters with overcurrent and shoot-through protection |
EP83101571A EP0087697B1 (en) | 1982-02-23 | 1983-02-18 | Multiple inverter |
DE8383101571T DE3363993D1 (en) | 1982-02-23 | 1983-02-18 | Multiple inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57109533A JPS592575A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 多重インバ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS592575A true JPS592575A (ja) | 1984-01-09 |
Family
ID=14512658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57109533A Pending JPS592575A (ja) | 1982-02-23 | 1982-06-25 | 多重インバ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS592575A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60147411A (ja) * | 1984-08-27 | 1985-08-03 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 共役ジエンの重合方法 |
JPS63224631A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | 富士電機株式会社 | 並列運転インバ−タの横流防止回路 |
GB2372447B (en) * | 2001-02-21 | 2005-02-02 | Jeyes Group Ltd | Air fresheners |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS51150645A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-24 | Sanken Electric Co Ltd | Invertor non-interrupted power supply system |
JPS5430430A (en) * | 1977-08-11 | 1979-03-06 | Toshiba Corp | Protective system for inverter system |
JPS5450824A (en) * | 1977-09-29 | 1979-04-21 | Seiden Kougiyou Kk | Accac converter |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP57109533A patent/JPS592575A/ja active Pending
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