KR101044288B1 - 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반 - Google Patents

부스바용 커넥터를 활용한 수배전반 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 관한 것으로, 케이스(100) 내에 고정설치되는 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120) 및 인출형 차단기(200)의 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)를 연결하기 위한 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 있어서, 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)는 상,하방향으로 배치되며, 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)의 자유 단부에는 커넥터 본체(300)가 결합되고, 상기 커넥터 본체(300) 내에는 통전단자(330)가 구비되며, 상기 커넥터 본체(300)의 양측면에는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120) 또는 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 통전단자(330)와 접촉 또는 해지되는 사이드통로(320)가 관통형성되고, 상기 케이스(100)의 바닥면에는 상기 인출형 차단기(200)의 슬라이드 이동을 안내하는 안내레일(130)이 형성되며, 상기 안내레일(130)을 따라 이동하는 인출형 차단기(200)에 설치된 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 상기 커넥터 본체(300)의 일측 사이드통로(320)를 통과하여 상기 커넥터 본체(300)에 결합됨으로써 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

부스바용 커넥터를 활용한 수배전반{SWITCHGEAR USING A BUS BAR CONNECTOR}
본 발명은 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 관한 것으로, 특히 케이스 내에 고정설치되는 부스바와 인출형 차단기에 설치되는 부스바를 상호 나사체결 없이 상기 인출형 차단기가 슬라이드 이동하는 과정에서 접촉 및 해지시킬 수 있는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 관한 것이다.
일반적으로, 수배전반(이하, '배전반'이라 명칭함)은 전력공급처로부터 공급되는 전원을 실제 사용하는 각종 설비 및 장비의 정격에 맞는 낮은 전압으로 변환시켜 전류를 안전하게 공급하고, 과전류가 발생될 경우에는 차단하는 기능을 수행한다.
이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 배전반에 대하여 설명한다.
도시한 바와 같이 종래기술에 따른 배전반은 케이스(10) 내에 고정설치되고, 외부로부터 전원을 입력받아 부하측으로 공급하기 위한 부스바(20a,20b)와, 상기 부스바(20a,20b)사이에 개재되어 전원 전류를 부하측으로 공급하는 과정에서 과부하가 발생하는 경우 전류공급을 차단하는 인출형 차단기(30) 및 전류차단기(단로기,40)로 구성된다.
상기 부스바(20a,20b)는 전원 케이블을 대신하여 사용되는 긴 금속의 제품을 총칭하며, 이러한 부스바는 케이블에 비해 방열 효과가 크고, 또한 그 표면적이 넓어 도체의 표면에 흐르는 고주파전류의 임피던스를 낮추어 줄 수 있어 전류가 큰 고속시스템에 보다 더 유리하다.
그리고, 상기 부스바(20a,20b)는 외관의 형상에 따른 직사각형의 막대 구조로 이루어진 판상형과, 동심원의 파이프 구조로 이루어진 원통형으로 구분된다.
아울러, 상기 인출형 차단기(30)는 과전류에 의한 손상된 부품을 교체하거나 주기적인 점검이 용이하게 이루어질 수 있도록 상기 케이스 내의 바닥면으로부터 슬라이드 이동하여 인출가능한 구조로 이루어지며, 상기 전원측 부스바(20a)와 부하측 부스바(20b)를 접촉 연결하는 차단기용 부스바(31)를 포함하여 구성된다.
그런데, 종래기술에 따른 배전반의 경우, 케이스(10) 내에 설치된 부스바(20a,20b)와 차단기용 부스바(31)를 연결하기 위해서는 상호 접하는 면에 대하여 구멍을 뚫고 나사볼트 및 너트로 조여서 연결해야 하기 때문에 작업시간이 상당히 소요되고 작업도 매우 까다로운 문제점이 있었다.
또한, 상기 인출형 차단기(30)의 부품을 교체하거나 점검을 위해 인출시키고자할 때, 상호 나사체결된 부스바들(20a,20b,31)의 해체작업을 진행하기 전에 상기 인출형 차단기(30)로 공급되는 전류를 차단시킬 수 있도록 하는 전류차단기(40)를 반드시 설치해야 하므로 그에 따른 케이스(10)의 크기가 커지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전류를 차단시키지 않는 무정전 상태에서 케이스 내의 부스바와 인출형 차단기의 부스바를 접촉 또는 해지시킬 수 있는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 케이스를 보다 슬림한 상태로 구현할 수 있도록 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반은 케이스 내에 고정설치되는 제1 부스바와 제2 부스바 및 인출형 차단기의 차단기용 제3 부스바와 제4 부스바를 연결하기 위한 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 있어서,
상기 케이스의 제1 부스바와 제2 부스바 또는 차단기용 제3 부스바와 제4 부스바의 단부에 결합되는 커넥터 본체,
상기 커넥터 본체의 내에 배치되는 통전단자를 포함하며,
상기 커넥터 본체의 양측면에는 상기 제1 부스바와 제2 부스바 또는 제3 부스바와 제4 부스바가 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 통전단자와 접촉 또는 해지되는 사이드통로가 관통형성되며,
상기 커넥터 본체는 상기 제1 부스바와 제2 부스바를 사이에 두고 양측면으로부터 분할결합되는 조립체의 구조로 이루어지고,
상기 커넥터 본체의 양측면에 각각 형성되는 사이드통로는 케이스의 도어 쪽을 향하는 일측의 통로 크기보다 상기 케이스의 폐단부 쪽을 향하는 타측의 통로 크기가 큰 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 커넥터 본체와 통전단자 사이에는 탄성편이 개재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성편에는 일측 단부가 상기 통전단자 쪽을 향하여 절곡되는 절곡 경계부가 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 통전단자의 표면에는 적어도 2개 이상의 함몰부가 형성되며, 상기 함몰부 사이에는 타공부가 형성된 것을 특징으로 한다.
한편, 커넥터 본체의 내면에는 후술할 탄성편의 절곡 경계부와 대향하는 위치로부터 돌출되는 가압돌기부가 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 통전단자의 길이방향 양측단부에는 안내 단차부가 추가적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면, 커넥터 본체의 양측면에는 인출형 차단기의 제3 부스바와 제4 부스바가 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 통전단자와 접촉 또는 해지되는 사이드통로를 관통형성함으로써, 배전반이 무정전 상태에서도 인출형 차단기를 인출시킬 수 있으므로 작업자는 상호 접촉된 상태로 연결된 부스바의 해체작업을 수행할 필요가 없고 부스바와 접촉하는 상황을 근본적으로 배제시킴으로써 그에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 케이스는 별도의 체결공간을 마련할 필요가 없으므로 케이스의 전체 크기를 축소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 통전단자에는 함몰부와 타공부를 각각 형성함으로써, 내구성과 전류가 통전되는 과정에서 발생되는 열을 용이하게 방출시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 상기 커넥트 본체와 통전단자 사이에는 탄성편이 개재됨으로써, 상기 통전단자는 제3 부스바와 제4 부스바에 대한 전촉면적이 극대화되어 전력용량을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 배전반의 내부구조를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부스바용 커넥터를 나타낸 분해사시도이다.
도 6은 도 5의 결합 측면도이다.
도 7은 부스바용 커넥터의 다른 실시예를 나타낸 분해사시도이다
도 8은 도 5의 통전단자를 나타낸 정면도이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반은 케이스(100) 내에 고정설치되는 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120) 및 인출형 차단기(200)의 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)를 상호 연결하기 위한 것으로, 상기 케이스의 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)의 단부에 결합되는 커넥터 본체(300)와, 상기 커넥터 본체(300)의 내에 배치되는 통전단자(330)를 포함하여 구성된다.
먼저, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상기 케이스(100)는 외관이 사각의 박스형태로 이루어지고 내부에는 소정의 공간부를 형성한 함체로써, 외관의 일면에는 상기 공간부를 개폐가능하게 단속하는 도어(101)가 형성된다.
또한, 상기 케이스(100) 내부에는 외부로부터 전원을 입력받아 부하측으로 분기하는 상태로 공급하는 제1 및 제2 부스바(110,120)와, 상기 분기된 제1 및 제2 부스바(110,120)사이에 개재되어 전원 전류를 부하측으로 공급하는 과정에서 과부하가 발생하는 경우 전류공급을 차단하는 인출형 차단기(200)가 설치된다.
물론, 상기 인출형 차단기(200)에는 상기 제1 및 제2 부스바(110,120)와 연결되기 위한 차단기용 제3 및 제4 부스바(210,220)가 설치되는 것은 당연하다.
특히, 상기 케이스(100)의 바닥면에는 상기 인출형 차단기(200)의 슬라이드 이동을 안내하는 안내레일(130)이 형성된다.
이는, 상기 인출형 차단기(200)가 안내레일(130)을 따라 케이스(100) 내로 이동하는 과장에서 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)가 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)에 자연스럽게 동시에 연결될 수 있는 효과를 한다.
이를 위해, 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)는 상,하방향으로 배치되며, 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)의 자유 단부에는 후술할 커넥터 본체(300)가 결합된다.
이러한 상기 케이스(100), 인출형 차단기(200)는 배전반의 기술분야에서 동일하게 적용되는 공지된 구성요소써, 그 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 각 부스바들(110,120,210,220)은 소정의 표면 넓이로부터 전류가 원활하게 공급될 수 있도록 직사각형의 막대 형상으로 이루어진다.
참고로, 상기 제1 부스바(110)는 외부 전원과 직접 연결되는 인입모선을 설명의 편의상 제1 부스바(110)로 명칭을 한정한 것이고, 상기 제2 부스바(120)는 제1 부스바(110)로부터 통전된 전류를 분기하는 분기모선을 제2 부스바로 명칭을 한정한 것이며, 상기 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)를 간접적으로 연결하는 차단기용 모선을 제3 부스바와 제4 부스바로 명칭한 것이다.
따라서, 각 부스바의 명칭은 설명의 편의를 위하여 제1 부스바, 제2 부스바, 제3 부스바 및 제4 부스바로 구분하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이지 명칭을 특정적으로 한정하지 아니며 본 분야의 당업자가 편의를 위하여 명칭을 변경할 수 있는 것이다.
도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이 커넥터 본체(300)는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)의 단부측에 대하여 고정결합된 상태에서 상기 차단기용 제3 부스바(210) 및 제4 부스바(220)와 슬라이드 끼움결합되는 것으로, 내부에는 상,하부를 관통하는 설치공간부(301)가 형성된 절연성 재질의 합성수지재로 제작되는 것이 바람직하다.
도면에서는 상기 커넥터 본체(100)가 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)에 대하여 고정설치되는 상태로 한정하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 상기 커넥터 본체(100)는 인출형 차단기(200)의 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)에 고정설치할 수 있다.
또한, 상기 커넥터 본체(300)는 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)와 견고하게 체결될 수 있도록 체결수단(310)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 커넥터 본체(300)의 외주면 상부에는 상기 체결수단(310)이 관통하는 구조의 체결공(302)이 형성된다.
물론, 상기 체결수단(310)이 체결공(302)을 관통하는 상태로 결합되기 위해서는 상기 커넥터 본체(300)뿐만 아니라, 제1 부스바(110), 제2 부스바(120) 및 후술하는 구성요소의 표면에도 그에 대응하는 구멍이 형성되는 것은 당연하다.
또한, 상기 커넥터 본체(300)의 내면에는 후술할 탄성편(340)의 절곡 경계부(341)와 대향하는 위치로부터 돌출되는 가압돌기부(303)가 형성된다.
상기 가압돌기부(303)는 후술할 탄성편(340)의 탄성 가압력을 한층 향상시키는 역할을 수행한다.
특히, 상기 커넥터 본체(300)의 양측면에는 상기 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 슬라이드 이동하는 과정에서 후술할 통전단자(330)와 접촉 또는 해지될 수 있도록 사이드통로(320)가 관통형성된다.
즉, 상기 커넥터 본체(300)는 양측면에 형성된 사이드통로(320)는 인출형 차단기(200)가 슬라이드 이동하는 과정에서 제3 부스바(210)와 제4 부스부(220)의 단면 두께의 측면에 대하여 끼움 결합되는 구조로 이루어진다.
따라서, 과전류에 의해 인위적으로 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)를 단선시키거나, 부품 교체 또는 점검을 위하여 상기 인출형 차단기(200)를 인출시키고자 할 때, 상호 연결된 부스바들은 해체작업 없이 상기 인출형 차단기(200)를 도어(101) 쪽으로 슬라이드 이동시키는 과정에서 자연스럽게 전류를 차단시킬 수 있다. 이에, 작업자는 부스바와 접촉하는 상황을 근본적으로 배제시킬 수 있으므로 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 케이스(100)는 별도의 체결공간을 마련할 필요가 없으므로 케이스(100)의 전체 크기를 한층 축소시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 커넥터 본체(300)는 케이스(100) 도어(101)가 개방된 정면에서 바라볼 때 상,하방향으로 수직하게 배치된다.
따라서, 상기 인출형 차단기(200)가 안내레일(130)을 따라 케이스(100) 내로 이동하는 과장에서 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)의 측방향으로 결합되므로 부스바에 의해 차지하는 케이스(100)의 내부공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
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또한, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 커넥터 본체(300)는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)를 사이에 두고 양측면으로부터 분할결합되는 조립체의 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 통전단자(330)는 상기 커넥터 본체(300)의 설치공간부(301) 내에 배치되되 상기 제1부스바(110), 제2 부스바(120)와 접하는 상태로 고정되어 상기 인출형 차단기(200)의 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)로 전류를 통전시키는 역할을 수행한다.
이러한 상기 통전단자(330)는 소정의 두께를 가지는 금속판의 형태로 제작하고, 외주의 표면에는 주석 또는 은을 도금하여 전도율을 한층 향상시키는 것이 좋다.
특히, 도 5와 도 8에 도시한 바와 같이 상기 통전단자(330)의 표면에는 적어도 2개 이상의 함몰부(331)가 형성되며, 상기 함몰부(331) 사이에는 타공부(332)를 형성하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 통전단자(330)는 함몰부(331)에 의해 단면 두께가 단차진 구조로 이루어짐에 따라 상기 인출형 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 반복적으로 착탈 결합되는 과정에서 내구성이 약화되는 현상을 방지하고, 상기 타공부(332)는 전류가 통전되는 과정에서 발생되는 열을 용이하게 방출시키는 역할을 수행한다.
또한, 상기 통전단자(330)의 길이방향 양측단부에는 인출형 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)의 슬라이드 이동에 따른 진입이 원활하게 이루어질 수 있도록 안내 단차부(333)를 형성할 수 있다.
또한, 상기 커넥터 본체(300)와 통전단자(330) 사이에는 탄성편(340)이 개재된다.
상기 탄성편(340)은 상기 통전단자(330)와 접촉하는 인출형 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)의 상호 접촉면적이 이격되지 않도록 긴밀하게 접촉하여 전류 공급율이 손실되지 않도록 가압하는 것과 동시에, 상기 인출형 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 커넥터 본체(300)의 사이드통로(320)에 삽입될 때, 상기 통전단자(330)를 다소 후방으로 이동가능한 후 다시 원래의 위치로 복원시키는 탄력을 제공한다.
이를 위해, 상기 탄성편(340)에는 일측 단부가 상기 통전단자(330) 쪽을 향하여 절곡되는 절곡 경계부(341)가 형성된다.
이러한 상기 탄성편(340)은 두께가 얇은 금속판으로 이루어지며, 그 표면에는 상기 통전단자(330)와 유사하거나 동일한 형태의 타공부(342)를 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 타공부(342)는 탄성 가압력을 한층 향상시키는 역할을 수행한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 상기 커넥터 본체(300)의 양측면에는 인출형 차단기(200)의 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 통전단자(330)와 접촉 또는 해지되는 사이드통로(320)를 관통형성함으로써, 배전반이 무정전 상태에서도 인출형 차단기(200)를 인출시킬 수 있으므로 작업자는 상호 접촉된 상태로 연결된 부스바의 해체작업을 수행할 필요가 없고, 부스바와 접촉하는 상황을 근본적으로 배제시킴으로써 그에 따른 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 케이스(100)는 별도의 체결공간을 마련할 필요가 없으므로 케이스(100)의 전체 크기를 축소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 통전단자(330)에는 함몰부(331)와 타공부(332)를 각각 형성함으로써, 내구성과 전류가 통전되는 과정에서 발생되는 열을 용이하게 방출시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 상기 커넥트 본체(300)와 통전단자(330) 사이에는 탄성편(340)이 개재됨으로써, 상기 통전단자(330)는 제3 부스바(210)와 제4 부스바(420)에 대한 전촉면적이 극대화되어 전력용량을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.
100 : 케이스
101 : 도어
110 : 제1 부스바
120 : 제2 부스바
200 : 인출형 차단기
210 : 제3 부스바
220 : 제4 부스바
300 : 커넥터 본체
310 : 체결수단
320 : 사이드통로
330 : 통전단자
331 : 함몰부
332 : 타공부
340 : 탄성편

Claims (8)

  1. 케이스(100) 내에 고정설치되는 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120) 및 인출형 차단기(200)의 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)를 연결하기 위한 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반에 있어서,
    상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)는 상,하방향으로 배치되며, 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)의 자유 단부에는 커넥터 본체(300)가 결합되고,
    상기 커넥터 본체(300) 내에는 통전단자(330)가 구비되며,
    상기 커넥터 본체(300)의 양측면에는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120) 또는 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 슬라이드 이동하는 과정에서 상기 통전단자(330)와 접촉 또는 해지되는 사이드통로(320)가 관통형성되고,
    상기 케이스(100)의 바닥면에는 상기 인출형 차단기(200)의 슬라이드 이동을 안내하는 안내레일(130)이 형성되며, 상기 안내레일(130)을 따라 이동하는 인출형 차단기(200)에 설치된 차단기용 제3 부스바(210)와 제4 부스바(220)가 상기 커넥터 본체(300)의 일측 사이드통로(320)를 통과하여 상기 커넥터 본체(300)에 결합됨으로써 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 본체(300)와 통전단자(330) 사이에는 탄성편(340)이 개재되는 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성편(340)에는 일측 단부가 상기 통전단자(330) 쪽을 향하여 절곡되는 절곡 경계부(341)가 형성된 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 통전단자(330)의 표면에는 적어도 2개 이상의 함몰부(331)가 형성되며, 상기 함몰부(331) 사이에는 타공부(332)가 형성된 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  5. 제3항에 있어서,
    커넥터 본체(300)의 내면에는 상기 탄성편(340)의 절곡 경계부(341)와 대향하는 위치로부터 돌출되는 가압돌기부(303)가 형성된 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터 본체(300)는 상기 제1 부스바(110)와 제2 부스바(120)를 사이에 두고 양측면으로부터 분할결합되는 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통전단자(330)의 길이방향 양측단부에는 안내 단차부(333)가 추가적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 부스바용 커넥터를 활용한 수배전반.
  8. 삭제
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