KR102271241B1 - 반매입형 지상변압기용 기초대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상에 설치되되 내함의 일부가 지하에 매립되어 지상고를 낮출 수 있도록 반매입형 지상변압기를 안전하게 지하에 설치할 수 있는 반매입형 지상변압기용 기초대에 관한 것으로, 상기 반매입형 지상변압기용 기초대는 일측이 개방되고 지중에 매설되는 하부대와, 중심이 관통 형성되고 상기 하부대의 개방된 측의 상단에 구비되는 상부대, 그리고 상기 상부대의 내측에 삽입되어 체결 고정되는 지지 프레임을 포함한다. 여기서, 상기 상부대의 상측면에는 반매입형 지상변압기의 외함이 안착되고, 상기 지지 프레임에는 반매입형 지상변압기의 내함이 안착된다.

Description

반매입형 지상변압기용 기초대{PRECASTED PAD FOR SEMIRECESSED PAD MOUNTED TRANSFORMER}

본 발명은 반매입형 지상변압기용 기초대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지상에 설치되되 내함의 일부가 지하에 매립되어 지상고를 낮출 수 있도록 반매입형 지상변압기를 안전하게 지하에 설치할 수 있는 반매입형 지상변압기용 기초대에 관한 것이다.

일반적으로, 지상변압기는 지중전선을 통해 공급되는 고압의 전기를 일반적인 상용전압으로 변압하여 수용가에 공급할 수 있도록 지상에 설치되어 있다.

이러한, 지상에 설치되어 운용중인 지상변압기는 1.2~1.4m의 높은 지상고를 가지고 있어 보행자의 가시성 방해 및 저해로 인한 통행불편 및 차량 안전사고에 노출되는 문제가 있다. 또한, 높은 지상고에 의해 가시권, 조망권 침해 및 상권, 재산권의 가치하락을 초래할 수 있는 문제가 있다.

그리고, 높은 지상고의 문제점을 해결하기 위하여 지하에 매립하여 설치하는 경우에는 방수, 방열, 환기를 위한 공사비 증가 및 굴착 면적 과다로 인한 점용 면적의 증가로 점용료가 증가하여, 지상에 설치하는 지상변압기와 비교하여 설치 및 운용비용이 4~5배로 증가하는 문제가 있다.

또한, 교통사고에 의한 차량의 충돌 시 지상변압기가 기초대에서 이탈하여 지상변압기에서 케이블이 단락되거나 변압기 내부 소손으로 인한 고장이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 지상변압기를 지상에 설치하되 지상고를 낮춰 보행자의 가시권 및 조망권을 확보하면서, 지상변압기의 방열 및 환기 성능을 달성할 수 있는 지상변압기와, 지상변압기를 안전하게 반매립형으로 지하에 설치할 수 있는 기초대의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허 제1637050호 (2016.06.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 지상에 설치되되 내함의 일부가 지하에 매립되어 지상고를 낮출 수 있도록 반매입형 지상변압기를 안전하게 지하에 설치할 수 있는 반매입형 지상변압기용 기초대를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대는, 일측이 개방되고, 지중에 매설되는 하부대; 중심이 관통 형성되고, 상기 하부대의 개방된 측의 상단에 구비되는 상부대; 및 상기 상부대의 내측에 삽입되어 체결 고정되는 지지 프레임;을 포함하고, 상기 상부대의 상측면에는 반매입형 지상변압기의 외함이 안착되고, 상기 지지 프레임에는 반매입형 지상변압기의 내함이 안착된다.

여기서, 상기 지지 프레임은, 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 경우 상기 내함의 내부에 구비된 고압 및 저압 권선부의 일부가 지하에 위치하는 높이로 상기 상부대의 내측에 체결된다.

보다 구체적으로, 상기 지지 프레임은, 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 지지부; 및 상기 지지부의 양측단에서 절곡 형성되고, 상기 상부 기초대에 체결되는 체결부;를 포함할 수 있다.

일 예로, 상기 체결부는, 상기 지지부에서 절곡되어 상기 상부대의 상측면까지 연장 형성되고, 상기 상부대의 내측면에 삽입되는 제1 절곡면; 상기 제1 절곡면에서 외측으로 절곡되고, 상기 상부대의 상측면에 삽입되는 제2 절곡면; 및 상기 제2 절곡면에서 내측으로 절곡되고, 상기 상부대의 외측면에 삽입되는 제3 절곡면;을 포함할 수도 있다.

그리고, 상기 지지 프레임은, 길이 방향은 상기 상부대의 내측면에 밀착 체결되는 길이로 마련되고, 폭 방향은 상기 상부대의 내측 공간보다 작게 형성되어 상기 하부대와 연통되는 공간을 형성하는 길이로 마련될 수도 있다.

또한, 상기 지지 프레임은, 상기 내함에서 발생하는 열을 외부로 방출하도록 금속 재질로 제작된다.

상기 하부대는, 고압선과 저압선이 통과하도록 관통 형성된 복수의 관통로;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하부대는 상기 상부대가 안착되는 상부면의 둘레를 따라 체결슬릿이 형성되고, 상기 상부대는 상기 하부대에 안착되는 하부면의 둘레를 따라 상기 체결슬릿에 삽입되게 체결돌기가 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 반매입형 지상변압기용 기초대에 따르면, 반매입형 지상변압기의 내함 중 하단의 일부를 지하에 안전하게 매립하여 지상고를 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 반매입형 지상변압기의 내함에 구비된 고압 및 저압 권선부의 적어도 일부가 지하에 위치하도록 상기 내함을 지하에 안전하게 매립하여 외부의 충격에 의해 케이블 단락 또는 내부 변압기 소손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태와 종래의 기초대에 지상변압기가 설치된 상태를 개략적으로 도시하여 비교해 보인 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대를 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대를 세로 방향으로 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대를 가로 방향으로 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대에서 다른 실시예에 의한 지지 프레임이 적용된 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태를 가로 방향으로 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.

본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 반매입형 지상변압기용 기초대에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태와 종래의 기초대에 지상변압기가 설치된 상태를 개략적으로 도시하여 비교해 보인 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 반매입형 지상변압기용 기초대(100)는 발전소의 고전압을 받아서 수용가에서 사용 가능한 전압으로 변환하는 변압기를 지지하는 기초대이다. 특히, 반매입형 지상변압기(20)를 일부는 지하에 매립하고 일부는 지상에 노출되게 지지하는 기초대이다.

보다 구체적으로, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 전압을 변환하는 고압 및 저압 권선부(23)가 내부에 배치된 내함(22)과, 외부의 충격으로부터 상기 내함(22)을 보호하도록 상기 내함(22)의 외측에 체결된 외함(21)을 포함한다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의한 반매입형 지상변압기용 기초대(100)는 일측이 개방되고 지중에 매설되는 하부대(200)와, 중심이 관통 형성되고 상기 하부대(200)의 개방된 측의 상단에 구비되는 상부대(300), 그리고 상기 상부대(300)의 내측에 삽입되어 체결 고정되는 지지 프레임(400)을 포함하고, 상기 상부대(300)의 상측면(310)에는 상기 외함(21)이 안착되고, 상기 지지 프레임(400)에는 상기 내함(22)이 안착된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 내함(22)의 하단부의 일부가 상기 상부대(300)에 삽입된 상태에서 상기 지지 프레임(400)에 지지되어 지하에 매립되고, 이때 상기 고압 및 저압 권선부(23)의 높이 방향으로 반 정도가 지하에 위치하게 된다.

이와 비교하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 지상변압기(10)는 기초대(12)가 지하에 매립되어 있고, 상기 기초대(12)의 상측에 설치되므로, 종래의 지상변압기(10)는 전체가 지상에 위치하게 된다.

따라서, 교통사고에 의해 차량이 충돌하게 되면 종래의 지상변압기(10)는 기초대(12)에서 이탈하게 되어 고압 및 저압 권선부(11)도 함께 기초대(12)에서 이탈하게 되어 고압 및 저압 권선부(11)에 연결되어 있던 케이블(미도시)이 단락되거나 변압기 내부의 소손으로 인한 고장이 발생하게 된다.

하지만, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 내함(22)의 일부가 상기 상부대(300)에 삽입된 상태로 지하에 매립되어 있으므로, 교통사고에 의해 차량이 충돌하게 되어도 상기 내함(22)이 지하에서 뽑히지 않는 이상, 상기 내함(22)이 지하에 그대로 위치하고 있게 되므로, 고압 및 저압 권선부(23)가 케이블과 단락되거나 변압기 내부가 소손되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 반매입형 지상변압기용 기초대(100)에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 2 및 도 3은 상기 반매입형 지상변압기용 기초대를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 분리 사시도이고, 도 4 및 도 5는 상기 반매입형 지상변압기용 기초대를 세로 및 가로 방향으로 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 반매입형 지상변압기용 기초대(100)는 일측이 개방되고 지중에 매설되는 하부대(200)와, 중심이 관통 형성되고 상기 하부대(200)의 개방된 측의 상단에 구비되는 상부대(300), 그리고 상기 상부대(300)의 내측에 삽입되어 체결 고정되는 지지 프레임(400)을 포함한다.

이러한 구성으로, 상기 상부대(300)의 상측면(310)에는 반매입형 지상변압기의 외함이 안착되고, 상기 지지 프레임(400)에는 반매입형 지상변압기의 내함이 안착된다.

상기 하부대(200)는 중공을 가지는 사각 블록 형태로 마련되어 상부는 개방된다. 그리고, 상기 하부대(200)는 고압선과 저압선이 통과하도록 관통 형성된 복수의 관통로(230)가 측면에 마련된다.

상기 상부대(300)는 중심이 관통된 사각 링 형태로 마련되어 상기 하부대(200)의 상부에 안착된다.

여기서, 상기 하부대(200)에 상기 상부대(300)를 안정적으로 안착 및 고정하도록, 상기 하부대(200)에서 상기 상부대(300)가 안착되는 상측면(210)의 둘레를 따라 체결슬릿(220)이 형성되고, 상기 상부대(300)에는 상기 하부대(200)에 안착되는 하부면의 둘레를 따라 상기 체결슬릿(220)에 삽입되게 체결돌기(320)가 형성된다. 따라서, 상기 하부대(200)의 상측면(210)에 상기 상부대(300)를 안착할 경우 상기 체결슬릿(220)에 상기 체결돌기(320)가 삽입되게 안착하여 정확한 위치에 체결할 수 있고, 상기 하부대(200)에서 상기 상부대(300)가 미끌어지는 것을 방지할 수 있다.

상기 지지 프레임(400)은, 도 1을 참조하면, 반매입형 지상변압기(20)의 내함(22)이 안착되는 경우 상기 내함(22)의 내부에 구비된 고압 및 저압 권선부(23)의 일부가 지하에 위치하는 높이로 상기 상부대(300)의 내측에 체결된다.

즉, 상기 지지 프레임(400)이 상기 상부대(300)에 체결된 높이가 상기 내함(22)이 지하에 매립되는 깊이를 결정하게 된다. 상기 고압 및 저압 권선부(23)가 높이 방향으로 적어도 반 정도는 지하에 매립되는 높이로 상기 지지 프레임(400)이 상기 상부대(300)에 체결되는 것이 바람직하다.

이러한, 상기 지지 프레임(400)은 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 지지부(410)와, 상기 지지부(410)의 양측단에서 절곡 형성되고 상기 상부대(300)에 체결되는 체결부(420)를 포함한다.

여기서, 상기 지지부(410)는 볼트(B)와 너트(N)를 이용하여 상기 상부대(300)에 체결될 수 있다. 즉, 상기 지지부(410)에는 복수의 볼트(B)가 삽입되게 복수의 삽입홀(411)이 형성되고, 상기 상부대(300)의 양측에는 상기 지지부(410)에 형성된 상기 삽입홀(411)에 대응되는 위치에 복수의 관통홀(330)이 형성된다. 따라서, 상기 지지 프레임(400)을 상기 상부대(300)에 복수의 볼트(B)와 너트(N)로 체결 고정할 수 있다.

그리고, 상기 지지 프레임(400)은 길이 방향(L)은 상기 상부대(300)의 내측면에 밀착 체결되는 길이로 마련되고, 폭 방향(W)은 상기 상부대(300)의 내측 공간보다 작게 형성되어 상기 하부대(200)와 연통되는 공간을 형성하는 길이로 마련된다.

즉, 반매입형 지상변압기의 내함에 구비된 고압 및 저압 권선부에 연결되는 고압선과 저압선이 상기 하부대(200)의 관통로(230)를 통하여 삽입된 후 상기 상부대(300) 측으로 삽입되어 상기 고압 및 저압 권선부에 연결된다. 이때, 상기 지지 프레임(400)과 상기 상부대(300)의 내측면 사이의 공간(H)으로 고압선과 저압선이 통과하게 되므로, 상기 지지 프레임(400)은 폭 방향(W)으로 상기 상부대(300)의 내측면과 일정 공간(H)을 형성하는 크기로 제작된다.

나아가 상기 지지 프레임(400)은 상기 내함에서 발생하는 열을 외부로 용이하게 방출하도록 전열도가 우수한 금속 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 지하에 매립되어 있으므로 부식에 대해 우수한 금속 재질이 사용됨이 바람직하다. 일 예로, 상기 지지 프레임(400)은 용융-아연 도금 강판 또는 스테인레스 강판으로 제작될 수 있다.

도 6은 상기 반매입형 지상변압기용 기초대에서 다른 실시예에 의한 지지 프레임이 적용된 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.

도 6을 참조하면, 다른 실시예에 의한 지지 프레임(500)은 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 지지부(510)와, 상기 지지부(510)의 양측단에서 절곡 형성되고 상기 상부대(300)에 체결되는 체결부(520)를 포함한다.

여기서, 상기 체결부(520)는 상기 지지부(510)에서 절곡되어 상기 상부대(300)의 상측면까지 연장 형성되고 상기 상부대(300)의 내측면에 삽입되는 제1 절곡면(521)과, 상기 제1 절곡면(521)에서 외측으로 절곡되고 상기 상부대(300)의 상측면에 삽입되는 제2 절곡면(522), 그리고 상기 제2 절곡면(522)에서 내측으로 절곡되고 상기 상부대(300)의 외측면에 삽입되는 제3 절곡면(523)을 포함한다.

즉, 상기 체결부(520)는 상기 제1 내지 제3 절곡면(521, 522, 523)이 후크 형태로 마련되어 상기 상부대(300)의 상측면에 안착된다. 그리고, 상기 상부대(300)에는 상기 제1 내지 제3 절곡면(521, 522, 523)의 형상에 대응되는 형상으로 삽입홈이 형성되어 있어, 상기 제1 내지 제3 절곡면(521, 522, 523)은 상기 상부대(300)에 삽입되어 상기 상부대(300)의 외측으로 돌출되지 않게 형성된다. 즉, 상기 상부대(300)에 내함이 삽입되는 안착되는 경우 내함과 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.

나아가, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제3 절곡면(523)이 볼트 등을 통하여 상기 상부대(300)에 체결될 수 있다.

이와 같이, 상기 체결부(520)를 상기 제1 내지 제3 절곡면(521, 522, 523)으로 형성하는 경우, 상기 내함을 보다 안정적으로 지지하면서, 상기 내함과 접촉되는 면적이 많아지게 되어 보다 효과적으로 상기 내함에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있다.

도 7은 상기 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이고, 도 8은 상기 반매입형 지상변압기용 기초대에 반매입형 지상변압기가 설치된 상태를 가로 방향으로 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 발전소의 고전압을 받아서 수용가에서 사용 가능한 전압으로 변환하는 변압기이다.

보다 구체적으로, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 전압을 변환하는 고압 및 저압 권선부(23)가 내부에 배치된 내함(22)과, 외부의 충격으로부터 상기 내함(22)을 보호하도록 상기 내함(22)의 외측에 체결된 외함(21)을 포함한다. 그리고, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 상기 고압 및 저압 권선부(23)의 적어도 일부가 지하에 위치하도록 상기 내함(22)의 일부가 지하에 매립되고, 상기 외함(21)은 상기 내함(22)에서 지상에 노출된 부분만을 감싸도록 배치된다.

여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 내함(22)의 하단부의 일부가 지하에 매립되어 상기 고압 및 저압 권선부(23)의 높이 방향으로 반 정도가 지하에 위치하게 된다. 즉, 상기 반매입형 지상변압기(20)를 지지하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 반매입형 지상변압기용 기초대(100)가 지하에 매립되어 있고, 상기 내함(22)의 하단부의 일부가 상부대(300)의 내측에 구비된 지지 프레임(400)에 안착되고, 상기 외함(21)의 하단부는 상부대(300)의 상측면(310)에 안착된다.

이러한 구성으로, 상기 반매입형 지상변압기(20)는 내함(22)의 일부가 상기 상부대(300)에 삽입된 상태로 지하에 매립되어 있으므로, 교통사고에 의해 차량이 충돌하게 되어도 상기 내함(22)이 지하에서 뽑히지 않는 이상, 상기 내함(22)이 지하에 그대로 위치하고 있게 되므로, 고압 및 저압 권선부(23)가 케이블과 단락되거나 변압기 내부가 소손되는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

100 : 반매입형 지상변압기용 기초대
200 : 하부대
210 : 상측면
220 : 체결슬릿
230 : 관통로
300 : 상부대
310 : 상측면
320 : 체결돌기
330 : 관통홀
400, 500 : 지지 프레임
410, 510 : 지지부
420, 520 : 체결부

Claims (8)

1. 일측이 개방되고, 지중에 매설되는 하부대;
   중심이 관통 형성되고, 상기 하부대의 개방된 측의 상단에 구비되는 상부대; 및
   상기 상부대의 내측에 삽입되어 체결 고정되는 지지 프레임;을 포함하고,
   상기 상부대의 상측면에는 반매입형 지상변압기의 외함이 안착되고, 상기 지지 프레임에는 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되며,
   상기 지지 프레임은 상기 내함에서 발생하는 열을 외부로 방출하도록 금속 재질로 제작되며, 반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 지지부와 상기 지지부의 양측단에서 절곡 형성되고 상기 상부대에 체결되는 체결부를 포함하고,
   상기 체결부는 상기 지지부에서 절곡되어 상기 상부대의 상측면까지 연장 형성되고 상기 상부대의 내측면에 삽입되는 제1 절곡면과, 상기 제1 절곡면에서 외측으로 절곡되고 상기 상부대의 상측면에 삽입되는 제2 절곡면과, 상기 제2 절곡면에서 내측으로 절곡되고 상기 상부대의 외측면에 삽입되는 제3 절곡면을 포함하여 후크 형태로 마련되며,
   상기 상부대는 상기 제1 내지 제3 절곡면과 대응되는 형상으로 형성되어 삽입되며 상기 상부대의 외측으로 돌출되지 않도록 하는 삽입홈을 구비하는 반매입형 지상변압기용 기초대.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지 프레임은,
   반매입형 지상변압기의 내함이 안착되는 경우 상기 내함의 내부에 구비된 고압 및 저압 권선부의 일부가 지하에 위치하는 높이로 상기 상부대의 내측에 체결되는 것을 특징으로 하는 반매입형 지상변압기용 기초대.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지 프레임은,
   길이 방향은 상기 상부대의 내측면에 밀착 체결되는 길이로 마련되고,
   폭 방향은 상기 상부대의 내측 공간보다 작게 형성되어 상기 하부대와 연통되는 공간을 형성하는 길이로 마련되는 것을 특징으로 하는 반매입형 지상변압기용 기초대.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 하부대는,
   고압선과 저압선이 통과하도록 관통 형성된 복수의 관통로;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 반매입형 지상변압기용 기초대.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 하부대는 상기 상부대가 안착되는 상부면의 둘레를 따라 체결슬릿이 형성되고,
   상기 상부대는 상기 하부대에 안착되는 하부면의 둘레를 따라 상기 체결슬릿에 삽입되게 체결돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 반매입형 지상변압기용 기초대.

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