KR20150033539A - 전차선 시스템의 버스바 부재들을 연결하기 위한 장치 - Google Patents

전차선 시스템의 버스바 부재들을 연결하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상호 결합 간격에 배치되며 설치 위치에서 수평으로 정렬된 캐리어(4)를 갖는, 전차선 시스템의 버스바 부재들(1, 2)을 연결하기 위한 장치에 관한 것이다. 서로 결합 위치에 상기 개별 버스바 부재들(1, 2)을 연결하는 것은 하나의 중앙 레그(3A)와 2개의 외측 레그(3B, 3C)를 가지는 U 형상 연결 프로파일(3)을 포함하는 본 발명에 따른 장치에서 이루어진다. 상기 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)는 상기 버스바 부재의 종방향으로 이동할 수 있게 제1 버스바 부재(1)의 캐리어(4)에 연결되며 제2 버스바 부재(2)의 캐리어(4)에 고정적으로 연결되므로, 길이 보상이 가능하다. 이 경우, 상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)은 버스바 부재들(1, 2)을 측면에서 에워싼다. 상기 버스바 부재의 종방향으로 연장해 있는 접촉 레일들(21)이 제1 버스바 부재(1)에 전기적으로 연결되며, 접촉 레일 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는 접촉 부재들(22)이 U 형상 연결 프로파일(3)의 외측 레그들에 연결된다. 상기 접촉 부재들(22)과 접촉 레일들(21)이 케이블 파손의 위험 없이 큰 확장 영역에서 길이 보상을 가능하게 한다. 또한, 공간이 단지 적게 요구된다.

Description

전차선 시스템의 버스바 부재들을 연결하기 위한 장치{ARRANGEMENT FOR CONNECTING BUSBAR ELEMENTS OF A RAILWAY CATENARY SYSTEM}
본 발명은 전차선 시스템의 버스바 부재(busbar elements)들을 연결하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 버스바 부재들은 상호 결합 간격(joint distance)으로 배치되며 설치 위치에서 수평 방향으로 정렬된 캐리어를 갖는다.
전기로 작동되는 전차에 급전하는 데 가선들 외에도 버스바가 공지되어 있으며, 이러한 버스바는 전차선 시스템의 일부이다. 노선을 시공하기 위해서는 다수의 버스바를 서로 연결하는 데, 그 이유는 버스바들이 전송상의 이유로 최대 길이를 가지기 때문이다. 노선의 개별 버스바 편들(busbar pieces)을 하기에서 버스바 부재라 칭한다.
상기 버스바 부재들은 외부 온도의 변화 및 전류 세기의 변화 때문에 길이 변동의 영향을 받으므로, 길이 보상이 없으면 제한된 수의 버스바 부재들만이 접합 방식으로 결합될 수 있다.
WO 2012/130582 A2호에 공지된 것처럼, 상기 버스바 부재들을 직접 결합하지 않고 오히려 결합 간격으로 배치하므로 이 버스바 부재들이 오버랩 영역에서 확장될 수 있다.
결합 간격으로 상기 버스바 부재들을 배치하면 상기 버스바 부재들의 전기 연결에 문제가 생긴다. 케이블 브리지로 상기 버스바 부재들을 전기적으로 연결하는 것은 이미 공지되어 있다. 그러나 케이블 브리지는 상기 버스바 부재들의 움직임을 제한적으로만 허용한다. 또한, 케이블 브리지는 비교적 많은 공간을 필요로 하는 데, 케이블이 버스바 부재의 움직임 때문에 루프로서 배치되어야 하기 때문이다. 더 나아가서 케이블의 단자들이 파손 위험을 강하게 받는다.
본 발명의 과제는 단순하고도 안전한 구조를 갖는, 전차선 시스템의 버스바 부재들을 연결하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면 청구항 제1항의 특징들로 상기 과제의 해결이 이루어진다. 종속항들의 대상은 본 발명의 유리한 실시예들에 관련되어 있다.
본 발명에 따른 장치에 있어서 결합 간격으로 전차선 시스템의 개별 버스바 부재들을 연결하는 것은 U 형상 연결 프로파일로 이루어지며, 이때 연결 프로파일은 하나의 중앙 레그와 2개의 외측 레그를 가지며 상대적으로 적은 중량과 고강도를 특징으로 한다. 상기 연결 프로파일의 중앙 레그는 버스바 부재의 종방향으로 이동할 수 있게 제1 버스바 부재의 캐리어에 연결되고 제2 버스바 부재의 캐리어에 고정 연결되므로, 외부 온도의 변화 또는 전류 세기의 변화로 인한 길이 보상이 가능하다. 이때, 상기 연결 프로파일의 외측 레그들은 상기 버스바 부재를 측면에서 에워싸므로, 상기 연결 프로파일과 버스바 부재들의 포위 영역에서 전기적 연결이 이루어질 수 있다. 그러므로 상기 장치는 소형 유닛을 형성한다.
본 발명에 따른 장치에 있어서, 제1 버스바 부재에 이 버스바 부재의 종방향으로 연장해 있는 접촉 레일들이 전기적으로 연결되며 U 형상의 연결 프로파일의 외측 레그들에 접촉 부재들이 전기적으로 연결되며, 접촉 부재들은 접촉 레일 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는다. 상기 접촉 부재들과 접촉 레일들은 케이블 파손의 위험 없이 큰 확장 영역에서 길이 보상을 가능하게 한다. 또한, 공간이 단지 적게 요구된다.
설치 위치에서 상측 캐리어로부터 아래를 향해 연장되어 있는 2개의 레그를 가지는 버스바 부재들을 위해 본 발명에 따른 연결 장치의 바람직한 일 실시예에 따르면, 종방향으로 이동할 수 있게 상기 연결 프로파일과 연결되는 제1 버스바 부재의 양 레그들과 버스바 부재의 종방향으로 연장해 있는 하나 이상의 각 접촉 레일이 전기적으로 연결되며 및 U 형상 연결 프로파일의 외측 레그와 접촉 레일 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는 하나 이상의 각 접촉 부재가 전기적으로 연결된다. 실제로, 각 접촉 부재와 각 접촉 레일은 버스바 부재의 한 측면에서 충분하다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 하나 이상의 접촉 부재가 하나 이상의 가요성 도체에 의해 상기 연결 프로파일의 외측 레그에 전기적으로 연결되고, 상기 도체의 한 단부는 접촉 부재에 전기적으로 연결되며 다른 단부는 연결 프로파일의 외측 레그에 전기적으로 연결된다. 바람직하게는 연결 프로파일 및 접촉 부재와 다수의 가요성 도체, 특히 동 케이블의 전기 연결이 이루어진다. 본 발명에 따른 연결 장치에 있어서 상기 케이블 브리지는 버스바 부재들의 길이 변경의 보상에 이용되지 않고 오히려 작은 공차의 보상에만 이용된다.
상기 하나 이상의 접촉 부재는 바람직하게는 접촉 레일 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는 접촉 플레이트를 가지며, 접촉 레일에 접촉하는 하나 이상의 접촉편(contact piece)이 상기 접촉 플레이트에 고정된다. 상기 연결 프로파일의 외측 레그들에 바람직하게는 클램핑 부재들이 제공되며, 이들 클램핑 부재를 이용해 상기 가요성 도체의 한 단부가 연결 프로파일의 외측 레그들에 연결되며, 및 상기 접촉 부재의 접촉 플레이트들에 클램핑 부재들이 제공되며, 이들 클램핑 부재들을 이용하면 가요성 도체의 다른 단부들도 접촉 플레이트에 연결된다. 그 결과, 상기 부재들의 용이한 조립 또는 분해가 가능하다.
외부의 영향들로부터 보호하기 위해 상기 클램핑 부재들과 접촉 플레이트들은 하우징 부재들 안에 배치되며, 이때 하우징 부재들은 상기 연결 프로파일의 외측 레그들에 제공된다. 그 결과, 더러움과 습기로부터 전기 연결들이 보호된다. 연결 프로파일 측면에 설치되는 하우징 부재들은 납작할 수 있으므로, 수평의 방향으로 약간의 공간만이 요구된다. 어쨌든 구조 높이가 커지지 않으므로, 이는 낮은 구조 높이만이 요구되는 터널에서 본 발명에 따른 연결 장치의 이용을 가능하게 한다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 버스바 부재들의 상측 캐리어는 가이드 플레이트를 수납하기 위해 상기 버스바 부재들의 종방향으로 연장해 있는 리세스를 상측에서 가지며, 상기 연결 프로파일의 중앙 레그는 종방향으로 이동 가능하게 가이드 볼트에 의해 제1 버스바 부재의 상측 캐리어에 연결되며, 이 가이드 볼트는 제1 버스바 부재의 리세스 안에 삽입되는 가이드 플레이트에 체결된다. 상기 연결 프로파일의 중앙 레그와 제1 버스바 부재의 상측 캐리어 사이에 바람직하게는 슬라이딩 부재들이 배치되므로, 버스바 부재와 연결 프로파일이 대체로 마모 없이 서로에게 접근할 수 있다. 상기 슬라이딩 부재들은 연결 프로파일에 고정된 교환 가능 유닛의 일부가 될 수 있으므로, 유지 비용이 적게 든다.
제2 버스바 부재의 상측 캐리어와 연결 프로파일의 중앙 레그는 바람직하게는 서로 고정적으로 나사 체결되므로, 상대 운동이 불가능하다.
또 다른 바람직한 실시예에 따르면 서로 나란하게 배치된 2개의 러너가 제공되므로, 이들 러너는 제1 버스바 부재와 제2 버스바 부재 사이 전이 영역에서 상기 버스바 부재들의 레그들에 고정된다. 고정 측면으로부터 가이드되는 측면으로 팬터그래프의 깨끗한 전달이 보장되도록, 상기 러너들의 각 단부들은 전차선에 오버랩되게 또는 서로 오버랩되게 배치된다. 상기 러너들은 바람직하게는 좁은 간격으로 서로 나란하게 배치되므로, 팬터그래프가 이들 위를 빠르게 지나갈 수 있다.
하기에서, 도면들을 참고하여 실시예를 상술한다.
도 1은 2개의 버스바 부재를 연결하기 위한 본 발명에 따른 장치의 일 실시예에 대한 측면도이다.
도 2는 2개의 버스바 부재를 연결하기 위한 장치의 평면도이다.
도 3은 상기 연결 장치의 부분 단면도이다.
도 4는 하우징 부재를 탈거하여 도 1의 연결 장치를 화살표(V)의 방향에서 본 도면이다.
전차선 시스템을 시공하기 위해 개별 버스바 부재들(1, 2)의 정면은 500mm와 1000mm 사이가 될 수 있는 미리 설정된 결합 간격으로 배치된다. 이런 정면 연결은 U 형상의 연결 프로파일(3)로 이루어지는, 특히 하나의 중앙 레그(3A)와 2개의 외측 레그(3B, 3C)를 갖는(도 3) 알루미늄 프로파일로 이루어진다.
도 1의 측면도에는 상기 양 버스바 부재(1, 2) 및 연결 프로파일(3)이 도시되어 있다. 도 1의 좌측에 있는, 하기에서 제1 버스바 부재(1)라고도 칭하는 버스바 부재는 이 버스바 부재의 종방향으로 이동할 수 있게 상기 연결 프로파일(3)에 연결되는 반면, 도 1의 우측에 도시된, 하기에서 제2 버스바 부재(2)라고도 칭하는 버스바 부재는 상기 연결 프로파일(3)에 고정 연결된다. 그 결과, 길이 변경의 보상은 좌측에서만 가능하다.
도 3에는 상기 연결 장치의 부분 단면도가 도시되어 있다. 상기 버스바 부재들(1, 2)은 설치 위치에서 상측에 있는 수평 캐리어(4)를 가지며, 이 캐리어로부터 2개의 평행한 외측 레그(5, 6)가 아래를 향해 연장해 있다. 안쪽을 향해 연장된 클램핑 아암(7, 8)이 상기 버스바 부재(1, 2)의 외측 레그(5, 6)와 연결되며, 이때 클램핑 아암들은 상기 버스바 부재들의 전이 영역 밖에서 전차선(9)을 고정하고 있다.
상기 버스바 부재들(1, 2)의 전이 영역에서, 각 러너(10, 11)는 외측 레그(5, 6)에 고정된다. 상기 러너들(10, 11)을 외측 레그(5, 6)에 고정하는 것은 적절한 고정 부재(12, 13)에 의해 이루어진다. 양 러너(10, 11)는 미리 설정된 간격(a)으로 서로 나란하게 상기 버스바 부재의 종방향으로 연장되며, 상기 한 러너(10)의 한쪽 단부는 한 버스바 부재(1)의 전차선(9)과 오버랩되고, 상기 다른 러너(11)의 한쪽 단부는 다른 버스바 부재(2)의 전차선(9)과 오버랩되고, 러너들(10, 11)의 다른쪽 단부들은 서로 오버랩되므로, 전차선 구간에 중단 부분이 없다.
제1 버스바 부재(1)의 상측 캐리어(4)는 슬라이딩 부재(14, 15)를 매개로 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)의 하측에 접촉한다. 상측에서 캐리어(4)는 상기 버스바 부재의 종방향으로 연장해 있는 리세스(16)를 가지며, 이 리세스 안에 가이드 플레이트(17)가 삽입된다. 이 가이드 플레이트(17)는 가이드 볼트(18)와 체결되므로, 버스바 부재(1)의 상측 캐리어(4)와 연결 프로파일(3)이 종방향으로 이동할 수 있게 서로 연결된다. 이때, 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3A, 3B)은 버스바 부재들(1, 2)의 외측 레그들(5, 6)을 측면에서 에워싸고 있다.
제2 버스바 부재(2)와 연결 프로파일(3)의 고정 연결은 고정 나사(19)에 의해 이루어지고, 이때 고정 나사는 상기 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)와 버스바 부재(2)의 상측 캐리어(4)를 지나가며 상기 캐리어(4)의 하측과 접촉하는 고정 플레이트들에 체결되며, 이 고정 플레이트들은 도면에 도시되어 있지 않다(도 1 및 도 2).
하기에서, 제1 버스바 부재(1)와 연결 프로파일(3)의 한쪽 단부 간 전기 연결을 설명한다.
개선된 전기 접촉을 만드는 적절한 접촉 수단들(20)을 매개로, 버스바 부재(1)의 종방향으로 연장해 있는 각 접촉 레일(21)이 상기 제1 버스바 부재(1)의 양 외측 레그들(5, 6)에 고정된다. 상기 접촉 레일(21)의 높이에서 접촉 부재(22)는 상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 위치한다. 상기 버스바 부재(1)의 양 측에서 접촉 부재(22)는 각각 하나의 외측 접촉 플레이트(23)를 가지며, 내측 접촉편(24), 특히 금속 부시가 상기 외측 접촉 플레이트에 고정되어 해당 접촉 레일(21)에 접촉한다.
상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)의 리세스(25) 안에 배치된 접촉 플레이트들(23)은 접촉 레일(21) 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는다(도 4). 연결 프로파일(3)의 측면 리세스들(25)은 하우징 부재들(26)로 기밀하게 폐쇄되어 있다. 이런 예비 하중은 가이드 볼트(28)에 있는 스프링(29)을 이용해 인가되고, 이때 스프링들은 한편으로 하우징 부재(26)의 내측에 지지되고 다른 한편으로는 접촉 플레이트(23)에 지지된다(도 4).
그 결과, 전류는 제1 버스바 부재(1), 접촉 레일(21), 접촉편(24) 및 접촉 플레이트(23)를 통해 흐를 수 있다. 상기 제1 버스바 부재의 외측 레그들(3B, 3C)과 양 접촉 플레이트(23) 간 전기 연결은 가요성 도체(30), 특히 동 케이블(30)에 의해 만들어지고, 이때 동 케이블은 한편으로 접촉 플레이트(23)에 그리고 다른 한편으로는 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 전기적으로 연결된다. 상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 클램핑 부재들(31)이 고정되며, 적절한 접촉 수단들(32)을 매개로 동 케이블(30)의 한 단부가 상기 클램핑 부재를 이용해 상기 연결 프로파일(3)의 각 외측 레그(3B, 3C)에 연결된다. 접촉 수단으로서 Cu 층을 갖는 Al-플레이트(32)(바이메탈 플레이트)가 사용될 수 있다. 동 케이블(30)의 다른 단부들은 접촉 플레이트(23)에 고정된 클램핑 부재들(33)을 이용해 접촉 플레이트(23)에 연결되므로, 전류가 접촉 플레이트(23)로부터 동 케이블(30)을 거쳐 연결 프로파일(3) 쪽으로 흘러갈 수 있으며, 이때 연결 프로파일은 제2 버스바 부재(2)에 전기적으로 연결된다.
상기 연결 프로파일(3)과 제2 버스바 부재(2)의 전기적 연결은 위험하지 않는데, 그 이유는 제2 버스바 부재(2)와 연결 프로파일(3)이 서로에게 접근할 수 없기 때문이다. 이러한 전기 연결은 다른 방식으로 형성될 수도 있다. 양 부재들은 전기 연결을 형성하기 위해 나사 체결될 수도 있다.

Claims (12)

  1. 상호 결합 간격으로 배치되며 설치 위치에서 수평으로 정렬된 캐리어(4)를 갖는, 전차선 시스템의 버스바 부재들(busbar elements)(1, 2)을 연결하기 위한 연결 장치로서,
    상기 연결 장치는 하나의 중앙 레그(3A)와 2개의 외측 레그들(3B, 3C)을 포함하는 U 형상 연결 프로파일(3)을 가지며, 상기 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)는 상기 버스바 부재의 종방향으로 이동할 수 있게 제1 버스바 부재(1)의 캐리어(4)에 연결되고 제2 버스바 부재(2)의 캐리어(4)에는 고정적으로 연결되며, 상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)은 버스바 부재들(1, 2)을 측면에서 에워싸며, 상기 버스바 부재의 종방향으로 연장된 접촉 레일들(21)이 제1 버스바 부재(1)에 전기적으로 연결되며, 접촉 레일들 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는 접촉 부재들(22)이 U 형상 연결 프로파일(3)의 외측 레그들에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바 부재들(1, 2)은 설치 위치에서 상측 캐리어(4)로부터 아래를 향해 연장해 있는 2개의 레그(5, 6)를 가지며, 각각 제1 버스바 부재(1)의 양 레그들(5, 6)에 버스바 부재의 종방향으로 연장해 있는 하나 이상의 접촉 레일(21)이 전기적으로 연결되며, 상기 접촉 레일(21)에 탄성적으로 예비 하중을 받는 하나 이상의 접촉 부재(22)가 각각 U 형상 연결 프로파일의 외측 레그들(3B, 3C)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    하나 이상의 접촉 부재(22)가 하나 이상의 가요성 도체(30)에 의해 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 전기적으로 연결되며, 이것에 의해 상기 한 단부가 접촉 부재(22)에 전기적으로 연결되고 상기 다른 단부가 전기적으로 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 접촉 부재(22)는 접촉 레일(21) 쪽으로 탄성적으로 예비 하중을 받는 접촉 플레이트(23)를 가지며, 접촉 레일(21)에 접촉하는 하나 이상의 접촉편(24)이 상기 접촉 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3A, 3B)에 클램핑 부재들(31)이 제공되며, 상기 클램핑 부재를 이용해 가요성 도체의 상기 한 단부들이 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 연결되며, 접촉 부재들의 접촉 플레이트(23)에 클램핑 부재들(33)이 제공되며, 상기 클램핑 부재를 이용해 상기 가요성 도체(30)의 상기 다른 단부들이 상기 접촉 플레이트들(23)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 클램핑 부재들(31, 33)과 접촉 플레이트들(23)은 하우징 부재들(26) 안에 배치되며, 하우징 부재들은 연결 프로파일(3)의 외측 레그들(3B, 3C)에 제공되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 부재들(26)과 접촉 플레이트(23) 사이에 스프링들(29)이 배치되며, 이들 스프링은 접촉 레일(21) 쪽으로 탄성적으로 접촉 플레이트(23)에 예비 하중을 가하는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버스바 부재(1, 2)의 상측 캐리어(4)는 가이드 플레이트(17)를 수납하기 위해 버스바 부재들의 종방향으로 연장해 있는 리세스(16)를 상측에서 가지며, 상기 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)는 종방향으로 이동할 수 있게 가이드 볼트들(18)에 의해 제1 버스바 부재(1)의 상측 캐리어(4)에 연결되며, 이들은 제1 버스바 부재(1)의 리세스(16) 안에 삽입되는 가이드 플레이트(17)에 나사 체결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)와 제1 버스바 부재(1)의 상측 캐리어(4) 사이에 슬라이딩 부재들(14, 15)이 배치되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 버스바 부재(2)의 상측 캐리어(4) 및 연결 프로파일(3)의 중앙 레그(3A)가 서로 나사 체결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    전차선(9)을 고정하며 안쪽을 향해 연장해 있는 클램핑 아암(7, 8)이 버스바 부재(1, 2)의 레그들(5, 6)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 및 제2 버스바 부재(1, 2) 간 전이 영역에서 버스바 부재들의 레그들(5, 6)에 서로 나란하게 배치된 2개의 러너(10, 11)가 고정되며, 러너(10, 11)의 상기 한 단부들은 전차선(9)과 오버랩되고 러너들(10, 11)의 다른 단부들이 서로 오버랩되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는,
    전차선 시스템의 버스바 부재들의 연결 장치.
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