KR920003466B1 - 원격조작식 회로차단기 - Google Patents

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미쯔비시 덴끼 가부시기가이샤
시끼 모리야
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Abstract

내용 없음.

Description

원격조작식 회로차단기
제1도는 본원 발명의 일실시예를 나타내는 제어핸들오프에서 원격조작오프상태의 측면단면도.
제2도는 제1도의 앞커버를 일부 제외한 상태의 정면도.
제3도는 제1도의뒤커버를 일부 제외한 상태의 이면도.
제4도는 제어핸들오토에서 원격조작오프의 상태를 나타내는 제1도의 개략도.
제5도는 제어핸들오토에서 원격조작온의 상태를 나타내는 제1도의 개략도.
제6도는 트립상태를 나타내는 제1도의 개략도.
제7도는 전자부의 분해사시도.
제8도 및 제9도는 개폐스위치의 동작설명도.
제10도는 3상 유도전동기의 종래의 운전계통도.
제11도는 종래의 것을 나타내는 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 차단기케이스 5a : 앞커버
5b : 베이스 5c : 뒤커버
6 : 전원측 단자 8-17 : 접점부
26 : 전자코일 28 : 고정철심
30 : 가동철심 34 : 전달레버
45 : 개폐스위치 200 : 전자부
50 : 제어핸들 63 : 제어레버
300 : 제어기구부 400 : 과전류트립부
78 : 부하측 단자
본원 발명은 회로차단기 본래의 차단기능에 고빈도 장수명의 개폐기능을 아울러 갖는 원격조작식 회로차단기의 개량에 관한 것이다.
제10도는 예를들면 3상 유도전동기(M)의 종래의 운전계통도를 나타내며, 이 도면으로부터 명백한 바와 같이, 종래의 전동기(M)는 각기 독립된 배선차단기(1) 및 전자(電磁) 접촉기(2)를 직렬 접속하여 구성되는 주회로기구를 통해서 도시하지 않은 전로에서 접속되어 있다. 이와 같이 접속하는 이유는 상기 배선용 차단기(1)나 단락시 또는 과부하시에 주회로기구나 전동기(M) 등의 기기 및 전로를 보호하는 것을 주목적으로 하고, 그 허영 개폐회수가 대략 10000회 이하이므로, 전원개폐와 같은 개폐빈도가 심한 장소에 사용하는 것은 아니다. 또한, 원격조작하는 것도 곤란하다. 그래서, 상기와 같이 개폐빈도가 많은 곳에서는 전자접촉기(2)를 사용하는데, 이것은 단독 사용한 경우 단락사고에 의해 회로에 다대한 전류가 흐르면 접점이 용착, 용손되어 재사용에 견디지 못한다. 이와 같은 이유로 부득이 상기와 같이 배선용 차단기(1)와 전자접촉기(2)와의 종층접속을 하여, 다빈도 개폐와, 원격조작을 보충하는 동시에 접점의 용착, 용손을 방지하고 있다.
그래서, 배선용 차단기(1)와 전자접촉기(2)를 제11도에 나타내는 바와 같이 케이스(3)에 일관해서 수납하고 있었다.
그런데, 싱기와 같이 배선용 차단기(1)와 전자접촉기(2)를 케이스(3)에 수납하는 경우에는 배선용 차단기(1)와 전자접촉기(2)를 별도로 제조하지 않으면 안되는 것은 물론, 이들 각 기구의 케이스(3)에의 장착 나아가서는 각 기구상호간의 배선도 복잡하게 될 뿐만 아니라, 케이스(3) 내부에 커다란 스페이스가 필요하게 되어 대형화 된다는 문제점이 있었다.
본원 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것이며, 하나의 구성체로서 콤팩트하게 구성할 수 있는 동시에, 원격조작식의 전자부(電磁部)에 의해 고빈도 장수명의 개폐성능이 얻어지며 또한 제어기구부에 의해 전자부를 분리하여 과전류트립부에 의해 고속차단성능이 얻어지고, 또한 제어핸들의 오프시에 있어서의 전자부의 불필요한 동작이 방지되는 원격조작식 회로차단기를 얻는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본원 발명에 의한 원격조작식 회로차단기는 접점부와, 전자코일과 고정철심과 가동철심으로 이루어지는 전자부와, 제어레버와 제어핸들을 가지며 또한 제어핸들의 오프시에는 제어레버를 유지하고 제어핸들의 오토시에는 제어레버를 놀게하는 제어기구부와, 과전류트립부를 구비하고, 또한 상기 전자코일에 직렬로 상기 제어핸들의 오프시에 열리고 오토시에 닫히는 개폐스위치를 설치한 것이다.
본원 발명에 있어서는 제어핸들을 오토위치로 하면 제어레버가 놀게 되므로 제어기구부를 통하기 않고 원격조작식의 전자부에 의해 제어레버를 통해서 접점부를 개폐할 수 있는 동시에, 과전류가 흘렀을때에는 전자부를 분리하여 과전류트립부에 의해 제어기구부를 트립하고, 제어레버를 통해서 접점부를 개리하여 차단한다.
또, 본원 발명에 있어서는 제어핸들의 오토시에는 개폐스위치가 닫혀 있으므로 전자코일의 여자에 의해서 전자부가 동작하고, 제어핸들의 오프시에는 개폐스위치가 열려 있으므로 전자코일이 여자되어도 전자부가 동작하지 않는다.
본원 발명의 일실시예를 제1도-제9도에 따라 설명한다. 제1도는 제어핸들오프에서 원격조작오프이 상태를 나타내는 측면 단면도, 제2도는 제1도의 앞커버를 일부 제외한 상태의 정면도, 제3도는 제1도의 뒤커버를 일부 제외한 상태의 이면도. 제4도는 제어핸들오토에서 원격조작오프의 상태를 나타내는 제1도의 개략도, 제5도는 제어핸들오토에서 원격조작온의 상태를 나타내는 제1도의 개략도, 제6도는 트립상태를 나타내는 제1도의 개략도, 제7도는 전자부의 분해사시도, 제8도 및 제9도는 개폐스위치의 동작설명도이다.
도면에 있어서, (5)는 차단기케이스이며, 앞커버(5a)와 베이스(5b)와 뒤커버(5c)로 구성되어 있다. (6)은 베이스(5b)에 압입 지지된 전원측 단자이며, 외선접속용의 단자나사(7)를 구비하고 있다. (8)은 베이스(5b)의 뒷면측에 지지된 전원측 고정자이고, 일단은 나사(7a)에 의해 전원측 단자(6)에 접속되어 있다. (9)는 전원측 고정자(8)의 타단에 용착된 전원측 고정접점, (10)은 좌우 양측에 전원측 가동접점(11)과 부하측 가동접점(12)을 가진 가동자, (13)은 절연물로 이루어진 가동자 홀더이고, 가동자(10)를 끼워 지지하고 있다. (14)는 각 극(極)에 걸쳐서 크로스바이며, 그 홈(14a)에 가동자홀더(13)가 슬라이드할 수 있도록 끼워져 수납되어 있다. (15)는 가동자(10)를 닫는 방향으로 힘을 가하는 압압스프링이며, 뒤커버(5c)의 스프링받이부(5d)에 수납되어 있다. (16)은 부하측 가동접점(12)과 대향하는 부하측 고정접점이며, 부하측 고정자(17)에 용착되어 있다. (18A),(18B)는 가동자홀더(13)의 좌우 양측에 배치된 소호부(消弧部)이며, 절연판(18a)과 배기판(18b)에 의해 둘러싸여지고 자성체로 이루어지는 그리드(18c)를 가지고 있다. (19)는 베이스(5b)와 뒤커버(5c)에 의해서 형성된 배기통로이며, 배기공(20)이 형성되어 있다. (21)은 부착금구이며, 뒤커버(5c)에 슬라이드할 수 있도록 지지되고 스프링(22)에 의해 우측방향으로 힘이 가해져 있다. 이상과 같이, 베이스(5b)와 뒤커버(5c) 사이에 형성된 공간부 접점부(8)-(17)이 수납되어 있으며, 크로스바(14)는 베이스(5b)의 개구(23)에 의해 상부와 연락되어 있다.
다음에, 베이스(5b)의 앞쪽의 전원측 단자(6)측에는 전자부(200)가 나사(24)에 의해 베이스(5b)에 고정되어 있다. 이 전자부(200)는 제7도에 나타내는 바와 같이
Figure kpo00001
형상의 마그넷프레임(25)내에 전자코일(26)이 삽입되고, 상부로부터 코일(26)의 구멍(26a)과 마그넷프레임(25)의 개구부(25a),(25b)내에, 쉐이딩코일(shading coil)(27)이 고정된 고정철심(28)의 다리부(28a)-(28c)가 각기 삽입되며, 또한 고정철심(28)의 절결부(28d),(28d)와 마그넷프레임(25)과의 사이에 각 탄성체(29)(본 실시에에서는 스프링)를 삽입하여, 고정철심(28)의 마그넷프레임(25)으로부터의 이탈방지와, 가동철심(30)에 의한 충격력 흡수를 행할 수 있도록 되어 있다. 가동철심(30)은 홀더(31)에 스토퍼(32)에 의해 고정되어 있으며, 홀더(31)의 양단에는 각 베어링부(31a)가 설치되어 있으며, 각 축(33)에 의행 전달레버(34)의 각 베어링부(34a)에 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 또, 전달레버(34)는 마그넷프레임(25)에 축(35)에 의해 지지되어 있으며, 전달레버(34)의 각 돌기부(34b)와 마그넷프레임(25)의 각 돌기부(25c)와의 사이에 걸쳐진 각 인장스프링(36)에 의해 가동철심(30)과 고정철심(28) 사이를 여는 방향으로 힘을 가하고 있다.
도면중, (37),(38)은 보조스위치며, 나사(39),(40)에 의해 마그넷프레임(25)에 고정되어 있으며, 또한 각 액튜에이터(37a),(38a)는 홀더(31)의 각 돌기부(31b)와 결합되어 가동철심(30)의 동작에 의해 온, 오프 되도록 배치되어 있다.
또, 도면중 (41)은 단자대이고, 단자(42)가 압입되어 있으며, 또한 외선접속용의 단자나사(43)를 구비하고 있다. 이 실시예에서는 3개 6조의 단자(42)중, 양단의 2조 4개의 단자(42)는 보조스위치(37),(38)에 리드선(44)에 의해 접속되어서 보조스위치용의 단자대로서 사용되고 있으며, 또 내측의 1조 2개의 단자(42)중의 1개는 리미트스위치(45)(개폐스위치로서 작용함)를 거쳐 코일(26)에, 그리고 다른 1개는 직접코일(26)에 접속되어 있다. 즉, 리미트스위치(45)와 전자부(20)의 코일(26)은 제8도, 제9도에 도시된 바와 같이 직력로 접속되어 있다. 리미트스위치(45)는 마그넷프레임(25)에 나사(46)에 의해 고정되어 있다. 단자나사(43)는 앞커버(5a)의 개구부(47)에서 외부에 노출되어 외부전선(도시한지 않음)이 접속되도록 되어 있으며, 또한 단자대(41)는 각 고정다리부(41a)에 의해 마그넷프레임(25)에 고정되도록 되어 있다. (48)은 단자커버이며, 단자대(41)의 단자나사(43)가 불필요하게 외부에 노출되는 일이 없도록 되어 있다.
다음에, 베이스(5b)의 앞쪽의 중간부에는 제어기구부(300)가 배치되어 있다. (49)는 베이스(5b)에 나사(49a)에 의해 고정된 기구프레임, (50)은 기구프레임(49)에 축(51)에 의해 회전할 수 있도록 지지된 제어핸들이며, 앞커버(5a)의 기구(52)에서 외부로 돌출되어 수동조작할 수 있도록 되어 있는 동시에, 내부돌출부(50a)는 핀(53)에 의해 링크(54)에 연계되어 토글링크기구를 구성하고 있다. 링크(54)의 타단에는 롤러(55)가 회전할 수 있도록 축지지되어 있더. (56)은 레버이고, 기구프레임(49)에 축(51)에 의해 회전할 수 있도록 지지되어 있으며, 산단부는 래치(57)에 계지되어 있다. 래치(57)는 기구프레임(49)에 축(58)에 의해 회전할 수 있도록 지지되며 또한 토션스프링(도시하지 않음)에 의해 반시계방향으로 힘이 가해져 있다. (59)는 기구프레임(49)에 축(60)에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 트립바이며, 토션스프링(도시하지 않음)에 의해 시계방향으로 힘이 가해지고 또한 래치(57)에 결합하도록 되어 있다. (61)은 기구프레임(49)의 각 U 홈(49b)내에 상하이동할 수 있도록 지지된 압판(押板)이며, 인장스프링(62)에 의해 상향으로 힘이 가해지고 또한 상단면(上端面)에 롤러(55)가 얹히는 동시에 레버(56)가 결합되어 있다. (61a)는 압판(61)에 형성된 돌기이며, 제8도, 제9도에 도시한 바와 같이 리미트스위치(45)의 액튜에이터(45a)와 결합하도록 배치되어 있다. (63)은 기구프레임(49)에 축(64)에 의해 회전할 수 있도록 지지되는 제어레버이며, 일단(63a)은 크로스바(14)와 결합되고, 타단(63b)은 전달레버(34)의 계지부(34c)와 결합되는 동시에 압판(61)의 구멍(61a)내에 결합되어 있다. 제1도에서는 제어핸들(50)이 오프상태이므로, 제어레버(63)는 상방향으로 압판(61)을 통해서 인장스프링(62)에 의해 구속되어 있다. 즉, 가동자(10)에 힘을 가하는 압압스프링(15)의 하중보다 인장스프링(62)의 하중이 크기 때문에 제어레버(63)는 제1도의 상태로 유지되고, 양 접점(9),(11),(12),(16)이 개리한다. 또, 이때 제1도에 나타내는 바와 같이 제어레버(63)의 타단(63b)과 전달레버(34)의 계지부(34c)와의 사이에는 갭이 형성되어 있다.
다음에, 베이스(5b)의 앞족의 부하측에는 바이메탈과 플런저형 전자석으로 이루어지는 과전류트립부(400)가 배치되어 있다. (65)는 제1의 요크이며, 일단(65a)에는 부하측 고정자(17)가 나사(66)에 의해 접속되어 있는 동시에 바이메탈(67)이 용접되고 또한 나사(66)를 구비하고 있다. (69)는 보빈이며, 내부에 1의 요크(65)에 체착된 중공(中空)의 코어(70)와 플런저(71)를 구비하고 있다. 플런저(71)는 검출용 압압스프링(72)에 의해 상향으로 힘이 가해져 있다. 또, 플런저(71)의 선단(71a)은 트립바(59)의 U 홈(59a)과 결합되어 있고, 플런저(71)가 코어(70) 방향으로 흡인되면 트립바(59)를 토션스프링에 항거하여 회전시킨다. (73)은 로드이며, 코어(70)의 중공부, 베이스(5b)의 구멍(74), 크로스바(14)의구멍(14a)을 거쳐 가동자홀더(10)까지 뻗어 있다. 역시 플런저(71)가 코어(70) 방향으로 흡인되면, 플런저(71)가 로드(73)를 통해서 가동자홀더(10)를 타격하여 양 접점(9),(11),(12),(16)을 개리시킨다. (75)는 제1의 요크(65)에 체착된 제2의 요크, (76)은 코일이고, 일단은 바이메탈(67)의 선단에 가요동연선(可
Figure kpo00002
銅撚線)(77)에 의해 접속되고 또한 타단은 부하측단자(78)에 접속되어 있다. 부하측단자(78)에 외선접속용의 단자나사(79)가 배설되어 있다. (80)은 작동편이고, 제1의 요크(65)에 축(81)에 의해 회동할 수 있도록 지지되고 또한 스프링(도시하지 않음)에 의해 반시계방향으로 힘이 가해져 있는 동시에 트립바(59)와 결합하는 암(80a)을 가지고 있다. 트립시간의 조정은 조정나사(68)의 회전에 의해 바이메탈(67)의 선단과 작동편(80)과의 갭을 변화시켜서 행한다.
다음에, 동작에 대하여 설명한다.
제1도-제3도에 나타내는 제어핸들(50)의 오프상태에서는 압판(61)이 상승위치에 있으므로 제8도에 나타내는 바와 같이 리미트스위치(45)가 열려 있다. 이 오프상태에서 제어핸들(50)을 우측으로 눕혀 제어핸들(50)을 오토위치에 세트하면, 제4도에 나타내는 바와 같이 링크(54)가 뻗어서 압판(61)이 인장스프링(62)에 항거하여 내려가 제어레버(63)의 구속을 해제한다. 제어레버(63)는 접점부(8)-(17)의 압압스프링(15)에 의해 크로스바(14)를 통해서 시계방향으로 회전하고, 전자부(200)의 전달레버(34)와의 갭이 없어지면 전달레버(34)에 힘을 가하고 있는 인장스프링(36)에 의해 정지된다. 즉, 압압스프링(15)의 하중보다 인장스프링(36)의 하중이 커지도록 설계되어 있기 때문이다. 이때, 가동자(10)는 전달레버(34)와 제어레버(63)와의 갭이 없어진만큼 상승하고, 양 접점(9),(11),(12),(16) 사이의 개리거리는 제1도-제3도의 상태보다 약간 감소된다. 이 제어핸들(50)의 오토상태에서는 제9도에 나타내는 바와 같이 강하하는 압판(61)의 돌기(61a)에 의해 액튜에이터(45a)가 동작되어 리미트스위치(45)가 닫혀 있다.
그리고, 제4도에 나타내는 핸들오토에서 전자부(200)가 무여자상태(원격오프시)에 있어서, 외부로부터 단자(42)에 전압을 인가하면, 코일(26)이 여자되어서 가동철시(30)이 고정철심(28)에 흡인된다. 이 가동철심(30)과 함께 전달레버(34)가 인장스프링(36)에 항거하여 반시계방향으로 회전하여 제어레버(63)를 해제하기 때문에, 가동자(10)는 압압스프링(15)에 의해 사승되고, 양 접점(9),(11),(12),(16)이 닫힌다. 이 핸들오토에서 여자인때(원격온시)를 제5도에 나타낸다. 이때, 홀더(31)의 돌기부(31b)는 보조스위치(37),(38)의 액튜에이터(37a),(38a)를 눌러 보조스위치(37),(38)의 접점을 동작시킨다. 또, 가동철심(30)은 고정철심(28)에 급격히 충돌하지만, 탄성체(29)에 의해 충력력은 흡수된다.
다음에, 제5도에 있어서 단자(42)의 전압인가를 오프로 하면, 가동철심(30)의 인장스프링(36)에 의해 열리는 방향으로 동작하며, 또 인장스프링(36)의 인장력에 의한 전달레베(34)에 의해 제어레버(63)가 반시계방향으로 회전되고, 가동자(10)의 압압스프링(15)을 이겨내어 양 접점(9),(11),(12),(16)을 개리시켜 다시 제4도에 나타내는 상태로 귀환한다. 이렇게 하여 제4도와 제5도의 상태를 반복하고, 즉 제어기구부(300)를 통하지 않게 하고 원격조작(전압인가)에 의해 접점을 개폐할 수 있다.
그런데, 제5도의 온상태에서는 전류는 전원측단자(6)→전원측 고정자(8)→전원측 고정접점(9)→전원측 가동접점(11)→가동자(10)→부하측 가동접점(12)→부하측 고정접점(16)→부하측 고정자(17)→제1의 요크(65)→바이메탈(67)→가요 동연선(77)→코일(76)→부하측 단자(78)로 흐른다.
그리고, 제5도에 있어서 과전류가 흐르면, 바이메탈(67)은 우측방향으로 만곡되어, 작동편(80)을 통해서 트립바(59)를 토션 스프링에 항거하여 반시계방향으로 회전시키고, 래치(57)를 토션 스프링에 항거하여 시계방향으로 회전시킨다. 이 래치(57)의 회전에 의해 레버(56)가 해제되므로, 압판(61)은 인장스프링(62)에 의해 롤러(55)를 레버(56)와 함께 좌측으로 밀어제치고 상승하여, 제어레버(63)를 압압스프링(15)에 항거하여 반시계방향으로 회전시키고 양접점(9),(11),(12),(16)을 개리시킨다. 이 트립상태를 제6도에 나타낸다.
이때, 동시에, 리미트스위치(45)도 압판(61)의 상승으로 인하여 오프로 되어, 코일(26)의 여자를 없애므로 오프동작과 마찬가지로 가동철심(30)이 열리고, 전달레버(34)를 통해서 제어레버(63)에 의해 양 접점(9),(11),(12),(16)을 열리는 방향으로 힘을 전달한다. 즉, 접점부(8)-(17)에 인장스프링(62)와 인장스프링(36)과의 2개의 스프링 하중이 작용하여, 압압스프링(15)에 대하여 매우 강한 힘으로 양 접점(9),(11),(12),(16)을 개리시킨다.
다음에, 제5도에 있어서 단락전류가 흐르면, 코일(76)에 의해 플런저(71)는 코어(70)의 방향으로 순간에 흡인되고, 트립바(59)를 토션스프링에 항거하여 반시계방향으로 회전시켜서, 바이메탈(67)의 동작시와 마찬가지로 기구를 트립시키는 동시에, 플런저(71)가 로드(73)를 통해서 직접 가동자홀더(13)를 타격하여 양 접점(9),(11),(12),(16)을 개리시킨다. 접점 사이에 발생된 아크는 가동자(10)와 각 고정자(8),(17
) 사이로 각기 이행하고, 이어서 양 아크런너(82),(83)와 각 고정자(8),(18) 사이에 이동하고, 각 그리드(18c)에 의해 분단 소호된다. 그리고, 각 소호부(18A),(18B)에설 발생된 홋가스(hot gas)는 각 배기판(18b)의 구멍(도시하지 않음)을 거쳐 배기통로(19)를 지나 각 배기공(20)으로부터 외부로 배기된다.
리세트조작은 제6도의 상태에서 제어핸들(50)을 좌측방향(오프방향)으로 눕혀, 레버(56)가 롤러(55)를 우측으로 밀어서 압판(61)위에 올려 놓은 상태로 래치(57)와 결합하여 완료된다.
이상과 같이 압판(61)의 상하이동에 위해 개폐되는 리미트스위치(45)를 전자코일(26)에 직렬로 배설해 두면, 제어핸들(50)의 오토시에는 제9도에 나타내는 바와 같이 리미트스위치(45)가 닫히므로 전자코일(26)의 여자에 의해서 전자부(200)가 동작하고, 제어핸들(50)의 오프시에는 제8도에 나타내는 바와 같이 리미트스위치(45)가 열리므로 전자코일(26)이 여자되어도 전자부(200)가 동작하지 않는다. 따라서, 제어핸들(50)의 오프시에 전자부(200)가 불필요하게 동작되는 것을 방지할 수 있고, 전자부(200)의 수명이 연장된다.
그리고, 제8도, 제9도에서는 리미트스위치(45)를 알기 쉽게하기 위해 가로 설치로 표시했으나, 실제로는 제2도, 제7도에 나타낸 바와 같이 세로 설치로 되어 있다.
이상과 같이, 본원 발명에 의하면 하나의 구성체로서 콤팩트하게 구성할 수 있는 동시에, 원격조작식의 전자부에 의해 고빈도 장수명의 개폐성능을 얻을 수 있고, 또한 제어기구부에 의해 전자부를 분리하여 과전류트립부에 의해 고속차단성능이 얻어지며, 또한 제어핸들의 오프시에 있어서의 전자부의 불필요한 동작이 방지된다는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 접점부, 전자코일과 고정철심과 가동철심으로 이루어지는 전자부(電磁部), 상기 가동철심의 동작을 상기 접점부에 전달하는 제어레버와 외부조작 가능한 제어핸들을 가지며 또한 상기 제어핸들의 오프시에는 상기 제어레버를 상기 접점부 오프상태로 유지하고, 상기 제어핸들의 오토시에는 상기 제어레버를 놀게하여 상기 가동철심의 동작이 상기 접점부에 전달되도록 한 제어기구부, 및 과전류의 검출시에 상기 제어기구부를 트립하는 과전류트립부를 구비하고, 상기 전자코일에 직렬로 상기 제어핸들의 오프시에 열리고 오토시에 닫히는 개폐스위치를 설치한 것을 특징으로 하는 원격조작식 회로차단기.
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