KR960000127B1 - 고압 케이블 접속기 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 전기 장치 부싱에 접속기를 접속하기 전의 고압 케이블 접속기의 부분 절단 사시도.
제2도는 전기 장치 부싱에 접속된 고압 케이블 접속기의 단면도.
제3도는 고압 접속기의 부싱 접속부의 확대도.
제4도는 접속 부재의 일부 확대도.
제5도는 제4도의 선5-5를 따라 절취하여 도시한 접속 부재의 단면도.
제6도는 제1도에 도시한 접속부의 다른 도면으로서, 부싱 접속 부재와 부싱 개구 사이의 가능한 오정렬 상태를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 접속기 14 : 고압 케이블
18 : 전기 장치 부싱 22,50 : 하우징
26 : 외부 테이퍼형 표면 30 : 전기 도체
34 : 폐쇄 나선형 중앙 개구 38 : 나선형 부분
42 : 비-나선형 부분 46 : 전기 도체 단부
54 : 케이블 접속 요소 58 : 부싱 접속 부재
62 : 접촉 어셈블리 66 : 제1통로
82 : 관상 부분 86 : 제2통로
94 : 원통형 부분 98 : 폐쇄 보어
102,178 : 확장부 또는 플랜지 106 : 플랜지 개구
118 : 외단부 나선형 부분 118 : 외단부 나선형 부분
122 : 너트 126 : 제1외부 나선형 부분
130 : 제2외부 나선형 부분 146 : 전도성 리셉터클
150 : 나선형 부분 158 : 내부 보어
162 : 외부 나선형 부분 166 : 제1나선형 부분
170,202 : 테이퍼부 174 : 몸체부
182 : 제2나선형 부분 186 : 비-나선형 리드부분
190,192 : 육각형 개구 194 : 전도성 링
198 : 홈 206 : 리드 나선형 부분
본 발명은 나선형 개구를 갖고 있는 전기 장치 부싱에 고압 케이블을 전기적으로 접속시키기 위한 접속기에 관한 것이다.
고압 전기 사용 회로, 특히 지하(underground) 시스템에서는, 고압 케이블과 패드장착형 개폐 장치와 패드장착형 변압기와 같은 다수의 전기 장치 사이를 접속시킬 필요가 있다. 전형적으로, 접속은 케이블의 단부상에 접속기를 사용하고 전기 장치상에 부싱을 사용함으로써 행해진다. 접속기의 부싱 사이를 확실히 접속시키는 것이 필요하다.
부싱에 케이블 접속기를 접속시키기 위한 시도를 하는 동안 강성 고압 케이블을 다루기가 힘들기 때문에, 접속을 달성하기가 곤란하다.
부싱에 접속기를 고정시키기 위해 다수의 상이한 방법이 사용되었다. 본 발명은 접속기내에 수용된 나선형 접속 부재를 사용하는 이러한 접속기술에 관한 것으로, 접속 부재는 나선형 부재를 회전시킴으로써 부싱내의 나선형 개구내에 나사식으로 조여진다. 이러한 나선형 접속 부재를 포함하는 접속기의 예로는 본 명세서에 참고 문헌으로 사용된 보르그스트롬(Borgstrom)의 미합중국 특허 제4,202,591호 및 샌키(Sankey) 등의 미합중국 특허 제3,883,208호가 있다.
이 접속기 설계시에는, 접속 부재상의 나사를 스트립(strip)시키지 않고서 나선형 부싱 개구내에 고정된 나선형 접속 부재를 얻을 때 문제가 발생하였다. 소정의 접속기 설계가 긴(maior) 직경 및 짧은(minor)직경을 갖고 있는 나선형 부분 및 비-나선형 리드(lead)부분을 포함하는 접속 부재를 사용하였지만, 리드부분의 길이가 나선형 부분의 길이 보다 짧았고, 리드부분의 직경이 나선형 부분의 짧은 직경보다 상당히 작았다. 결과적으로, 리드 부분과 부싱 나선형 개구사이가 헐겁게 맞추어졌었다. 또한, 나선형 부분이 무딘(blunt) 리드를 갖고 있지 않았다. 이 요소들은 주로 나사 스트리핑(stripping) 문제가 제공되었다.
본 발명의 기본적인 특징중 한 특징은 이 스트리핑 문제의 가능성을 제거시키는 접속 부재를 포함하는 접속기를 제공한다는 것이다.
본 발명의 기본적인 특징중 다른 특징은 각각 케이블 접속기 및 부싱을 접속 및 비접속시킬 수 있는 용이성을 증가시키는 이러한 접속기를 제공한다는 것이다.
본 발명은 나선형 개구를 갖고 있는 전기 장치 부싱에 고압 케이블을 전기적으로 접속시키기 위한 접속기에 있어서, 부싱에 밀봉식으로 결합하도록 형성된 한 단부를 갖고 있는 통로를 갖고 있는 하우징, 및 하우징 내에 배치되고 제1통로내로 부분적으로 연장되는 전도성 케이블 접속 요소로 구성된 접속기를 제공한다. 케이블 접속 요소는 고압 케이블에 전기적으로 접속되도록 되어 있다. 또한, 접속기는 통로내에 장착되고 회전하도록 된 부싱 접속 부재를 포함한다. 접속 부재는 케이블 접속 요소에 전기적으로 접속된 몸체부, 및 몸체부에 접속되고 부싱내의 나선형 개구의 결합하도록 된 나선형 부분을 포함한다. 또한, 부싱 접속 부재는 나선형 부분에 접속되고 부싱내의 나선형 개구와 부싱 접속 부재 사이의 가능한 오정렬의 최대량이 거의 약 1/2로 되도록 하기에 충분한 축 길이 및 직경을 갖고 있는 리드부분을 포함한다.
한 실시예에서, 나선형 부분은 긴 직경 및 짧은 직경을 갖고 있고, 리드부분은 최소한 나선형 부분 만큼 긴축 길이와, 부싱내의 나선형 개구와 리드부분 사이가 작은 허용공차로 슬립 맞춤(slip fit)되도록 나선형 부분의 짧은 직경보다 약간 작은 직경을 갖고 있다.
한 실시예에서, 나선형 부분은 무딘 리드나사를 갖고 있고, 나선형 부분의 축 길이는 접속기 하우징이 부싱에 접촉하기 전에 나선형 부분이 부싱 개구와 결합하기에 충분한 길이로 되어 있다.
이하 첨부 두면을 참조하여 본 발명의 특징에 대하여 상세히 설명하겠다.
도면에는 전기 장치 부싱(18)에 고압 케이블(14)를 전기적으로 접속시키기 위한 접속기(10)이 도시되어 있다. 특히, 제1도에 도시한 바와 같이, 접속기(10)은 1975년 5월 13일자로 허용되고 본 명세서에 참고문헌으로 사용된 샌키등의 미합중국 특허 제3,883,208호에 기술된 것과 상당히 유사한 가시 파손 전면 방호형 T-접속기 (visible break deadfront type T-connector)이다.
전기 장치 부싱(18)은 테이퍼(taper)형 원뿔 외부 표면(26)을 갖고 있는 분리 몸체 또는 하우징(22)를 포함한다.
부싱 하우징(22)내의 중심에는 한단부내에 폐쇄(blind) 나선형 중앙 개구(34)를 갖고 있는 전기 도체(30)이 배치되어 있다. 다른 구조가 그밖의 다른 실시예에 사용될 수 있지만, 부싱 중앙 개구(34)는 한 단부 근처의 나선형 부분(38)과 한 단부로부터 떨어진 비-나선형 부분(42)를 포함한다. 전기 도체(30)의 다른 단부(46)은 나사식으로 되어 전기 장치(도시하지 않음) 내측의 배선에 접속되도록 되어 있다.
제2도에 더욱 상세히 도시한 바와 같이, 접속기(10)은 하우징(50), 전도성 케이블 접속 요소(54), 케이블 접속 부재(54)에 접속된 부싱 접속 부재(58), 및 접촉 어셈블리(62)로 구성된다. 일반적으로, 하우징(50)은 고무와 같은 탄성 절연 물질로 T-형으로 형성되고, 양단부에서 개방되고 부싱(18)의 외부 테이퍼형 표면(26)과 밀봉식으로 결합하도록 된 한 단부의 테이퍼형 부분(78) 및 다른 단부의 관상 부분(82)를 제1통로(66)를 포함한다. 개방 단부형 관상 부분(82)는 부싱 나선형 개구(34)내로 부싱 접속 부재(58)을 회전시키도록 공구 억세스를 제공한다. 또한, 관상 부분(82)는 후술한 바와 같이 접촉 어셈블리(62)를 수용한다. 또한, 제2케이블 통로(86)이 하우징(50)내에 제공되어 제1통로(66)과 교차한다. 전도성 탄성 중합체 라이닝(lining, 90)는 케이블 접속 요소(54)와 부싱 접속 부재(58) 사이의 전기 접속부 주위의 전압구배 (gradient)를 등화시키기 위해 제2통로(86)의 표면상에 제공된다.
고압 케이블(14)는 케이블 접속 요소(54)에 접속된다. 접속 요소(54)는 폐쇄 보어(bore, 98)을 갖고 있는 원통형 부분(94), 및 확장부 또는 플랜지(flange, 102)를 포함한다. 케이블(14)의 노출 단부는 케이블 접속 요소(54)내에 폐쇄 보어(98)내에 삽입되고, 케이블(14)의 노출 단부에 접속 요소(54)를 클림핑(crimp)시킴으로써 고착된다.
접속 요소(54)는 제2통로(86)내에 배치되고 접속 요소 플래지(102)는 제1통로(66)내로 부분적으로 연장된다. 또한, 플랜지(102)는 제1통로(66)과 정렬된 개구 (106)을 갖고 있다.
플랜지 개구(106)내에는, 부싱 접속 부재(58)이 수용된다. 다른 구조가 다른 실시예에 사용될 수 있지만, 부싱 접속 부재(58)은 접촉 어셈블리(62)에 의해 부분적으로 제 위치에 유지된다. 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 접촉 어셈블리(62)는 내단부에 나선형 부분(114)를 갖고 있고 외단부에 나선형 부분(118)을 갖고 있는 전도성 슬리브(110)을 포함한다. 제1외부 나선형 부분(126) 및 제2외부 나선형 부분(130)을 갖고 있는 관상 너트(122)는 전도성 슬리브(110)의 내단부 나선형 부분(114)내에 수용된다. 프랜지(134)는 제1외부 나선형 부분(126)의 단부에 제공된다. 육각형 개구 (138)은 너트(122)내에 제공되고 내부 나선형 부분(142)는 너트(122)의 중심에 제공된다.
제3도에 도시한 바와 같이, 내단부에 나선형 부분(150)을 갖고 있는 전도성 리셉터클(receptacle, 146)은 너트(122)의 제2외부 나선형 부분(130)상에 장착되어 있다. 제2도에 도시한 바와 같이, 내부 보어(158) 및 외부 나선형 부분(162)를 갖고 있는 아크(arc) 소멸 슬리브(154)는 전도성 슬리브 외단부 나선형 부분(118)내에 나사식으로 수용된다. 접촉 어셈블리(62)의 개방 단부는 부싱 접속 부재(58)로의 공구 억세스가 바람직하지 않을 때 캡(cap, 도시하지 않음)에 의해 덮혀질 수 있다.
부싱 접속 부재(58)은 상당히 높은 인장 강도를 갖고 있는 크롬 구리 합금과 같은 고상 원통형 전도성 물질로 형성된다. 다른 구성이 다른 실시예에 사용될 수 있지만, 접속 부재(58)은 제3도에서 좌측으로부터 우측으로 본 바와 같이, 제1나선형 부분 (166), 테이퍼부(170), 중앙 또는 몸체부(174), 플랜지(178), 제2나선형 부분(182), 및 리드 부분(186)을 포함한다. 동일한 크기의 육각형 개구(190 및 192)는 부싱 접속 부재(58)의 각각의 단부에 제공된다.
몸체부(174)는 케이블 접속 요소 개구(106)내에 배치되고, 접속 부재 몸체부 (174)의 직경은 케이블 접속 요소 플랜지(102)내의 개구(106)의 직경보다 약간 작다. 케이블 접속 요소(54)내의 홈(198)내에 제공된 전도성 링(194)에 의해 부재(58)과 케이블 접속 장치(54) 사이에는 전기 통신이 제공된다. 전도성 링(194)는 접속 부재 (58)의 몸체부(174)가 외부 직경보다 약간 작은 내부 직경을 갖고 있다.
접속 부재(58)의 제1나선형 부분(166)은 너트(122)의 내부 나선형 부분 (142)내에 수용되도록 되어 있다. 또한, 너트(122)내의 육각형 개구(138)은 접속 부재(58)내의 육각형 개구(190)보다 크다. 또한, 너트(122)는 접속 부재(58)의 테이퍼부(170)에 대응하는 너트 제1나선형 부분(166)의 단부에 제공된 테이퍼부(202)를 포함한다.
부싱 접속 부재(58)은 접속 부재(58)상에 너트(122)를 장착시킴으로써 케이블 접속 요소(54)에 어셈블리된다. 접속 부재 플랜지(178) 및 너트(122)는 접속 부재 (58)이 케이블 접속 요소 개구(106)내에서 자유롭게 회전하게 하기 위해 플랜지 (178)의 폭보다 약간 큰 고정 공간을 제공하도록 케이블 접속 요소 플랜지(102)로부터 약간 떨어져 있다.
몸체부(174)에 접속된 제2나선형 부분(182)는 부싱(18)내의 나선형 개구 (34)와 결합하도록 되어 있다. 이 제2나선형 부분(182)는 나사 마루(crest)의 외부 크기에 대응하는 긴 직경(d2), 및 나사들 사이의 골(valley)의 내부 크기에 대응하는 짧은 직경(d1)을 갖고 있다.
제6도에 도시한 바와 같이, 비-나선형 리드부분(186)은 제2나사부분(182)에 접속되고, 부싱 개구(34)의 종축과 부싱 접속 부재(58)의 종축 사이의 가능한 오정렬의 최대량이 거의 약 1/2로 되게 하기에 충분한 축 길이 및 직경을 갖고 있다. 긴 리드부분(186)은 리드부분(186)과 부싱 개구(34)사이에 큰 틈이 존재할 때 사용될 수 있고, 짧은 리드부분(186)은 리드부분(186)과 부싱 개구(34) 사이에 작은 틈이 존재할때 사용할 수 있다. 이 특정한 실시예에서, 리드부분(186)은 최소한 제2나선형 부분(182)만큼 긴 축 길이를 갖고 있다. 또한, 비-나선형 리드부분(186)은 부싱(18)내의 나사 개구(34)와 리드부분(186) 사이가 작은 허용공차[0.001인치(약 0.00254㎝)와 0.15인치(약 0.381㎝)사이]로 슬립 맞춤되도록 제2나선형 부분(182)의 짧은 직경(d2)보다 약간 작은 직경(d3)를 갖고 있다.
또한, 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이, 제2나선형 부분(182)는 무딘 리드 나사(206)을 갖고 있다. 리드 나사(206)은 나사(206)의 마루가 부싱 개구(34)내의 정합 나사와 즉시 결합하도록 마루의 상부 주위에서 절단되었다. 그러므로 나사의 마루와 리드부분(186)의 외부 표면 사이로 점차적으로 하향 연장되는 전형적인 미세 리드 나사가 제거되었다. 이 점차적으로 감소하는 리드 나사를 제거하면 리드 나사의 스트립핑 가능성이 크게 감소된다. 제5도에 도시한 바와 같이, 리드 나사(206)의 선행 연부는 일반적으로 리드부분(186)의 외부 표면에 접하게 된다.
제1도에 도시한 바와 같이, 제2나선형부분(182)의 최적한 축 길이(a)는 7/8인치(약 2.222㎝)와 1-3/8인치(약 3.492㎝) 사이라고 제2나선형 부분(182) 및 비-나선형 리드부분(186)의 최적한 축 길이(b)는 2-3/8인치(약 6.033㎝)와 3-1/4인치(약 8.255㎝) 사이라는 것이 알려져 있다. 발명자가 사용한 제2나선형 부분 길이는 1인치(약 2.54㎝)이고 결합된 제2나선형 부분(182) 및 리드부분(186)에는 2.8인치(약 6.86㎝) 길이가 사용된다.
제2나선형 부분(182)의 길이는 제2도에 도시한 바와 같이, 부싱 하우징(22)와 접속기 하우징(50) 사이를 접촉시키지 않고서 부싱 나사 개구(34)와 제2나선형 부분을 결합할 수 있도록 결정되었다. 이것은 접속기 하우징과 부싱 하우징(22) 사이의 탄성 접촉에 대한 저항성을 갖고 있는 부싱 접속 부재(58)을 사람이 회전시키지 않고서 부싱 나선형 개구(34)내에 접속 부재(58)을 초기 결합할 수 있게 한다.
부싱 개구(34)내에 슬립 맞춤시키기 위한 크기로 되어 있는 긴 리드부분(186)은 접속 부재(58) 및 부싱(18)의 나사를 정렬하는 포지티브(positive) 장치를 제공한다. 접속기 나사의 증가된 길이는 부싱 하우징(22)와 접속기 하우징(50) 사이의 인터페이스(interface) 간섭 전에 나사를 결합할 수 있게 한다. 접속 부재 나사의 무딘 리드 나사(206)은 나사를 더욱 쉽게 결합시킬 수 있게 하고 매우 상이하게 교차-나사를 만든다. 또한, 무딘 개시부 대부분의 나사 개시부의 전형적인 얇은 나사 형태를 제거시킨다. 얇은 나사 형태는 용이하게 구부러지거나 회전될 수 있다.
상술한 부싱 접속 부재(58)을 포함하는 개량된 접속기(10)은 한 사람에 의해 더욱 용이하게 부싱(18)에 접속기(10)을 접속할 수 있게 하는데, 전형적으로 이전의 설계시에 부싱 및 접속기를 접속시키는데는 2사람이 필요하였다.
본 발명의 여러 가지 다른 특징은 다음에 첨부된 청구 범위내에 기술되어 있다.
Claims (14)
- 나선형 개구를 갖고 있는 전기 장치 부싱에 고압 케이블을 전기적으로 접속시키기 위한 접속기에 있어서, 부싱과 밀봉식으로 결합하도록 형성된 한 단부를 갖고 있는 통로를 갖고 있는 하우징, 상기 하우징내에 배치되고 상기 통로내로 부분적으로 연장되며 고압 케이블에 전기적으로 접속되도록 된 전도성 케이블 접속 소자, 상기 통로에 장착되어 회전되도록 되어 있으며 상기 케이블 접속 소자에 전기적으로 접속된 몸체부를 포함하는 부싱 접속 부재, 상기 몸체부에 접속되고 부싱내의 나선형 개구와 결합되도록 되어 있으며 긴 직경과 짧은 직경을 갖고 있는 나선형 부분 및 상기 나선형 부분에 접속되고, 최소한 상기 나선형 부분 만큼 긴축 길이를 갖고 있으며, 부싱내의 나선형 개구와 리드 부분 사이가 작은 허용공차로 슬립 맞춤되도록 상기 나선형 부분의 상기 짧은 직경보다 약간 작은 직경을 갖고 있는 리드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제1항에 있어서, 상기 나선형 부분이 무딘 리드 나사를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제2항에 있어서, 상기 나선형 부분의 축 길이가 약 2.222㎝(7/8인치)와 약 3.492㎝(1-3/8인치) 사이이고, 상기 나선형 부분 및 상기 리드 부분의 축 길이가 약 6.033㎝(2-3/8인치)와 약 8.255㎝(3-1/4인치) 사이인 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제1항에 있어서, 상기 리드 부분 직경과 상기 짧은 나선형 부분 직경 사이의 차이가 약 0.0025㎝(0.001인치)와 약 0.038㎝(0.015인치) 사이인 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제1항에 있어서, 상기 나선형 부분의 축 길이가, 상기 하우징이 부싱에 접촉되기 전에 상기 나선형 부분이 부싱의 상기 나선형 개구와 결합하기에 충분한 길이로 된 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제1항에 있어서, 상기 리드 부분이 비-나선형으로 된 것을 특징으로 하는 접속기.
- 나선형 개구를 갖고 있는 전기 장치 부싱에 고압 케이블을 전기적으로 접속시키기 위한 접속기에 있어서, 절연 물질로 형성되고, 부싱과 밀봉식으로 결합하도록 형성된 한 단부를 갖고 있는 제1통로와 이 제1통로를 교차하는 제2통로를 갖고 있는 하우징, 상기 제2통로내에 배치되고 상기 제1통로내로 부분적으로 연장되며, 고압 케이블에 전기적으로 접속되도록 되어 있고 상기 제1통로와 축방향으로 정렬된 개구를 갖고 있는 전도성 케이블 접속소자, 상기 제1통로내에 배치되고 회전되도록 되어 있으며 상기 케이블 접속소자 개구와 전기적 통신시에 상기 케이블 접속 소자 개구내에 배치된 몸체부를 포함하는 부싱 접속 부재, 상기 몸체부에 접속되고 부싱내의 나선형 개구와 결합하도록 되어 있으며 긴 직경과 짧은 직경을 갖고 있는 나선형 부분 및 상기 나선형 부분에 접속되고, 최소한 상기 나선형 부분만큼 긴 축 길이를 갖고 있고, 부싱내의 나선형 개구와 상기 리드 부분 사이가 작은 허용공차로 슬립 맞춤되도록 상기 나선형 부분의 짧은 직경보다 약간 작은 외경을 갖고 있는 비-나선형 리드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제7항에 있어서, 상기 나선형 부분이 무딘 리드 나사를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제8항에 있어서, 상기 나선형 부분의 축 길이가 약 2.222㎝(7/8인치)와 약 3.492㎝(1-3/8인치)사이이고, 상기 나선형 부분 및 상기 비-나선형 리드 부분의 축 길이가 약 6.033㎝(2-3/8인치)와 약 8.255㎝(3-1/4인치) 사이인 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제7항에 있어서, 상기 리드 부분 직경과 상기 짧은 나선형 부분 직경 사이의 차이가 약 0.0025㎝(0.001인치)와 약 0.038㎝(0.015인치) 사이인 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제7항에 있어서, 상기 나선형 부분의 축 길이가, 상기 하우징이 부싱에 접촉되기 전에 상기 나선형 부분이 부싱의 상기 나선형 개구와 결합되기에 충분한 길이로 된 것을 특징으로 하는 접속기.
- 나선형 개구를 갖고 있는 전기 장치 부싱에 고압 케이블을 전기적으로 접속시키기 위한 접속기에 있어서, 부싱과 밀봉식으로 결합하도록 형성된 한 단부를 갖고 있는 통로를 갖고 있는 하우징, 상기 하우징에 배치되고 상기 통로내로 부분적으로 연장되며, 고압 케이블에 전기적으로 접속되도록 된 전도성 케이블 접속 소자, 상기 통로내에 장착되고 회전되도록 되어 있으며 상기 케이블 접속 소자에 전기적으로 접속된 몸체부를 포함하는 부싱 접속 부재, 상기 몸체부에 접속되고 부싱내의 나선형 개구와 결합하도록 된 나선형 부분 및 상기 나선형 부분에 접속되고, 부싱내의 나선형 개구와 상기 부싱 접속 부재 사이의 가능한 오정렬의 최대량이 약 1/2 정도로 되게 하기에 충분한 축 길이 및 직경을 갖고 있는 리드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제12항에 있어서, 상기 나선형 부분이 긴 직경 및 짧은 직경을 갖고 있고, 상기 리드 부분이 최소한 상기 나선형 부분만큼 긴 축 길이를 갖고 있으며 부싱내의 나선형 개구와 상기 리드 부분 사이가 작은 허용공차로 슬립 맞춤되도록 상기 나선형 부분의 짧은 직경보다 약간 작은 직경을 갖고 것을 특징으로 하는 접속기.
- 제12항에 있어서, 상기 나선형 부분이 무딘 리드를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 접속기.
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