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JP2017168330A - 可搬型の漏電動作試験器 - Google Patents

可搬型の漏電動作試験器 Download PDF

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JP2017168330A JP2016053171A JP2016053171A JP2017168330A JP 2017168330 A JP2017168330 A JP 2017168330A JP 2016053171 A JP2016053171 A JP 2016053171A JP 2016053171 A JP2016053171 A JP 2016053171A JP 2017168330 A JP2017168330 A JP 2017168330A
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Seiji Mito
誠治 水戸
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Abstract

【課題】可搬型の漏電動作試験器において、作業者にとって測定時の負担を軽減できるとともに、測定データを周囲環境や測定対象となる漏電遮断器等の機器データとともに記録することによって、測定記録データを統計的に扱うことができる測定器を提供すること。【解決手段】測定対象機器10における動作電流情報入力手段111と、測定対象機器10に固有の機器情報を入力する機器情報入力手段112と、前記動作電流情報入力手段によって入力された動作電流情報に基づいて決定された出力電流値を出力する電流出力手段13と、入力された機器情報と、出力された電流によって測定対象機器10が漏電動作したか否かの情報とを記憶する記憶手段121とを少なくとも備えて構成した。【選択図】図1

Description

本発明は、可搬型の漏電動作試験器に関する。特に、可搬型の漏電動作試験器の本体に、測定対象機器毎に定められた測定電流条件が入力される測定電流条件入力部と、該測定電流条件入力部によって入力された測定電流条件に基いて,対象となる測定対象機器に適した測定電流条件を演算で求めて電流出力する測定電流出力部とが設けられた測定器に関するものである。
測定対象機器における漏電動作電流を測定する装置は種々開示されている。例えば、感電事故の防止や電路の漏電発生による火災を防止するために設置される漏電遮断器や漏電継電器の動作確認を行うための装置として以下のような装置が開示されている。
特許文献1においては、測定時の正確性と簡単さを両立させるためになされた漏電遮断器テスタ20が開示されている。
具体的には、測定対象機器となる漏電遮断器10の動作テスト実施時に、漏電遮断器テスタ20に設けられた測定を開始するためのボタンを押さなくとも、漏電遮断器10の測定点にテスタの測定端子1,2を接触させてから一定の時間が経過すれば自動的に測定が開始されるものである。
特に、一定時の時間が経過してから動作テストを自動測定させるために、作業者の手の震えなどによる漏電遮断器10の測定点と漏電遮断器テスタ20の測定端子1,2との接触不良に起因するチャタリングによる誤測定を防止することができ正確性に優れたものである。
測定端子1,2から手を離すことなく動作テストを実施することができるから、作業者にとっては動作テストの負担が軽減され、なおかつ、漏電遮断器10の測定点と測定端子1,2との接触不良に起因するチャタリングに起因する誤測定が防止されるから測定の正確性と簡単さを両立させることができる。
特許文献2においては、測定時の操作性と作業能率を向上させるためになされた測定条件に見合った可変抵抗器の自動組み合わせを行う動作試験装置が開示されている。
具体的には、測定対象機器となる漏電遮断器10の動作テスト実施時に、必要な電流の大きさを調整するための可変抵抗器を所定の抵抗値に調整する作業を行わなくとも、複数の固定抵抗と複数のリレースイッチを組み合わせた抵抗選択回路7と、キー入力された指令に基づきリレースイッチ(RY0,RY1,RY2,RY‘2)を開閉させて抵抗選択回路7の抵抗を所定の値に設定する手段を備えることによって、必要な電流の大きさを自動調整するものである。
動作テストに必要な電流の大きさをキー操作によって任意に選択可能とすることによって、煩雑な抵抗値調整作業が不要になったため、装置の操作性と作業能率の両方を向上させることができる。
特許文献3においては、測定時の容易性と測定の短時間化を両立させるためになされた漏電遮断器用テスタが開示されている。
具体的には、測定対象機器となる漏電遮断器4の感度電流測定作業の実施時に、クロックパルス生成部によってカウンタ回路にクロックパルスを入力させる。そして、クロックパルスが入力されたカウンタ回路の出力信号によってスイッチング素子を駆動させることにより、電路電圧の周波数の1サイクル毎に抵抗群Rの抵抗値が可変されて電路に流す疑似漏電電流の大きさを変化させていくものである。
これによって、漏電遮断器の感度電流測定作業時において、電路に流す疑似漏電電流の大きさを手動にて調整する必要がなくなるから、測定の容易性を測定の短時間化の両方を向上させることができる。
なお、漏電遮断器4がトリップしたときには、漏電遮断器テスタ4には電源が印加されなくなるが、前記スイッチング素子の接点はそのときの状態で保持されており、漏電遮断器テスタ4のプローブを漏電遮断器4の電源側回路に接続することにより電源を回復させて、漏電遮断器テスタの表示値を読み取る。
特開2003−197083号公報 特開2001−84887号公報 実開平6−64349号公報
このように、測定対象機器における漏電動作電流を測定する装置は種々開示されており、測定時の正確性,容易性,作業能率の向上等優れた効果を奏している。
一方、測定対象機器の漏電動作電流を測定するにあたり、測定作業者の測定負担を軽減し測定作業能率を向上させることに加え、電力の安定供給という観点を鑑みると、電力の需要側における機器の正常動作が該電力の安定供給を持続させる要因のひとつとなり得る。即ち、需要側における機器が正常に機能することによって、電力の供給と利用の循環が成り立つため、需要者側の機器が正常動作するか否かを測定する際に、測定時のデータを記録しておいて、次回の測定時に参照したり、測定結果を比較することによって、機器の故障や正常動作しない可能性の傾向を把握する必要がある。
また、個々の需要者が共用設備の利用者である場合、設備の故障は複数の需要者に影響を及ぼす。さらに、個々の需要者の設備を修理する場合、周辺地区の電力を停止させる必要が生ずることがあり、設備の故障は周辺地区の需要者に影響を及ぼす場合も想定される。
このようなことから、測定対象機器の漏電動作電流測定時において、個々の機器の測定データを記録するだけではなく、測定時の周囲環境データや測定対象となる漏電遮断器等の機器データを広く収集し、漏電動作データとともに記録することによって、同場所での経年的な比較やメーカー毎の漏電動作データの比較、更には、地区毎のデータを比較することが行え、測定データを事後的に統計的に扱うことによって、電力の安定供給につなげることができる可搬型の漏電動作試験器を提供することが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑み、可搬型の漏電動作試験器において、作業者にとって測定時の負担を軽減できるとともに、測定データを周囲環境や測定対象となる漏電遮断器等の機器データとともに記録することによって、測定記録データを統計的に扱うことができる測定器を提供することを目的とする。
本発明に係る可搬型の漏電動作試験器は、上記課題を解決すべく構成されたもので、測定対象機器における動作電流情報入力手段と、測定対象機器に固有の機器情報を入力する機器情報入力手段と、前記動作電流情報入力手段によって入力された動作電流情報に基づいて決定された出力電流値を出力する電流出力手段と、入力された機器情報と、出力された電流によって測定対象機器が漏電動作したか否かの情報とを記憶する記憶手段とを少なくとも備えて構成されることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、入力された動作電流情報に基づいて、出力する電流値を決定することができることに加え、出力された電流値によって測定対象機器が漏電動作したか否かの情報および入力された機器情報を記憶させることができるから、過去に測定したデータと今回測定したデータとの比較、機器情報に応じた動作情報を比較することができ、測定記録データを統計的に扱うことができる。
また、本発明に係る可搬型の漏電動作試験器は、更に、測定時における周囲環境情報を入力する周囲環境情報入力手段と、入力された周囲環境情報を記憶する記憶手段とを備えて構成されることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、測定対象機器の漏電動作を測定する時の周囲環境情報も合わせて記憶させることができ、過去に測定したデータと今回測定したデータとの比較を行う時に、機器情報に加えて周囲環境情報も考慮して測定記録データを統計的に扱うことができる。
周囲環境情報としては、測定時の外気温、湿度、天候情報を年月日時分情報と合わせて入力し記憶させるとよい。
また、本発明に係る可搬型の漏電動作試験器は、更に、測定時における場所情報入力手段と、入力された場所情報を記憶する記憶手段とを備えて構成されることを特徴とするものである。
かかる構成によれば、測定対象機器の漏電動作を測定する時の周囲環境情報と合わせて、測定場所の情報も記憶させることができ、測定場所のデータを統計的に扱うことにより、測定地域における漏電動作の測定結果を比較することができる。
以上の如く、本発明は、可搬型の漏電動作試験器において、作業者にとって測定時の負担を軽減できるとともに、測定データを周囲環境や測定対象となる漏電遮断器等の機器データとともに記録することによって、測定記録データを統計的に扱うことができる測定器を提供することができる。
第一の実施の形態に係わる可搬型の漏電動作試験器のブロック構成図 第一の実施の形態における動作フローの説明図 統計処理の例 統計処理の例 第二の実施の形態に係わる可搬型の漏電動作試験器のブロック構成図 統計処理の例 他の例に係わる可搬型の漏電動作試験器のブロック構成図 他の例における動作フローの説明図 従来の形態に示されるテスタの説明図 従来の形態に示されるテスタの説明図 従来の形態に示されるテスタの説明図
以下,本発明の実施の形態について,図面を用いて説明する。
(第一の実施形態)
まず、本実施形態に係る可搬型の漏電動作試験器の基本構成について、図1のブロック図を用いて説明する。
図1は、可搬型の漏電動作試験器を漏電遮断器に適用した例を示している。1は本件発明の可搬型の漏電動作試験器の本体、10は測定対象機器となる漏電遮断器、21,22は可搬型の漏電動作試験器1を漏電遮断器10に電気的に接続するテストリードである。
本体1は、外形が略直方体形状をしており、筐体は、樹脂製のケースとカバーとからなる。筐体の内部には電源回路や、前記テストリード21,22から電流を出力するための出力回路等、主要機器が収納されている。本体の大きさは、縦×横およそ20cm四方、高さが10cm程度であり、また重さが約2kgほどに構成されており、片手で持って持ち運びが可能となっている。
可搬型の漏電動作試験器の本体1の内部には、本体1の電源となる電源部14を備えている。電源部14は、一次電池または二次電池の電源とスイッチを介して接続されており、電圧調整部等を備えて構成されている。
また、本体1には、測定に係わる情報を入力するための情報入力手段11が備えられており、測定対象機器となる漏電遮断器10の動作電流情報を入力する動作電流情報入力手段111と、周囲環境情報を入力する周囲環境情報入力手段113と、測定対象機器となる漏電遮断器10等の機器情報を入力する機器情報入力手段112とを備えている。
出力電流値決定手段12においては、動作電流情報入力手段11によって入力された動作電流情報に基づいて、出力する電流値を演算し決定する。そして、決定された出力電流値を出力する電流出力手段13とを備えている。
また、電流出力手段によって出力される電流を検出するための電流検出部18と、測定対象機器に印加される電圧を検出するための電圧検出部16とがさらに備えられている。例えば、測定対象機器が介在する電路の電圧が単相3線式であれば、100Vまたは200Vを検出する。
ここで、情報入力手段11は、タッチパネル式の液晶表示部で構成されている。液晶表示部に表示された入力画面を指やペンを用いて触れることによって各種の情報を入力する。入力は、よく入力する値を予め選択式で表示しておき該当する値を選択してもよいし、数字キーを表示して個別の数字を選択することによって値を入力してもよい。入力する情報は、漏電遮断器の動作電流情報、周囲環境情報、機器情報である。
周囲環境情報としては、外気温や湿度、天候情報等を入力する。また、機器情報としては、機器のメーカー名、定格感度電流や定格電流、機器の型式情報、製造ロット情報等を入力する。このほか、測定時のメモとして備考情報を入力してもよい。
出力電流値決定手段12は、マイコンで構成している。動作電流情報入力手段11によって入力された入力情報は、出力電流値決定手段12に入力される。該出力電流値決定手段12は、入力された動作電流情報に基づいて、出力する電流値を演算によって決定する。例えば、測定対象機器として漏電遮断器10の感度電流を測定する場合、該漏電遮断器10の定格感度電流が30mAのときには、該30mAの60%を演算して24mAを出力電流値として決定する。10mAのときには、該10mAの60%を演算して6mAを出力電流値として決定する。
測定対象機器の定格電流に応じて、出力する電流を決めるため、出力電流値決定手段12には、記憶部が設けられているとともに演算するための演算式データが記憶されている。
例えば、測定対象機器が、漏電遮断器の場合には、動作電流情報入力手段11によって入力された電流値情報に対して、演算で救出するデータの初期値(例えば、50%、60%、80%・・・等のねらい値)、および該初期値に対して出力電流を段階的に変化させていくための変移式(初期値と段階的変移のステップの積算、例えば初期値×5%、初期値×1%、・・・)が記憶されている。
電流出力手段13は、定電流回路で構成している。定電流回路は、出力電流値決定手段12によって決定された電流値、例えば24mAの電流を出力する。定電流回路は、前記マイコンに接続された制御部と、該制御部によって制御されるFET(電界効果トランジスタ)によって構成されている。
制御を行う場合には、電圧検出部16によって予め測定対象機器に印加される電圧が測定されるとともに、その情報が出力電流値決定手段12に入力されて、出力電流値決定手段12から制御部に向けて、電圧情報に合わせた制御信号が出力される。これによって、電圧情報に合わせて内部の抵抗を切り替えることが可能となり、FETに印加される電圧を制限しつつ、電圧変動に高速に追従させることによって定電流を維持させる。
特に電流が小さい領域、例えば数ミリアンペア程度の低い領域において、電流の出力制御を行う場合には、電圧の変動に伴う出力電流の変動が起きやすいため、予め測定対象機器に印加される電圧を測定することによって得られた電圧情報に合わせて内部抵抗を切り替えることによって、精度よく出力電流の大きさを制御することができる。
(動作について)
次に、可搬型の漏電動作試験器1の動作について、図2を用いて説明する。測定対象機器として、漏電遮断器を対象として、該漏電遮断器における定格感度電流を測定する場合を想定する。
まず、測定する漏電遮断器の定格感度電流値を漏電遮断器の銘板などから読み取り、動作電流情報入力手段111に入力する。(ステップ S001a)
次に、周囲環境情報を周囲環境情報入力手段113に入力する。(ステップ S001b)
入力は、テキスト形式で、温度=25℃、湿度=60%、天候=晴天などと入力する。なお、可搬型の動作電流測定器に、データ出力可能な温度測定部、湿度測定部、気圧測定部等を設けておき、これら測定部からの測定データを取得することによって周囲環境情報の入力を効率化してもよい。また、これら測定データを記憶手段121に記憶させてもよい。
次に、機器情報を機器情報入力手段112に入力する。(ステップ S001c)
入力は、テキスト形式で、機器メーカー名=○○会社、定格感度電流=30mA、定格電流=60A、型式情報=GBU−63EC、製造ロット情報=201603などと入力する。更に、測定時メモとして、分電盤の主幹に使用されている、などと入力する。
入力がなされた場合、出力電流値決定手段12は、定められた初期値に基づいて出力電流値を演算し決定する。(ステップ S002)
そして、決定された電流値を出力する。(ステップ S003)
出力された電流値によって、測定する漏電遮断器が動作したか否か、電圧検出部16によって検出し、漏電動作したこと、または漏電動作しなかったこと、などが記憶手段121に記憶される。
(初期値について)
初期値として、50%、60%、80%を例として定めている。初期値50%は、対象機器が漏電遮断器である場合において、動作してはならない下限値であるため、定めている。
初期値60%は、対象機器が漏電継電器である場合において、定格感度電流が10mAと小さい場合に動作してはならない下限値であるため、定めている。
初期値80%は、対象機器の定格動作設定値の8割ほどで動作するか否かをテストするために、定めている。
このように、ある初期値に目安をつけて、即ちねらい値を定めて動作測定を行うことによって、動作電流の測定時間を効率的に削減することができる。
以上のように、記憶された測定データを用いて、次のように統計処理を行うことができる。図3に示したように年別に見た漏電動作電流の推移を確認したり、図4に示したように天候別に見た漏電動作電流の変化を確認することができる。なお、図3、図4のデータは模擬データである。
これらを総合的に判断して、機器の故障や正常動作しない可能性の傾向を把握することに役立てることが可能となる。
(第二の実施形態)
次に第二の実施形態について説明を行う。
図5に第二の実施形態における可搬型の漏電動作試験器のブロック図を示した。第一の実施形態と異なる部分は、情報入力手段として場所情報を入力するGPS情報入力手段114を更に設けて、記憶手段に場所情報を記憶させるようにした点である。
GPS情報入力手段114は、全地球測位システム(GPS)を利用して測定場所を取得する電子回路である。GPSによって、測定場所における、緯度、経度、高度情報を取得し、動作電流情報、周囲環境情報、機器に固有の情報と合わせて、記憶手段121に記憶させる。
このように測定時のデータを記憶させることによって、図6に示したように地区別で見た漏電動作電流の変化を統計的に扱い、確認することができる。なお、図6のデータは模擬データである。
これらを総合的に判断して、機器の故障や正常動作しない可能性の傾向を把握することに役立てることが可能となる。
その他の形態について説明を行う。
図7にその他の形態における可搬型の漏電動作試験器のブロック図を示した。第二の実施形態と異なる部分は、出力電流値決定手段12を構成するマイコンに、測定対象機器の動作状態を検出する動作状態検出手段である電圧検出部16によって検出された動作状態データが入力されることによって測定対象機器が動作したか否かを判別する動作状態判別手段122を更に記憶させて実行可能に備えた点である。また、動作状態判別手段122によって判別された動作情報が出力電流値決定手段12に反映されることによって出力される電流値を演算し決定する点が異なる点である。
この点について、図8を用いて動作を説明する。
測定対象機器として、漏電遮断器を対象として、該漏電遮断器における定格感度電流を測定する場合を想定する。
まず、測定する漏電遮断器の定格感度電流値を漏電遮断器の銘板などから読み取り、動作電流情報入力手段11に入力する。(ステップ S001)
入力がなされた場合、出力電流値決定手段12は、定められた初期値に基づいて出力電流値を演算し決定する。(ステップ S002)
そして、決定された電流値を出力する。(ステップ S003)
このとき、マイコン内部に設けられたカウンタを用いて、出力回数をカウントする。ステップS003においては、スタートから初めて出力を行う場合であるから、カウントをゼロから1にカウントアップさせる。そして、内部に設けられた記憶部に記憶する。
次に、動作状態判別手段17によって、出力前後において漏電遮断器10が動作したか否かを判別する。(ステップ S004)
判別は、電圧検出部16によって、漏電遮断器10に印加される電圧を検出することによって行う。ステップS003によって電流が出力された後、電圧検出部16によって検出される電圧が、100Vから0Vに変化した場合には、出力前後において漏電遮断器10が動作したと判別する。一方、出力前後において100Vのままである場合には漏電遮断器10は動作しなかった(不動作)と判別する。
出力前後において漏電遮断器10が動作した場合(フローAとする)と動作しなかった場合(フローBとする)において、動作フローを分けて説明する。例示として、動作電流情報入力手段11によって入力された電流値が30mA、出力電流値決定手段12における初期値が80%、電流出力手段13からの出力電流が24mA、初期値に対して段階的に出力電流を変化させていくための変移式が初期値×5%とする。
まず、出力前後において漏電遮断器動作した場合のフローAは次のとおりである。
初回の電流出力によって漏電遮断器10が動作した場合、出力電流値決定手段12が設けられているマイコンは出力を減少させる。(ステップ S105)
このときの減少度合いは、前述した変移式に基づき、24mA×5%=1.2mAであるから、次に出力する電流値は、24mA−1.2mA=22.8mAと設定される。また、2回目の出力となるため、カウントを1増やし、n=2とする。そして、22.8mAに減少設定した電流を出力する。(ステップ S106)なお、フロー中、iは整数であり、i++はiに1を足して増やすという意味である。
次に、出力後の漏電遮断器10の動作状態を判別する。(ステップ S107)ここで、状態が不変化、即ち再び動作した場合には、出力した電流は漏電遮断器10にとっては検出できる漏電電流値であったということであるから、ステップS105に戻って再度処理を繰り返す。このとき、カウントを1増やし、n=3とする。また、次回出力される電流値は、22.8mA−1.2mA=21.6mAと減少設定される。
一方、出力前後において、状態が変化した場合、即ち動作しなかった場合には、出力した電流は漏電遮断器10が検出できなかった漏電電流値であったということであるから、ひとつ前に出力した電流値をもって動作電流値と決定する。(ステップS108)
したがって、この場合の動作電流値は、22.8mAということになる。
続いて、出力前後において漏電遮断器動作しなかった場合のフローBは次のとおりである。
初回の電流出力によって漏電遮断器10が動作しなかった場合、出力電流値決定手段12が設けられているマイコンは出力を増加させる。(ステップ S205)
このときの増加度合いは、前述した変移式に基づき、24mA×5%=1.2mAであるから、次に出力する電流値は、24mA+1.2mA=25.2mAと設定される。また、2回目の出力となるため、カウントを1増やし、n=2とする。そして、25.2mAに増加設定した電流を出力する。(ステップ S206)
次に、出力後の漏電遮断器10の動作状態を判別する。(ステップ S207)ここで、状態が不変化、即ち再び動作しなかった場合には、出力した電流は漏電遮断器10にとっては検出できなかった漏電電流値であったということであるから、ステップS205に戻って再度処理を繰り返す。このとき、カウントを1増やし、n=3とする。また、次回出力される電流値は、25.2mA+1.2mA=26.4mAと増加設定される。
一方、出力前後において、状態が変化した場合、即ち動作した場合には、出力した電流は漏電遮断器10が検出できる漏電電流値であったということであるから、今回出力した電流値をもって動作電流値と決定する。(ステップS208)
したがって、この場合の動作電流値は、25.2mAということになる。
このように、ある初期値に目安をつけて、動作測定を行うことによって、動作電流の測定時間を効率的に削減しつつ、正確性をもって動作電流を測定することができる。さらに、測定対象機器の動作状況を加味することにより、より正確性をもって動作電流を測定することができる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記初期値の値を、動作電流情報入力手段11において選択できるよう構成し、例示した50%、60%、80%のほかに、減少させた40%への設定を許容したり、増加させた90%に設定を許容してもよい。また、初期値に対して段階的に出力電流を変化させていくための変移式において、初期値と段階的変移のステップの積算を、例示した初期値×5%、初期値×1%、のほか、ステップをより精細化させるよう初期値×0.5%としてもよいし、ステップを粗く設けて初期値×10%としてもよい。
さらに、より測定を効率化させるために、まず最初に目安をつける目的で段階的ステップの積算を、ステップを粗くした状態(初期値×10%)で測定を行い、測定対象機器の動作状態が変化したところで(例えば前記フローA、フローBにおける状態変化点)、、徐々に精細化させていく(初期値×5%、初期値×3%、初期値×1%)ように構成して、効率化と正確性の両立を図ってもよい。
1 可搬型の漏電動作試験器
10 漏電遮断器
11 情報入力手段
111 動作電流情報入力手段
112 周囲環境情報入力手段
113 機器情報入力手段
114 GPS情報入力手段
12 出力電流値決定手段
121 記憶手段
13 電流出力手段
14 電源部
16 動作状態検出手段
17 動作状態判別手段
18 電流検出部
21 テストリード
22 テストリード

Claims (3)

  1. 測定対象機器における動作電流情報入力手段と、
    測定対象機器に固有の機器情報を入力する機器情報入力手段と、
    前記動作電流情報入力手段によって入力された動作電流情報に基づいて決定された出力電流値を出力する電流出力手段と、
    入力された機器情報と、出力された電流によって測定対象機器が漏電動作したか否かの情報とを記憶する記憶手段とを少なくとも備えて構成されることを特徴とする可搬型の漏電動作試験器。
  2. 更に、測定時における周囲環境情報を入力する周囲環境情報入力手段と、
    入力された周囲環境情報を記憶する記憶手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項1記載の可搬型の漏電動作試験器。
  3. 更に、測定時における場所情報入力手段と、
    入力された場所情報を記憶する記憶手段とを備えて構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可搬型の漏電動作試験器。

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