JP6437304B2 - 開閉端子台及びそれを使用した絶縁抵抗の測定方法若しくはそれを使用したリレー駆動回路の開閉方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力機器の配電盤等に配置される端子台に併設され、絶縁抵抗測定時に接地線のオンオフを容易に行うことのできる開閉端子台及びそれを使用した絶縁抵抗の測定方法若しくはそれを使用したリレー駆動回路の開閉方法に関する。

従来の電力機器の点検業務において、絶縁抵抗測定する場合、接地線等の着脱が必要になる。その場合に接地線等が端子台経由であれば着脱は容易であるが、時には外した接地線等が誤接続したり未接続のヒューマンエラーが発生したりする等の問題が生じている。特に接地線を未接続状態で実系統へ接続した場合、高電位が発生し機器損傷又は感電災害が発生する危険性がある。

これらの災害及び設備損壊が起こるケースは、計器用変圧器（ＰＤ）の点検時である。絶縁抵抗測定のために着脱線が多いのと着脱箇所が端子台でなく配線途中の箇所だからである。このように、計器用変圧器（ＰＤ）等の絶縁抵抗測定時には、本体の箱内の１箇所の場所で、複数本の接地線を切り離す必要があり、絶縁抵抗測定後には、この複数本の内１線が絶縁板等の裏に隠れることにより、復旧を忘れる可能性があることから、（１）着脱前に各線へ表示して着脱している、（２）着脱箇所を端子台へ配線し表示している、などの対策を実施しているが、（１）については、着脱箇所が適正か判断しにくいこと、（２）については、ヒューマンエラーが大部分防げる可能性があるが、着脱そのものがヒューマンエラーの要因であることから、問題自体の完全な解決にはならない。

特許文献１（特開２０１１−２５７２４９号公報）には、試験端子とメガーによる絶縁抵抗の計測の対象となるケーブルが複数ある場合に、確認等にかなりの労力と時間を要するといった問題があったこと、複数のケーブルが混在している端子台で接地線を取り外す場合には、誤認により充電中の接地線を取り外すおそれがあるといった問題もあったことが課題として提示され、これを解決するための試験端子が開示されている。この試験端子は、試験端子本体に接地線を接続すると共に、試験端子用プラグ側に接地線の接続切換を行う機構を備えるようにすることで、複数のケーブルが混在している端子台で接地線を取り外すような場合でも、誤認により充電中の接地線を取り外すことがないようにしたものである。

特許文献２（特開２０１４−１０９５６１号公報）は、各種装置の絶縁抵抗測定時に大きな短絡電流が発生することを防ぎ、また、絶縁抵抗測定を自動化する絶縁抵抗測定装置を開示する。ここに開示される実施の形態では、絶縁抵抗の測定時の際に、測定対象の太陽光パネルに対して別の太陽光パネルが接続されている場合には、絶縁抵抗測定装置が自動で測定不可を出力するので、安全かつ容易な絶縁抵抗の測定を可能にすることが開示され、この実施の形態によれば、測定頻度からすれば絶縁抵抗測定装置の常設の必要は無く、絶縁抵抗測定装置を用いた測定方式により、携帯性に優れコスト的に有利であることなどが開示されている。

特許文献３（特開平６−８４６７０号公報）は、高圧電路の絶縁抵抗を測定するときに接地型計器用変圧器の接地端子を接地する接地線の取り外し、取り付け作業を不要にする接地形計器用変圧器を提供するものである。この特許文献３に開示される課題は、電路の絶縁抵抗を測定するときには、事前に接地端子を大地に接続する接地線を取り外して作業を行い、また絶縁抵抗の測定が終わると改めて接地線を接地端子に接続する取り付け作業を行うことになるが、接地線の接続作業を忘れて高圧巻き線の接地側端子が接地されていない上端で運転状態に移行する可能性が絶無ではないという問題があることであり、電路の絶縁抵抗測定作業の前後に接地線の取り外し作業、取り付け作業があるので、測定作業の能率が悪いという問題もあることが開示されている。

特許文献４（特開平８−１８４６３６号公報）には、電動機等の電力機器の絶縁が、経年的に劣化が進行し、ひいては運転停止や火災等の重大な事故に及ぶおそれがあることから、絶縁診断が定期的に行う必要があることを開示し、電力機器の絶縁抵抗の測定例として、電力機器の口出し線とケーブルの接続を解いた後に、絶縁抵抗計のリード線の一方を口出し線に一括して接続し、もう一方を接地に接続した後、絶縁抵抗計の目盛より、絶縁抵抗値を読み取ることが開示されている。このため、電力機器の絶縁診断には、測定作業の他にもケーブルの接続を解く作業及び測定後にも元通りに接続する作業が発生し、さらにケーブルの接続後には電力機器の正常動作の確認動作が必要となることが開示されている。このため、この特許文献４では、全自動的に電力機器診断ができる絶縁診断方法が開示される。

特開２０１１−２５７２４９号公報 特開２０１４−１０９５６１号公報 特開平６−８４６７０号公報 特開平８−１８４６３６号公報

上述した特許文献に開示されているように、安全のために行われる電力機器の点検業務において、絶縁抵抗測定において、接地線の着脱が必要になる。この場合、接着線が端子台経由であれば着脱は容易であるが、時には外した接地線等を誤接続したり未接続のままにしてしまうというヒューマンエラーが発生したりする等の問題が生じている。特に接地線を未接続状態で実系統へ接続した場合、高電位が派生し機器損傷又は感電災害が発生する危険性がある。これらの災害及び設備損壊が起こるケースは、計器用変圧器（ＰＤ）の点検時である。絶縁抵抗測定のために着脱線が多いことと着脱箇所が端子台ではなく配線途中の箇所だからである。

このため、上述した特許文献等に開示される発明が提案されているが、絶縁抵抗測定頻度に対して測定装置自体を常設するには装置自体が大がかりであるという問題点を有している。さらに、絶縁抵抗装置自体が大がかりであるとコストアップにつながるという問題点も有している。

以上のことから、本発明は、電力機器の端子台近傍にそのまま設置可能であり、絶縁抵抗測定のために必要な着脱線をまとめることができると共に、さらに接地線を遮断するためにスイッチ機構を有し、またスイッチによる遮断を表示することのできる開閉端子台を提供し、これによって簡単な構成で、ヒューマンエラーを確実に防止するものである。

さらに、本発明は、本発明に係る開閉端子台を使用した電力機器の絶縁抵抗測定方法を提供する。

さらにまた、本発明は、本発明に係る開閉端子台を使用したＣＴ回路の絶縁抵抗測定方法若しくはリレー駆動回路の開閉方法を提供するものである。

本発明に係る開閉端子台は、端子台本体と、端子台本体の一方の側に配置される第１及び第２の端子と、端子台本体の他方の側に配置される第３、第４、第５及び第６の端子と、第１の端子と第３の端子の間を接続する第１の経路と、第２の端子と第６の端子の間を接続する第２の経路と、第４の端子と第５の端子の間を接続する第３の経路と、前記第１の経路上に配置され、第１の経路を開閉する第１のスイッチと、前記第２の経路上に配置され、第２の経路を開閉する第２のスイッチと、前記第３の経路上に配置され、第３の経路を開閉する第３のスイッチと、第１、第２及び第３のスイッチを連結して作動させると共に、第１及び第２のスイッチが開かれると同時に第３のスイッチを閉じるスイッチ機構と、前記第３の経路に配置され、第３の経路が閉じられた時に発光する発光手段とを具備するものである。

また、前記開閉端子台が配電盤内に設置されるターミナルブロック端子の一部を構成することが望ましいものである。

さらに、本発明に係る電力機器の絶縁抵抗測定方法は、所定の位置に設置される上述した開閉端子台において、前記第１の端子には、絶縁抵抗測定の対象となる電力機器の点検時に着脱が必要なアース線を接続し、前記開閉端子台の第２の端子には、点検時に着脱が必要な電源の渡し線を接続し、第３の端子及び第６の端子がアース線に接続され、前記開閉端子台の第４の端子には直流電源のプラス側を接続し、第５の端子を出力端子として使用可能とし、絶縁抵抗測定時に、前記スイッチ機構によって第１及び第２の経路を遮断すると同時に、第３の経路を導通させて発光手段を発光させて第１及び第２の経路が遮断されたことを表示し、発光手段が発光した場合に第１の端子に抵抗計を接続して第１の端子と接地間の絶縁抵抗を測定するともに、第２の端子に抵抗計を接続して第２の端子と接地間の絶縁抵抗を測定して、電力機器と接地間の絶縁抵抗及び電源の渡し線と接地間の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗測定後には、スイッチ機構によって第１及び第２の経路を復旧させると同時に第３の経路を遮断して発光手段の発光を停止させることにある。

尚、スイッチ機構は、２つのａ接点スイッチと、１つのｂ接点スイッチからなるスライドスイッチであることが望ましい。この場合、第１及び第２のスイッチがａ接点スイッチで有り、第３のスイッチがｂ接点スイッチである。また、発光手段は、ＬＥＤであることが望ましい。

これによって、電力機器の絶縁抵抗測定を行う場合に、スイッチ機構によって同時に第１の経路及び第２の経路を遮断すると共に第３の経路を導通させるので、従来の配線を外す作業が簡単に行うことができると共に、接地線が遮断されたことを、発光手段を発光させることによって表示できるため、この表示を確認して絶縁抵抗測定を行うことによって誤りなく絶縁抵抗測定が実施できるものである。

また、絶縁抵抗測定後には、スイッチ機構によって同時に第１の経路及び第２の経路を復帰させると共に第３の経路を遮断することによって、作業終了後の復旧が容易となるものである。

さらに、本発明は、所定の位置に設置される請求項１又は２記載の開閉端子台において、絶縁抵抗測定の対象となる１つの変流器の一方の配線が第１の端子に接続されると共に、絶縁抵抗測定の対象の別の変流器の一方の配線が第２の端子に接続され、第３の端子及び第６の端子はそれぞれの変流器の通常の配線に接続されると共に、アース線と接続され、前記開閉端子台の第４の端子には直流電源のプラス側を接続し、第５の端子を出力端子として使用可能とし、絶縁抵抗測定時に、前記スイッチ機構によって第１及び第２の経路を遮断すると同時に、第３の経路を導通させて発光手段を発光させて第１及び第２の経路が遮断されたことを表示し、発光手段が発光した場合に第１の端子に抵抗計を接続して第１の端子と接地間の絶縁抵抗を測定するともに、第２の端子に抵抗計を接続して第２の端子と接地間の絶縁抵抗を測定して、電力機器と接地間の絶縁抵抗及び電源の渡し線と接地間の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗測定後には、スイッチ機構によって第１及び第２の経路を復旧させると同時に第３の経路を遮断して発光手段の発光を停止させることを特徴とする絶縁抵抗測定方法を提供する。

これによって、２つの変流器（ＣＴ）回路の接地線の開閉を、１つの開閉端子台によって実行することができるので、それぞれの変流器の絶縁抵抗測定を簡単に行うことができるものである。

さらに、本発明は、リレー装置内部のタイマーリレーの切断が要求される場合のあるリレー駆動回路において、リレー駆動回路のタイマーリレー近傍に、請求項１又は２記載の開閉端子台の第１の経路若しくは第３の経路が接続されることを特徴とするリレー駆動回路の開閉方法を提供するものである。

これによって、本発明に係る開閉端子台を、リレー駆動回路等において、回路の開閉が必要な箇所に利用することも可能である。

以上のように、本発明によれば、配電盤のターミナルブロック端子の近傍に本発明に係る開閉端子台を設置し、ターミナルブロック端子への配線時に、絶縁抵抗測定時に遮断する必要がある接地線を、開閉端子台を介して配線しておくことによって、絶縁抵抗測定時に、例えばスライドスイッチを移動させるだけで、接地線の遮断が可能であると同時に、接地線の遮断を表示できるため、絶縁抵抗測定を確実に簡単に実施できるものである。また、絶縁抵抗測定終了後は、スライドスイッチを元に戻すだけで復旧できるため、結線間違い等のヒューマンエラーを防止できるものである。さらに、ヒューマンエラーがなくなることによって重大な事故を防止できるという効果を奏するものである。

（ａ）は本発明の開閉端子台を示した概略説明図であり、（ｂ）はその内部の回路図である。 本発明の開閉端子台の通常状態の回路図である。 本発明の開閉端子台の絶縁抵抗測定時の回路図である。 （ａ）は本発明の開閉端子台を変流器回路に用いた場合の通常状態の回路図であり、（ｂ）は絶縁抵抗測定時の回路図である。 本発明の開閉端子台をリレー駆動回路に用いた場合の通常状態の回路図であり、（ｂ）はタイマーリレーを遮断した状態を示した回路図である。

以下、この発明の実施例について図面により説明する。

本発明に係る開閉端子台１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、端子台本体２と、端子台本体２の一方の側２ａに配置される第１及び第２の端子Ａ，Ｂと、端子台本体２の他方の側２ｂに配置される第３、第４、第５及び第６の端子Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと、第１の端子Ａと第３の端子Ｃの間を接続する第１の経路３と、第２の端子Ｂと第６の端子Ｆの間を接続する第２の経路４と、第４の端子Ｄと第５の端子Ｅの間を接続する第３の経路５と、前記第１の経路３上に配置され、第１の経路３を開閉する第１のスイッチＳＷ１と、前記第２の経路４上に配置され、第２の経路４を開閉する第２のスイッチＳＷ２と、前記第３の経路５上に配置され、第３の経路５を開閉する第３のスイッチＳＷ３と、第１、第２及び第３のスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を連結して作動させると共に、第１及び第２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２が開かれると同時に第３のスイッチＳＷ３を閉じるスイッチ機構６と、前記第３の経路５に配置され、第３の経路５が閉じられた時に発光する発光ダイオードＬＥＤとを具備するものである。

また、前記端子台本体２には、発光ダイオードＬＥＤの発光によって光る表示部８が設けられ、さらに前記スイッチ機構６は、スライドスイッチであることが望ましく、前記端子台本体２に摺動可能にスイッチノブ６ａが設けられるものである。また、第１及び第２のスイッチＳＷ１，ＳＷ２はａ接点スイッチであり、第３のスイッチＳＷ３はｂ接点スイッチであり、前記スイッチノブ６ａと一体に移動するものである。

また、第４の端子Ｄから直流電源のプラス側が接続される第３の経路５には、逆流防止用の保護ダイオード７及び保護抵抗Ｒが設けられることが望ましい。また、この第３の経路５の出力端子である第５の端子Ｅは、図示しない遠隔監視システム等に接続されて集中管理システムよる遠隔監視に利用できるものである。

実施例１では計器用変成器の絶縁抵抗測定のために、上述した構成の開閉端子台１を使用した例を示す。この実施例１では、上述した構成の開閉端子台１は、計器用変成器の配電盤外箱ケース内のターミナルブロック端子近傍に配置されることが望ましい。

そして、図２及び図３で示すように、計器用変成器の外箱ケースアース線の配線時に、外箱ケースからのアース線２０を第１の端子Ａに接続する。同様に、電源アース線３０を第２の端子Ｂに接続する。また、第３の端子Ｃ及び第６の端子Ｆを連結し、さらにアース線４０に接続して接地する。また、第４の端子Ｄに直流プラス電源（ＤＣ＋）５０を接続し、第５の端子Ｅは、図示しない遠隔監視システムへの配線６０が接続される。

これによって、計器用変成器の絶縁抵抗測定を行う場合には、スライドスイッチ６を移動させて、図２で示す通常の状態から、図３で示す絶縁抵抗測定状態に移行させる。

図２で示す状態では、第１のスイッチＳＷ１によって第１の経路３が導通していると同時に、第２のスイッチＳＷ２によって第２の経路４が導通し、第３のスイッチＳＷ３によって第３の経路５が遮断されている。これによって、計器用変圧器の外箱ケース及び電源アース線が通常通り接地されるものである。

また、計器用変成器の絶縁抵抗を測定する場合には、スライドスイッチ６を移動させて、図３に示すように、第１のスイッチＳＷ１を開いて第１の経路３を遮断し、第２のスイッチＳＷ２を開いて第２の経路４を遮断し、第３のスイッチＳＷ３を閉じて第３の経路５を導通させるものである。

これによって、スライドスイッチ６の移動（入→切）により、通常のアース線２０，３０を容易に遮断することができるものである。また、第３の経路５が導通状態となるため、発光ダイオードＬＥＤが発光して表示部８が点灯し、アース線２０，３０が遮断されたことが確認できるものである。そして、表示部８が点灯したことを確認した後、第１の端子Ａに絶縁抵抗計（メガー）１００を接続して、外箱ケースと接地との間の絶縁抵抗を測定するものである。また、第２の端子Ｂに絶縁抵抗計（メガー）１００を接続して電源のアースラインと接地との間の絶縁抵抗を測定するものである。そして、絶縁抵抗の測定が終了した後、スライドスイッチ６を移動させること（切→入）によって、通常接地状態（アース線２０，３０とアース線４０との導通状態）に戻すものである。

以上のことから、本発明によれば、スライドスイッチ６を入切するだけで、接地線の開閉ができるので、絶縁抵抗の測定を容易に行うことができ、さらに絶縁作業において従来発生していたヒューマンエラーを防止できるものである。

本発明の実施例２は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、変流器（ＣＴ）回路２００Ａ，２００Ｂの絶縁抵抗測定のために、本発明に係る開閉端子台１を利用したものである。この実施例２において本発明に係る開閉端子台１は、図示しないターミナルブロック端子に併設されることが望ましく、ＣＴ回路２００Ａのアース側の配線２０１Ａに、本発明に係る開閉端子台１の第１の経路３を配するように、前記配線２０１Ａの途上に第１の端子Ａと第３の端子Ｃを接続し、同様にＣＴ回路２００Ｂのアース側の配線２０１Ｂに、本発明に係る開閉端子台１の第２の経路５を配するように、第２の端子Ｂと第６の端子Ｆを前記配線２０１Ｂの途上に接続し、第３の端子Ｃと第６の端子Ｆとを、アース線４０を介して接地するようにしたものである。

以上の構成により、スライドスイッチ６を移動させること（入→切）によって、図４（ｂ）で示すように、１つの開閉端子台１によって２つのＣＴ回路２００Ａ，２００Ｂのアース側を遮断できるので、２つのＣＴ回路２００Ａ，２００Ｂの絶縁抵抗測定を連続して測定できるものである。また、それぞれのＣＴ回路２００Ａ，２００Ｂの電源アース線２０１Ａ，２０１Ｂの遮断は、発光ダイオードＬＥＤが発光することによって表示部８にて確認ができるものである。

本発明の実施例３は、図５（ａ），（ｂ）で示すように、回路遮断（ＣＢ）装置３００Ａ，３００Ｂのリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂの開閉を行うために本発明の開閉端子台１を利用したものである。ある種のリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂには、リレーＲｙ１，Ｒｙ２内部にあるＴＴ１，ＴＴ２を一旦外すことが要求されるものがある。このような場合、本発明に係る開閉端子台１を利用することによって必要なときにリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂを遮断できるようにすることができるものである。

この実施例３においても、スライドスイッチ６を移動させること（入→切）によって、図５（ｂ）で示すように、１つの開閉端子台１によって２つのリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂを開閉できるので、２つのリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂを必要なときに遮断できるものである。また、それぞれのリレー制御回路３０１Ａ，３０１Ｂの遮断は、発光ダイオードＬＥＤが発光することによって表示部８にて確認ができるものである。

以上のように、本発明の開閉端子台１を、例えば配電盤等の内部にあるターミナルブロック端子の近傍に設けることによって、絶縁抵抗測定時に必要なアースラインの着脱、その他リレー制御回路等の必要とされる開閉を容易に行うことができると共に、それらの作業時に起こり得るヒューマンエラーを容易に防止することができるものである。

１ 開閉端子台
２ 端子台本体
２ａ 端子台本体の一方の側
２ｂ 端子台本体の他方の側
３ 第１の経路
４ 第２の経路
５ 第３の経路
６ スイッチ機構（スライドスイッチ）
７ 保護ダイオード
８ 表示部
２０ 外箱からのアース線
３０ 電源アース線
４０ アース線
２００Ａ，２００Ｂ 変流器回路
３００Ａ，３００Ｂ 回路遮断装置
Ａ 第１の端子
Ｂ 第２の端子
Ｃ 第３の端子
Ｄ 第４の端子
Ｅ 第５の端子
Ｆ 第６の端子
Ｒ 保護抵抗
ＳＷ１ 第１のスイッチ
ＳＷ２ 第２のスイッチ
ＳＷ３ 第３のスイッチ

Claims (5)

1. 端子台本体と、
   端子台本体の一方の側に配置される第１及び第２の端子と、
   端子台本体の他方の側に配置される第３、第４、第５及び第６の端子と、
   第１の端子と第３の端子の間を接続する第１の経路と、
   第２の端子と第６の端子の間を接続する第２の経路と、
   第４の端子と第５の端子の間を接続する第３の経路と、
   前記第１の経路上に配置され、第１の経路を開閉する第１のスイッチと、
   前記第２の経路上に配置され、第２の経路を開閉する第２のスイッチと、
   前記第３の経路上に配置され、第３の経路を開閉する第３のスイッチと、
   第１、第２及び第３のスイッチを連結して作動させると共に、第１及び第２のスイッチが開かれると同時に第３のスイッチを閉じるスイッチ機構と、
   前記第３の経路に配置され、第３の経路が閉じられた時に発光する発光手段とを具備することを特徴とする開閉端子台。
2. 前記開閉端子台が配電盤内に設置されるターミナルブロック端子の一部を構成することを特徴とする請求項１記載の開閉端子台。
3. 所定の位置に設置される請求項１又２記載の開閉端子台において、前記第１の端子には、絶縁抵抗測定の対象となる電力機器の点検時に着脱が必要なアース線を接続し、前記開閉端子台の第２の端子には、点検時に着脱が必要な電源の渡し線を接続し、第３の端子及び第６の端子がアース線に接続され、前記開閉端子台の第４の端子には直流電源のプラス側を接続し、第５の端子を出力端子として使用可能とし、
   絶縁抵抗測定時に、前記スイッチ機構によって第１及び第２の経路を遮断すると同時に、第３の経路を導通させて発光手段を発光させて第１及び第２の経路が遮断されたことを表示し、発光手段が発光した場合に第１の端子に抵抗計を接続して第１の端子と接地間の絶縁抵抗を測定するともに、第２の端子に抵抗計を接続して第２の端子と接地間の絶縁抵抗を測定して、電力機器と接地間の絶縁抵抗及び電源の渡し線と接地間の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗測定後には、スイッチ機構によって第１及び第２の経路を復旧させると同時に第３の経路を遮断して発光手段の発光を停止させることを特徴とする絶縁抵抗測定方法。
4. 所定の位置に設置される請求項１又は２記載の開閉端子台において、絶縁抵抗測定の対象となる１つの変流器の一方の配線が第１の端子に接続されると共に、絶縁抵抗測定の対象とある別の変流器の一方の配線が第２の端子に接続され、第３の端子及び第６の端子はそれぞれの変流器の通常の配線に接続されると共に、アース線と接続され、前記開閉端子台の第４の端子には直流電源のプラス側を接続し、第５の端子を出力端子として使用可能とし、
   絶縁抵抗測定時に、前記スイッチ機構によって第１及び第２の経路を遮断すると同時に、第３の経路を導通させて発光手段を発光させて第１及び第２の経路が遮断されたことを表示し、発光手段が発光した場合に第１の端子に抵抗計を接続して第１の端子と接地間の絶縁抵抗を測定するともに、第２の端子に抵抗計を接続して第２の端子と接地間の絶縁抵抗を測定して、電力機器と接地間の絶縁抵抗及び電源の渡し線と接地間の絶縁抵抗を測定し、絶縁抵抗測定後には、スイッチ機構によって第１及び第２の経路を復旧させると同時に第３の経路を遮断して発光手段の発光を停止させることを特徴とする絶縁抵抗測定方法。
5. リレー装置内部のタイマーリレーの切断が要求される場合のあるリレー駆動回路において、
   リレー駆動回路のタイマーリレー近傍に、請求項１又は２記載の開閉端子台の第１の経路若しくは第３の経路が接続されることを特徴とするリレー駆動回路の開閉方法。

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