JPH0439766B2 - - Google Patents
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- JPH0439766B2 JPH0439766B2 JP1303185A JP1303185A JPH0439766B2 JP H0439766 B2 JPH0439766 B2 JP H0439766B2 JP 1303185 A JP1303185 A JP 1303185A JP 1303185 A JP1303185 A JP 1303185A JP H0439766 B2 JPH0439766 B2 JP H0439766B2
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 31
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
- H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は負荷時タツプ切換器の主回路構成に
関するものである。
関するものである。
第６図に従来の負荷時タツプ切換装置の回路の
第１の例を示す。この従来例は村上、嶋共著「負
荷時タツプ切換器とその回路」（電気書院発行）
に示される。図においてタツプ巻線１は電圧タツ
プ２，３，４および５を有し、図示を省略した共
通の駆動軸によつて駆動されるタツプ選択器６，
７によつて電圧タツプを選択する。切換開閉器
８′は固定接触子９，１０，１１および１２と可
動接触子１３により構成されている。タツプ選択
器６は固定接触子９に、タツプ選択器７は固定接
触子１２にそれぞれ結線されており、固定接触子
１０および１１はそれぞれタツプ間橋絡電流を限
流する限流抵抗１４および１５を介してタツプ選
択器６および７にそれぞれ結線されている。出力
端子１６は負荷（図示省略）を可動接触子１３に
接続するためのものである。第６図(a)は電圧タツ
プ４が出力端子１６に接続されている状態を示
す。このとき負荷電流は電圧タツプ４、タツプ選
択器７、固定接触子１２、可動接触子１３を経て
流れる。負荷を電圧タツプ４から電圧タツプ５に
切換える場合には可動接触子１３を反時計回りに
回転される。タツプ切換操作が始まると、可動接
触子１３は一時的に固定接触子１２および１１の
両方に接触し、第６図ｂに示すように固定接触子
１１に切換えられる。このとき固定接触子１１と
１２の間にアーク１７が発生する。可動接触子１
３がされに回転すると第６図ｃに示すように一時
的に固定接触子１１および１０の両方に接触し、
第６図ｄに示すように固定接触子１０に切換えら
れる。可動接触子１３が固定接触子１０，１１の
両方に接触している間、電圧タツプ４と５の間の
電位差によつてタツプ間橋絡電流が電圧タツプ
４、タツプ選択器７、限流抵抗１５、固定接触子
１１、可動接触子１３、固定接触子１０、限流抵
抗１４、タツプ選択器６、電圧タツプ５の経路で
流れる。このタツプ間橋絡電流は限流抵抗１４，
１５によつて制限されるが、可動接触子１３が固
定接触子１０に切換れるとき可動接触子１３と固
定接触子１１との間にアーク１８を発生させる。
同様の操作によつて可動接触子１３は最終的に第
６図ｅに示すように固定接触子９に切換えられ
る。第７図に第２の従来例を示す。図において番
号１〜７および１４〜１６によつて指示された部
分は第１の従来例と共通である。この従来例にお
いて切換開閉器８″は切換開閉器１９，２０，２
１，２２により構成されている。第８図にタツプ
切換時における半導体開閉器の切換シーケンスを
示す。図に示すように半導体開閉器１９，２０，
２１，２２は相互に所定のオーバラツプ状態を有
して切換えられるようになされている。
第１の例を示す。この従来例は村上、嶋共著「負
荷時タツプ切換器とその回路」（電気書院発行）
に示される。図においてタツプ巻線１は電圧タツ
プ２，３，４および５を有し、図示を省略した共
通の駆動軸によつて駆動されるタツプ選択器６，
７によつて電圧タツプを選択する。切換開閉器
８′は固定接触子９，１０，１１および１２と可
動接触子１３により構成されている。タツプ選択
器６は固定接触子９に、タツプ選択器７は固定接
触子１２にそれぞれ結線されており、固定接触子
１０および１１はそれぞれタツプ間橋絡電流を限
流する限流抵抗１４および１５を介してタツプ選
択器６および７にそれぞれ結線されている。出力
端子１６は負荷（図示省略）を可動接触子１３に
接続するためのものである。第６図(a)は電圧タツ
プ４が出力端子１６に接続されている状態を示
す。このとき負荷電流は電圧タツプ４、タツプ選
択器７、固定接触子１２、可動接触子１３を経て
流れる。負荷を電圧タツプ４から電圧タツプ５に
切換える場合には可動接触子１３を反時計回りに
回転される。タツプ切換操作が始まると、可動接
触子１３は一時的に固定接触子１２および１１の
両方に接触し、第６図ｂに示すように固定接触子
１１に切換えられる。このとき固定接触子１１と
１２の間にアーク１７が発生する。可動接触子１
３がされに回転すると第６図ｃに示すように一時
的に固定接触子１１および１０の両方に接触し、
第６図ｄに示すように固定接触子１０に切換えら
れる。可動接触子１３が固定接触子１０，１１の
両方に接触している間、電圧タツプ４と５の間の
電位差によつてタツプ間橋絡電流が電圧タツプ
４、タツプ選択器７、限流抵抗１５、固定接触子
１１、可動接触子１３、固定接触子１０、限流抵
抗１４、タツプ選択器６、電圧タツプ５の経路で
流れる。このタツプ間橋絡電流は限流抵抗１４，
１５によつて制限されるが、可動接触子１３が固
定接触子１０に切換れるとき可動接触子１３と固
定接触子１１との間にアーク１８を発生させる。
同様の操作によつて可動接触子１３は最終的に第
６図ｅに示すように固定接触子９に切換えられ
る。第７図に第２の従来例を示す。図において番
号１〜７および１４〜１６によつて指示された部
分は第１の従来例と共通である。この従来例にお
いて切換開閉器８″は切換開閉器１９，２０，２
１，２２により構成されている。第８図にタツプ
切換時における半導体開閉器の切換シーケンスを
示す。図に示すように半導体開閉器１９，２０，
２１，２２は相互に所定のオーバラツプ状態を有
して切換えられるようになされている。
前記第１の従来例お負荷時タツプ切換装置は切
換時にアークが生じ、切換開閉器内に充填された
油を汚染する。また接触子の消耗がさけられず定
期的に油及び接触子を交換する必要があり保守に
多大な労力と費用を要する問題があつた。また第
２の従来例の負荷時タツプ切換装置は切換開閉器
が半導体であるためアークを生じることはなく寿
命も長く保守上の問題はないが、高価な半導体開
閉器を４台必要とするため価格が高くなり、また
半導体開閉器を制御する方法も複雑高価となる問
題があつた。
換時にアークが生じ、切換開閉器内に充填された
油を汚染する。また接触子の消耗がさけられず定
期的に油及び接触子を交換する必要があり保守に
多大な労力と費用を要する問題があつた。また第
２の従来例の負荷時タツプ切換装置は切換開閉器
が半導体であるためアークを生じることはなく寿
命も長く保守上の問題はないが、高価な半導体開
閉器を４台必要とするため価格が高くなり、また
半導体開閉器を制御する方法も複雑高価となる問
題があつた。
この発明に係る負荷時タツプ切換装置は切換え
ようとする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも高い
値の電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子を介
して負荷に接続された２組のタツプ選択器と、半
導体開閉器を介して負荷に接続された１組のタツ
プ選択器とを設け、上記３組のタツプ選択器は所
定の順序でタツプ切換動作をするように構成され
ている。
ようとする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも高い
値の電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子を介
して負荷に接続された２組のタツプ選択器と、半
導体開閉器を介して負荷に接続された１組のタツ
プ選択器とを設け、上記３組のタツプ選択器は所
定の順序でタツプ切換動作をするように構成され
ている。
この発明における負荷時タツプ切換装置は、切
換えようとする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも
高い値の電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子
によつて、切換時のタツプ間橋絡電流を無視し得
る値に抑制する。一方電流の切換は半導体開閉器
によつて行うがこの半導体開閉器は１組でよい。
換えようとする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも
高い値の電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子
によつて、切換時のタツプ間橋絡電流を無視し得
る値に抑制する。一方電流の切換は半導体開閉器
によつて行うがこの半導体開閉器は１組でよい。
第１図にこの発明の実施例を示す。図におい
て、タツプ巻線１には電圧タツプ４および５が設
けられている。タツプ巻線２３，２４はそれぞれ
電圧制限素子２６，２７を介して出力端子１６に
接続されている。タツプ選択器２５は切換開閉器
８を介して出力端子１６に接続されている。切換
開閉器８は公知の半導体開閉器２８で構成されて
いる。電圧制限素子２６，２７は例えば酸化亜鉛
を主成分とする第３図に示すような電流−電圧特
性を有する素子が望ましく、その電流阻止電圧範
囲（以後制限電圧と称する）は切換えようとする
両タツプ間の瞬時最大電圧よりも大きく、かつ電
圧タツプの出力電圧よりも十分低い値に選定され
ている。
て、タツプ巻線１には電圧タツプ４および５が設
けられている。タツプ巻線２３，２４はそれぞれ
電圧制限素子２６，２７を介して出力端子１６に
接続されている。タツプ選択器２５は切換開閉器
８を介して出力端子１６に接続されている。切換
開閉器８は公知の半導体開閉器２８で構成されて
いる。電圧制限素子２６，２７は例えば酸化亜鉛
を主成分とする第３図に示すような電流−電圧特
性を有する素子が望ましく、その電流阻止電圧範
囲（以後制限電圧と称する）は切換えようとする
両タツプ間の瞬時最大電圧よりも大きく、かつ電
圧タツプの出力電圧よりも十分低い値に選定され
ている。
次にこの実施例の動作について説明する。第１
図ａはタツプ選択器２３，２４，２５が電圧タツ
プ４に接触して、電圧タツプ４が出力端子１６に
接続されている状態を示している。タツプ選択器
２３，２４，２５および半導体開閉器２８の状態
を第２図のタイミングチヤートに示す。図におい
て時刻T1においては、タツプ選択器２３，２４，
２５がすべて電圧タツプ４に接触し、半導体開閉
器２８が閉となつており、第１図ａの状態を表し
ている。このとき負荷電流は電圧タツプ４、タツ
プ選択器２５、半導体開閉器２８、出力端子１６
を経て負荷（図示省略）へ供給される。タツプ切
換動作が始まると、まずタツプ選択器２４が第２
図に示す時刻T2に電圧タツプ４を離れ、時刻T3
に電圧タツプ５に接触する。この状態を第１図ｂ
に示す。半導体開閉器２８はまだ閉の状態を保つ
ているので電圧制限素子２７には電圧タツプ４と
５の間の電位差に相当するタツプ間電圧が印加さ
れるが、電圧制限素子２７の制限電圧はタツプ間
電圧の瞬時最大値よりも高く選定されているので
電圧制限素子２７を介してタツプ間橋絡電流が流
れることはない。次に時刻T4で半導体開閉器２
８が「開」となると、半導体開閉器２８の両端の
電位差は電圧タツプ４の電圧まで上昇しようとす
るが、電圧制限素子２６または２７の制限電圧は
タツプ電圧に比べて十分小さいので電圧制限素子
２６の制限電圧をこえることはない。このとき負
荷電流は、電圧タツプ４、タツプ選択器２３、電
圧制限素子２６、出力端子１６と電圧タツプ５、
タツプ選択器２４、電圧制限素子２７、出力端子
１６の２経路を経て流れる。この状態を第１図ｃ
に示す。時刻T5でタツプ選択器２５が電圧タツ
プ４を離れるが、半導体開閉器２８はすでに開と
なつているのでアークを生じることがない。電圧
タツプ４を離れたタツプ選択器２５は時刻T6で
電圧タツプ５に接触する。第１図ｄにこのときの
状態を示す。次に時刻T7で半導体開閉器２８は
閉となり、負荷電流は電圧タツプ５、タツプ選択
器２５、半導体開閉器２８、出力端子１６を経て
流れる。このときの状態を第１図ｅに示す。この
とき電圧制限素子２６の両端には電圧タツプ４と
電圧タツプ５間の電位差に相当するタツプ間電圧
が印加されるが、前記のとおり電圧制限素子２６
の制限電圧はタツプ間電圧の瞬間最大値より高い
ので電圧制限素子２６を介してタツプ間橋絡電流
は流れない。最後に時刻T8でタツプ選択器２３
が電圧タツプ４を離れ、時刻T9で電圧タツプ５
に接触するが、上記説明のとおりタツプ間橋絡電
流が存在しないのでアークは発生しない。以上の
操作によつて電圧タツプ４から電圧タツプ５への
切換が完了する。このときの状態を第１図ｆに示
す。
図ａはタツプ選択器２３，２４，２５が電圧タツ
プ４に接触して、電圧タツプ４が出力端子１６に
接続されている状態を示している。タツプ選択器
２３，２４，２５および半導体開閉器２８の状態
を第２図のタイミングチヤートに示す。図におい
て時刻T1においては、タツプ選択器２３，２４，
２５がすべて電圧タツプ４に接触し、半導体開閉
器２８が閉となつており、第１図ａの状態を表し
ている。このとき負荷電流は電圧タツプ４、タツ
プ選択器２５、半導体開閉器２８、出力端子１６
を経て負荷（図示省略）へ供給される。タツプ切
換動作が始まると、まずタツプ選択器２４が第２
図に示す時刻T2に電圧タツプ４を離れ、時刻T3
に電圧タツプ５に接触する。この状態を第１図ｂ
に示す。半導体開閉器２８はまだ閉の状態を保つ
ているので電圧制限素子２７には電圧タツプ４と
５の間の電位差に相当するタツプ間電圧が印加さ
れるが、電圧制限素子２７の制限電圧はタツプ間
電圧の瞬時最大値よりも高く選定されているので
電圧制限素子２７を介してタツプ間橋絡電流が流
れることはない。次に時刻T4で半導体開閉器２
８が「開」となると、半導体開閉器２８の両端の
電位差は電圧タツプ４の電圧まで上昇しようとす
るが、電圧制限素子２６または２７の制限電圧は
タツプ電圧に比べて十分小さいので電圧制限素子
２６の制限電圧をこえることはない。このとき負
荷電流は、電圧タツプ４、タツプ選択器２３、電
圧制限素子２６、出力端子１６と電圧タツプ５、
タツプ選択器２４、電圧制限素子２７、出力端子
１６の２経路を経て流れる。この状態を第１図ｃ
に示す。時刻T5でタツプ選択器２５が電圧タツ
プ４を離れるが、半導体開閉器２８はすでに開と
なつているのでアークを生じることがない。電圧
タツプ４を離れたタツプ選択器２５は時刻T6で
電圧タツプ５に接触する。第１図ｄにこのときの
状態を示す。次に時刻T7で半導体開閉器２８は
閉となり、負荷電流は電圧タツプ５、タツプ選択
器２５、半導体開閉器２８、出力端子１６を経て
流れる。このときの状態を第１図ｅに示す。この
とき電圧制限素子２６の両端には電圧タツプ４と
電圧タツプ５間の電位差に相当するタツプ間電圧
が印加されるが、前記のとおり電圧制限素子２６
の制限電圧はタツプ間電圧の瞬間最大値より高い
ので電圧制限素子２６を介してタツプ間橋絡電流
は流れない。最後に時刻T8でタツプ選択器２３
が電圧タツプ４を離れ、時刻T9で電圧タツプ５
に接触するが、上記説明のとおりタツプ間橋絡電
流が存在しないのでアークは発生しない。以上の
操作によつて電圧タツプ４から電圧タツプ５への
切換が完了する。このときの状態を第１図ｆに示
す。
上記実施例ではタツプ切換操作をしていない平
常時には半導体開閉器２８を経て負荷電流が流れ
ているが、第４図に示すように半導体開閉器２８
に並列に通電開閉器２９を接続し、平常時には負
荷電流を上記通電開閉器２９を経て流すこともで
きる。一般に半導体開閉器は導通時に数ボルトの
電圧降下を生じるため、大電流領域で使用する場
合には半導体開閉器内で消費される電力も相当大
きくなり、半導体開閉器を冷却するための冷却装
置が必要となるが、このような場合上記説明のと
おり通電開閉器２９を用いることにより半導体開
閉器での電力損失を大幅に減らすことができ、小
型の冷却装置を除くこともできる。この実施例に
おける動作のタイミングチヤートを第５図に示
す。通電開閉器２９は切換動作が開始される時刻
T2より少し前のT1で開となり、切換動作完了の
時刻T9より少し後のT10で再び閉となるように制
御される。
常時には半導体開閉器２８を経て負荷電流が流れ
ているが、第４図に示すように半導体開閉器２８
に並列に通電開閉器２９を接続し、平常時には負
荷電流を上記通電開閉器２９を経て流すこともで
きる。一般に半導体開閉器は導通時に数ボルトの
電圧降下を生じるため、大電流領域で使用する場
合には半導体開閉器内で消費される電力も相当大
きくなり、半導体開閉器を冷却するための冷却装
置が必要となるが、このような場合上記説明のと
おり通電開閉器２９を用いることにより半導体開
閉器での電力損失を大幅に減らすことができ、小
型の冷却装置を除くこともできる。この実施例に
おける動作のタイミングチヤートを第５図に示
す。通電開閉器２９は切換動作が開始される時刻
T2より少し前のT1で開となり、切換動作完了の
時刻T9より少し後のT10で再び閉となるように制
御される。
この発明の負荷時タツプ切換装置は切換えよう
とする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも高い値の
電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子を介して
タツプ間橋絡電流を抑制するのでタツプ切換時に
アークが発生せず、切換開閉器内に充填された油
は汚染されず接触子の接点の消耗も極めて少な
い。また開閉器は１台のみでよいので高価な半導
体開閉器を採用しても装置全体の価格は比較的安
価となる。
とする両タツプ間の瞬時最大電圧よりも高い値の
電流阻止電圧範囲を有する電圧制限素子を介して
タツプ間橋絡電流を抑制するのでタツプ切換時に
アークが発生せず、切換開閉器内に充填された油
は汚染されず接触子の接点の消耗も極めて少な
い。また開閉器は１台のみでよいので高価な半導
体開閉器を採用しても装置全体の価格は比較的安
価となる。
第１図はこの発明の負荷時タツプ切換装置の実
施例の切換動作を示す図、第２図は第１図に示す
実施例の動作を示すタイミングチヤート、第３図
はこの発明に使用される電圧制限素子の特性を示
す図、第４図はこの発明の他の実施例の構成を示
す図、第５図は第４図に示す実施例の動作を示す
タイミングチヤート、第６図は従来の負荷時タツ
プ切換装置の第１の例の動作を示す図、第７図は
従来の負荷時タツプ切換装置の第２の例の構成を
示す図、第８図は第７図に示す第２の従来の例の
動作を示すタイミングチヤートである。 ４，５：電圧タツプ、２３，２４，２５：タツ
プ選択器、２６，２７：電圧制限素子、２８：半
導体開閉器、２９：通電接点。
施例の切換動作を示す図、第２図は第１図に示す
実施例の動作を示すタイミングチヤート、第３図
はこの発明に使用される電圧制限素子の特性を示
す図、第４図はこの発明の他の実施例の構成を示
す図、第５図は第４図に示す実施例の動作を示す
タイミングチヤート、第６図は従来の負荷時タツ
プ切換装置の第１の例の動作を示す図、第７図は
従来の負荷時タツプ切換装置の第２の例の構成を
示す図、第８図は第７図に示す第２の従来の例の
動作を示すタイミングチヤートである。 ４，５：電圧タツプ、２３，２４，２５：タツ
プ選択器、２６，２７：電圧制限素子、２８：半
導体開閉器、２９：通電接点。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タツプ巻線１の第１の電圧タツプ４と第２の
電圧タツプ５間の瞬時最大電圧より高い値の電流
阻止電圧範囲を有するそれぞれの電圧制限素子２
６，２７を介して第１の電圧タツプ４と出力端子
１６間に接続した第１のタツプ選択器２４及び第
２のタツプ選択器２３と、半導体開閉器２８を介
して第１の電圧タツプ４と出力端子１６間に接続
した第３のタツプ選択器２５とを具備し、 第１のタツプ選択器２４は第１の電圧タツプ４
から第２の電圧タツプ５へ切換わるように構成
し、 第３のタツプ選択器２５は第１のタツプ選択器
２４が第１の電圧タツプ４から第２の電圧タツプ
５へ切換わつた後に第１の電圧タツプ４から第２
の電圧タツプ５へ切換わるように構成し、 第２のタツプ選択器２３は第３のタツプ選択器
２５が第１の電圧タツプ４から第２の電圧タツプ
５に切換わつた後、第１の電圧タツプ４から第２
の電圧タツプ５へ切換わるように構成し、 前記半導体開閉器２８は第３のタツプ選択器２
５が電圧タツプ４から電圧タツプ５に切換わる間
開となる以外は閉であるように構成し、 それにより第１のタツプ選択器２４を第１の電
圧タツプ４から第２の電圧タツプ５へ切換えた後
半導体開閉器２８を開にして、第３のタツプ選択
器２５を第１の電圧タツプ４から第２の電圧タツ
プ５へ切換え、その後半導体開閉器２８を閉にし
た後、第２のタツプ選択器２３を第１の電圧タツ
プ４から第２の電圧タツプ５へ切換えることを特
徴とする負荷時タツプ切換装置。 ２ 半導体開閉器と並列に通電接点を設けたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の負荷時
タツプ切換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303185A JPS61172319A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 負荷時タツプ切換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303185A JPS61172319A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 負荷時タツプ切換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61172319A JPS61172319A (ja) | 1986-08-04 |
| JPH0439766B2 true JPH0439766B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=11821758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1303185A Granted JPS61172319A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 負荷時タツプ切換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61172319A (ja) |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1303185A patent/JPS61172319A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61172319A (ja) | 1986-08-04 |
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