对310主装置变电所高压二次回路电机原理图分析：

1、端子101、123为DCS允许开车信号（但启动不起来电机），123、103为RQ(高压软启动柜) 允许开车信号。若DCS和RQ均没有此要求，可以用线短接掉，直接跨接过去。

2、一般在高压柜上做控制回路实验，高压柜上转换开关有三个位置，一个是远控，及现场操作柱分合闸；临外两个是柜子上手动合闸、分闸。-S9和-S8为真空断路器位置开关，当断路器小车不推入工作室内时，-S9为常闭，-S8为常开，及只能在高压柜上手动分合闸。若断路器小车工作室内。则-S9断开，-S8闭合，及此时手合回路断开，操作柱合闸回路打通，高压柜上这个时候就不能再进行合分闸，只能在现场操作柱进行分合闸。若要在不送电（小车不摇入柜内）的情况下现场操作柱上做分合闸实验，此时只需将105、113短接。

3、-S3为储能电机辅助接点，及断路器储能电机一旦储能，-S3又常开闭合，从而为打通合闸回路做准备。

4、若小车摇入高压柜内，高压柜上转换开关打到远控，则现场操作柱启停电机，若此时操作柱上转换开关打到就地，则直接在操作柱上分合闸。SST按下，电流从控制小母线+KM流经101、123、103、105、此时闭合的-S9、115、C13，再经二极管开始进入合闸回路，最后流进-KM，合闸回路就此得电，合闸线圈Y9得电，从而使得真空断路器合闸，将高压电送入现场电机。此时原先闭合的-S1分开，与其在跳闸回路的常开接点此时闭合，及合闸回路断开，跳闸回路做打通准备，也就是断路器做好跳闸的准备。若操作柱上转换开关打到远方，及DCS合闸，及104、105之间的DCS继电器闭合，同样可以把高压柜合闸回路打通，从而合闸线圈得电，高压断路器合闸。

5、高压柜上转换开关打到远控，操作柱分闸，电流从控制小母线+KM流经101、109、133、C12，在经二极管开始进入跳闸回路，最后流进-KM，跳闸回路就此得电，跳闸线圈Y1得电，从而使得真空断路器实现分闸，现场电机失电停运。另外在高压柜、DCS、软起柜RQ上均能打通跳闸回路，实现跳闸。

6、KRC、KRT为遥合、遥跳，及在中控室工程师站操作台上控制合分闸。

7、若合闸后此时柜内有短路故障，微机保护器保护跳闸，同时短路电流瞬间使得电流继电器KLT.A得电，由于短路电流时瞬间的，此回路无法自保持，防跳回路里的KLT.A常开点闭合，电压继电器得电，KLT.A常开点闭合自锁，接通防跳回路，此时实现高压柜防跳。及将故障处理完毕后高压柜才能再次合闸。

8、机旁加热器控制回路中的断路器位置开关-S1为常闭，及高压电机在不启功运行的情况下控制回路是打通的，及此时加热器可以工作。若电机启动运行控制回路是断开的，及此时加热器不能投用。

9、高低压柜去DCS的电流信号以及DCS反馈给电器柜的电流信号均要为4~20mA的电流信号。及在电流不输出时测得电流应为4mA，当反馈电流为设定最大值时，测得电流应为20mA。

10、在进行高压柜内母排的耐压试验时，要将与母排相连的避雷器断开、控制回路短接掉，防止耐压击穿避雷器，烧坏控制回路。

11、高压柜接地刀开关

合状态：刀开关呈45℃，刀开关位置指示为红○，柜后门机械解锁（门可打开，断路器不带电工作）

分状态：刀开关呈90℃垂直，刀开关位置指示为绿○，柜后门机械自锁（门不可打开，断路器可以带电运行）

 

第二篇：高压开关柜的二次接线1

高压开关柜的二次接线 上海天正机电（集团）有限公司 培 训 教 材

前 言

电气二次回路，作为一个技术分类来说，理论性和实践性都很强，内容很丰富，对于从事成套产品专业生产的行业来说，它同样是一个重要组成部分，对产品的安全运行，有着十分密切的关系。为了使从事高压开关柜电气工程设计的年青学员，在理论上有所启发，在二次回路设计过程中有所帮助，为此组织了这次培训，并由本人编写本教材，本人从事本专业工作已五十年，在长期的实践过程中，遇到过各种困难和挫折，也有过不少失败的教训，总结这些教训的过程，也就是知识积累的过程，原将此留给年青的学员，以期待青年学员更快茁壮成长。

本培训教材虽由本人执笔编写，由于课程内容非常丰富，本人水平有限，只能针对从事高压开关柜电气工程设计的学员，提供些力所能及的帮助，收集资料不全，错误和不妥之处在所难免，欢迎学员在学习过程中勇于提问，恳请广大同行多提宝贵意见。

编者：顾建华 20xx年2月

高压开关柜的二次接线

第一节 高压开关柜的一次设备和一次系统图

一、 什么是一次系统

电力系统中凡是直接参与生产、输送、分配电能的设备及对这些设备进行安全防护的设备都称一次设备。如发电机、输电线路、变压器、母线、隔离开关、断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器等。

将这些设备通过一定的方式连接起来，组成一个完整的系统，称一次系统。 一次系统可由单独设备，如发电厂中的发电机、变压器------ 也可以由成套装置来组成，如高、低压开关柜。

二、 高压开关柜一次系统的组成部分

一次系统内容很广泛，对于高压开关柜而言，仅是电力系统中某一组成部分，高压开关柜按照其不同结构，有很多种不同型式如GG-1A型、KY1型、KY28型、XGN型等，但每一种型号的高压开关柜都包含以下几种不同功能 ———

1）进线柜：电能通过控制直接（或通过计量装置），把电能送到主母线。

2）电压互感器柜：反映一次系统电压参数的设备，有时把防止系统过电压的设备（避雷器）也装入该柜。

3）出线柜：将系统电能，通过控制设备，直接输送到负载（变压器、电动机、架空线、电容器等）。

4）母联柜：（分段柜）对于主母线分成两段进行运行的，在段与段之间进行联络的设备。它由分段控制和分段隔离组成。

5）电容柜：主要负载设备是电容器，按照用途不同，可分为功率补偿作用的电容柜及吸收系统过电压的电容柜。

6）计量柜：对系统用电设备的有功电能和无功电能的计量。

7）所用变柜：直接为变电所提供照明和动力电源。

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三、 如何审阅一次系统图 ———

1 电源进线和馈出线的进线方式

开关柜上常规的进出线基本有两种连接方式：进出线电缆在电缆室连接；进出线由柜顶穿墙套管引出，并与母线桥架相连或者母线桥架再经穿墙套管与架空线连接。也有少数用户，电缆通过电缆架由柜顶引入，在柜内连接，或者在柜顶连接，另设安全网架。用户在订货时虽然提供了一次系统图和标准方案，但进出线方式不可能完全表达得十分清楚，用户应该根据现场实际安装要求在技术协议中加以说明为妥，免得到现场安装时发生困难。

2 柜体排列平面布置图

柜体排列次序及操作面的位置是制造厂在考虑制作柜内隔板、终端护板母线分段支架等问题时的正确施工依据。平面布置图要与现场进出线的实际位置相吻合，尤其是要正确表示出柜体的操作面方向，才能使高压柜到达现场后能顺利地进行安装。往往起先不予重视，设备到达现场后，发觉与现场要求不符合，最后导致返工。

3 断路器开断容量的正确选择

在一次系统图上，所选用的断路器，除了表明断路器型号、额定工作电压、额定工作电流外还必须选定断路器的开断容量。有的用户图纸，断路器开断容量不选定，给制造厂工程设计时带来困难。因为开断容量的选择要依据系统短路参数来选定，若制造厂不了解系统短路参数是很难作出正确选择的。还有些用户图纸，不考虑系统短路参数情况，盲目地选择高开断参数，造成不必要的资金浪费。所以正确的选择开断容量是很重要的，既要保证安全运行，又要考虑到降低产品的投资成本。

4 高压电容器组的连接方式

高压电容器组的连接方式 ，在GB 50227—1995《并联电容器装置设计规范》中就明确规定“高压电容器组宜采用单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。”但在有些用户的一次系统图中，电容器组还是采用三角形连接或星形连接的电容器组将中性点接地。由于三角形连接的电容器组，当发生全击穿短路故障时，容易发生电容

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器组爆炸起火事故。星形连接的电容器组发生全击穿短路故障时，故障电流会受到健全相电容器组的限制。因此，高压并联电容器组，不论其容量大小，均应选用单星形或双星形接线方式。星形连接的电容器组，中性点是否要接地？鉴于我国目前66KV及以下的配电网均为非直接接地，为防止电容器某相全击穿时，造成系统接地故障，所以应按GB 50227—1995规定，在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。

5 所用变压器、高压熔丝的选择

6~10KV工厂企业变配电系统中，所用变容量大多选择30~50KVA，变压器高压侧一般选择熔丝保护。按常规100KVA以下的变压器，高压侧熔丝可按2~3倍额定电流选择，但由于小容量熔丝的机械强度差，往往难以承受合闸时的涌流冲击而熔断，所以100KVA以下所用变可选用10A熔丝作变压器内部或高压侧出线套管发生短路故障时的保护措施。所用变过负荷保护应由低压侧低压断路器或熔断器来执行。

6 主母线的选择

主母线的材料和规格应在一次系统图上表明。但有些用户的一次系统图缺少主母线规格，有的以宽代窄。母线的合理选择，除了能满足长期通过额定工作电流时，其温升在允许范围内；同时当系统发生短路故障时，能经受动热稳定的考验。该项计算工作，应由设计单位在设计一次系统图时，一并进行。

7 高海拔地区元器件的选择

当海拔升高时空气密度降低，散热条件变坏，高压元器件在运行中温升要增加，但空气温度随着海拔高度的增加而相应递减。因此，高压元器件在高海拔地区使用时其额定电流可保持不变。但随着海拔的升高，气压也随之降低，空气绝缘强度也在减弱。当海拔在1000~2000m时，对于6~10KV等级的高压元器件，因其绝缘尚有一定的裕度，在实际运行中未发现由于高海拔影响而造成绝缘击穿事故。因此当产品使用在1000~2000m时，可按一般产品选用。当海拔在2000m以上时，要采取措施，如元器件应选用高原型产品，母线采用热缩材料包覆，增加元器件之间的空气间隙等。由于高原地区交通不便，电气设备的采购、运转、安装以及调试都比平原地区有许多意想不到的困难，所以在订货时必须加以明确。

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8 交流操作控制电源容量问题

用户中二次操作电源采用交流220V供电的很普遍。为保证供电可靠，通常具有双电源切换装置。两路电源中一路由所用变或其他低压线路经220/220V中间变压器供电，另一路由电压互感器经100/220V升压变压器供电。对于中间变压器的容量要选择合适。前者由所用变供电，其容量稍大些无妨；由电压互感器供电，其容量不能选得太大，要考虑到电压互感器的承受能力。各种电压互感器均有最大极限容量的规定。有些用户提供的图纸，将升压变压器容量选为1000VA，此时应考虑电压互感器最大极限容量的能力。如JDZ-10型电压互感器，其最大极限容量为500VA，所以在确定升压变压器容量时，就不能超过500VA。总之，要按照实际需要和可能来正确选择。

9 真空断路器过电压保护

真空断路器具有体积小、重量轻、无污染、寿命长、适应于频繁操作等优点，所以目前在6~10KV系统中被普遍采用。由于真空断路器分断速度快，会引起很高的操作过电压，对变压器、电动机等负载的主绝缘和匝间绝缘都有很大的危害。因此，在采用真空断路器的同时，必须采取限制过电压的措施，如负载侧并联阻容吸收装置或并联氧化锌避雷器等，用户提供的设计图纸往往忽略了这一点。

10 中置柜电源进线电缆侧不能装设接地闸刀

目前，6~10KV系统中选用KYN-28型中置式开关柜较为普遍。该开关柜中断路器手车与接地闸刀装有机械连锁装置，只有当断路器手车退出柜体后，接地闸刀才能合上。但是当电源为电缆下进线方式供电时，上述联锁非但不能起到安全防护作用，反而容易造成带电合接地闸刀的严重事故。因为接地闸刀只要断路器手车退出柜体后，就可以合闸，所以操作人员如稍不注意，很容易造成操作事故。对于这种供电方案，应取消接地闸刀，在电缆侧装设高压带电显示器，并在后门装上电磁锁。当电缆侧有高压电时，电磁锁被闭锁，后门不能打开，并在后门上贴提示性警告语，以保证安全。

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11 系统运行方式与一次接线方案的关系

系统运行方式与一次接线方案有密切关系。例如，有些重要用户要求采用两路电源供电，同时要求具有备用电源自动投切功能（简称BZT装置）。一次接线通常有两种基本形式，一种是单母线不分段，另一种是单母线分段。对于单母线不分段，有两路电源进线的，其运行方式可一供一备或互为备用；如要具有BZT功能的，作为备用进线电源侧，必须装设电压互感器以供检测备用电源是否具有足够高的三相电源电压值。作为工作电源母线侧，必须检测母线三相电压值，确已下降到足够低或全部消失且符合BZT自投条件时，备用电源经延时后投入运行。对于单母线分段，也有不同的运行方式，如二段分别由二路进线电源供电，母联作备自投；亦可平时由一路电源供电，母联在投运状态不论以何种形式运行，作为备用电源侧，也必须提供检测备用电源三相电压值的设施，当供电母线失电时，备用电源才能自动投入运行。所以，系统运行方式与一次接线方案有密切关系，用户在订货时必须明确系统运行方式和提供相应的一次系统图。

四、 一次系统图 ———

1、图形符号按GB/T4728（20xx年新版）标准的规定进行制图。（“常用电气图形符号”详见后页）

2、一次系统图上应表明的内容及个别元器件的制图要求和表示方法

（1） 电压互感器（1PT，2PT，3PT，4PT）

（2） 电流互感器

（3） 架空线和电缆线

（4） 零序电流互感器

（5） 避雷器

3、一次系统图的制图要求(见图1-1) ———

图面紧凑而不拥挤，线条粗细有别，文字表达清楚，对于同一元器件，技术特征相同的参数，可在元器件材料表示出，而不同的参数，分别在每台柜表格内表示出。

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五、 常用一次元器件简介 —— 一次元器件按照其功能和用途不同可分为三类

1、控制电器 —— 用来控制一次回路中工作电流和故障电流的关合与分断的元器件

（1）高压断路器 —— 它能关合与分断各种负载电流，在事故情况下分断短路故

障电流。在满足某些特定条件下进行自动重合闸，又能充当备用电源自动投入等功能。

（2）高压负荷开关 —— 能在正常条件下，关合与分断负载电流，与高压熔断器

配合能分断短路故障电流。

（3）高压隔离开关 —— 用来隔离电源与负载回路的设备，在断开状态时有明显

断开点。此外还能分断较小的负荷电流。

（4）接地开关 —— 负载在断开的情况下，为了确保人身安全，可通过接地开关，

将负载侧设备进行接地，以达到保护的目的。

2、测量电器——反映一次电路参数，通过二次回路进行检测保护的元器件。

（1）电流互感器 ——用来检测一次电路中电流的大小，供计量回路和保护回路用。

（2）电压互感器 ——用来检测一次电路中电压的大小，提供给计量回路和保护回

路用。

（3）高压带电传感器 ——检测一次电路是否带高压电，将讯号输给高压带电显示

器，显示是否带高压电。

3、保护电器 —— 直接对一次元器件实行保护功能的元器件。

（1）避雷器 —— 限制系统中过电压对一次设备的破坏。

（2）电抗器 —— 限制系统中非常态正常工作电流对一次设备的破坏。

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第二节 常用一次元器件的选用

一、电流互感器 1 功能：

（1）将一次回路中的高压大电流通过互感器，变换成便于测量的，标准的电流5A或

1A。

（2）将二次回路与一次设备相隔离，保证了设备和人身安全。 （3）运行参数便于采集，实行遥控、遥测提供依据。

2 技术参数：

（1）电流比 —— 一次电流与二次电流的比值 （2）精度 —— 表示电流互感器电流比的误差精度。

测量级（精度）：0.2S、 0.5S、 0.2、 0.5、 1、 3级

当二次侧负荷为额定值的25%~100%之间，在额定频率下的电流误差不超过下表所列限值。

注：0.2S，0.5S仅用于额定负荷为5A的互感器

例 —— 100/5A互感器，如要求达到0.2级

当一次电流为5A时，二次侧折算量5/20=0.25A 0.25 — 实际值

0.25 = 0.75 = 0.75%

实际值=0.248A

如实际值不小于0.248A，则可认为达到了0.2级，对于测量级，当过载1.2倍额定电流时，仍能保持其精度，同时可经受5~8倍额定电流冲击时不被损坏！

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保护级的复合误差以5P，10P表示。复合误差之大小与一次电流的倍数大小

有关，故保护级精度以□P/□表示。其分子表示复合误差之大小，分母表示一次电流为额定电流的倍数，又称极限系数。

例如一台100/5A的互感器，其保护级为10P/10，即一次电流为1000A时，

其复合误差不超过10%。

（3）容量 —— 电流互感器在误差不超过限值的情况下，所允许的负载功率S（伏

安）。另外，也有用电流互感器二次负载阻抗Z2欧姆数来表示的。

因S2= I2 2 Z2，而I2又是定值，所以S2 与Z2可以进行换算。

例如 LZZB-10 电流互感器 100/5A 0.5级/10VA

10 =52 Z2

Z2 = 10/25 = 0.4Ω

（4）动热稳定电流 ——

热稳定电流：短路故障后一秒内不使电流互感器发热而损坏的允许极限电流值

（有效值），通常热稳定电流以互感器额定电流的150~200倍表示。

动稳定电流：短路故障后，电流互感器所能承受的最大电流瞬时值（峰值）。

通常动稳定电流是热稳定电流的2.5倍。

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3、极性 ——

（1）极性的物理意义

表等计量回路绝对不能弄错！

（2）电流互感器接线时把极性接错了有什么危害？

1）在继电保护回路中，引起保护装置的误动或拒动。

2）在计量回路中引起错误计量

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4、选择电流互感器应注意哪些问题？

1） 电流互感器一次额定电压与系统额定电压相符合，并能满足短路时的动、热稳定

要求。

2） 电流互感器一次额定电流值的确定，根据《电气测量仪表装置设计技术规程》规

定，连接测量仪表电流互感器的一次额定电流，应按正常负荷下，仪表指示标度应在其上限量的三分之二以上，并考虑过负荷运行时有适当的指示，因此电流互感器的一次电流可按下式选择

I1 ≥ 1.25 IE

式中I1 —— 电流互感器一次电流

IE —— 负载额定电流

对于笼型异步电动机及其它直接起动电动机测量仪表用电流互感器，则应选用

I1 ＞ 1.5 IE

继电保护用电流互感器额定一次电流：当其与测量仪表用电流互感器共同组合时，通常只能选用相同的额定一次电流，但当保护动作时，其误差大于10%，造成灵敏度达不到要求时，可向生产厂家订购双变比电流互感器，把保护用电流互感器的变比放大，可获得较大的过载数，以满足10%误差的要求。

3） 互感器测量级二次侧负载功率（或阻抗）不得超过互感器所允许的额定值。

4） 互感器保护级应按照互感器10%误差曲线进行校验。

5） 按照开关柜的型式和结构特点，选择相应的电流互感器型式。

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5、电流互感器的10%倍数曲线

（1）什么是电流互感器的10%倍数曲线 ——

电流互感器的保护级，主要供给继电保护提供讯号电流，当系统发生短路故障时，一次短路电流很大，电流互感器铁心饱和，导致二次电流与一次电流变成非线性关系，当一次电流增加到使二次电流开始饱和时，此时电流互感器的变比误差ΔI % = 10%。

2）在相同的二次负荷阻抗下，变比越大，过载倍数就越大。

（2）如何按照10%误差曲线校验电流互感器

1）按照保护装置类型和短路电流值，计算电流互感器一次电流倍数。

2）根据互感器的型号，变比和一次电流倍数在10%误差曲线上，确定电流互感器的

允许二次负荷。

3）按照电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷。

4）比较实际二次负荷与允许二次负荷，如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示电

流互感器的误差不会超过10%，如实际二次负荷大于允许二次负荷，则应采取措施，使其满足10%的误差。

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（3）互感器实际二次负荷大于允许二次负荷时，可采取下列措施，使其满足10%误差：

1）增大连接导线截面，或缩短连接导线长度以减小实际二次负荷。

2）选择变比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大二次负荷。

3）将电流互感器二次绕组串联起来，使允许二次负荷增大一倍。

4）改变电流互感器的二次电流额定值。在电流互感器一次额定电流相同的前提下，

若将二次额定电流由5A改为1A，则其二次允许负荷可增大25倍。

5）对于远距离测量回路，采用电流变送器。

6）对于星 — 三角接线的变压器，其微机型变压器差动保护电流互感器二次侧全部

采用星形接线，可使负载计算阻抗改小，其相位补偿问题可由程序设定来解决。

6、电流互感器安装时应注意哪些问题？

1）满足安全距离要求（相间和对地）

2）安装位置便于安装接线，及维护运行

3）注意区分保护级和测量级

4）注意极性的正确连接

5）一组电流互感器只允许一个接地点，接地点应设置在仪表室端子排上

6）接线牢靠，导线截面不得小于2.5mm2

7）二次回路负载阻抗不得超过额定值，更不能开路

7、为什么电流互感器在运行中，其二次回路不得开路？

1）正常运行时，由于次级回路阻抗很小，一次回路中产生的磁通基本上被二次回路

产生的磁通所抵消，所以铁芯中磁通密度很低。

2）如果运行中二次回路开路，二次电流消失，其去磁作用也消失，则一次电流全部

用来激磁，使铁芯严重饱和。

3）高密度磁通在二次线圈中感应出数千伏的高电压，这种高电压在开路点可能出现

放电现象，产生放电火花及放电声。

4）由于铁芯磁通骤增，引起损耗增大而发热，损坏绝缘。

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8、电流互感器的接线方式

此种接线方式用二只电流互感器与二只继电器装在 A、C二相上。它对各种相间短路都能满足要求，但当B相接地故障时，因A、C二相没有故障电流流过，B相又无电流互感器和继电器，所以起不到保护作用。二相不完全星形接线适用于变压器中性点不

两相不完全星形接线可靠。此种接线方式的缺点，就是不能反应B相接地故障时的电流，所以不能用在中性点直接接地系统中。

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9、变压器差动保护中电流互感器的正确接线方法

变压器差动保护主要用来反映变压器内部绕组及其套管、引出线上的相间短路。差动保护电流回路是否正确，直接关系到保护装置能否可靠工作。要正确接线，首先要对相位、极性、相量、联接组别等基础知识了解。为便于初学者先学会正确接线，然后分析其原理，笔者将介绍接线的具体方法，供参考。目前国内装设差动保护的变压器其联

由于TA的结构不同、安装位置的限制、电源来向的限制、便于检修等因素，故“P1”

相连，c相与c相相连。Y联结的TA2中性线应与差动继电器中性线连在一起。

在实际工作中，无论TA如何安装，只要掌握以上所介绍的具体方法，就能

保证接线的正确。如要进一步分析其原理，可对照接线图和相量图逐步加深理解。

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