(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉器の可動側に接続されて前記開閉器を開閉させる電磁操作部と、
第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段から前記電磁操作部への電力供給を制御して前記開閉器の開閉動作を制御する第１の制御手段を有する駆動電源部と、
前記電磁操作部に接続された回路の前記電磁操作部とは反対側の端部に設けられた電磁操作部側回路接続手段と、
前記駆動電源部に接続された回路の前記駆動電源部とは反対側の端部に設けられ、前記電磁操作部側回路接続手段と接続されて、前記電磁操作部と前記駆動電源部を接続する接続回路を構成する駆動電源部側回路接続手段とを備え、前記電磁操作部側回路接続手段は、緊急時において、第２の電力供給手段と、前記第２の電力供給手段から前記電磁操作部への電力供給を制御して前記開閉器の開閉動作を制御する第２の制御手段とを有する緊急操作装置と電気的に接続される電磁操作装置であって、
前記電磁操作部側回路接続手段は、前記駆動電源部側回路接続手段と機械的に接続された第１の回路接続手段と、前記第１の回路接続手段と並列に接続され、前記緊急操作装置と機械的に接続された第２の回路接続手段とを有し、前記電磁操作部と前記電磁操作部側回路接続手段との間には、前記電磁操作部の電気的な接続先を前記駆動電源部と前記緊急操作装置との間で切り替える回路切替手段が設けられていることを特徴とする電磁操作装置。
【請求項２】
前記第２の電力供給手段は、互いに並列に接続された手動発電機および電池と、前記手動発電機または前記電池を前記第２の制御手段に接続する電源切替手段を備えている請求項１に記載の電磁操作装置。
【請求項３】
前記緊急操作装置は、前記第２の電力供給手段により蓄電されるコンデンサの蓄電状況を監視する監視手段を備えている請求項１または２に記載の電磁操作装置。
【請求項４】
前記電磁操作部側回路接続手段は、前記駆動電源部側回路接続手段および前記緊急操作装置との間の機械的な接続をそれぞれ解除可能な請求項１から３のいずれか１項に記載の電磁操作装置。
【請求項５】
前記電磁操作部側回路接続手段および前記駆動電源部側回路接続手段は、一方がプラグまたはレセプタクルを有し、他方が前記プラグまたはレセプタクルに接続されるレセプタクルまたはプラグを有する請求項１から４のいずれか１項に記載の電磁操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電磁操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
開閉器の操作機構として用いられる電磁操作装置は、コンデンサに蓄積した電力で電磁コイルを励磁して可動鉄心を駆動させ、その駆動力で開閉器の接点を開閉する。このような電磁操作装置においては、制御電源の喪失といった緊急時において迅速に開閉制御を再開させることが求められる。従来、電源の無い場所に設置された電磁操作式開閉装置に投入用電源を接続し、この投入用電源から供給される直流電力によりコンデンサにエネルギーを蓄積させて、このコンデンサに蓄積されたエネルギーにより開閉器を投入動作させる電磁操作式開閉装置の投入方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９７１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術は、通常の電源から電力が供給されない場合などに、投入用電源を用いることで開閉器の投入動作を可能にしている。しかしながら特許文献１の技術では、コンデンサと電磁コイルとを結ぶ通電回路を制御する制御基板が物理的に電磁操作式開閉装置の内部に配置されているため、この制御基板に異常があった場合には開閉制御の再開に時間がかかる虞があるという問題点がある。【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、開閉器の開閉動作を制御する制御基板に異常が生じた場合でも迅速に開閉制御を再開させることができる電磁操作装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される電磁操作装置は、開閉器の可動側に接続されて前記開閉器を開閉させる電磁操作部と、第１の電力供給手段と、第１の電力供給手段から電磁操作部への電力供給を制御して開閉器の開閉動作を制御する第１の制御手段を有する駆動電源部と、電磁操作部に接続された回路の電磁操作部とは反対側の端部に設けられた電磁操作部側回路接続手段と、駆動電源部に接続された回路の駆動電源部とは反対側の端部に設けられ、電磁操作部側回路接続手段と接続されて、電磁操作部と駆動電源部を接続する接続回路を構成する駆動電源部側回路接続手段とを備え、電磁操作部側回路接続手段は、緊急時において、第２の電力供給手段と、第２の電力供給手段から前記電磁操作部への電力供給を制御して開閉器の開閉動作を制御する第２の制御手段とを有する緊急操作装置と電気的に接続される電磁操作装置であって、電磁操作部側回路接続手段は、駆動電源部側回路接続手段と機械的に接続された第１の回路接続手段と、第１の回路接続手段と並列に接続され、前記緊急操作装置と機械的に接続された第２の回路接続手段とを有し、電磁操作部と電磁操作部側回路接続手段との間には、電磁操作部の電気的な接続先を駆動電源部と緊急操作装置との間で切り替える回路切替手段が設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される電磁操作装置によれば、開閉器の開閉動作を制御する制御基板に異常が生じた場合でも迅速に開閉制御を再開させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における電磁操作装置およびこれにより操作される開閉器を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１に係る緊急操作装置の構成図である。
【図３】実施の形態１において、電磁操作部と緊急操作装置が接続された状態の全体構成を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る緊急操作装置の構成図である。
【図５】実施の形態３における電磁操作装置およびこれにより操作される開閉器を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下に、実施の形態１を図１から図３に基づいて説明する。図１は、実施の形態１における電磁操作装置およびこれにより操作される開閉器を示す全体構成図である。電磁操作装置１００は、内部に真空バルブ２が設けられた開閉器１の可動側に接続されて開閉器１を開閉させる電磁操作部４と、電磁操作部４に電力を供給する駆動電源部１２を備えている。電磁操作部４および駆動電源部１２は、後述するように電磁操作部側接続回路１６１および駆動電源部側接続回路１６２を接続することで構成される接続回路により接続され、電磁操作部側接続回路１６１および駆動電源部側接続回路１６２を介して駆動電源部１２から電磁操作部４に電力が供給される。
【００１０】
電磁操作部４は、固定鉄心７および可動鉄心１０を有し、可動鉄心１０の一部を囲うように開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂが可動鉄心１０と同軸に配置されている。また、固定鉄心７の内部には可動鉄心１０を閉極方向に引き寄せる永久磁石９が設けられており、固定鉄心の軸方向外側には可動鉄心１０を開極方向に付勢する開放ばね１１が設けられている。また、可動鉄心１０には可動軸６の一端が固定されている。可動軸６は可動鉄心１０から開閉器１に向かって延びるものであり、可動軸６の他端は接圧ばね５を介して絶縁ロッド３の一端に接続されている。絶縁ロッド３は接圧ばね５から真空バルブ２の内部まで延びるものであり、絶縁ロッド３の他端には電極が設けられている。
【００１１】
可動鉄心１０は、励磁された開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂからの電磁力により開極方向および閉極方向に移動する。これにより、開閉器１の開極動作および閉極動作が行われる。開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂは、駆動電源部１２からの電力供給により励磁する。駆動電源部１２は、直流電源１３、すなわち第１の電力供給手段と、直流電源１３からの電力を蓄積する２つの電磁コイル用コンデンサ１５ａ、１５ｂと、直流電源１３からの電力により動作し、電磁コイル用コンデンサ１５ａ、１５ｂの放電により流れる電流を制御する制御基板１４、すなわち第１の制御手段を備えている。制御基板１４は、上位の制御装置（図示なし）またはユーザ入力による開極指令または閉極指令に応じて、電磁コイル用コンデンサ１５ａ、１５ｂから、開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂに供給する電流を制御し、開閉器１の開閉動作を制御する。
【００１２】
なお、電磁コイル用コンデンサ１５ａは開極コイル８ａに対応しており、電磁コイル用コンデンサ１５ａからの電流は開極コイル８ａに供給される。同様に、電磁コイル用コンデンサ１５ｂは閉極コイル８ｂに対応しており、電磁コイル用コンデンサ１５ｂからの電流は閉極コイル８ｂに供給される。このため電磁操作部側接続回路１６１および駆動電源部側接続回路１６２は、少なくとも、開極コイル８ａに対応する回路と閉極コイル８ｂにそれぞれ対応する回路を有している。
【００１３】
電磁操作部側接続回路１６１は、電磁操作部４の開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂに接続されており、電磁操作部側接続回路１６１の電磁操作部４と反対側の端部には電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１が設けられている。駆動電源部側接続回路１６２は、駆動電源部１２の制御基板１４に接続されており、駆動電源部側接続回路１６２の駆動電源部１２と反対側の端部には駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２が設けられている。電磁操作部側回路接続手段１６ａ１および駆動電源部側回路接続手段１６ａ２は開極コイル８ａおよび電磁コイル用コンデンサ１５ａに対応し、電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１および駆動電源部側回路接続手段１６ｂ２は閉極コイル８ｂおよび電磁コイル用コンデンサ１５ｂに対応している。電磁操作部側接続回路１６１および駆動電源部側接続回路１６２は、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１と駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、および電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１と駆動電源部側回路接続手段１６ｂ２をそれぞれ接続することで互いに接続され、電磁操作部４と駆動電源部１２を接続する接続回路を構成する。
【００１４】
実施の形態１において、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１および駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２は、接離可能な形態となっており、例えばプラグおよびこのプラグに接続されるレセプタクルである。このように、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１および駆動電源部側回路接続手段は、プラグおよびレセプタクルにより構成されるコネクタを用いて実現することができる。
【００１５】
上記のように、通常時においては電磁操作部４と駆動電源部１２が電磁操作部側接続回路１６１および駆動電源部側接続回路１６２により接続された状態であり、駆動電源部１２により開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂへの電力供給および開閉器１の開閉制御が行われる。
【００１６】
次に、緊急時における動作について説明する。図２は、実施の形態１に係る緊急操作装置の構成図である。なお、ここで「緊急時」とは、駆動電源部１２から電磁操作部４に電力を供給することが不可能となった状況であり、例えば直流電源１３を喪失した場合、制御基板１４が故障した場合、電磁コイル用コンデンサ１５ａ、１５ｂが故障した場合、または駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２と駆動電源部１２の間の駆動電源部側接続回路１６２が切断された場合、もしくは上記のような障害が複数生じた場合などが挙げられる。緊急操作装置１２１は、電源部２０、すなわち第２の電力供給手段と、電源部２０からの電力を蓄積する２つの電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂと、電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂの放電により流れる電流を制御する制御基板１８、すなわち第２の制御手段を備えている。緊急操作装置１２１において、電源部２０、電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂ、および制御基板１８は一体に構成されており、緊急操作装置１２１は持ち運び可能な可搬式となっている。
【００１７】
制御基板１８には緊急操作装置側接続回路１７が接続されている。緊急操作装置側接続回路１７の制御基板１８と反対側の端部には、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１と接続可能な緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、１７ｂが設けられている。緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、１７ｂは、例えばプラグまたはレセプタクルであり、駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２と同様に電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１と接続できるように、駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２と同じコネクタ形状を持つ。
【００１８】
電源部２０は、回転ハンドル２３が取り付けられ、回転ハンドル２３の回転により電力を発生する手動発電機２２と、手動発電機２２により発電された電力を蓄積する制御電源用コンデンサ２１を備えている。制御基板１８は、制御電源用コンデンサ２１に蓄積された電力により動作し、電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂの放電による電流を制御する。
【００１９】
図３は、電磁操作部と緊急操作装置が接続された状態の全体構成を示す図である。緊急時においては、まず、それぞれ接続された状態にある電磁操作部側回路接続手段１６ａ１と駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、および電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１と駆動電源部側回路接続手段１６ｂ２をそれぞれ引き離し、それぞれの電気的な接続状態を解除する。次に、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１と緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、１７ｂとを接続し、緊急操作装置１２１から電磁操作部４への電力供給を可能にする。制御基板１８は、上位の制御装置（図示なし）またはユーザ入力による開極指令または閉極指令に応じて、電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂから、開極コイル８ａおよび閉極コイル８ｂに供給する電流を制御し、開閉器１の開閉制御を再開する。
【００２０】
復旧が終わり通常時に戻ったら、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１と緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、および電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１と緊急操作装置側回路接続手段１７ｂの接続状態を解除する。次に、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１と駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２とを接続し、通常時の状態に戻す。
【００２１】
なお、電磁コイル用コンデンサ１９ａは開極コイル８ａに対応しており、電磁コイル用コンデンサ１９ａからの電流は開極コイル８ａに供給される。同様に、電磁コイル用コンデンサ１９ｂは閉極コイル８ｂに対応しており、電磁コイル用コンデンサ１９ｂからの電流は閉極コイル８ｂに供給される。このため緊急操作装置側接続回路１７は、少なくとも、開極コイル８ａに対応する回路と閉極コイル８ｂにそれぞれ対応する回路を有している。
【００２２】
また緊急操作装置１２１には、制御電源用コンデンサ２１および電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂの蓄電状況を監視し、開閉器１の開閉制御に必要な電力が蓄積されていない、あるいは必要な電力が蓄積されていない状況に陥る可能性が高まったと判断されるときに警告を発する監視手段を設けてもよい。このような監視手段を設けることにより、電源部２０による発電をユーザが適時に実施することができ、電力不足による開閉動作制御の停止を未然に防ぐことができる。
【００２３】
実施の形態１によれば、開閉器の開閉動作を制御する制御基板に異常が生じた場合でも迅速に開閉制御を再開させることができる。より具体的には、開閉器を開閉させる電磁操作部と電磁操作部への電力供給を制御する駆動電源部の接続において、電磁操作部側接続回路と駆動電源部側接続回路を接続することで電磁操作部と駆動電源部を接続する接続回路を構成する。電磁操作部側接続回路と駆動電源部側接続回路は、それぞれの端部に設けられた電磁操作部側回路接続手段と駆動電源部側回路接続手段により接続される。駆動電源部の制御基板に故障等の異常が生じた場合には、電磁操作部側回路接続手段と駆動電源部側回路接続手段の接続状態を解除し、開閉器の開閉動作を制御する制御基板を備えた緊急操作装置を電磁操作部側回路接続手段に接続する。これにより緊急操作装置が電磁操作部に接続され、以後は緊急操作装置により開閉器の開閉動作が制御される。この緊急操作装置は手動発電機を備えており、緊急用の電源を用意する必要は無い。このように、電磁操作部側回路接続手段の接続先を駆動電源部から緊急操作装置に切り替えるだけで開閉制御の再開が可能であるので、開閉器の開閉動作を制御する制御基板に異常が生じた場合でも、迅速に開閉制御を再開させることができる。
上記した非常時の場合以外の例として、据付後の状態確認を行う場合も同様の効果がある。すなわち、開閉器が据付された後で、まだ制御電源がつながれていない場合に、迅速に据付後の状態確認を開始することができる。
【００２４】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図４に基づいて説明する。なお、図１から図３と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。図４は、実施の形態２に係る緊急操作装置の構成図である。緊急操作装置２２１は、電源部２０１と、電源部２０１からの電力を蓄積する２つの電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂと、電磁コイル用コンデンサ１９ａ、１９ｂの放電により流れる電流を制御する制御基板１８を備えている。
【００２５】
電源部２０１は、実施の形態１の電源部２０の構成に加え、手動発電機２２と並列に接続された電池２４を備えている。さらに、手動発電機２２と制御電源用コンデンサ２１との間に電源切替スイッチ２５、すなわち電源切替手段が設けられており、電源切替スイッチ２５により制御基板１８との接続先を手動発電機２２と電池２４との間で切り替え可能となっている。電池２４としては、例えば自動車用バッテリー、乾電池、燃料電池など、制御基板１８の動作に必要な電圧以上の出力電圧を有する直流電源であればよい。
その他については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００２６】
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、緊急操作装置の電源部において手動発電機と並列に電池を接続するとともに、制御回路の接続先を手動発電機と電池との間で切り替える電源切替スイッチを設けた。このため、緊急操作装置の制御基板への電力供給を手動発電機か電池のいずれで行うか選択可能となっており、実施の形態１のように手動発電機のみの場合と比べてより迅速に制御回路を動作させることができる。これにより、開閉器の開閉制御をより迅速に再開させることが可能である。
【００２７】
実施の形態３．
次に、実施の形態３を図５に基づいて説明する。なお、図１から図４と同一または相当部分については同一符号を付し、その説明を省略する。図５は、実施の形態３における電磁操作装置およびこれにより操作される開閉器を示す全体構成図である。電磁操作装置３００は、駆動電源部１２に対応する電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１、すなわち第１の回路接続手段と、緊急操作装置１２１に対応する電磁操作部側回路接続手段１６ｃ１、１６ｄ１、すなわち第２の回路接続手段により電磁操作部側回路接続手段が構成されている点が実施の形態１の電磁操作装置１００と異なる。電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１、１６ｃ１、１６ｄ１は互いに並列に接続されている。電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１は実施の形態１と同様に駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、１６ｂ２と接続され、電磁操作部側回路接続手段１６ｃ１、１６ｄ１は緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、１７ｂと接続されている。なお、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｃ１は開極コイル８ａに対応し、電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１、１６ｄ１は閉極コイル８ｂに対応している。
【００２８】
電磁操作部側回路接続手段１６ａ１、１６ｂ１、１６ｃ１、１６ｄ１と電磁操作部４の間には、回路切替スイッチ２６、すなわち回路切替手段が設けられている。回路切替スイッチ２６は、例えば手動切替スイッチであり、電磁操作部４の接続先を駆動電源部１２と緊急操作装置１２１との間で切り替える。このため、電磁操作部側回路接続手段１６ａ１と駆動電源部側回路接続手段１６ａ２、電磁操作部側回路接続手段１６ｂ１と駆動電源部側回路接続手段１６ｂ２、電磁操作部側回路接続手段１６ｃ１と緊急操作装置側回路接続手段１７ａ、電磁操作部側回路接続手段１６ｄ１と緊急操作装置側回路接続手段１７ｂの機械的な接続状態は通常時および緊急時の両方で維持されることとなる。
その他については実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００２９】
実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、電磁操作部側回路接続手段が駆動電源部に対応する第１の回路接続手段と緊急操作装置に対応する第２の回路接続手段とを有し、電磁操作部側回路接続手段と電磁操作部の間に設けられた回路切替スイッチにより電磁操作部の接続先を駆動電源部と緊急操作装置との間で切り替え可能にした。このため、緊急時においては回路切替スイッチにより電磁操作部の接続先を駆動電源部から緊急操作装置に切り替えればよく、電磁操作部側回路接続手段と緊急操作装置側回路接続手段を接続するために電磁操作部側回路接続手段から駆動電源部側回路接続手段を切り離す必要がない。このため、緊急操作装置の接続が容易であり、開閉器の開閉制御をより迅速に再開させることが可能である。
【００３０】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３１】
１  開閉器、４  電磁操作部、８ａ  開極コイル、８ｂ  閉極コイル、１２  駆動電源部、１３  直流電源、１４、１８  制御基板、１５ａ、１５ｂ、１９ａ、１９ｂ  電磁コイル用コンデンサ、１６１  電磁操作部側接続回路、１６２  駆動電源部側接続回路、１７  緊急操作装置側接続回路、１６ａ１、１６ｂ１、１６ｃ１、１６ｄ１  電磁操作部側回路接続手段、１６ａ２、１６ｂ２  駆動電源部側回路接続手段、１７ａ、１７ｂ  緊急操作装置側回路接続手段、２０、２０１  電源部、２１  制御電源用コンデンサ、２２  手動発電機、２４  電池、２５  電源切替スイッチ、２６  回路切替スイッチ、１００、３００  電磁操作装置、１２１、２２１  緊急操作装置。
【要約】
開閉器の開閉動作を制御する制御基板に異常が生じた場合でも迅速に開閉制御を再開させることができる電磁操作装置を得ることを目的とする。
電磁操作装置（１００）は、開閉器（１）の可動側に接続されて開閉器（１）を開閉させる電磁操作部と、電磁操作部（４）への電力供給を制御して開閉器（１）の開閉動作を制御する駆動電源部を備えている。通常時において、電磁操作部（４）と駆動電源部は、電磁操作部側回路接続手段（１６ａ１、１６ｂ１）および駆動電源部側回路接続手段を接続することで構成される接続回路により接続される。緊急時においては、電源部（２０）から電磁操作部（４）への電力供給を制御して開閉器（１）の開閉動作を制御する制御基板（１８）を有する緊急操作装置（１２１）が電磁操作部側回路接続手段（１６ａ１、１６ｂ１）に接続される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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