CN102136695B - 用于±660kV直流输电线路的检修工器具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于±660kV直流输电线路的检修工器具，包括卡具和张紧装置，卡具卡装在绝缘子的两侧，张紧装置连接于卡具之间。卡具包括V串上卡、横担上卡、单串卡具、大刀卡、闭式卡以及导线端卡具，卡具采用TC4钛合金制作。具有结构合理、整体强度和承载力高、体积小、质量轻、工作可靠等优点，应用于直流660kV输电线路的检修工作，为线路的安全投运和运行后的日常检修提供了可靠保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种输电线路上的检修器具，特别是一种专用于±660kV直流输电线路的检修工器具。
背景技术
随着我国电网建设的日趋完善，超高压输电线路已经成为我国电力电网的主干网架，这也为运行检修工作提出了更高的要求。特别是伴随直流660kV电压等级输电线路在国内的首次应用，为保证线路的正常投运，以及对线路运行中发现的问题及时进行检修，以确保直流输电线路的安全运行，则必须开发一套用于线路运行检修所需要的工器具。
输电线路上的主要检修工作内容之一就是对绝缘子的检修更换，高压输电线大多通过绝缘子支撑在横担上，绝缘子在架空输电线路中起着支撑导线和防止电流回地的基本作用。直流660kV特高压直流输电线路与现在运行的超高压、特高压相比采用了不同的材料，如导线采用4×JL/G3A-1000/45mm2钢芯铝绞线，导线极间间距18m。直线绝缘子采用V型合成绝缘子，长度约为：轻度污区8.5m，重度污区9.2m。耐张串采用双联550kN瓷绝缘子。受绝缘子串长及电气间隙影响，承载绝缘子和输电线的塔头尺寸变大，受工程影响，线路垂直荷重也相应增大，使张力、长度等均发生变化，这对绝缘子的更换要求在张力、长度等方面就有了更高的要求。目前国内500kV电压等级以下的输电线路检修器具已经比较完善，但是由于电压等级的升高，输电线径的增大，以及绝缘子串长的增加，这些检修器具已经远远不能满足更换需求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种专用于±660kV直流输电线路的检修工器具。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
用于±660kV直流输电线路的检修工器具，包括用于卡装在绝缘子串两侧的卡具和连接于卡具之间的张紧装置，所述卡具主要包括V串上卡、横担上卡、单串卡具、大刀卡、闭式卡、导线端卡具，上述单串卡具、导线端卡具以及闭式卡均采用TC4钛合金材料制作，所述张紧装置为机械传动丝杠；
当更换V型单串绝缘子时，采用V串上卡、横担上卡、单串卡具和两套张紧装置的组合结构，其中V串上卡固定连接于塔身侧金具挂点角钢上，横担上卡固定连接于横担包板上，单串卡具固定连接在V型串联板上，张紧装置分别连接在V串上卡和单串卡具、以及横担上卡和单串卡具之间；
当更换V型双串绝缘子时，采用V串上卡、横担上卡、大刀卡和两套张紧装置的组合结构，其中V串上卡固定连接于塔身侧金具挂点角钢上，横担上卡固定连接于横担包板上，大刀卡卡装在V型串联板上，张紧装置分别连接在V串上卡和大刀卡、以及横担上卡和大刀卡之间；
当更换中间单片、多片绝缘子、或者长棒型绝缘子时，只采用两套闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中闭式卡套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在两套闭式卡之间；
当更换横担端第一片绝缘子时，采用单串卡具、闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中单串卡具固定连接在牵引联板上，闭式卡套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在单串卡具和闭式卡之间；
当更换导线端第一片绝缘子时，采用导线端卡具、闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中导线端卡具固定连接在导线端联板上，闭式卡套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在导线端卡具和闭式卡之间。
所述V串上卡的具体结构为：V串上卡包括位于塔身侧金具挂点角钢两侧的V串上板和V串下板，所述V串上板内端面上设置有与塔身侧金具挂点角钢相应的卡槽Ⅰ，塔身侧金具挂点角钢的一个角边位于卡槽Ⅰ内，塔身侧金具挂点角钢的另一个角边位于V串上板和V串下板之间，V串上板和V串下板的两端通过螺栓将角钢压紧；V串下板的外端面上铰接有钢接头Ⅰ，钢接头Ⅰ的另一端设置有与张紧装置连接的销孔。
所述横担上卡的具体结构：横担上卡包括横担上卡主体和与之铰接的用于与张紧装置进行连接的钢接头Ⅱ，横担上卡主体上设置有与横担包板连接孔相应的螺栓孔，横担包板的连接孔与横担上卡主体上的螺栓孔通过螺栓固定连接。
所述单串卡具的具体结构：单串卡具包括两侧设置有翼板的单串卡具主体，翼板的端部设置有连接张紧装置的销孔，主体下方固定连接有带卡槽Ⅱ的插板，插板的下端部设置有与V型串联板连接孔位置相应的销孔，V型串联板或牵引联板位于插板的卡槽Ⅱ内，并通过螺栓将其与插板固定连接。
所述大刀卡的具体结构为：所述大刀卡的刀把端设置有用于连接张紧装置的销孔，刀头端设置有用于卡装V型串联板的卡槽Ⅲ，刀头端部、卡槽Ⅲ的两侧壁成弯头状设置，V型串联板插入卡槽Ⅲ内，将刀头端部的弯头勾住V型串联板上的螺栓。
所述闭式卡的具体结构为：所述闭式卡包括闭式卡主体和设置在闭式卡主体上方的上盖，上盖的一端通过销轴与闭式卡主体活动连接，另一端通过螺栓与闭式卡主体固定连接，闭式卡主体和上盖之间设置有容纳绝缘子的通孔；所述主体的两端部分别设置有用于连接张紧装置的销孔，销孔的内侧设置有用于起吊绝缘子的起吊装置，所述起吊装置为固定在闭式卡主体上的支架，支架上设置有用于悬挂绳索的滑轮。
所述导线端卡具的具体结构为：所述导线端卡具包括导线端卡具主体和设置在导线端卡具主体上方的翻板卡，翻板卡的一端与导线端卡具主体通过销轴活动连接，另一端通过螺栓与导线端卡具主体固定连接，导线端卡具主体和翻板卡之间设置有容纳导线端联板的通孔；所述导线端卡具主体与翻板卡上均设置有与导线端联板上的螺母相应的孔；所述导线端卡具主体的两端部分别活动连接有用于与张紧装置进行连接的钢接头Ⅲ。
所述张紧装置的改进在于：所述张紧装置为机械传动丝杠和与机械传动丝杠一端通过定位销或绝缘拉棒连接的液压装置。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步在于：
本发明基于直流输电线路塔型结构、绝缘子串挂网方式、导地线参数等特点研制的一种专用于直流660kV输电线路上停电使用的检修工器具，可同时对V型单串绝缘子、双串绝缘子、以及长棒型等类绝缘子进行更换，具有结构合理、整体强度高、体积小、质量轻、工作可靠等优点，为直流660kV输电线路的安全投运和运行后的日常检修提供了可靠保障。
闭式卡上起吊装置的设置，可使工作人员在更换长棒型绝缘子的操作过程中，吊装重量较重的长棒型绝缘子，降低了劳动强度，提高了工作人员的工作效率。张紧装置成机械传动丝杠与液压装置的配合设置，用于卡具间空行程的收放，解决了在大机械荷载下液压传动系统存在的传动速度慢的缺点，减少了高空作业人员在高空作业的滞留时间；并且此种结构具有互为保护的作用，即当其中一个失效时不影响另一个传动机构的正常工作，大大提高了工作的可靠性；另外由于采用的是分体结构的组装设计，在张紧装置不使用时，可分开存放，便于更换和维护。
附图说明
图1：为本发明V串上卡的结构示意图；
图2：为本发明横担上卡的结构示意图；
图3：为本发明单串卡具的主视图；
图4：为本发明大刀卡的结构示意图；
图5：为图4的俯视图；
图6：为本发明闭式卡的结构示意图；
图7：为本发明导线端卡具的结构示意图；
图8：为图7的侧视图；
图9：为本发明用于更换V型单串绝缘子的连接关系图；
图10：为本发明用于更换V型双串绝缘子内串的连接关系图；
图11：为本发明用于更换V型双串绝缘子外串的连接关系图；
图12：为本实用新型用于更换长棒型绝缘子的连接关系图；
图13：为本发明用于更换导线端第一片绝缘子的连接关系图；
图14：为本发明用于更换横单端第一片绝缘子的连接关系图。
其中：1.V串上卡，11.V串上板，12.V串下板，13.钢接头Ⅰ，14.卡槽Ⅰ，2.横担上卡，21.横担上卡主体，22.钢接头Ⅱ，3.单串卡具，31.单串卡具主体，32.翼板，33.卡槽Ⅱ，34.插板，4.大刀卡，41.卡槽Ⅲ，5.闭式卡，51.闭式卡主体，52.上盖，53.支架，54.滑轮，7.导线端卡具，71.导线端卡具主体，72.翻板卡，73.钢接头Ⅲ，81.导线端联板，82.横担包板，83.牵引联板，84.机械传动丝杠，85.液压装置，86.绝缘拉棒，87.V型串联板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作更进一步详细说明：
用于±660kV直流输电线路的检修工器具，包括卡具和张紧装置，卡具卡装在绝缘子串的两侧，张紧装置连接于卡具之间。卡具包括V串上卡1、横担上卡2、单串卡具3、大刀卡4、闭式卡5、导线端卡具7，其中单串卡具、导线端卡具以及闭式卡均采用TC4钛合金材料制作，具有强度高、可塑性好、重量轻、体积小、承载力高、便于高空作业的特点。
V串上卡1固定连接在塔身侧金具挂点角钢上，具体结构如图1所示。包括V串上板11、V串下板12和钢接头Ⅰ13，V串上板11内端面上设置有与塔身侧金具挂点角钢相应的卡槽Ⅰ，塔身侧金具挂点角钢的一个角边位于卡槽Ⅰ内，另一个角边位于V串上板11和V串下板12之间，V串上板和V串下板的两端通过螺栓连接；V串下板12的外端面上铰接有钢接头Ⅰ13，钢接头Ⅰ的另一端设置有销孔，用于连接张紧装置。
横担上卡2固定连接在横担包板82上，具体结构如图2所示。包括横担上卡主体21和与之活动连接的钢接头Ⅱ22。横担上卡包括相应设置的两块三角形铝合金板，钢接头Ⅱ位于两块三角形铝合金板之间，钢接头Ⅱ的一端通过销轴与两块三角形铝合金板的一角活动连接；三角形铝合金板上设置有与横担包板上连接孔相应的销孔。连接时，将横担包板插接在两块三角形铝合金板之间，通过螺栓与铝合金板的销孔固定。
单串卡具3固定连接在V型串联板87或牵引联板83的上方，具体结构如图3所示。单串卡具3包括单串卡具主体31、翼板32和插板34，单串卡具主体31的两侧设置有翼板32，翼板的端部设置有连接张紧装置的销孔，插板34固定连接在单串卡具主体31的下方，插板34的下部设置有卡槽Ⅱ33，插板的下端部设置有与V型串联板或牵引联板上连接孔位置相应的销孔，V型串联板或牵引联板位于插板的卡槽Ⅱ内，并通过螺栓将其与插板固定连接，可同时更换V型单串的两串绝缘子。
大刀卡4固定连接在V型串联板87上，具体结构如图4和图5所示。大刀卡4的刀把端设置有用于连接张紧装置的销孔，刀头端设置有用于卡装V型串联板的卡槽Ⅲ，刀头端部、卡槽Ⅲ的两侧壁成弯头状设置。大刀卡使用时，将V型串联板87插入卡槽Ⅲ内，将刀头端部的弯头勾住V型串联板上的螺栓，同时将对大刀卡的刀把端施加与螺栓受力方向相反的拉力，即可实现大刀卡与V型串联板的固定。
闭式卡5套装在绝缘子的钢帽上，具体结如图6所示。包括闭式卡主体51和设置在闭式卡主体上方的上盖52，上盖的一端通过销轴与闭式卡主体活动连接，另一端通过螺栓与闭式卡主体固定连接，闭式卡主体和上盖之间设置有容纳绝缘子的通孔，绝缘子位于通孔内；主体的两端部分别设置有用于连接张紧装置的销孔，销孔的内侧设置有用于起吊绝缘子的起吊装置。起吊装置为固定在闭式卡主体上的支架53，支架上设置有用于悬挂绳索的滑轮54。
导线端卡具7固定连接在导线端联板81上，具体结构如图7和图8所示。包括导线端卡具主体71和翻板卡72，翻板卡72设置在导线端卡具主体的上方，翻板卡的一端与导线端卡具主体71通过销轴活动连接，另一端通过螺栓与导线端卡具主体固定连接，导线端卡具主体和翻板卡之间设置有容纳导线端联板的通孔，导线端联板为通孔内；导线端卡具主体71与翻板卡72上还设置有与导线端联板上的螺母相应的孔；导线端卡具主体71的两端部分别活动连接有用于与张紧装置进行连接的钢接头Ⅲ73。
张紧装置连接在V串上卡和单串卡具之间，以及横担上卡和单串卡具之间，张紧装置为机械传动丝杠84和液压装置85的组合体，机械传动丝杠和液压装置之间通过绝缘拉棒86连接。
实施例1
本发明用于直流660kV输电线路上更换V型单串绝缘子时，采用V串上卡1、横担上卡2、单串卡具3和两套张紧装置的组合形式进行更换，如图9所示。
首先将单串卡具3带卡槽Ⅱ33的插板34插接在V型串联板87的上方，使V型串联板87上的连接孔对准单串卡具3的销孔，穿入螺栓，使单串卡具3固定在V型串联板87上；将塔身侧金具挂点角钢放置在V串上板11和V串下板12之间，使角钢的垂直端卡装在V串上板11的卡槽Ⅰ内，角钢的另一个角边位于V串上板11和V串下板12之间，然后用螺栓将V串上板11和V串下板12的两端固定连接；将横担包板插接在横担上卡2的两块三角形铝合金板之间，使铝合金板上的销孔与横担包板上的连接孔位置相应，然后用螺栓穿入销孔和连接孔之间，使横担上卡固定连接在横担包板上；
其次，组装第一套张紧装置，将液压装置85的一端通过销轴活动连接在V串上卡1的钢接头Ⅰ13带有销孔的一端，液压装置85的另一端通过绝缘拉棒与机械传动丝杠84的一端固定连接，机械传动丝杠84的另一端通过销轴与单串卡具3的一个销孔活动连接；然后同上组装第二套张紧装置，将液压装置85的一端通过销轴活动连接在横担上卡2钢接头Ⅱ22带有销孔的一端，液压装置85的另一端通过绝缘拉棒与机械传动丝杠84的一端固定连接，机械传动丝杠84的另一端通过销轴与单串卡具3的另一个销孔活动连接。
连接完成后，收紧丝杠或者启动液压装置，使V串上卡和横担上卡与单串卡具之间张紧，使绝缘子串松弛，不再有张力，即可进行V型单串绝缘子的更换。
实施例2
本发明用于直流660kV输电线路上更换V型双串绝缘子时，根据需要更换的内串和外串进行不同的组合完成。
当更换V型双串绝缘子内串时，采用V串上卡1、大刀卡4和张紧装置的组合形式进行更换，如图10所示。首先将V型串联板87插入大刀卡4的卡槽Ⅲ内，将刀头端部的弯头勾住V型串联板上的螺栓，同时将对大刀卡的刀把端施加与螺栓受力方向相反的拉力，即可实现大刀卡与V型串联板的固定；V串上卡1与塔身侧金具挂点角钢的连接同实施例1中的连接方式；然后组装张紧装置，将机械传动丝杠84的一端通过销轴活动连接在V串上卡1的钢接头Ⅰ13带有销孔的一端，机械传动丝杠84的另一端通过绝缘拉棒86与液压装置85的一端固定连接，液压装置85的另一端通过销轴与大刀卡刀把端部的销孔活动连接。
连接完成后，收紧丝杠或者启动液压装置，使V串上卡和大刀卡之间张紧，使内串绝缘子松弛，不再有张力，然后即可进行更换。
当更换V型双串绝缘子外串时，采用横担上卡2、大刀卡4和张紧装置的组合形式进行更换，如图11所示。首先将V型串联板87插入大刀卡4的卡槽Ⅲ内，将刀头端部的弯头勾住V型串联板上的螺栓，同时将对大刀卡的刀把端施加与螺栓受力方向相反的拉力，即可实现大刀卡与V型串联板的固定；
横担上卡2与横担包板82的连接同实施例1中连接方式；
然后将机械传动丝杠84的一端通过销轴活动连接在横担上卡2钢接头Ⅱ22带有销孔的一端，机械传动丝杠84的另一端通过绝缘拉棒与液压装置85的一端固定连接，液压装置85的另一端通过销轴与大刀卡刀把端的销孔活动连接。
连接完成后，收紧丝杠或者启动液压装置，使横担上卡和大刀卡之间张紧，使外串绝缘子松弛，不再有张力，然后即可进行更换。
实施例3
本发明用于直流660kV输电线路上更换中间单片、多片绝缘子，或者长棒型绝缘子时，只采用两个闭式卡5和两套张紧装置即可完成，如图12所示。将闭式卡的上盖52打开，使之绕销轴旋转至闭式卡主体的一侧，然后将闭式卡卡装在绝缘子两端的钢帽上，扣合上盖至原位，用螺栓将上盖与闭式卡主体固定连接，即可将闭式卡固定在绝缘子上；再将张紧装置的机械传动丝杠和液压装置分别连接在闭式卡5两端的销孔上，然后将绝缘拉棒86连接在机械传动丝杠和液压装置之间，满足绝缘子较长时进行对绝缘子的张紧。
连接完成后，收紧丝杠或者启动液压装置，将闭式卡之间张紧，使绝缘子松弛，不再有张力，即可进行绝缘子的更换。
当绝缘子重量较大时，采用闭式卡上的起吊装置将绝缘子吊起，节省了人力的投入，提高了操作过程的安全性能。
实施例4
本发明用于直流660kV输电线路上更换导线端第一片绝缘子时，采用导线端卡具7、闭式卡5和张紧装置相配合的形式进行更换，如图13所示。本实施例与实施例3的区别在于：将一套闭式卡卡装在导线端第二片绝缘子的钢帽上；将导线端卡具7的翻板卡72绕销轴旋转至导线端卡具主体71的一侧，将导线端联板卡装在导线端卡具7的主体和翻板卡之间，并使导线端联板上的螺母卡入导线端卡具的螺栓孔内，然后用螺栓将翻板卡的另一端与导线端卡具的主体固定连接。
实施例5
本发明用于直流660kV输电线路上更换横担端第一片绝缘子时，采用单串卡具、闭式卡和张紧装置相配合的形式进行更换，如图14所示。本实施例与实施例4的区别在于：将一套闭式卡卡装在横担端第二片绝缘子的钢帽上；将牵引联板卡装在单串卡具的卡槽Ⅱ内，然后用螺栓将单串卡具固定连接在牵引联板上。
Claims (7)
1.用于±660kV直流输电线路的检修工器具，包括用于卡装在绝缘子串两侧的卡具和连接于卡具之间的张紧装置，其特征在于：所述卡具主要包括V串上卡(1)、横担上卡(2)、单串卡具(3)、大刀卡(4)、闭式卡(5)、导线端卡具(7)，上述单串卡具、导线端卡具以及闭式卡均采用TC4钛合金材料制作，所述张紧装置为机械传动丝杠和与机械传动丝杠一端连接的液压装置；
当更换V型单串绝缘子时，采用V串上卡、横担上卡、单串卡具和两套张紧装置的组合结构，其中V串上卡(1)固定连接于塔身侧金具挂点角钢上，横担上卡(2)固定连接于横担包板上，单串卡具(3)固定连接在V型串联板上，张紧装置分别连接在V串上卡和单串卡具、以及横担上卡和单串卡具之间；
当更换V型双串绝缘子时，采用V串上卡、横担上卡、大刀卡和两套张紧装置的组合结构，其中V串上卡(1)固定连接于塔身侧金具挂点角钢上，横担上卡(2)固定连接于横担包板上，大刀卡(4)卡装在V型串联板上，张紧装置分别连接在V串上卡和大刀卡、以及横担上卡和大刀卡之间；
当更换中间单片、多片绝缘子、或者长棒型绝缘子时，只采用两套闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中闭式卡(5)套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在两套闭式卡之间；
当更换横担端第一片绝缘子时，采用单串卡具、闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中单串卡具(3)固定连接在牵引联板上，闭式卡(5)套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在单串卡具和闭式卡之间；
当更换导线端第一片绝缘子时，采用导线端卡具、闭式卡和两套张紧装置的组合结构，其中导线端卡具(7)固定连接在导线端联板上，闭式卡(5)套装在绝缘子钢帽上，张紧装置连接在导线端卡具和闭式卡之间。
2.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述V串上卡(1)包括位于塔身侧金具挂点角钢两侧的V串上板(11)和V串下板(12)，所述V串上板(11)内端面上设置有与塔身侧金具挂点角钢相应的卡槽I(14)，塔身侧金具挂点角钢的一个角边位于卡槽I内，塔身侧金具挂点角钢的另一个角边位于V串上板和V串下板之间，V串上板和V串下板的两端通过螺栓将角钢压紧；钢接头I(13)的一端铰接在V串下板(12)的外端面上，钢接头I的另一端设置有与张紧装置连接的销孔。
3.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述横担上卡(2)包括横担上卡主体(21)和与之铰接的用于与张紧装置进行连接的钢接头II(22)，横担上卡主体上设置有与横担包板连接孔相应的螺栓孔，横担包板的连接孔与横担上卡主体上的螺栓孔通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述单串卡具(3)包括两侧设置有翼板(32)的单串卡具主体(31)，翼板的端部设置有连接张紧装置的销孔；主体下方固定连接有带卡槽II(33)的插板(34)，插板的下端部设置有与V型串联板或牵引联板上连接孔位置相应的销孔，V型串联板或牵引联板位于插板的卡槽II内，并通过螺栓将其与插板固定连接。
5.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述大刀卡(4)的刀把端设置有用于连接张紧装置的销孔，刀头端设置有用于卡装V型串联板的卡槽III(41)，刀头端部、卡槽III的两侧壁成弯头状设置，V型串联板插入卡槽III内，将刀头端部的弯头勾住V型串联板上的螺栓。
6.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述闭式卡(5)包括闭式卡主体(51)和设置在闭式卡主体上方的上盖(52)，上盖的一端通过销轴与闭式卡主体活动连接，另一端通过螺栓与闭式卡主体固定连接，绝缘子位于闭式卡主体和上盖之间的通孔内；所述主体的两端部分别设置有用于连接张紧装置的销孔，销孔的内侧设置有用于起吊绝缘子的起吊装置，所述起吊装置为固定在闭式卡主体上的支架(53)，支架上设置有用于悬挂绳索的滑轮(54)。
7.根据权利要求1所述的用于±660kV直流输电线路的检修工器具，其特征在于：所述导线端卡具(7)包括导线端卡具主体(71)和设置在导线端卡具主体上方的翻板卡(72)，翻板卡的一端与导线端卡具主体(71)通过销轴活动连接，另一端通过螺栓与导线端卡具主体固定连接，导线端联板位于导线端卡具主体和翻板卡之间的通孔内；所述导线端卡具主体(71)与翻板卡(72)上均设置有与导线端联板上的螺母相应的孔；所述导线端卡具主体(71)的两端部分别活动连接有用于与张紧装置进行连接的钢接头III(73)。
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