【国家标准(GB)】 多功能电能表 特殊要求

ICS17.220.20
中华人民共和国国家标准
GB/T17215.301—2007
多功能电能表
特殊要求
Particular requirements for multi-function electricity meters2007-10-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2007-12-01实施
GB/T17215.301—2007
规范性引用文件
术语和定义
4分类及标准的电量值
标推的电量值
功能要求
机械要求
气候条件
电气要求
电磁兼容（EMC)
推确度要求
仪表编程设置要求
数据安全性要求，
电池要求·
平均寿命
试验方法
功能符合性试验
机械性能试验
气候影响试验
电气性能试验
电磁兼容性试验
准确度试验
编程要求检查
仪表的数据安全性检查
电池检查·
可靠性验证试验
检验规则
出厂检验
型式检验
周期检验(过程稳定性检验）
监督检验·
标志、说明书、包装及贮存
标志·
产品使用说明书
包装及贮存
附录A(规范性附录）
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
多功能电能表试验项目
有功功率、非有功功率和视在功率的部分定义电能损耗的计算
YYKAONYKAa=
GB/T17215.301-2007
本部分在编写中，参考了GB/T15284《多费率电能表特殊要求》、DL/T614《多功能电能表》、IEC62053-61《交流电测量设备特殊要求第61部分：功率消耗和电压要求》、澳大利亚相关国家标准，以及欧盟法制计量组织1999年颁布的标准。本部分应与GB/T9092、GB/T17215.GB/T17882、GB/T17883和GB/T17215.211配合使用。本部分的附录A为规范性附录，附录B和附录C为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国电工仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC104)归口。本部分起草单位：哈尔滨电工仪表研究所、国家电网公司、山东电力试验研究院、浙江省电力试验研究院、甘肃省电力公司、湖南省电力公司、黑龙江省电力科学研究院、河南省计量测试研究所、上海市计量测试技术研究院、南京供电公司、中国电力科学研究院、华立集团股份有限公司、浙江正泰仪器仪表有限责任公司、长沙威胜电子有限公司、深圳市科陆电子科技股份有限公司、杭州华隆电子技术有限公司、深圳浩宁达电能仪表制造有限公司、深圳思达仪表有限公司、上海英孚特电子技术有限公司、浙江万胜电力仪表公司、深圳捷顺贸易有限公司、武汉国测珠海公司、宁波三星科技有限公司。本部分主要起草人：徐民、王兆宏、徐和平、陈向群、徐人恒、钟祖安、薛德晋、陈克昌、陆以彪、石雷兵、马睿松、刘得新、郑小平、徐茂林、雷惠博、张绍衡、夏亚莉。本部分是首次发布。
1范围
多功能电能表特殊要求
KANYKAa
GB/T17215.301—2007
GB/T17215的本部分规定了多功能电能表（以下简称仪表）的术语、技术要求、试验方法，检验规则、标志、包装及贮存。
本部分适用于在额定频率为50Hz(60Hz)的电网中安装使用的静止式多功能电能表。本部分仅适用于安装于室内以及表箱内使用的静止式电能测量机构、功能部件和计度（显示）器包封在一个表壳内的多功能电能表及其附件的组合，包括内附电流互感器。仪表的计量性能应符合相应等级指数的静止式电能表的国家标准要求。如果一个测量机构测量多种电参量（如电流、电压、频率、视在电能、功率因数、相位等）或配备其他功能部件，则也应同时符合与这些电参量及功能部件有关的国家标准。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T17215的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然面，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB 4793.1-—1995
1:1990）
GB/T9092-1998
测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求（idtIEC1010费率和负载控制时间开关（idtIEC61038：1990）GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则GB/T15284—2002多费率电能表特殊要求GB/T15464—1995
仪器仪表包装通用技术条件
GB/T17215—20021级和2级静止式交流有功电能表GB/T17215.211—2006
交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备(IEC62052-11：2003,IDT）
GB/T17441—1998交流电度表符号（idtIEC60387：1992）GB/T178822级和3级静止式交流无功电度表（GB/T17882—1999，cqvIEC61268：1995）GB/T178830.2S级和0.5S级静止式交流有功电度表（GB/T17883--1999，cqVIEC60687:1992)
GB/T18460.3—2001IC卡预付费售电系统第3部分：预付费电度表GB/T19882.31自动抄表系统第3-1部分：应用层数据交换协议对象标识系统（GB/T19882.31—2007,IEC62056-61:2002,IDT)GB/T19897.1-2005自动抄表系统低层通信协议第1部分：直接本地数据交换（IEC62056-21.2002,MOD）
JB/T50070—-2002电能表可靠性要求及考核方法IEC61038：1998费率和负载控制内部时钟3术语和定义
GB/T17215.211—2006、GB/T9092—1998所确定的以及下列术语和定义适用于本部分。1
GB/T17215.301-—2007
多功能电能表multi-functionelectricitymeter由单一测量机构、数据处理单元、通信接口及其他功能部件组成并包封在一个表壳内，除计量并显示有功电能、无功电能外，还具有分时计量、测量最大需量等两种以上功能，并存贮和输出数据的电能表。
电能表电压线路失压voltagefailureinvoltage circuits在仪表的负荷大于起动电流的条件下，电压线路发生一相、两相或三相电压低于80%额定电压(U.）、并且持续时间超过1min的事件。3.3
全失压voltagefailureoftheall phasees在仪表的负荷大于起动电流的条件下，所有相电压为零，并且持续时间超过1min的事件。3.4
自检self-diagnostictest
电能表对内部存贮器、电子显示器、（标志）符号及程序的检查。3.5视在功率
单相电路的视在功率apparentpowerina single-phasecircuit电压有效值与电流有效值的乘积：S=UXI。3.5.2
多相电路中的视在功率apparentpowerinapolyphasecircuit各单相电路中视在功率之和：
除电能外其他电参量测量误差measuringerrorforelectricalparameterexceptelectrialenergy除电能外其他电参量测量的百分误差按下式计算：测量的百分误差(%)=仪表测基值-真值(奢际值)×100被测量的基准值
注1：被测量的基准值：电压为电能表的额定电压；电流为最大电流；额率为额定额率；功率的基准值为额定电压、最大电流、功率因数为1时的有功功率。注2：相位角和功率因数的基准值为90电角度；功率因数的测量值应转换为电角度后，再用上式计算测量误差。3.7
需量demand
在一个规定的时间间隔内功率的平均值。3.8
需量积算周期demand intergration period测量需量的连续相等的时间间隔。例如：15min、30min。3.9
最大需量maximumdemand
在规定的周期或结算周期内所记录的需量的最大值。2
区间式需量blockintervaldemandYKAYKA
GB/T17215.301-—2007
在一个没有时段重叠的需量积算周期内测得的需量。例如：对于30min的需量积算周期，它们的积算时间段为9：00-9：30，9：30-10：00*.3.11
slidingwindow(rolling-interval)demand滑窗（差）式需量
按设定的滑窗时间递推的需量积算周期内测得的需量。例如：对于30min的需量积算周期，设定滑窗时间为5min，则它们的积算时间段为9：00-9：30，9：05-9：35，9：10~9：40.*.*3.12
滑窗（差）时间slidingwindow（rolling-interval）time依次递推来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔。4分类及标准的电量值
4.1分类
4.1.1按接入线路的方式
a）直接接人式；
经电流互感器接入式；
经电流和电压互感器接入式。
按接入系统的方式
单相仪表；
三相三线仪表；
三相四线仪表。
按电能表的准确度等级
有功：0.2S、0.5S、1和2级；
无功：2和3级。
按测量电能的方向
a）单方向测量有功、双方向测量无功（第一象限、四象限）；双方向测量有功、双方向测量无功（第一象限加第二象限、第三象限加第四象限）；b)
双方向测量有功、四象限测量无功电能（四象限无功定义按GB/T17882的规定）。4.2标准的电量值
按GB/T17215.211—2006的规定。5要求
5.1功能要求
5.1.1基本功能
5.1.1.1电能计量功能
仪表应具有计量单向或双向有功各费率电能量和总电能量，以及计量双向或四象限无功电能量。5.1.1.2最大需量测量功能
仪表应具有在规定的时间区间内测量单向或双向最大需量、各费率最大需量及其出现的日期a）
和时闻。
b）区间式积算的最大需量周期可在15min、30min中选择；滑窗式积算的最大需量周期可在5min、10min、15min.30min、60min中选择；滑窗式需量周期的滑窗时间可在1min、2min、3min、5min中选择。需量周期应为滑窗时间的5及以上整数倍。3
GB/T17215.301—2007
仪表应具有检测最大需量周期的措施。c
d）最大需量除按指定时刻能自动复零外，应具有手动和（或）抄表器复零功能，但应有防止非授权人复零的措施。
需量周期的要求
仪表应提供两种需量周期积算方式供选择：区间式、滑窗（差)式。注1：采用滑窗式积算时，当时钟调整以及发生失压时，仪表应在当前费率时段进行需量比较，然后开始一个新的需量周期。
注2：采用区间式积算时，当费率转换、复零、时钟调整以及发生失压时，仪表应在当前费率时段进行需昼比较，然后开始一个新的需量周期。
5.1.1.3测量数据存贮功能
指定结算日，至少能存贮前两个月或前两个结算周期的总电能和各费率的电能数据，数据转存a)
分界时间的默认值为每月的最后一日的24时（月初零时）或设定每月1～28日内的任意时刻。指定结算日，仪表应能存贮单向或双向最大需量、各费率最大需量及其出现的日期和时间数b）
据。至少能存贮前两个月或前两个结算周期的数据，数据转存分界时间的默认值为每月的最后一日的24时（月初零时或设定每月1～28日内的任意时刻。转存的同时，当前最大需量值应自动复零。
c）非指定的结算日，仪表至少应能每月存贮三次总电能和各费率的电能数据，电能量值存时，最大需量不存贮，也不复零。存贮时间由用户设定。注：更多的非指定结算日存贮次数，可通过订货合同规定。d)
仪表电源失电后，所有存贮的数据保存时间至少为10年。5.1.1.4费率时段设置功能
仪表应配置内部时钟，日历的闽年自动切换并保证自出厂后20年有效（不出错），日历和时钟a)
的修改应有防止非授权人操作的措施并应在不损坏校准封绒的条件下进行。在24h内至少可以任意设置8个时段，最小时段为15min。b)
c）在24h内至少可以任意设置4种费率。5.1.1.5事件记录功能
仪表应具有以下的记录功能：
a）记录编程总次数及最后一次的编程时间（年、月、日、时、分)。b)
记录总电能和各费率寄存器被清零的次数和清零前的数据。记录最大需量复零次数及最后一次复零时间(年、月、日、时、分）。c)
记录各相失压时间和恢复时间以及失压时刻和恢复时刻的有功电能和无功电能。e）记录全失压（断相）时间和恢复时间以及全失压时刻和恢复时刻的有功电能和无功电能。时钟的设置时间记录（年、月、日、时、分）。f
自检错误记录；错误故障一旦出现，显示器必须立即停滞在其错误代码上，并输出报警信息g)
如：电池低电压以及其他内部重大故障诊断和告警。h）设置密钥的时间以及次数。
i）闭合仪表内设置开关的时间、次数。以上事件除f)项外，e）、D事件应至少保存20次记录，其余事件至少保存5次记录。5.1.2扩展功能
根据用户的需要，可以通过协商选择增加扩展功能，如：停电抄录与计费结算相关的电量值；a)
b）负荷曲线记录，且记录的数据应带有时标（年、月、日、时、分），数据记录的类型由软件选择，记录的容量根据订货合同确定；
IKAIKA
GB/T17215.301-—2007
c）记录每一相电流超过阈值的时间和恢复时间以及超过阈值的最大电流值；最大需量和其他电参量的监控功能以及负荷开关控制输出；d)
各相（线）电流、各相（线）电压或三相平均电流、电压以及其他电参量测量；e
通过编程预置不同日、季节、周末以及节假日的费率时段；D
单向仪表的功率反向指示及其事件记录；g）
计算视在电能以及铁损、铜损或其他需要的参数；h)
i）预付费。
其中，过流事件记录应至少保存20次记录。5.2机械要求
以下要求和GB/T17215.211一2006的机要求适用于本部分。5.2.1通用要求
仪表的外壳、端子座、端子盖等应完整洁净，无明显划伤和毛刺；使用说明书及附件等应齐全。5.2.2机械性能要求
仪表在经受6.2.2、6.2.3、6.2.4的机械性能试验后，不应出现损坏或信息改变，并应按本部分要求正确地工作。
5.2.3结构及部件要求
对时钟、时段、最大需量人工操作清零等均可在不打开表盖条件下改变预置数据，并有软件和硬件双重措施防止非授权人员输人数据或进行其他操作。按钮操作应灵活可靠，无卡死或接触不良现象。仪表应提供一个时钟测试输出，在不打开表盖情况下测试其时基频率。5.2.4显示
通过一个显示器显示多种量值时，显示器应能显示所有有关存贮的内容。自动顺序显示时，用于结算的每一寄存器数据的显示应至少保留5s，并能编程设定显示时间。在显示存贮内容时，应有中文标识，或同时有GB/T19882.31规定的标识。显示器提供的信息至少应包括：测量数据（电能数据不少于8位）和单位、OBIS码、当前费率指示、有功功率和无功功率方向的指示、象限的提示、监视的电压状态、电池已运行时间（h）或电池电压低和辅助电源状态（如有时）、本地和远程通讯的响应等。当使用中文标识时，其组合应简明、易懂。显示器的每一数字位应能显示0～9字码，字高不小于5mm。当仪表未通电时，显示器不必显示。电能量值的基本单位应是千瓦时（kWh）、千乏时（kvarh）或兆瓦时（MWh）、兆乏时（Mvarh），在额定电压、最大电流和cosp=1.0（或sing=1.0）的条件下，总电能寄存器应记录和显示从零开始至少1500h的电能值；各费率寄存器的记录值应不少于900h的电能值；其他电参量的单位应明确标识并符合法定计量单位的要求，单位标识应靠近其测量值。注：更多时间的记录值，可通过订货合同规定。显示内容以及显示的时间应可编程设置，并应具有检验显示器所有数字和字符完整性的自检功能。自检出错故障一且发生，显示器必须立即停滞在该代码上。出错代码至少包括下列故障：a）内部程序错误；
b）时钟晶振频率错误；
c）存储器故障或损坏；
d）硬件故障。
仪表运行时，显示器应为抄表人员提供一个可视信息，表明其各电压输入端子的实际电压是否存在。
仪表的显示方式应可设置，并应具有试验所必需的分辨力。GB/T17215.301—2007
5.2.5测试输出装置
仪表应有能用适当的测试设备进行测试的输出装置。仪表的测试输出装置与显示器示值的关系应与铭牌的常数标志一致。测试输出装置产生的脉冲序列可能不均匀，因此，为保证在不同的负荷点上测量准确度不低于仪表准确度等级指数的1/10，制造厂应在技术文件中注明对应不同负荷点测量所必需的脉冲数。光电测试输出装置的电气特性和光特性应符合GB/T17215.211—2006的要求。工作指示器，（如装设时）应从仪表正面看到。5.2.6数据通信
仪表应有数据通信接口（例如光电接口、红外通信、RS485总线或其他通信方式）。其技术要求和通信规约应符合有关标准的规定，例如GB/T19897.1。5.2.7辅助接线端的标记
仪表辅助接线端及其标记应符合图1的要求，15161718192021222324252627282930313233343536信
5.3气候条件
5.3.1参比温度
参比温度为23℃。
5.3.2温度范围
脉种输出
仪表辅助接线端及相应标记bZxz.net
输入输出量
仪表所适应的温度范围由表1中给出，表1中值引自GB/T17215.211—2006。表1温度范围
工作范围
规定的工作范围
极限工作范围
存和运输极限范围
注1：特殊使用范围的仪表，可在订货合同中规定其他温度值。注2：在贮存和运输温度范围下最长时间不应超过6h。室内仪表
—10℃~45℃(3K5级修）
-25~55℃(3K6级）
-25℃~70℃（3K8H级）
仪表经6.3.1、6.3.2试验后，不应出现损坏和信息改变，并能正确地工作。对显示器，应在极限工作范围的条件下，进行6.3.1、6.3.2的试验，其显示状态应不影响数据的读出。
5.3.3相对湿度
仪表使用环境的相对湿度见表2。温度和湿度组合的交变湿热试验见6.3.3。表2相对湿度
年平均
30关，一年中这些天是以自然方式分布的在其余时间有时达到
5.4电气要求
5.4.1功率消耗
5.4.1.1电压线路
GB/T17215.301—2007
仪表的每一相电压线路在参比电压、参比温度，参比频率下，有功功率消耗和视在功率消耗应不超过表3中的规定。
5.4.1.2电流线路
仪表电流线路的功耗应符合GB/T17215--2002、GB/T17882、GB/T17883的规定。表3单相和三相仪表的电压线路（包括供电电源）的功率消耗仪表
电压线路
辅助供电电源
供电电源连接到电压线路
不大于2W；10VA
供电电源不连接到电压线路
注1：对多相仪表，负荷应均匀地分配于两相或三相，若某相失电，其余相的最大功耗可能高于规定值，但仪表应正确工作。
注2：为了匹配与仪表连接的电压互感器，制造厂应注明负荷是感性还是容性的。注3：以上数值是平均值，开关电源的峰值允许超过上述值，但应确保与仪表所连接的电压互感器的额定值适应。
5.4.2电源电压影响
5.4.2.1电压范围
仪表的电压范围见表4。
表4电压范围
规定的工作范围
扩展的工作范围
极限的工作范围
辅助供电电源规定的工作范围
0.9U,~1.1U。
0.8U.~1.15U,
0.0U,~1.15U.
0.8U,~1.2U.
电压在规定的工作范围内改变时引起的允许误差改变量极限，应相应符合GB/T17215—2002、GB/T17882、GB/T17883的要求。电压在0.8U.～0.9U。和1.1U.~1.15U.范围内改变时引起（仪表电能测量单元）的允许误差改变值，应不超过其在规定范围内允许误差改变值极限的3倍；当电压低于80%额定电压时，仪表的误差可能在十10%～一100%的范围内变化。试验见6.4.2.1。仪表在按6.4.2.1试验后，不应发生死机或信息改变。5.4.2.2电压短时中断和暂降对仪表的影响仪表在电压短时中断和暂降时，不应使电能测量总和及各费率寄存器产生大于工（kWh）（或3(kvarh)）的改变，测试输出装置不应产生大于(kWh）)（或r(kvarh)）的（等效）信号。r-10-.m.U..Im
式中：
测量单元数：
U一一参比电压，单位为伏（V);I—最大电流，单位为安（A)。
......( 1)
当电压恢复时，仪表计量特性不应降低。在试验时，仪表各费率寄存器的分辨力应满足公式（1）的要求。
注：若仪表有测量视在电能的功能，也适用此公式。7
GB/T17215.301—2007
5.4.2.3电压短时中断对仪表时钟的影响试验后，仪表内部时钟应无损坏并正确地工作，计时误差的改变不大于400ms。5.4.2.4电压暂降对仪表时钟的影响试验后，仪表内部时钟应无损坏并正确地工作，计时误差改变应不大于20ms。5.4.2.5电压长时间中断对仪表内部时钟的影响在供电电压中断不超过电池的有效寿命期间，仪表内部时钟应保持规定的准确度，当仪表恢复供电时，仪表的日历和时钟不应发生混乱。5.4.2.6电压长时间中断对仪表存贮数据的影响在供电电压中断不超过电池的有效寿命时间，当恢复供电时，仪表应正确存贮月末或指定日的数据（如果有），存贮的数据不应丢失，5.4.2.7电压和直流电源同时中断对仪表程序和存贮数据的影响在电压中断24h内并发生直流电源中断5min，当恢复供电时，仪表程序应运行正常，存贮的数据不应发生变化。
5.4.3短时过电流影响
短时过电流不应造成仪表的损坏。a）直接接入的仪表
仪表应经受30Im允差为十0%～一10%的短时过电流，施加时间为额定频率的半个周期。经电流互感器接人的仪表
仪表应经受相当于201mx、允差为+0%～10%的电流，施加时间为0.5s。当经6.4.3的试验后，在回到初始工作条件时，仪表的信息不应改变并应正确地工作，其误差改变量不应超过表5的规定。
表5短时过电流允许的误差
【仪表
直接连接
经互感器连接
注：本要求不适用于在电流电路中带触点的仪表。5.4.4功率方向
双向测量的仪表应符合相应表述的功能，即：a）双向测量分别累积有功、无功电量；双向测量绝对值(单向)累积有功、无功电量；b）
c）双向测量代数和累积有功、无功电量；d）四象限测量的无功电量。
仪表在功率方向变化时，应有识别的标志。5.4.5负荷控制开关（部件）要求1
如仪表具有负荷控制功能，其配置的开关的额定切断电压和切断电流等应符合GB/T9092—1998的有关要求。
如仪表具有IC卡预付费功能，并具有内部负荷控制开关，则其配置的负荷开关应符合GB/T18460.3—2001的有关要求。5.4.6自热影响
相应地符合GB/T17215—2002、GB/T17882、GB/T17883的有关规定。5.4.7温升影响
按GB/T17215.211—2006的有关规定。8
5.4.8绝缘
5.4.8.1交流电压试验
GB/T17215.301—2007
对于I类防护仪表，电压、电流和参比电压大于40V的辅助线路连接在一起，与地之间施行2kV、1min的试验；
对于Ⅱ类防护仪表，电压、电流和参比电压大于40V的辅助线路连接在一起，与地之间施行4kV、1min的试验。目视检查是否符合GB/T17215.211一2006中5.7的要求。使用中不相连的线路之间施行2kV、1min的试验。5.4.8.2脉冲电压试验
按GB/T17215.211—2006的有关规定。5.4.9抗接地故障（能力）（仅适用于带接地故障抑制器电网上使用的仪表）工作在配有接地故障抑制器或形点不接地的星形网络中的三相四线经互感器接人的仪表（在有接地故障及相对地产生10%过电压的情况下，没有接地的两相的对地电压将会达到1.9倍的标称电压），仪表经6.4.9的试验后，不应出现损坏和信息的改变，并应正确地工作。当仪表恢复到标称工作温度时，仪表电能测量单元的误差变化量不应超过GB/T17215.211-2006的有关规定。
5.5电磁兼容（EMC）
5.5.1对电磁骚扰的抗扰度
仪表的设计应保证在传导、辐射以及静电放电等电磁骚扰的影响下，不会损坏仪表或实质性地影响测量结果。
经电磁兼容试验后，仪表不应出现损坏或信息的改变，所显示的时间准确、预置的时段不应产生任何变化。各费率寄存器不应产生大于(kWh)（或r(kvarh)）的改变，测试输出不应产生大于r(kWh）(或r(kvarh))的(等效)信号。z值由式(1)算出。注：驱扰量为：
静电放电；
一射频电磁场；
快速瞬变脉冲群
一一射频场感应的传导骚扰；
—浪涌电压；
衰减振荡波。
5.5.2无线电干扰抑制
仪表不应发生能干扰其他设备的传导和辐射噪声。5.6准确度要求
5.6.1电能量和其他电参量的测量准确度5.6.1.1电能测量单元
仪表测量有功电能的准确度应符合GB/T17215—2002或GB/T17883相应测量准确度等级指数的要求，无功电能的准确度等级应符合GB/T17882相应测量准确度等级指数的要求，仪表视在电能的准确度等级应不低于2级。
仪表的常数应保证在1%I（I.）、功率因数为1时，每个脉冲间隔小于1.5min。5.6.1.2其他电参量的测量准确度仪表的有功功率和无功功率的等级指数应与其相应的有功电能和无功电能的等级指数一致。仪表测量电压、电流有效值以及频率的准确度等级应不低于1级；相位和功率因数的测量准确度等级应不低于2级。电流的测量范围为0.05Ig～Imx；电压的测量范围为0.5U.～1.2U.；频率的测量范围为0.98～1.02的额定频率；相位的测量范围为0～士90功率因数的测量范围为0～士1。9
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