【TB铁路运输标准】 机车辅助电机第2部分:劈相机

ICS29.280
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T1608.2-2013
部分代替TB/T1608—2001
机车辅助电机
第2部分：劈相机
Auxiliarymotorsforlocomotive-Part2：Phasesplitter
2013-03-13发布
2013-07-01实施
中华人民共和国铁道部发布
规范性引用文件
术语和定义
环境条件“…
技术要求“
检验方法
检验规则*
RAMS要求.
9标志、包装、运输和贮存
参考文献…
TB/T1608.2—2013
TB/T1608.22013
TB/T1608《机车辅助电机》分为两个部分：第1部分：异步电动机；
一第2部分：劈相机。
本部分是TB/T1608的第2部分。
本部分代替TB/T1608—2001中劈相机的相关内容。与TB/T1608—2001中劈相机咀关内容相比，主要技术变化如下：
一删除了产品分类（见2001年版的第4章）；增加了劈相机外观和外形尺寸、绝缘系统的热分级和真空压力浸渍、防松标记、转子校动平衡要求（见5.1.1、5.1.4~5.1.6)；增加了绕组初始冷态直流电阻、空转、耐盐雾、重量要求及其检验方法（见5..2、5.3.6、5.3.19、5.3.20、6.3、6.7、6.20、6.21);增加了海拔修正的要求（见5.3.3、5.3.10）；删除了电机气隙不均勾度及其检查（见2001年版17.4、20.1.5）；增加了电压不对称度要求（见5.3.8.3）；修改了绕组匝间耐压、振动速度限值、温升限值、噪声、冲击和振动要求及其检验方法（见5.3.4、5.3.7、5.3.10、5.3.16、5.3.18、6.5、6.8、6.11、6.17、6.19,2001年版的11.4.2、17.1、20.2、19.1、19.9、19.7);一修改了检验规则（见第7章，2001年版的第9章）；一增加了RAMS要求（见第8章）：一修改了标志，包装，运输和贮存要求（见第9章，2001年版的第21章~第23章）：删除了牵引系统供电电压、用户与制造厂之间的协议项目内容（见2001年版的录A、附录B)。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草，本部分由南车株洲电力机车研究所有限公司提出并归口。本部分主要起草单位：株洲联诚集团有限责任公司。本部分参加起草单位：中国北车集团大同电力机车有限责任公司、南车株洲电力机车准限公司。本部分主要起草人：刘能文、文鑫本部分参加起草人：唐苹森、高惠纯、蓝正升。TB/T1608—2001的历次版本情况：TB/T1608—1985。Ⅱ
1范围
机车辅助电机
第2部分：劈相机
TB/T1608.2-2013
本部分规定了机车劈相机（以下简称劈相机）的环境条件、技术要求、检验方法、检验规则、RAMS要求、标志、包装、运输和贮存。本部分适用于机车劈相机。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB755旋转电机定额和性能（CB755—2008IEC60034-1:2004,IDT）GB/T1032—2005三相异步电动机试验方法GB/T2423.4—2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热（12h+12h循环）（IEC60068-2-30:2005IDT）CB/T2423.17电工电子产品环境试验2第2部分：试验方法
试验Ka：盐雾（GB/T2423.17—
2008,IEC60068-2-11:1981,IDT)GB/T2900.1电工术语基本术语
GB/T2900.25电工术语旋转电机（GB/T2900.25—2008,IEC60050-411:1996，IDT）GB/T5465.2
2电气设备用图形符号第2部分：图形符号（GB/T5465.2—2008，IEC60417DB：2007IDT)
GB/T9239.1—2006
验（ISO1940-1：2003,IDT)
GB10068—2008
60034-14:2007,IDT)
机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值（IECGB/T10069.1—2006
1680:1999,MOD)
旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法（ISO8旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值（IEC60034-9：2007，GB10069.3—2008
GB/T21562
1可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例（GB/T21562一2008，IEC2轨道交通
62278:2002,IDT)
GB/T21563-—2008轨道交通
1机车车辆设备冲击和振动试验（IEC61373：1999,IDT）GB/T22719.1一2008交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第1部分：试验方法TB/T1484.1机车车辆电缆第1部分：额定电压3kV及以下标准壁厚绝缘电缆TB/T1608.1—2013
机车辅助电机第1部分：异步电动机TB/T3213—2009高原机车车辆电工电子产品通用技术条件3术语和定义
GB755、GB/T2900.1、GB/T2900.25、GB/T21562界定的术语和定义适用于本文件。1
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4环境条件
劈相机应能在以下环境条件下正常运行：海拔不超过1400m；
最低环境温度为-40℃，最高温度45℃（车体内）：b）
空气相对湿度：最湿月月平均最大相对湿度为95%（该月月平均最低温度为25℃e）
劈相机应装在能防雨、雪、风、砂的车体(或箱体)内；d
劈相机在机车和自身正常运行时可能出现的由于机械和电气的原因引起的冲击和旅动。e)
当劈相机使用于海拔1400m~2500m的地区，且该环境空气温度不超过45℃与所需的温：降低补偿值之差值时，劈相机应能正常运行。所需的环境空气温度降低补偿值是按1400m以上每100，降低温升限值的1%计算。若环境空气温度超过b）所述数值时，劈相机应降低负荷使用或允许缩短运时间。当劈相机使用环境条件超出上述条件时，由供需双方协商确定。5技术要求
5.1一般要求
5.1.1外观和外形尺寸
劈相机外观和外形尺寸应满足以下要求：劈相机表面油漆应干燥完整，无污损、碰坏、裂痕等现象；劈相机的引出线与接线端子的连接应牢固，劈相机定子绕组的出线端及接线位置：应有相应b）
的标志，并保证其字迹在劈相机使用时期内不易磨灭，其标志应按接线原理图规定劈相机外形和安装尺寸应符合供需双方技术协议的要求。c
劈相机应按照经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。5.1.2
5.1.3同型号的劈相机产品，无论整机或零部件均应具有互换性。5.1.4劈相机绝缘系统的热分级不应低于155，且采用真空压力浸渍。紧固件上应做防松标记。
劈相机转子应校动平衡，许用不平衡量不应低于GB/T9239.1一2006中G2.5级的要求。5.1.6
5.1.7除非另有规定，劈相机的额定电压和频率为380V/50Hz，最高电压为460V，最低电E为270V，电压波形正弦性畸变率小于30%。5.2特性
5.2.1基准温度
无论劈相机采用何种热分级的绝缘系统，它的所有特性均按绕组基准温度为150℃时制。该温度应在特性曲线上注明。
5.2.2规定特性
规定特性为劈相机设计特性，表征规定特性的特性曲线应绘到每个变量设计的运行板限值，应将劈相机的规定特性提交给用户。5.2.3典型特性
典型特性为按6.9所作型式检验结果而得出并符合5.3.8要求的特性5.3性能要求
5.3.1定子绕组绝缘电阻
劈相机在热态下定子各绕组间和绕组对机座间的绝缘电阻（R)不应低于公式（1)计算1i：R=
1000+P/100
式中：
R——劈相机绕组绝缘电阻，单位为兆欧（MQ)：P—劈相机的额定功率，单位为千瓦(kW)：U—额定电压，单位为伏（V）。在实际冷态下绝缘电阻不应低于10MQ5.3.2绕组在初始（冷）状态下直流电阻绕组在初始（冷）状态下的直流电阻值的容差为典型值的土4%。5.3.3绕组对地耐电压
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相机定子绕组对机壳及绕组相互间应能承受公式（2）所示的电压有效值，历时1min耐电压试验而不发生击穿或闪络现象
U:=2.6U+1000
式中：
U。定子绕组对地绝缘工频耐电压试验值（有效值），单位为伏（V）；U—施加在定子绕组上的额定线电压，单位为伏（V）。...........(2)
当产品使用海拨与试验海拨不同时，如无其他规定，则试验的海拨修正系数应满足TB/T1608.1-2013中表6的要求。
5.3.4绕组匝间耐电压
定子每相绕组匝间应能承受公式（3）波高值的脉冲电压试验，冲击电压的波前时间为0.2μs（容差为-0.1us~+0.3μs），历时1s~3s,波形差异量的允许值应在规定的范围内。U'P=1.2×/2Ug
式中：
劈相机绕组匝间绝缘冲击试验电压峰值，单位为伏（V）。5.3.5短时升高电压
劈相机应能承受短时升高电压试验而不发生故障转
劈相机空转时，轴承应平稳轻快，无停滞现象，声音均勾而不夹有害的杂音，劈相机空转30min后，轴承的温升不应超过50K。
5.3.7振动速度限值
劈相机的振动速度限值应至少符合GB10068一2008表1中A级的要求，宜采用B级。5.3.8特性容差
5.3.8.1空载性能容差
相机在额定电压和额定频率下，空载电流的容差应在典型值的-15%～+15%范围内。三相线电压、相电压的容差为典型值的-3%～+3%范围内。5.3.8.2堵转性能容差
劈相机的堵转按机车启动线路的方式进行，在额定电压时的堵转电流与额定功率时的单相电流之比为7倍，其容差为典型值的+20%。5.3.8.3效率、功率因数容差、三相电流、电压不对称度当劈相机为额定功率、额定电压及额定频率时，其效率和输人功率因数的保证值在相应的技术条件中规定，其效率容差为-0.15（1-n）（其中m为效率），输人功率因数容差为-（1-e0s中)/6，最小为-0.02。在额定运行条件下，劈相机输出三相线电流的不对称度≤10%在最低电压和额定功率下，三相线电压的不对称度αt≤20%：在最高电压和额定功率下，三相线电压的不对称度ar≤10%。
5.3.9启动性能
由单相电网供电，劈相机按机车启动线路启动，若无其他明确规定，劈相机启动应通过电阻移相的3
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方法来实现，在最低单相电压（允差+5V)时，启动时间不应大于15s。5.3.10温升限值
劈相机在持续定额下进行温升试验。表1给出当试验台的空气温度在10℃~40℃之间劈相机采用不同热分级的定子绕组和其他部件，在试验台上测得的高于冷却空气温度的温升允许限值表1持续定额的温升限值
劈相机部件
定子绕组
鼠笼转子
测量方法
电阻法
温度计法或理置检温计法
电温度计法
热分级
温升以不损害任何绕组或其他部件为限若劈相机直接或间接受到发动机或任何其他热源的影响，用户和制造商之间可协商采！低于表1规定的温升限值。
当试验地点海拔（H.）与运行地点海拔（H）不同时，劈相机定子绕组温升（电阻法）限值（6）按公式（4）、公式（5）公式（6）修正：当1400m当H<1400m，1400m当1400m式中：
定子绕组温升限值，单位为开（K）；表1中的温升限值，单位为开（K）；见TB/T3213-2009，运行地点最高空气温度，单位为摄氏度（C）：试验地点冷却空气温度，单位为摄氏度（℃）；试验地点海拔，单位为米（m）；运行地点海拔，单位为米（m）。连续启动性能
..... (5)
劈相机在最低电压下不应有两次及以上启动时间超过15s，在最高电压下连续启动试驶后定子任-相绕组的温升不应超过表1的规定。5.3.12超速性能
劈相机在热态下，经过1.2倍最高工作转速超速试验后应无有害变形。5.3.13短时过电流
当单相电源电压及频率为额定值时，劈相机在热状态下，承受1.5倍单相额定电流的短时过电流时应无有害变形和损坏。
5.3.14单相通电堵转
劈相机处于热态，试验后劈相机冷却到正常工作温度应能承受本部分5.3.3和5.3.4的式验要求。5.3.15断开和接通电源
在试验过程中转速下降或转速恢复时间不应超过15s，劈相机不应出现转矩颠覆现象，.验后劈相机的温升不应超过表1的规定。
5.3.16噪声限值
劈相机的噪声限值应符合GB10069.3—2008。A
5.3.17湿热性能
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劈相机按GB/T2423.4一2008所规定的40℃交变湿热试验方法进行6次循环试验后，应具有下列绝缘性能：
a）绝缘电阻不应低于5.3.1的要求：b）劈相机绕组对机壳及绕组相互间应能承受5.3.3所规定的试验电压值的85%，历时1min，不发生击穿或闪络现象：
劈相机绕组匝间应能承受5.3.4规定的试验电压值的85%，冲击电压的波前时间为0.2us（容差为-0.1μ$~+0.3u），历时1%~3s，波形差异量的允许值应在规定的范围内。5.3.18耐冲击和振动性能
劈相机的冲击和振动应满足GB/T21563一2008中1类A级的规定。冲击和振动试验后，劈相机不应出现机械性损坏和紧固件松动的现象，5.3.19耐盐雾
劈相机经盐雾试验后，表面不应有明显的腐蚀痕迹。5.3.20重量限值
除非另有规定，劈相机重量应在给定值的-3%～+3%范围内。6检验方法
6.1外观、外形、安装尺寸检查
按照5.1.1的要求，对劈相机进行外观、外形及安装尺寸、引出线、接线端了、连接状态、接地标志、防松标记、产品标志进行检查，检查劈相机装配是否完整、正确，引接线与接线端子之间是否标号一致、连接牢固、接触良好，紧固用螺钉、螺栓及螺母是否紧。6.2绝缘电阻测定
绝缘电阻测量时，宜采用500V兆欧表：测量理置式检温计的绝缘电阻时，应采用不高于250V的兆欧表。
应分别测量每相绕组对机壳及其相互间的绝缘电阻，测量后，应将绕组对地放电型式检验时，劈相机应测量冷态和热态下的绝缘电阻：出厂检验时，可只测量冷态下的绝缘电阻6.3绕组在初始（冷）状态下直流电阻的测定用温度计测定绕组温度。试验前劈相机应在室内放置段时间，温度计（或理置检温计）测得的绕组温度与冷却介质温度之差不应超过2K。定子绕组直流电阻的测定和计算按照GB/T1032-2005进行。型式检验时，每相电阻测量三次：出厂检验时，每相电阻可仅测量一次6.4绕组对地耐电压试验
耐电压试验通常使用工频正弦交流电（也可采用近似止弦波的交流电，频率为25Hz~100Hz）试验电压应轮流加在被试绕组与机壳之间，其他绕组均与机壳相连，仪对与正常工作条件一样的安装到位的新造劈相机才施加满值电压。试验应从不超过试验电压全值的1/2开始，然后均勾地或以每步不超过全值的5%逐步增至全值，电压从1/2值增至全值的时间不应少于10s，达到全值并维持1min型式检验时，劈相机为热态：出厂检验时，劈相机可在实际冷状态下进行该试验6.5绕组匝间耐电压试验
试验按照GB/T22719.1-2008进行试验时将两台同型号劈相机同相连接.分别进行三相对比匝间耐电压试验。6.6短时升高电压试验
经匝间耐电压试验后，劈相机空载运行.试验的外施电压为额定电压的130%历时3min。5
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6.7空转试验
给劈相机通电，劈相机在空载转速下运行30min在运转过程中，应监控轴承的运转状态，轴承应运转均勾，无明显的杂音。6.8振动速度测量
劈相机的振动速度按照GB10068—2008进行测量。6.9特性试验
6.9.1空载特性试验
劈相机空载特性曲线应包括空载电流、空载损耗、电压不对称度、三相线电压和相电压·输人电压的关系，共五条曲线。
输人额定电压，劈相机空载，确定其空载电流和空载损耗。空载特性试验时应测量以下数据：三相线电压和相电压，频率，相机绕组电流和劈相机输人的电功率。功率测量应采用低功率因教瓦特表。型式检验在读取数据时劈相机应先运转60min，出厂检验时可只运转30min。劈相机的输出三相电压的不对称度（α）按公式（7）进行计算。（Utv-Uw）+2UuvUw[1-cos（@u-60°)]au=
（Uw-Uw）\+2UuwUw[1-coseu+60°)]其中：
Uiv+Uw-Uwu
Qu=arccos
2UuyUvw
式中：
输出三相电压的不对称度：
Uuw—端子U与V之间的线电压，单位为伏（V）；Uw—端子V与W之间的线电压，单位为伏（V）；Uwt—端子U与W之间的线电压，单位为伏（V）。6.9.2堵转特性试验
+++++**+++*-(7)
···(8)
劈相机按类似机车启动线路接线，单相电网供给额定频率的单相电压，劈相机转子应者住不动。试验时测量三相电流、电网电压，电网功率，三相线电压和相电压。试验后立即测取定子绕且电阻，其中一点的电压在额定电压的2.5%范围内测量，在此电压下劈相机应能承受堵转电流10s。6.9.3效率，功率因数，三相电流，电压不对称度测量按用户指定的功率因数，在最高和最低电压以及0.25~1.5倍额定电负载下，测量劈村机输人的单相电流、负载的三相电流，输人的单相功率（P）输出的三相电功率（P）和相机的三，目线电压。试验时电阻性负载可用三相阻值对称的纯电阻，电感性负载可用三相空载劈相机代替。劈相机的损耗（△P）计算见公式（9）：劈相机的效率计算见公式（10）。AP=PL-ZP
P×100%=
式中：
AP—损耗，单位为瓦（W）：
Pr—输人的单相功率，单位为瓦（W)；ZP——三相输出的电功率，单位为瓦（W）；n—效率，用百分比表示。
.... (9)
··(10)
当劈相机轴上有机械负载时仍按公式(9）、公式（10)计算，这时测得的△P除了劈相机自1损耗以外还包括机械负载。
功率因数包括输人的单相功率因数和输出的三相功率因数。输人功率因数见公式（11）6
式中：
输人功率因数；
P——单相电网的输人功率，单位为瓦（W)；U,——单相电网的输人电压，单位为伏（(V)：I,—单相电网的输人电流，单位为安（A）。输出功率因数按公式（12）进行计算：EPs
cosp=U.l+U.I,+Uww
其中：
Ut-→/2(Ui +Uu)-U
Uv=+2(U+U）-U
Uw=→/2(U+Uw）-U%
式中：
输出功率因数：
ZP%——输人功率，可以用二瓦特计法或三瓦特计法测量，单位为瓦（W)；一对应端子U的相电压，单位为伏（V)：U.
U对应端子V的相电压，单位为伏（V）：Uw
一对应端子W的相电压，单位为伏（V）：luylw
对应端子UV和W的线电流，单位为安（A）。劈相机的输出三相电压的不对称度（α）按公式（7)进行计算。电流不对称度（α）按公式（16）进行计算：[(u,)+21,[1-cos(,-60°)]
(u-)+21,l[1-cos(0,+60°)]
其中：
式中：
输出三相电流的不对称度
e,=arccos
Iu、IwI—对应端子UV和W的线电流，单位为安（A）。6.10启动试验
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（12)
·(16)
试验应在最低电压下进行，试验按类似机车启动线路接线，启动时间允许用秒表测量。为了消除电网电压波形畸变对启动的影响，电源应采用和机车上的牵引变压器短路阻抗相当的单相电源。在试验过程中应排除因线路问题可能引起的不能启动等障碍。为了减小轴承等组装质量的影响，启动试验应在空载试验后立即进行，若因条件限制，也可在三相供电条件下运转30min后再做试验。试验进行3次，每次试验应在劈相机完全停转后开始。如果试验中有一次启动时间超过15，应再做3次。如果复试中只有一次启动时间超过15s，则认为试验合格；若有两次及以上试验时间超过15s，则认为不合格。6.11温升试验
试验应分别在额定电压、额定负载和最高电压、实际负载时进行。定子绕组应采用电阻法测量，冷态电阻与相应的热态电阻应采用同一套仪表测量，劈相机断电停7
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转后所测得的读数修正按GB755进行轴承应采用温度计法或埋置检温计法测量，测量点应尽可能靠近表2所列两个位置之-表2轴承测点位置
测点位置
位于轴承室内，离轴派外图不超过10mm处位于轴承室外表面，尽可能接近轴承外圈距离从理置检温计或温度计的最近点算起：定子绕组的温升0，-。按公式（18）计算：R，-R
)×(K+)+0,-0.
02-0=(
式中：
R温度为（冷态)时的绕组电阻，单位为欧(0)；R
热试验结束时的绕组电阻，单位为欧（)；9,——一测量绕组（冷态）初始电阻时的温度，单位为摄氏度（℃）；9,一热试验结束时绕组的温度，单位为摄氏度（℃）；9,一热试验结束时的冷却介质温度，单位为摄氏度（℃)：.....
·(18)
一导体材料在0℃时电阻温度系数的倒数，铜绕组为235；铝绕组为225，除非另有规三。K
6.12连续启动试验
试验前势相机接近正常作温度
劈相机应带有正常运行时的启动设备和保护装置，按启动线路单独试验。试验用的单相电源应调整到相应的最高和最低电压，在最低电压和最高电压下分别连续启动5次，每两次试验的时间间降为2min。注：时间间隔指前一次断电的时刻到本次通电的时刻之间的时间。6.13超速试验
试验时将劈相机的转速提高到1.2倍最高额定转速或规定的最高转速，历时2min。超，试验时，应采取安全防护措施，尽可能远距离测量转速。6.14短时过电流试验
试验在劈相机接近工作温度时进行。在额定单相电压下，用增加电负载的办法使劈相机的单相输人电流获得1.5倍额定电流，历时2min，试验时允许提高电压超过额定值的10%，三相负券的功率因数可以任意调节。
6.15单相通电堵转试验
试验电源的容量应足够大或接近机车上的电源，试验时应配备性能可靠的保护装置和间可调的延时继电器，根据试验需要可及时断开电源。该试验在温升试验后进行，劈相机处于热态，转子处于堵转状态，给劈相机施加最高的单相电压10s。
6.16断开和接通电源试验
试验前劈相机接近正常工作温度，试验时应配备正常运行时的保护装置。试验借助手动或自动开关切断输人电源，并且在切断电源后1.5s~2s时间内又重新接通电源。试验共进行6次，最高电压下3次，最低电压下3次，每两次试验的时间间隔为5min试验过程中启动电阻等装置不应动三，其他有关电动机应全部投人。
6.17噪声测量
按照CB/T10069.1—2006进行。
湿热试验
按照GB/T2423.4—2008进行。
6.19冲击和振动试验
按照GB/T21563—2008中1类A级进行6.20盐雾试验
按照CB/T2423.17进行
采用直接称重法进行检测。
检验规则
检验分类
检验分为型式检验和出厂检验。7.2
型式检验
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对于每一种新设计的劈相机，应选取2台做试验。制造商应在检验前向用户提供包含符合本部分的检验内容的检验大纲。
劈相机凡遇有下列情况之一者应进行型式检验：新产品试制完成时：
劈相机设计、工艺、材料的变更足以引起某些特性和参数发生变化时；b)
当出厂检验结果与型式检验的结果产生不能允许的偏差时；转厂生产或长期停产2年以上重新投产时；d)
连续生产满5年时。
出厂检验
每台劈相机应经过出厂检验，经检验合格后才能出厂，并应附有产品检验合格证。检验项目
劈相机的检验项目见表3。下载标准就来标准下载网
表3检验项目
检验项目
外观、外形、安装尺寸检查
绝缘电阻测定
绕组在初始（冷）态下直流电阻的测定绕组对地耐电压试验
绕组匝间耐电压试验
短时升高电压试验
空转试验
振动速度测量
空载特性试验
特性试验
堵转特性试验
效率、功率因数
、三相电流
电压不对称度测量
检验分类
型式检验
出厂检验
技术要求
对应条款
检验方法
对应条款
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