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移动通信车辆防雷设计方案
企业介绍 郑州万佳防雷有限公司是河南地区最专业的防雷产品提供商，产品有：电源电涌保护器（SPD避雷器）、信号系列防雷器、防雷接地材料、各种避雷针;并承接大型防雷工程、销售各种品牌防雷产品、提供防雷技术咨询。 公司技术力量雄厚，拥有优秀的工程技术人员和施工人员，拥有气象局颁发的《防雷工程施工》、《防雷工程设计》双乙级资质，专业为客户提供完善的防雷方案设计、避雷产品应用指导以及现场施工过程中的技术指导。业务涉及电力、安防、铁路、高速、机场、金融、电信、证券、石油、基站、建筑、煤矿、部队、智能化小区等行业，并在上述方面积累了丰富的经验。 另根据客户的不同需求，公司销售世界知名厂商产品，包括德国DEHN、OBO，菲尼克斯等公司全系列防雷产品，法国杜尔梅森ESE系列等卫星避雷针。 作为行业的领先者，我们将尽力为客户提供最好的产品、解决方案以及服务，客户满意度和客户自身竞争力的提高是我们工作的指导原则。我们的营销及服务网络遍及全国，为数以万计用户提供快速、优质的服务。 防雷体系概况 由接闪器、避雷器件、均压等电位体、接地装置等构成的工程网络称为综合防雷工程系统。技术先进是安全的有效保证，在保证安全的前提下对设计提出了更加严格的要求。一个完善的防雷体系应包括三方面内容： 1.外部防雷，即由外部防雷装置（接闪器、引下线和接地装置）承接50%以上的雷电流泄入大地； 2.内部防雷，即采用等电位连结、屏蔽、防闪络技术和装置阻塞雷电波沿 属导线和空间电磁场入侵的途径. 3.电涌保护：利用某些元件的非线性特性，组成电涌保护器(SPD)并将其连接在配电和信号线路中，将累计产生的过电压和过电流通过SPD泄入大地。 建筑物防雷工程是一个综合系统工程，必须将外部防雷、内部防雷、电涌保护作为一个整体进行综合分析和设计，这三个系统缺一不可，其设计必须符合其相关的《标准》、《规范》，必须根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能和后果，因地制宜地采取防雷措施。对雷电综合防治的原则是：“综合治理、整体防御、多重保护、层层设防”。运用“消散、疏导、隔离、均压”的方法，根据特定保护空间的实际情况，用相应的防雷器件构成工程网络来保证其防雷安全、治理雷电灾害。做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。 雷害成因 直击雷：雷云对地放电，雷电直接击在露天的电子设备上造成设备损坏。 雷电波侵入：电源线、信号传输线遭到直接雷击或临近地区遭受雷击时，在金属导线上产生过电压沿金属导线侵入室内设备，造成设备损坏。有时供电系统发生故障产生的过电压电涌也会使设备损坏。 雷电感应和地电位反击：当建筑物遭到雷击，雷电流瞬时流过建筑物导体入地泻放过程中，会对临近金属导线产生磁感应，引起过电压灾害。雷电流泻入大地时，地电位明显升高，会对附近的金属管线或分置的接地装置形成反击，使与这些分置的接地装置连接的设备损坏。 防雷设计方案 1、设计依据及相关标准： GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》（2000版） GB 50054-95 《低压配电设计规范》 GB 50174-93 《电子计算机机房设计规范》 GB 50169-92 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 IEC 61024 《建筑物防雷》 IEC 61312 《雷电电磁脉冲的防护》 GB/T50311-2000 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 D 562 《建筑物、构筑物防雷设施安装》 2、设计原则： 雷电防护设计是一项系统工程，系统结构愈合理，系统的各个部分之间才可以有机结合，相互之间的作用就愈协调，从而使整个系统在总体上达到最佳的运行状态。 通信系统的种类有很多，通信方式也各不相同，随着信息工程的高速发展，为满足特殊通信场所大信息交换的要求，移动通信车辆成为各种通信系统应急通信的必备设施。移动通信车辆的使用地点大多在需要密集使用通信信道的地点，如有集会的会场、展览馆、体育馆等；特殊情况也有在野外使用的现象，如作战用通信指挥车、测控用雷达车等。 从防雷的角度来看，只要是大地上的建筑物（包括大地表面）都有遭受雷击的可能性，而移动通信车辆往往在建筑物附近或在空旷的地区布置，也容易成为雷击的主要目标。如果移动通信车辆在建筑物附近停靠工作时，当有直接雷发生并击中建筑物，通常会产生光能（闪电）、声能（雷声）、热能（雷击击中导体时产生的热效应）和电磁感应等现象（雷击时产生的雷击电磁脉冲），其中对周围设备影响最大的是电磁脉冲引起的电磁感应现象。建筑物一旦遭受雷击，伴随着雷击产生的雷击电磁脉冲能使数公里范围内的金属物体处在过电压的危险之中。同时大约50%的雷电流将沿建筑物顶部避雷针——引下线通路直接泄放入地，频率成分非常复杂的雷电流快速通过引下线时会在周围感应出极强的电磁场。由于雷电流有极大的峰值和陡度，在它周围的空间有强大的变化电磁场，处在这电磁场中的导体会产生电磁感应现象，如果在雷电流引下线附近设置一个开口的金属环. 金属环上的感应电势Uab 足以使a、b 间放电，继而损坏设备，这种在金属开环中形成的感应电势称为雷击感应过电压。如果在雷电流引下线附近设置一个闭合的金属环，如图2 所示。 闭合的金属环上会产生感生电流i，这种电流将影响电路正常工作电流，使设备出现误动作甚至损坏，这种在金属闭合环中形成的感生电流称为雷击感应过电流。暴露在建筑物电磁脉冲环境的移动通信车辆受到电磁感应的几率非常大。 如果移动通信车辆直接停放在空旷的野外无任何其他建筑物保护的情况下，这时的移动通信车辆相当于固定的通信基站，遭受雷击现象可等同于通信基站考虑，即通信基站（移动通信车辆）可能遭受直接雷、感应雷、雷电波侵入和地电位反击等多种危害 1、直接雷击 直接雷击是指雷电直接击到物体上，雷电的大部分能量由被击物导走，对通信基站来说，铁塔（天线）、架空电力线及传输线（通信车辆一般采用微波中继传输）都有可能遭受直接雷击。直接雷击的特点是能量大。电力线发生直接雷击，容易发生火花放电，引起火灾，同时，雷电流由电力线进入机房，电源及设备常难逃被击厄运。在雷电环境较为恶劣的地区雷击击断电力线发生接地短路事故时有发生。传输线发生直接雷击，与其相连的中继线路板发生损坏是常见的，较大的雷击可导致中继线焦化，线对之间发生短路，致使传输中断。 2、雷电电磁感应 依据电磁感应原理，在雷电入地瞬间，雷电流通道的2km 范围内都可能产生危险的过电压，当基站附近发生雷击或铁塔接闪器接闪时，机房内的设备都处在这个危险的电磁环境中，如果是一个开环要产生感生电压，如果是一个闭合回路则要产生感生电流，我们知道一个闭合回路的面积越大，通过的磁通量越多，产生的感生电流也越强。这就是为什么，有时一个与外界并无联系的内部网络系统，几声雷响过后，产生瘫痪的原因。 3、电力线、传输线引入的过电压 雷击供电线路,附近发生雷击产生的瞬变电磁场在供电线路上形成的过电压以及雷电的下行先导在供电线路上产生的静电感应均有可能通过供电线路进入设备而使设备损坏。 依据公式：Em=M*di/dt 其中：M 为互感系数，M=2 * 10–7*l*ln(x2/x1)； di/dt 为雷击电流变化率； Em 为感生电压； 1为矩形环的高度； x1 为环近边矩雷电流的距离； x2 为环远边距雷电流的距离。 一个5m×5m 的开口金属环，在雷电电流峰值为100kA 波头为2.5μs 时，距雷击点为20m 时感应电压为8.9kV 左右，距雷击点为200m 时感应电压为1kV 左右。大量雷击事故统计表明，70～80%的雷击由电源线引入。 感应过电压同样可以沿传输线引入，与电力线相比沿传输线引入的过电压能量通常相对小一些，这是因为在电磁耦合过程中较多的能量耦合到电力线上，而在传输电缆孤立架设，没有其他线路与其分担时，大部分雷电能量同样会耦合其上，这就是为什么有时一根电话线引入的雷击能致人于死地。移动通信车辆由于采用微波中继传输，暴露在外部空间的微波馈线也感应过电压而传输至通信车内。 4、天馈线引入过电压 馈线在外部与天线支撑铁架平行引下，馈线外皮与铁架形成一个良好电容，接闪器接闪时，由电容及电感耦合产生的过电压接近于雷电沿铁架流下的强度，这样强大的过电压如不做相应的防护处理是十分危险的，因此馈线的外皮必须进行良好的接地，接地点不少于两点。由于馈线的芯线无法直接接地，为过电压的引入提供了通道，与馈线相连的无线接入设备发生损坏，是不可避免的。 5、地电位反击 地电位反击是雷电流入地瞬间，由于地电位不同而产生的电位差，沿接地线到达设备的外壳、电力线的中性线以及直流地的基准电位点。造成的后果是有可能使设备的外壳带上数千伏直至数万伏的过电压，或是电力线的中性线带上数千伏直至数万伏的过电压，或是直流地的基准零电位点瞬间抬高数千伏直至数万伏，危及人和设备的安全。造成这些后果的直接原因是要求分开接地的条件不具备，却仍然采取分地措施，实验说明，两个地之间的距离为30m 时，这种反击现象仍然存在的。 综上所述，由于移动通信车辆存在多种遭受雷击的可能性，因此移动通信车辆的防雷问题应引起重视。 二、方案设计 当前，我国现行的防雷标准和规范中还没有这方面的介绍，结合移动通信车辆“移动”的特点和通信车辆的内部通信结构作适当的防雷技术建议是适宜的，我公司通过多年在通信领域的防雷经验，以国家防雷标准和通信行业防雷标准为基础，提出移动通信车辆的整体防雷建议。本建议以GSM 移动通信车辆为参考，整体防雷建议分外部防护、内部防护和等电位连接措施三部分。 1、 外部防护 1.1 避雷针 WJZ-600 由于移动通信车辆在野外空旷地带无其他建筑保护时很容易遭受直接雷的袭击，因此应按通信车辆的外型尺寸和车辆上的天线的高度来布置避雷针。避雷针的高度须采用“滚球法”计算出；如避雷针与天线在同一平面（车顶）固定时，避雷针与天线应相距3m；避雷针支架需与车体绝缘。 避雷针可根据车辆的车体内布局空间制造成可折叠式或可拆卸式，方便运输和安装。当移动通信车辆靠近高大建筑物时，且建筑物能完全保护移动通信车辆免遭直接雷的情况下，可不加装避雷针。但应注意与大楼间的安全距离要求。此处选型万佳品牌WJZ-600型先导放电避雷针。防护面积大，免维护。 1.2 引下线 避雷针的引下线应不少于2 条；引下线应采用不小于95mm2 多股铜芯电缆；引下线直接与避雷针底部相连接（可拆卸的压接方式，压接螺栓不小于M12）并与车体高度绝缘；使用时，引下线应沿车体外侧对称敷设，并与车体高度绝缘。此处选型国标16平方多芯铜软线。 1.3 防雷接地 每条引下线与两支接地体相连，两条引下线与四支接地体相连，连接方式为压接，压接螺栓不小于M12；每支接地体长1.5m（建议采用WJD-1000型铜包钢接地极），间距3m；接地体距车体水平距离5m；每条引下线的冲击接地电阻应小于10Ω。 2 、内部防护 2.1 电源防护 在外接电源屏（或车载发电机）输出的交流电源进入整流设备前加装交流电源电涌保护器，其通流量不应小于40kA（8/20μs），WJA220-40，交流电源电涌保护器地线就近与车内接地系统相连；在整流设备输出的直流电源进入无线收发设备前加装直流电源电涌保护器，其通流量不应小于5kA（8/20μs），WJA-BE485，直流电源电涌保护器地线就近与车内接地系统相连。 加装交流电源电涌保护器的目的是为了防止由外部引入的雷击过电压使车体内设备损坏；加装直流电源电涌保护器的目的是为了防止地电位反击时，反击过电压使直流电源侧设备损坏，同时对感应雷击过电压也能起到抑制作用。 2.2 天馈线防护 天线和微波的天馈线金属屏蔽层在进入设备前应不少于两次接地措施；天线天馈线在进入无线收发设备之前应加装天馈线电涌保护器，其通流量不应小于50kA（8/20μs），WJX-T天馈线电涌保护器地线就近与车内接地系统相连。加装天馈线电涌保护器的目的是为了防止由外部引入的雷击过电压使车体内设备损坏 2.3 设备保护接地 在车内静电地板下设置接地汇流排，可采用40*4mm 铜排，接地汇流排在静电地板下环形布置，将车体的金属接地端、设备金属外壳保护地、直流电源地、防雷地、静电地等就近与接地汇流排相连，连接导线不小于35mm2 多股铜芯线。 接地汇流排与两条接地汇集线相连，接地汇集线不小于95mm2 多股铜芯线，每条接地汇集线与一根长2.5m（建议采用50*50*5mm 角钢）接地体相连，接地体在车外两侧平地布置；接地体距车体水平距离应大于5m 并尽量远离防雷接地；每条接地汇集线的冲击接地电阻应小于10Ω。 设备保护接地系统应尽量远离防雷接地系统，雷暴时两接地系统间严禁有工作人员走动。当移动通信车辆靠近高大建筑物时，且建筑物能完全保护移动通信车辆免遭直接雷的情况下，可利用建筑物的地网作为移动通信车辆的保护接地，一般方法是将移动通信车辆的接地汇集线与建筑物总接地端相连，接地汇集线应不小于95mm2 多股铜芯线。 3、 等电位连接措施 等电位连接就是将机房内所有金属采用直接连接或间接连接的方式将它们连接起来，并由一点入地，减小雷击时诸金属导体之间的电位差，防止反击的发生。将防雷接地和设备保护接地采用等电位连接器连接，等电位连接器通流量不小于100kA（10/350μs），防止雷击由于两接地系统距离太近形成地电位反击现象。 材料配置单 l 设计依据 依据 GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》；GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）第三章：建筑物防雷设施；第四章：防雷装置，第三节：接地装置中关于接地的要求，参考IEC 61024《建筑物防雷》标准第一部分：通则，第二节：外部防雷装置（LPS）；第二部分：防雷装置的设计、安装、维护及检查，第二节：防雷装置（LPS）的设计；第三节：外部防雷装置（LPS）的施工；在满足客户所提技术需求的情况下，按照99（03）D501-4 《接地装置安装》标准图集进行施工。 GB 50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》标准第 5.1.2条强制要求：需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。5.2.5条强制要求：接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。5.2.6条强制要求：接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。5.4.1-2条强制要求： 电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，配电线路必须采用TN—S系统的接地方式。 材料选型：接闪器布置 建筑物防雷类别 滚球半径hr(m) 避雷网网格尺寸 第一类防雷建筑物 30 ≤5×5或≤6×4 第二类防雷建筑物 45 ≤10×10或≤12×8 第三类防雷建筑物 60 ≤20×20或≤24×16 布置接闪器时，可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。 注：滚球法是以hr为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器(包括被利用作为接闪器的金属物)，或只触及接闪器和地面(包括与大地接触并能承受雷击的金属物)，而不触及需要保护的部位时，则该部分就 得到接闪器的保护。滚球法确定接闪器保护范围应符合本规范附录四的规定。
1接闪器---先导放电避雷针 | | 详细介绍 WJZ-600型先导放电避雷针 | | 不锈钢设计，适用于大多数环境
适合各种下导体系统，包括铜带、电缆，铜编织带，专有的支撑杆及附件
针尖采用特殊金属制造，具有较强接闪溶化耐受能力。 | | 在雷电条件下，当雷电下行先导接近地面时，任何导电的表面均会产生一个上行先导。在被动避雷针的情况下，只有在长时间的电荷重聚之后，才会传播上行先导。WJZ-600型先导放电避雷针接闪器的上行先导的激发时间大大缩短。
在雷电放电之前的高静态电场特性情况下 WJZ-600型先导放电避雷针接闪器在针尖会产生可控幅度和频率的脉冲，这使避雷针产生一个上行先导并向上传播，从而截获雷云里发出的下行先导
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电源三级防雷器WJA220-40 | | 一、产品特点:
2 WJA系列产品产品适用于移动通信基站、微波通信局/站、电信机房、工业厂矿、民航、金融、证券等电源系统，如各种配电站、配电房、配电柜、交直流配电屏、开关箱以及其它各种重要且易遭受雷击的设备。 2 属于单相并联型电源电涌保护器(简称SPD)，外型美观，安装接线方便，维护简单，能在较恶劣环境下长期稳定工作。 2 SPD能有效防止雷击或工业噪声等因素产生的感应过电压、过电流现象和其它瞬间浪涌电压对系统或设备造成永久性损坏或瞬间中断等危害。 2 本产品适用防雷区域：LPZ2与LPZ3区交界处（D级）电源线路的雷电浪涌防护。 2 具有工作指示、模块劣化指示等功能。 2 模块化设计，密封性好，安装接线方便。 2 采用温控断路技术，内置过流保护电路，彻底避免火险。 2 通流量大、漏电流小、响应时间快，特别适用于恶劣的雷电环境。 二、技术参数： 三、安装应用： 2 SPD应用于主配电系统为220V第二级雷电防护，并联安装在建筑物配电箱或机房的电源进线端，配35mm电气导轨，可采用凯文连接方式。安装前必须切断电源，严禁带电操作。 2 安装时请根据安装示意图所示连接，其中L为火线，N为零线，PE为地线，切勿错接。安装完成后，合上自动断路器开关，检查工作状态是否正常。 2 防雷模块在使用期间，应定期检测并查看故障显示窗口状态，当故障显示窗口呈红色或遥信端子输出报警信号时，表示防雷模块出现故障，应及时维修或更换。 2 适于室内运行，如安装在室外时，必须加装防水外壳。 2 所有接线必须牢固及可靠电气联接。SPD连接线：BVR≥10mm2，接地线：BVR≥16mm2，其引线长度应小于1m且越短越好。 2 防雷接地应符合防雷规范要求，接地线尽可能粗短且接地电阻应小于10Ω。 |
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| 铜包钢材料由于具有良好的导电性能、较高的机械强度、尤其是外部包覆的铜层具有良好的抗腐蚀性能，已被广泛地应用于接地装置中。美、英、德等国家在有关标准中规定接地体、接地线均可采用铜包钢复合材料。在我国，接地装置的防腐蚀性和可靠性已日益引起重视，采用铜包钢复合材料代替钢或镀锌角钢作接地装置已开始普及。
铜包钢接地棒克服了电镀法和套管包覆发存在的结合力差等缺陷，具有铜层厚、阻值低、耐腐蚀性强、强度高、安装方便、电气连接性能好等优点，可广泛用于输变电荷通讯线路、电站、建筑物及天线的接地装置中，也可用于计算机等电子设备的接地系统，并可与接闪器（ 避雷针、避雷线）及引下线组成 防雷接地装置。
性能特点
完美的铜分子与钢棒持续结合；强度高，适于深钻，有效利用深层的低土壤电阻率降低接地电阻；良好的耐腐蚀性能；施工十分方便，可手工或利用相关机械施工.通过深入接地岢用最少的接地棒获得所需的接电阻值.如果使用短的（６米或短于6米）接地棒获得相同电阻值，则接地棒的数量多而且施工面积大，显而易见，花费要多几倍.在城市需要挖开柏油路和移动大石头的地方，利用这种垂直接地棒可以避免很多施工时的麻烦.
使用优势
由于我们可以按要求的长度链接接地棒，所以接地棒可以深入地下20米，而不受任何可能增加土壤电阻率及接地电阻的气候条件（冻土、干旱等）的影响。
通过深入接地，可用最少的接地棒获得所需的接地电阻值。如果使用短的（6米或短于6米）接地棒获得相同的电阻值，则接地棒的数量多而且施工面积大，显而易见，花费要多几倍。
在城市需要挖开泊油路和移动大石头的地方，利用这种垂直接地棒可以避免很多施工时的麻烦。 铜包钢接地棒技术参数和特点： 1.镀铜接地棒，采用优质Q235低碳钢芯，外镀99.9%纯铜的生产工艺，从而保证了铜层与钢芯之间的永久分子联接。具有良好导电性能，耐腐蚀性及较高的抗拉强度。
2.铜层厚度： ≥0.25mm
3.电阻率：≤0.059Ωmm
4.抗拉强度：≥500N/mm
5.耐腐蚀性：浓度10%的硝酸液中泡90小时以上，腐蚀不得失重≥15%
6.铜层结合力：持续体温300℃达1小时以上后急冷，铜层不剥落
7.铜层可塑性：将镀铜接地棒弯曲180°，铜层无裂缝，无脱落现象。 铜包钢接地棒规格 目前最常用的规格有16×1500长镀铜厚度为0.254；电力部门一般常用20×2500的规格。镀铜厚度目前有0.127mm、0.254、0.33、0.5、1.0厚，在同样的材质下镀铜厚度越高导电性能越好。 铜包钢接地棒施工方法 1、挖开水平连接沟槽：一般深度大于60cm，宽度40cm既可；
2、将接地棒植入地下：可以采用冲力钻，也可以锤头夯入，如果是多根组合型接地棒，需要植入地下很深，可能遇到石头或者接地棒周围需要加入 降阻剂，则可以采用钻孔植入的方法；
3、接地棒直接连接方式：大型接地网一般采用热焊接的方法，可靠牢固。小型简单地网，可以采用金属连接夹连接。 | 一、产品用途
…长效防腐降阻剂适用于高土壤电阻率、高山缺水、腐蚀性较大的地区各种地区的接地工程。如电力输变电、电视、广播、雷达、石油化工厂、储油库、电子计算机、实验室及高层建筑物等的安全接地、工作接地、保护接地、防雷接地及静电接地。 二、产品特点 ••增大了接地体的等效截面积和与土壤的接触面积。
•良好的吸附性能，使接地体和土壤的结合更加紧密，消除了接地体与土壤之间的接触电阻，改善了土壤中的电场分布。
•良好的渗透性能，深入到泥土及岩缝中，形成树根网状，增大了地中的泄流面积，减少了地中的流散电阻。
•保护接地体免遭土壤中的各种腐蚀与侵害。
•独特的负阻特性，降低了接地体在瞬间泄流时，地表面和装置之间的电位分布梯度，提高了对人身、设备和设施的安全保护性和可靠性。 三、降阻原理
随着电力、电气等工业的日益发展，对接地电阻提出了更高的标准。由于受地形、地质、环境、资金等客观条件的限制，使用角钢或角铁的接地方法难以达到较高的接地要求，即使暂时达到了要求，又会因为环境恶劣而使普通接地材料腐蚀较快，造成每年都要整改，资金及人力投入过大而得不偿失。实践证明，在接地地网中使用长效防腐降阻剂，降阻效果明显，而且省钱、省力、耐用，深受用户好评。
长效防腐降阻剂内含稳定的导电成份、化学电解质、金属钝化防腐剂、保水剂等成份。将它施用于金属接地体和土壤之间，一方面它能够与金属接地体和土壤紧密接触，扩大散流截面积，降低金属接地体与土壤间的接触电阻；另一方面施工时它向周围土壤孔隙中流动渗透，降低周围土壤电阻率，在接地体四周形成一个电阻率变化平缓的低电阻区域，使整个地网接地电阻显著降低。 |
产品配置清单
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发表于 2015-12-17 17:43:48
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