JP4625721B2 - 開閉装置 - Google Patents
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Description
本発明は、直列接続されたそれぞれの真空バルブの電圧分担を改善し得る開閉装置に関
する。
する。
従来のこの種の開閉装置は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブを２本直列接続
し、開閉装置の定格電圧を向上させたものがある。そして、それぞれの真空バルブの電圧
分担を均等にするため、コンデンサを並列接続したものが知られている（例えば、特許文
献１参照。）。
し、開閉装置の定格電圧を向上させたものがある。そして、それぞれの真空バルブの電圧
分担を均等にするため、コンデンサを並列接続したものが知られている（例えば、特許文
献１参照。）。
また、これらの真空バルブを気中絶縁で構成すると全体形状が大型化するため、これら
を絶縁材料でモールドし、全体形状の縮小化を図ったものが知られている（例えば、特許
文献２参照。）。
特開平１０−１２４５９号公報 （第４〜５ページ、図９）
特開２００２−１５２９３０号公報 （第９ページ、図１）
を絶縁材料でモールドし、全体形状の縮小化を図ったものが知られている（例えば、特許
文献２参照。）。
上記の従来の開閉装置においては、次のような問題がある。
真空バルブを直列接続すると、その接続点は、主回路電位（１００％）と接地電位（０
％）との中間の中間電位となる。この中間電位は、それぞれの真空バルブで形成される静
電容量比で決まり、５０％未満となる。これは、負荷側（接地側）の真空バルブの静電容
量が、対地静電容量が加わって電源側よりも大きくなるためである。これにより、電源側
の真空バルブの分担電圧は大きくなる。特に、真空バルブの周りに絶縁材料をモールドし
たものでは、静電容量比が大きくなる傾向にあり、電源側の真空バルブの分担電圧が大き
くなる。
％）との中間の中間電位となる。この中間電位は、それぞれの真空バルブで形成される静
電容量比で決まり、５０％未満となる。これは、負荷側（接地側）の真空バルブの静電容
量が、対地静電容量が加わって電源側よりも大きくなるためである。これにより、電源側
の真空バルブの分担電圧は大きくなる。特に、真空バルブの周りに絶縁材料をモールドし
たものでは、静電容量比が大きくなる傾向にあり、電源側の真空バルブの分担電圧が大き
くなる。
このため、電源側の真空バルブでは、接点間距離を大きくするなど大型化させて絶縁性
能を高くしなければならなかった。
能を高くしなければならなかった。
一方、真空バルブにコンデンサを並列接続したものでは、静電容量を上記の静電容量比
に左右されない大容量としなくてはならず、コンデンサ自体が大型化し、それに伴って開
閉装置の全体形状が大型化していた。
に左右されない大容量としなくてはならず、コンデンサ自体が大型化し、それに伴って開
閉装置の全体形状が大型化していた。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、直列接続された真空バルブの電圧
分担を均等にし、全体形状を小型にし得る開閉装置を提供することを目的とする。
分担を均等にし、全体形状を小型にし得る開閉装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の開閉装置は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第１の絶縁層を形成させた第１の開閉部と、前記真空バルブと同様の真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第３の絶縁層を形成させた第２の開閉部と、前記第１の開閉部および前記第２の開閉部を直列接続する接続導体の周りを絶縁材料でモールドして第５の絶縁層を形成させた接続導体部と、前記第１の開閉部および前記第２の開閉部にそれぞれ連結された操作機構とを具備し、前記接続導体を、断面正方形状としたことを特徴とする。
本発明によれば、第１の開閉部と第２の開閉部との分担電圧を改善することができ、開閉装置の全体形状を小型化することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
先ず、本発明の実施例１に係る開閉装置を図１を参照して説明する。図１は、本発明の
実施例１に係る開閉装置の構成を示す断面図である。
実施例１に係る開閉装置の構成を示す断面図である。
図１に示すように、開閉装置は、第１の開閉部１ａ、第２の開閉部１ｂ、および第１の
開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとを直列接続する固定側接続導体部１ｃで構成されている
。
開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとを直列接続する固定側接続導体部１ｃで構成されている
。
第１の開閉部１ａには、接離自在の一対の接点を有する真空バルブ２が設けられている
。また、真空バルブ２の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして
形成した第１の絶縁層３が設けられている。真空バルブ２の図示下方の可動側には、第１
の外部導体４を摺動接触する接触導体５、絶縁操作ロッド６、および電磁アクチュエータ
のような操作機構７が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになってい
る。
。また、真空バルブ２の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして
形成した第１の絶縁層３が設けられている。真空バルブ２の図示下方の可動側には、第１
の外部導体４を摺動接触する接触導体５、絶縁操作ロッド６、および電磁アクチュエータ
のような操作機構７が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになってい
る。
なお、一方の主回路となる第１の外部導体４には、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材
料をモールドして形成した第２の絶縁層８が設けられている。第２の絶縁層８の一方は、
第１の絶縁層３と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作機構７側
に固定されている。
料をモールドして形成した第２の絶縁層８が設けられている。第２の絶縁層８の一方は、
第１の絶縁層３と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作機構７側
に固定されている。
第２の開閉部１ｂには、第１の開閉部１ａの真空バルブ２と直径、軸方向長さなどが同
様な接離自在の一対の接点を有する真空バルブ９が設けられている。また、真空バルブ９
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第３の絶縁層
１０が設けられている。真空バルブ９の図示下方の可動側には、第２の外部導体１１を摺
動接触する接触導体１２、絶縁操作ロッド１３、および電磁アクチュエータのような操作
機構１４が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになっている。
様な接離自在の一対の接点を有する真空バルブ９が設けられている。また、真空バルブ９
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第３の絶縁層
１０が設けられている。真空バルブ９の図示下方の可動側には、第２の外部導体１１を摺
動接触する接触導体１２、絶縁操作ロッド１３、および電磁アクチュエータのような操作
機構１４が連結されており、前記一対の接点の開閉が行われるようになっている。
なお、他方の主回路となる第２の外部導体１１には、例えばエポキシ樹脂のような絶縁
材料をモールドして形成した第４の絶縁層１５が設けられている。第４の絶縁層１５の一
方は、第３の絶縁層１０と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作
機構１４側に固定されている。
材料をモールドして形成した第４の絶縁層１５が設けられている。第４の絶縁層１５の一
方は、第３の絶縁層１０と図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続され、他方は、操作
機構１４側に固定されている。
固定側接続導体部１ｃには、それぞれの真空バルブ２、９の図示上方の固定側を接続す
るコ字状で断面円状の固定側接続導体１６が設けられている。また、固定側接続導体１６
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第５の絶縁層
１７が設けられている。そして、両端主回路は、それぞれ第１の開閉部１ａ、第２の開閉
部１ｂと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されている。なお、第５の絶縁層１７
の絶縁厚さは、定格電圧に耐え得る所定の厚さとなっている。
るコ字状で断面円状の固定側接続導体１６が設けられている。また、固定側接続導体１６
の周りには、例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第５の絶縁層
１７が設けられている。そして、両端主回路は、それぞれ第１の開閉部１ａ、第２の開閉
部１ｂと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されている。なお、第５の絶縁層１７
の絶縁厚さは、定格電圧に耐え得る所定の厚さとなっている。
ここで、第５の絶縁層１７は、第１の絶縁層３および第３の絶縁層１０よりも誘電率が
小さい絶縁材料で形成されている。即ち、エポキシ樹脂に充填する例えば水和アルミナの
ような充填剤の充填量を低減させている。一般的には、エポキシ樹脂の誘電率εがε＝５
〜６であるのに対し、充填剤の充填量を低減させると、ε＝３〜４にすることができる。
小さい絶縁材料で形成されている。即ち、エポキシ樹脂に充填する例えば水和アルミナの
ような充填剤の充填量を低減させている。一般的には、エポキシ樹脂の誘電率εがε＝５
〜６であるのに対し、充填剤の充填量を低減させると、ε＝３〜４にすることができる。
このため、固定側接続導体部１ｃが対地間とで形成する静電容量は、第１の開閉部１ａ
および第２の開閉部１ｂよりも小さくなる。なお、第２の絶縁層８、第４の絶縁層１５は
、第１の絶縁層３などと同様の絶縁材料で形成されている。
および第２の開閉部１ｂよりも小さくなる。なお、第２の絶縁層８、第４の絶縁層１５は
、第１の絶縁層３などと同様の絶縁材料で形成されている。
そして、第１の外部導体４を電源側、第２の外部導体１１を負荷側とし、両真空バルブ
２、９を開路した場合、固定側接続導体部１ｃの静電容量が、第１の開閉部１ａおよび第
２の開閉部１ｂよりも小さくなるため、第１の開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとの分担電
圧を均等化することができる。即ち、固定側接続導体１６の電位が５０％に近づき、両真
空バルブ２、９の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。また、両真空バル
ブ２、９の絶縁性能を同様とすることができる。
２、９を開路した場合、固定側接続導体部１ｃの静電容量が、第１の開閉部１ａおよび第
２の開閉部１ｂよりも小さくなるため、第１の開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとの分担電
圧を均等化することができる。即ち、固定側接続導体１６の電位が５０％に近づき、両真
空バルブ２、９の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。また、両真空バル
ブ２、９の絶縁性能を同様とすることができる。
なお、第１の外部導体４を負荷側、第２の外部導体１１を電源側とした場合においても
、同様に両真空バルブ２、９の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。
、同様に両真空バルブ２、９の接点間に加わる分担電圧を均等化することができる。
上記実施例１の開閉装置によれば、第１の開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとを直列接続
する固定側接続導体部１ｃの静電容量を第１の開閉部１ａおよび第２の開閉部１ｂよりも
小さくしているので、両真空バルブ２、９を開路したときのそれぞれの接点間に加わる分
担電圧を均等化することができ、全体形状を小型化することができる。
する固定側接続導体部１ｃの静電容量を第１の開閉部１ａおよび第２の開閉部１ｂよりも
小さくしているので、両真空バルブ２、９を開路したときのそれぞれの接点間に加わる分
担電圧を均等化することができ、全体形状を小型化することができる。
なお、上記実施例１では、第１の絶縁層３、第３の絶縁層１０および第５の絶縁層１７
をエポキシ樹脂でモールドして形成したが、第５の絶縁層１７をエポキシ樹脂よりも誘電
率の小さいシリコンゴムのような可撓性材料で全体をモールドして形成してもよい。この
場合、界面接続するための、可撓性絶縁体が不要となる。
をエポキシ樹脂でモールドして形成したが、第５の絶縁層１７をエポキシ樹脂よりも誘電
率の小さいシリコンゴムのような可撓性材料で全体をモールドして形成してもよい。この
場合、界面接続するための、可撓性絶縁体が不要となる。
また、第５の絶縁層１７を所定の絶縁厚さ以上の厚さにしてもよい。これにより、固定
側接続導体部１ｃが形成する静電容量を小さくすることができる。
側接続導体部１ｃが形成する静電容量を小さくすることができる。
次に、本発明の実施例２に係る開閉装置を図２を参照して説明する。図２は、本発明の
実施例２に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例２が
実施例１と異なる点は、絶縁層である。図２において、実施例１と同様の構成部分におい
ては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
実施例２に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例２が
実施例１と異なる点は、絶縁層である。図２において、実施例１と同様の構成部分におい
ては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図２に示すように、固定側接続導体１６の周りには、例えばエポキシ樹脂を空気中もし
くは絶縁ガス中で加熱発泡させて形成した第６の絶縁層２０が設けられている。発泡させ
る割合は、１．５倍としており、実施例１に比べて絶縁厚さを発泡した割合だけ厚くして
いる。
くは絶縁ガス中で加熱発泡させて形成した第６の絶縁層２０が設けられている。発泡させ
る割合は、１．５倍としており、実施例１に比べて絶縁厚さを発泡した割合だけ厚くして
いる。
発泡させる割合が、１．２倍以下では、固定側接続導体部１ｃが対地間とで形成する静
電容量を大きく低減することができず、また、３倍以上では、第６の絶縁層２０の絶縁耐
力が大きく低下するので好ましくない。
電容量を大きく低減することができず、また、３倍以上では、第６の絶縁層２０の絶縁耐
力が大きく低下するので好ましくない。
これにより、第６の絶縁層２０の誘電率が小さく、更に絶縁厚さが厚くなるので、固定
側接続導体部１ｃが対地間とで形成する静電容量を小さくすることができる。
側接続導体部１ｃが対地間とで形成する静電容量を小さくすることができる。
上記実施例２の開閉装置によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
次に、本発明の実施例３に係る開閉装置を図３を参照して説明する。図３は、本発明の
実施例３に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例３が
実施例１と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図３において、実施例１と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
実施例３に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例３が
実施例１と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図３において、実施例１と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図３に示すように、固定側接続導体２１は、断面正方形状としている。固定側接続導体
２１の断面積を一定として、一辺と他辺の長さを変化させてみると、一辺と他辺とが同等
長さの断面正方形状において表面積が最も小さくなる。これにより、通電容量を変えるこ
となく、固定側接続導体２１の表面積を小さくできるので、固定側接続導体部１ｃが対地
間とで形成される静電容量を小さくすることができる。なお、角部には、モールド時の応
力緩和のため、僅かな曲率を持たせている。
２１の断面積を一定として、一辺と他辺の長さを変化させてみると、一辺と他辺とが同等
長さの断面正方形状において表面積が最も小さくなる。これにより、通電容量を変えるこ
となく、固定側接続導体２１の表面積を小さくできるので、固定側接続導体部１ｃが対地
間とで形成される静電容量を小さくすることができる。なお、角部には、モールド時の応
力緩和のため、僅かな曲率を持たせている。
上記実施例３の開閉装置によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
次に、本発明の実施例４に係る開閉装置を図４を参照して説明する。図４は、本発明の
実施例４に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例４が
実施例１と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図４において、実施例１と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
実施例４に係る開閉装置の固定側接続導体部を示す断面図である。なお、この実施例４が
実施例１と異なる点は、固定側接続導体の形状である。図４において、実施例１と同様の
構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図４に示すように、固定側接続導体２２は、複数の導体を束ねた構成としている。導体
の断面形状は、丸形状、多角形状のいずれでもよい。これにより、表皮効果で通電電流を
有効に流すことができるので、単線のものよりも断面積とともに表面積を小さくすること
ができる。
の断面形状は、丸形状、多角形状のいずれでもよい。これにより、表皮効果で通電電流を
有効に流すことができるので、単線のものよりも断面積とともに表面積を小さくすること
ができる。
上記実施例４の開閉装置によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
次に、本発明の実施例５に係る開閉装置を図５を参照して説明する。図５は、本発明の
実施例５に係る開閉装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例５が実施例１と異
なる点は、接続導体の取り付け位置である。図５において、実施例１と同様の構成部分に
おいては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
実施例５に係る開閉装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例５が実施例１と異
なる点は、接続導体の取り付け位置である。図５において、実施例１と同様の構成部分に
おいては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図５に示すように、開閉装置は、第１の開閉部１ａ、第２の開閉部１ｂ、および第１の
開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとを図示下方の可動側間で直列接続する可動側接続導体部
１ｄで構成されている。
開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとを図示下方の可動側間で直列接続する可動側接続導体部
１ｄで構成されている。
可動側接続導体部１ｄには、互いの接触導体５、１２が摺動接触する可動側接続導体２
３が設けられている。可動側接続導体２３の周りには、第１の絶縁層３、第３の絶縁層１
０よりも誘電率の小さい例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第
７の絶縁層２４が設けられている。可動側接続導体部１ｄの主回路の両端は、それぞれ第
１の開閉部１ａ、第２の開閉部１ｂと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されてい
る。
３が設けられている。可動側接続導体２３の周りには、第１の絶縁層３、第３の絶縁層１
０よりも誘電率の小さい例えばエポキシ樹脂のような絶縁材料をモールドして形成した第
７の絶縁層２４が設けられている。可動側接続導体部１ｄの主回路の両端は、それぞれ第
１の開閉部１ａ、第２の開閉部１ｂと図示しない可撓性絶縁体を介して界面接続されてい
る。
また、第１の開閉部１ａおよび第２の開閉部１ｂの図示上方の固定側には、第１の絶縁
層３や第３の絶縁層１０と同種の絶縁材料でモールドされた一方の主回路となる第３の外
部導体２５、および他方の主回路となる第４の外部導体２６が界面接続されて設けられて
いる。
層３や第３の絶縁層１０と同種の絶縁材料でモールドされた一方の主回路となる第３の外
部導体２５、および他方の主回路となる第４の外部導体２６が界面接続されて設けられて
いる。
これにより、可動側接続導体部１ｄが対地間とで形成する静電容量が小さくなり、第１
の開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとの分担電圧を均等化することができる。なお、第７の
絶縁層２４を実施例２のような発泡絶縁としてもよく、また、可動側接続導体２３を実施
例３のような断面正方形状、および実施例４のような複数の導体を束ねた構成としてもよ
い。
の開閉部１ａと第２の開閉部１ｂとの分担電圧を均等化することができる。なお、第７の
絶縁層２４を実施例２のような発泡絶縁としてもよく、また、可動側接続導体２３を実施
例３のような断面正方形状、および実施例４のような複数の導体を束ねた構成としてもよ
い。
上記実施例５の開閉装置によれば、真空バルブ２、９の互いの可動側を接続するものに
おいても実施例１と同様の効果を得ることができる。
おいても実施例１と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、主回路機器に絶縁材料をモー
ルドして絶縁層のみを形成させて説明したが、絶縁層の表面に接地層を設けたものにおい
ても、互いの真空バルブ２、９を接続する接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担電
圧を均等化することができる。
で、種々変形して実施することができる。上記実施例では、主回路機器に絶縁材料をモー
ルドして絶縁層のみを形成させて説明したが、絶縁層の表面に接地層を設けたものにおい
ても、互いの真空バルブ２、９を接続する接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担電
圧を均等化することができる。
また、第１の絶縁層３および第３の絶縁層１０内に、真空バルブ２、９と並列接続され
るコンデンサを埋め込んだものにおいても、接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担
電圧を均等化することができる。
るコンデンサを埋め込んだものにおいても、接続導体部の静電容量を小さくすれば、分担
電圧を均等化することができる。
１ａ 第１の開閉部
１ｂ 第２の開閉部
１ｃ 固定側接続導体部
１ｄ 可動側接続導体部
２、９ 真空バルブ
３ 第１の絶縁層
４ 第１の外部導体
５、１２ 接触導体
６、１３ 絶縁操作ロッド
７、１４ 操作機構
８ 第２の絶縁層
１０ 第３の絶縁層
１１ 第２の外部導体
１５ 第４の絶縁層
１６、２１、２２ 固定側接続導体
１７ 第５の絶縁層
２０ 第６の絶縁層
２３ 可動側接続導体
２４ 第７の絶縁層
２５ 第３の外部導体
２６ 第４の外部導体
１ｂ 第２の開閉部
１ｃ 固定側接続導体部
１ｄ 可動側接続導体部
２、９ 真空バルブ
３ 第１の絶縁層
４ 第１の外部導体
５、１２ 接触導体
６、１３ 絶縁操作ロッド
７、１４ 操作機構
８ 第２の絶縁層
１０ 第３の絶縁層
１１ 第２の外部導体
１５ 第４の絶縁層
１６、２１、２２ 固定側接続導体
１７ 第５の絶縁層
２０ 第６の絶縁層
２３ 可動側接続導体
２４ 第７の絶縁層
２５ 第３の外部導体
２６ 第４の外部導体
Claims (1)
- 接離自在の一対の接点を有する真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第１の絶縁層を形成させた第１の開閉部と、
前記真空バルブと同様の真空バルブの周りを絶縁材料でモールドして第３の絶縁層を形成させた第２の開閉部と、
前記第１の開閉部および前記第２の開閉部を直列接続する接続導体の周りを絶縁材料でモールドして第５の絶縁層を形成させた接続導体部と、
前記第１の開閉部および前記第２の開閉部にそれぞれ連結された操作機構とを具備し、
前記接続導体を、断面正方形状としたことを特徴とする開閉装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005183236A JP4625721B2 (ja) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | 開閉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007005118A JP2007005118A (ja) | 2007-01-11 |
| JP4625721B2 true JP4625721B2 (ja) | 2011-02-02 |
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ID=37690530
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005183236A Active JP4625721B2 (ja) | 2005-06-23 | 2005-06-23 | 開閉装置 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2016125328A1 (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | 三菱電機株式会社 | スイッチギヤ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
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