FR2701123A1 - Optical submarine cable joint - Google Patents
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Abstract
Description
Jonction de câbles optiques sous-marins
La présente invention concerne le raccordement de câbles optiques sous-marins, ou la réparation d'un tel câble endommagé dont les deux tronçons de part et d'autre d'une zone endommagée sont équivalents à deux câbles à raccorder.Junction of submarine optical cables
The present invention relates to the connection of submarine optical cables, or the repair of such a damaged cable whose two sections on either side of a damaged area are equivalent to two cables to be connected.
Elle porte sur une jonction de tels câbles optiques sousmarins.It relates to a junction of such submarine optical cables.
Les câbles optiques sous-marins comportent un module optique central et une armure de résistance entourant le module optique. Le module optique est formé d'un faisceau de fibres optiques libres dans un tube métallique de protection recouvert d'une gaine isolante, dite gaine interne du câble. The submarine optical cables include a central optical module and a resistance armor surrounding the optical module. The optical module is formed by a bundle of free optical fibers in a protective metal tube covered with an insulating sheath, called the cable's internal sheath.
Le tube de protection est en particulier en acier inoxydable et la gaine interne en polyéthylène. L'armure est formée d'une ou de préférence d'au moins deux couches de fils métalliques résistants entourant le module optique, conférant au câble une résistance mécanique convenable à la traction et formant éventuellement voûte de résistance à la pression. Elle est en général recouverte d'une bande conductrice, pour assurer l'alimentation électrique d'équipements tels que des répéteurs-régénérateurs interposés sur la liaison optique définie par l'ensemble des câbles raccordés. Une gaine extérieure de protection recouvre le câble.The protective tube is in particular made of stainless steel and the internal sheath of polyethylene. The armor is formed of one or preferably at least two layers of resistant metallic wires surrounding the optical module, giving the cable a mechanical resistance suitable for traction and possibly forming a vault of resistance to pressure. It is generally covered with a conductive strip, to ensure the electrical supply of equipment such as repeater-regenerators interposed on the optical link defined by the set of connected cables. An outer protective sheath covers the cable.
Pour le raccordement des deux extrémités des câbles, ces extrémités sont dites préparées. Sur chacune d'elles, le faisceau de fibres optiques est en surlongueur sur le tube de protection, lui-même saillant sur la gaine interne, et les fils d'armure faiblement ou non sectionnés sont décâblés au moins jusqu'au bout de la gaine interne. La bande conductrice et la gaine extérieure sont quant à elles sectionnées sur la longueur des fils d'armure décâblés, avec la gaine extérieure en léger retrait sur le bout de la bande conductrice. For the connection of the two ends of the cables, these ends are said to be prepared. On each of them, the bundle of optical fibers is over-length on the protection tube, itself protruding from the internal sheath, and the weakly or not severed armor wires are uncovered at least until the end of the sheath internal. The conductive strip and the outer sheath are cut along the length of the unsheathed armor wires, with the outer sheath slightly recessed on the end of the conductive strip.
La jonction des deux faisceaux de fibres peut être réalisée en utilisant la technique d'épissurage monofibre ou plus avantageusement en utilisant la technique de soudure multifibre. Cette dernière technique permet d'assurer la protection de la soudure à l'aide d'un tube auxiliaire de protection, de section analogue à celle des tubes de protection, s'étendant entre les deux tubes de protection et leur étant solidarisé. The junction of the two fiber bundles can be carried out using the monofiber splicing technique or more advantageously using the multifiber welding technique. The latter technique makes it possible to protect the weld using an auxiliary protection tube, of section similar to that of the protection tubes, extending between the two protection tubes and being joined to them.
Le document US-A-5 076 657 décrit une structure de connexion de fibres optiques protégées par leurs tubes métalliques de protection, dans laquelle un tube auxiliaire de protection de la soudure des fibres est solidarisé à l'un des tubes de protection et mis en élongation avant d'être solidarisé au deuxième tube de protection. Ceci évite que la soudure soit soumise ultérieurement à des efforts de traction susceptibles de la dégrader. The document US Pat. No. 5,076,657 describes a connection structure for optical fibers protected by their protective metal tubes, in which an auxiliary tube for protecting the weld of the fibers is attached to one of the protective tubes and put in place. elongation before being secured to the second protection tube. This prevents the weld from being subjected subsequently to tensile forces liable to degrade it.
Selon la demande de brevet FR déposée sous le n 92 08 799 de la demanderesse, on utilise également un tube auxilaire de protection de la soudure de deux faisceaux de fibres, mais celui-ci n'est pas mis en élongation pour être solidarisé au deuxième tube de protection, et on intègre les fils d'armure des deux câbles optiques dans la structure de jonction ou bote de jonction de ces deux câbles. Cette boîte de jonction comporte, à cet effet, au moins un support métallique résistant s'étendant, au moins de part et d'autre dudit tube auxiliaire, coaxialement sur les tubes de protection et recevant les portions terminales tendues longitudinalement et disposées en une seule couche desdits fils d'armure décâblés, des moyens de blocage longitudinal de chaque support sur les tubes de protection et des moyens de serrage radial des fils d'armure sur chaque support.En particulier, elle comporte un seul support continu, bloqué longitudinalement sur les tubes de protection entre les gaines internes de deux câbles. According to the patent application FR filed under No. 92 08 799 of the applicant, an auxiliary tube is also used to protect the welding of two bundles of fibers, but this is not elongated so as to be secured to the second protective tube, and the armor wires of the two optical cables are integrated into the junction structure or junction box of these two cables. This junction box comprises, for this purpose, at least one resistant metal support extending, at least on either side of said auxiliary tube, coaxially on the protective tubes and receiving the terminal portions stretched longitudinally and arranged in a single layer of said uncovered armor wires, means for longitudinally blocking each support on the protective tubes and means for radially tightening the armor wires on each support. In particular, it comprises a single continuous support, locked longitudinally on the protective tubes between the internal sheaths of two cables.
La présente invention a pour but de réaliser une jonction optique de câbles sous-marins, dite simplifiée par rapport à une telle boîte de jonction. The present invention aims to achieve an optical junction of submarine cables, said to be simplified with respect to such a junction box.
Elle a pour objet une jonction de deux câbles optiques sous-marins, lesdits câbles comportant chacun un faisceau de fibres optiques sous tube métallique de protection recouvert d'une première gaine, dite gaine interne, des fils d'armure câblés en au moins une couche sur ladite gaine interne et une deuxième gaine, dite gaine externe de protection, ladite jonction comportant une soudure multifibre des faisceaux de fibres laissés saillants sur leur tube individuel de protection, un support métallique résistant alésé, monté sur lesdits tubes de protection en s'étendant sensiblement de la gaine interne de l'un des câbles à celle de l'autre câble, pour son blocage longitudinal sur lesdits tubes de protection, et des moyens de serrage radial des portions terminales des fils d'armure, décâblées initialement et saillantes sur la gaine interne de chaque câble et recâblées, tendues en long, sur ledit support, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre deux éléments d'accrochage dudit support sur lesdits tubes de protection, contribuant au blocage longitudinal dudit support sur lesdits tubes de protection. It relates to a junction of two submarine optical cables, said cables each comprising a bundle of optical fibers under a protective metal tube covered with a first sheath, called internal sheath, armor wires wired in at least one layer on said internal sheath and a second sheath, called external protection sheath, said junction comprising a multifiber weld of the bundles of fibers left projecting on their individual protection tube, a resistant metal support bored, mounted on said protection tubes by extending substantially from the internal sheath of one of the cables to that of the other cable, for its longitudinal blocking on said protection tubes, and means for radially clamping the end portions of the armor wires, initially cabled and protruding on the internal sheath of each cable and rewired, stretched lengthwise, on said support, characterized in that it further comprises two elements of attachment of said support to said protection tubes, contributing to the longitudinal locking of said support on said protection tubes.
Cette jonction peut présenter avantageusement, en outre, au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes: - lesdits éléments d'accrochage comportent chacun un revêtement de friction réalisé sur ledit support et saillant dans l'alésage dudit support, ledit revêtement étant de préférence réalisé sur une zone épaulée de l'alésage dudit support, au niveau de chaque tube de protection, - lesdits éléments d'accrochage sont réalisés sur les tubes de protection ou rapportés entre eux et ledit support, - ladite jonction comporte en outre une bague de blocage des fils d'armure sur le bout de chaque gaine interne et/ou des moyens de blocage des fils d'armure recâblés sur chacune des extrémités dudit support, constitués par un filin résistant de serrage et un bouchon de résine recouvrant le filin et le solidarisant aux fils d'armure. This junction can advantageously have, in addition, at least one of the following additional characteristics: - said fastening elements each comprise a friction coating produced on said support and projecting into the bore of said support, said coating preferably being produced on a stepped area of the bore of said support, at the level of each protection tube, - said attachment elements are produced on the protection tubes or attached to each other and said support, - said junction further comprises a locking ring armor wires on the end of each internal sheath and / or means for blocking rewired armor wires on each end of said support, constituted by a resistant tightening cord and a resin plug covering the cord and making it integral to the armor wires.
Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après d'un exemple préféré de réalisation illustré dans les dessins ciannexés. Dans ces dessins:
- La figure 1 est une vue partielle en coupe axiale illustrant la jonction selon l'invention,
- La figure 2 est une vue en élévation de l'un des éléments, dit support résistant, de la jonction de la figure l,
- La figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie du détail III de la figure 2,
- Les figures 4 et 5 sont deux vues en coupe transversale et en coupe axiale d'un autre élément, dit frette de voûte, de la jonction de la figure 1.The characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below of a preferred embodiment illustrated in the attached drawings. In these drawings:
FIG. 1 is a partial view in axial section illustrating the junction according to the invention,
FIG. 2 is an elevation view of one of the elements, called a resistant support, of the junction of FIG. 1,
FIG. 3 is a sectional view on an enlarged scale of detail III of FIG. 2,
FIGS. 4 and 5 are two views in cross section and in axial section of another element, known as a hoop, of the junction of FIG. 1.
En regard de la figure 1, la jonction selon l'invention raccorde deux câbles optiques sous-marins 1A et lB, ou deux tronçons de câble optique sous-marin endommagé, dont les extrémités raccordées sont initialement préparées. With reference to FIG. 1, the junction according to the invention connects two submarine optical cables 1A and 1B, or two sections of damaged submarine optical cable, the connected ends of which are initially prepared.
Chacun de ces câbles comporte, ainsi qu'indiqué par la lettre A ou B, - un faisceau de fibres optiques FA, FB, sous tube métallique de protection 2A, 2B, recouvert d'une gaine dite gaine interne 3A, 3B, constituant ensemble le module optique du câble dans lequel le faisceau de fibres a simplement été illustré par un trait axial, - des fils métalliques résistants d'armure 4A, 4B, en particulier en acier, câblés sur la gaine interne, de préférence en plusieurs couches dont une seule a été illustrée, - une bande conductrice 5A, 5B, en particulier en cuivre, recouvrant l'armure et définissant avec elle un conducteur composite d'alimentation d'équipements interposés sur la liaison à laquelle appartient chacun de ces deux câbles, et - une gaine externe de protection 6A, 6B, d'isolation électrique et de protection du câble. Each of these cables comprises, as indicated by the letter A or B, - a bundle of optical fibers FA, FB, under protective metal tube 2A, 2B, covered with a sheath known as internal sheath 3A, 3B, constituting together the optical module of the cable in which the fiber bundle has simply been illustrated by an axial line, - resistant metallic wires of armor 4A, 4B, in particular of steel, wired on the internal sheath, preferably in several layers including one only one has been illustrated, - a conductive strip 5A, 5B, in particular made of copper, covering the armor and defining with it a composite conductor for supplying equipment interposed on the link to which each of these two cables belongs, and - an external protective sheath 6A, 6B, electrical insulation and cable protection.
Sur chaque extrémité préparée, on laisse par des sectionnements convenables d'une part la bande conductrice légèrement saillante sur le bout de la gaine externe et légèrement en retrait relativement à la gaine interne, avec les fils d'armure décâblés et largement saillants sur le bout de la gaine interne, et d'autre part le faisceau de fibres en surlongueur relativement importante sur le tube de protection qui est lui-même très saillant sur le bout de la gaine interne. Les fils d'armure décâblés sont saillants sur le tube de protection mais plus courts que le faisceau de fibres optiques. On each prepared end, the conductive strip is slightly projecting on the one hand, slightly protruding on the end of the outer sheath and slightly set back relative to the inner sheath, with the armor wires uncovered and largely protruding on the end. of the internal sheath, and on the other hand the bundle of relatively long excess length on the protective tube which is itself very projecting on the end of the internal sheath. The unsheathed armor wires are protruding on the protective tube but shorter than the bundle of optical fibers.
Les deux faisceaux de fibres sont raccordés par une soudure multifibre protégée par un capillaire métallique la recouvrant, ainsi que schématisé globalement en 9, avant de réaliser la jonction proprement dite des deux câbles 1A et 1B. The two fiber bundles are connected by a multifiber weld protected by a metallic capillary covering it, as shown generally in 9, before making the actual connection of the two cables 1A and 1B.
Cette jonction comporte un support métallique résistant 10, alésé avec précision relativement au diamètre des tubes de protection et bloqué sur ceux-ci, ainsi qu'il est expliqué ci-après. Ce support 10 s'étend d'un tube de protection à l'autre et sur ces tubes de protection en venant d'un côté et de l'autre en butée sur le bout des gaines internes 3A et 3B. Ce support est épais et de diamètre extérieur très supérieur à celui de la gaine interne. Ses portions terminales sont tronconiques, de diamètre terminal ramené à celui de la gaine interne. Il reçoit sur sa périphérie les fils d'armure décâblés, qui sont recâblés sur lui, tendus longitudinalement et en une seule couche. This junction comprises a resistant metal support 10, bored with precision relative to the diameter of the protective tubes and blocked thereon, as explained below. This support 10 extends from one protection tube to the other and on these protection tubes from one side and the other in abutment on the end of the internal sheaths 3A and 3B. This support is thick and has an external diameter much greater than that of the internal sheath. Its terminal portions are frustoconical, of terminal diameter reduced to that of the internal sheath. It receives on its periphery the unwrapped armor wires, which are rewired on it, stretched longitudinally and in a single layer.
La jonction comporte, également un manchon métallique 11, monté sur le support 10, en serrant radialement les fils d'armure recâblés sur celui-ci, et un surmoulage final 12, montré en pointillés recouvrant le manchon 11 et s'étendant de la gaine externe de l'un des câbles à celle de l'autre. The junction also includes a metal sleeve 11, mounted on the support 10, by radially tightening the rewired armor wires thereon, and a final overmolding 12, shown in dotted lines covering the sleeve 11 and extending from the sheath. of one of the cables to that of the other.
Elle comporte, en outre, de chaque côté, d'une part une frette de voûte 13A, 13B, de type bague, bloquant autour de l'extrémité de la gaine interne les fils d'armure câblés en plusieurs couches et laissés à nu par la bande conductrice en retrait, et une frette 17A, 17B, formée par un filin métallique enroulé et serré hélicoïdalement autour des fils d'armure recâblés sur la portion terminale du support 10, et d'autre part un bouchon de résine 19A, 19B remplissant l'espace libre entre la frette en filin métallique et le manchon métallique. It further comprises, on each side, on the one hand, a ring hoop 13A, 13B, of the ring type, blocking around the end of the internal sheath the armor wires wired in several layers and left bare by the recessed conductive strip, and a hoop 17A, 17B, formed by a metal wire wound and tightened helically around the rewired armor wires on the terminal portion of the support 10, and on the other hand a filling plug 19A, 19B filling the free space between the wire rope hoop and the metal sleeve.
Ce manchon métallique 11 est en une seule pièce de diamètre intérieur juste suffisant pour coulisser sur la gaine extérieure des câbles et sur les fils d'armure recâblés en long sur le support 10. Il est bloqué, après sa mise en place d'une gaine extérieure à l'autre, par sertissage à forte pression sur le support en enserrant et bloquant les fils d'armure recâblés, ainsi que schématisé d'un seul côté en 18B. Il présente, sensiblement à chacune de ses extrémités, un trou 11A, llB d'injection de résine formant le bouchon 19A, 19B précité. This metal sleeve 11 is in a single piece of internal diameter just sufficient to slide on the outer sheath of the cables and on the armor wires rewired lengthwise on the support 10. It is blocked, after its installation of a sheath external to the other, by crimping at high pressure on the support by enclosing and blocking the rewired armor wires, as shown diagrammatically on one side in 18B. It has, substantially at each of its ends, a hole 11A, 11B for injecting resin forming the plug 19A, 19B mentioned above.
Cette jonction est réalisée sans tube auxiliaire de protection de la soudure et des extrémités ainsi raccordées des deux faisceaux de fibres optiques, le support 10 assurant directement la continuité mécanique entre les tubes de protection 2A, 2B. This junction is made without an auxiliary tube for protecting the weld and the ends thus connected of the two bundles of optical fibers, the support 10 directly ensuring mechanical continuity between the protective tubes 2A, 2B.
Le support 10 et les moyens pour son blocage total sur les tubes de protection sont précisés en regard des figures 2 et 3. The support 10 and the means for its total blocking on the protection tubes are specified with reference to FIGS. 2 and 3.
Ce support 10 est formé de deux demi-coquilles longitudinales 10A et lOB, identiques et assemblables l'une à l'autre, à alésage semi-circulaire 14. L'une des demicoquilles est percée et l'autre taraudée simultanément, pour présenter des jeux de couples de trous 15A, 15B. Elles sont assemblées à l'aide de vis se vissant dans les trous 15B et s'encastrant et se bloquant dans les trous 15A. Ces jeux de trous sont réalisés sur la partie semi-cylindrique de chacune des demi-coquilles, de part et d'autre de l'alésage; ils sont illustrés au nombre de trois, l'un étant médian et les deux autres pratiquement aux extrémités de la partie semi-cylindrique. This support 10 is formed of two longitudinal half-shells 10A and lOB, identical and assembled to each other, with a semi-circular bore 14. One of the half-shells is pierced and the other tapped simultaneously, to present sets of pairs of holes 15A, 15B. They are assembled using screws which are screwed into the holes 15B and fitted and locked in the holes 15A. These sets of holes are made on the semi-cylindrical part of each of the half-shells, on either side of the bore; they are illustrated three in number, one being median and the other two practically at the ends of the semi-cylindrical part.
Pour le blocage en place du support 10 sur les deux tubes de protection, avec l'assemblage des deux demicoquilles qui le constitue, il est prévu une zone épaulée intérieurement 14A, recouverte d'un revêtement de friction 14B, en formant avec ce revêtement une zone d'accrochage du support sur chacun des tubes de protection. Cette zone d'accrochage est proche de chacune des extrémités du support, de diamètre intérieur calibré et longueur limitée. For the locking in place of the support 10 on the two protection tubes, with the assembly of the two half-shells which constitutes it, there is provided an internally shouldered zone 14A, covered with a friction coating 14B, forming with this coating a support attachment area on each of the protection tubes. This attachment zone is close to each of the ends of the support, of calibrated internal diameter and limited length.
Elle est formée de part et d'autre de la transition entre chaque portion terminale du support et sa partie cylindrique, et présente l'un des jeux de couples de trous 15A et 15B centré sur elle. Le revêtement de friction 14B est de faible épaisseur et présente un état de surface rugueux ou granuleux à particules rigides. Il est notamment en carbure de tungstène.It is formed on either side of the transition between each end portion of the support and its cylindrical part, and has one of the sets of pairs of holes 15A and 15B centered on it. The friction coating 14B is thin and has a rough or grainy surface condition with rigid particles. It is in particular made of tungsten carbide.
On précise les frettes de voûte en regard des figures 4 et 5, où la frette de voûte illustrée est désignée sous la référence 13. The vault hoops are specified opposite FIGS. 4 and 5, where the vault hoop illustrated is designated by the reference 13.
Elle est constituée par une bague formée de préférence par deux demi-bagues assemblées l'une à l'autre, non référencées séparément. Cette bague a un alésage 13C présentant un léger épaulement interne 13D d'un côté et sur la moitié de sa longueur sensiblement. L'épaisseur d'épaulement correspond à celle de la bande conductrice 5A ou 5B de la figure 1. It consists of a ring preferably formed by two half-rings assembled together, not referenced separately. This ring has a bore 13C having a slight internal shoulder 13D on one side and over half of its length substantially. The thickness of the shoulder corresponds to that of the conductive strip 5A or 5B in FIG. 1.
Les deux demi-bagues sont montées autour de chaque bande conductrice et autour des fils de voûte recâblés sur la partie terminale de la gaine interne sous-jacente. Elles sont mises en butée par leur épaulement interne 13D sur le bout de la bande conductrice. Elles sont ainsi assemblées et bloquées par deux vis 13E insérées dans un couple de trous 13F prévus dans l'une et l'autre des demi-bagues de part et d'autre de leur alésage. Ces vis s'encastrent dans la bague. The two half-rings are mounted around each conductive strip and around the rewired arch wires on the terminal part of the underlying internal sheath. They are brought into abutment by their internal shoulder 13D on the end of the conductive strip. They are thus assembled and locked by two screws 13E inserted in a pair of holes 13F provided in one and the other of the half-rings on either side of their bore. These screws fit into the ring.
Lors de la réalisation de la jonction de la figure 1, l'injection des bouchons 19A, 19B de résine se fait avant de réaliser l'enrobage 12 et de préférence également avant de sertir le manchon 11 sur le support. Ces bouchons solidarisent les fils d'armures et les filins de frettage, pour permettre à l'ensemble de mieux supporter les efforts de traction exercés sur la jonction alors quasi-finale et ultérieurement sur la jonction finale. When carrying out the junction of FIG. 1, the resin plugs 19A, 19B are injected before coating 12 and preferably also before crimping the sleeve 11 on the support. These plugs secure the armor wires and the hooping lines, to allow the assembly to better withstand the tensile forces exerted on the then quasi-final junction and subsequently on the final junction.
Le serrage, part le manchon Il serti sur le support, des fils de l'armure tendus sur ce dernier, permet l'entière reprise des efforts de traction par cet ensemble et évite toute sollicitation des faisceaux de fibres optiques soudés l'un à l'autre. The tightening, leaves the sleeve It crimped on the support, armor wires stretched over the latter, allows the entire recovery of the tensile forces by this assembly and avoids any stress on the bundles of optical fibers welded one to the 'other.
Dans la réalisation décrite ci-avant les deux zones d'accrochage du support 10 sur les tubes de protection sont réalisées directement sur le support. Ceci permet une grande précision de réalisation de ces zones, exécutées en atelier. In the embodiment described above, the two attachment zones of the support 10 on the protection tubes are produced directly on the support. This allows great precision in the realization of these zones, executed in the workshop.
En variante non illustrée, il est possible cependant de réaliser sur site de telles zones d'accrochage sur les tubes de protection et non pas sur le support ou encore de rapporter plus simplement entre le support et chaque tube de protection une bague de friction, fendue ou élastique, mise en place lors de la réalisation de la jonction. Une telle bague est d'épaisseur faible, assure le blocage longitudinal du support sur les tubes de protection et présente intérieurement et extérieurement un état de surface rugeux. In a variant not illustrated, it is however possible to produce such attachment areas on the protection tubes on site and not on the support, or even to simply attach a split friction ring between the support and each protection tube. or elastic, put in place when the junction is made. Such a ring is of small thickness, ensures the longitudinal locking of the support on the protective tubes and has internally and externally a rough surface state.
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EP0091633A1 (en) * | 1982-04-09 | 1983-10-19 | LES CABLES DE LYON Société anonyme dite: | Apparatus for joining the ends of two optical fibre submarine cables, and method for its manufacture |
EP0389206A2 (en) * | 1989-03-21 | 1990-09-26 | STC Submarine Systems Limited | Jointing optical fibre cables |
WO1991005283A1 (en) * | 1989-10-04 | 1991-04-18 | British Telecommunications Public Limited Company | Cable joint |
-
1993
- 1993-02-01 FR FR9301032A patent/FR2701123B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-01-18 AU AU53831/94A patent/AU5383194A/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5383194A (en) | 1994-08-11 |
FR2701123B1 (en) | 1995-03-10 |
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