JPH06294821A - 電流測定用分流器素子及びそれを用いる接続測定モジュール - Google Patents
電流測定用分流器素子及びそれを用いる接続測定モジュールInfo
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- JPH06294821A JPH06294821A JP6018640A JP1864094A JPH06294821A JP H06294821 A JPH06294821 A JP H06294821A JP 6018640 A JP6018640 A JP 6018640A JP 1864094 A JP1864094 A JP 1864094A JP H06294821 A JPH06294821 A JP H06294821A
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- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
- H01C1/144—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors the terminals or tapping points being welded or soldered
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
- G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 公知素子よりも実際的な要求をよく満たした
電流測定用分流素子を提供すること。 【構成】 分流器素子１は一定断面を持つ中央レングス
２と電流の流れ方向を横切るように伸長した２つの接合
部６，７に沿って、中央レングス２にろう付けされた電
気導電性材料からなる２つの端部３，４を具備してお
り、前記端部は直列接続手段を構成するタブ８，９を備
えており、前記中央レングスは前記端部を構成している
材料の抵抗率よりも１桁大きい抵抗率の材料であって、
抵抗の温度係数が少なくとも−２０℃から８０℃の範囲
において２５ｐｐｍ／℃未満である材料からなる。
電流測定用分流素子を提供すること。 【構成】 分流器素子１は一定断面を持つ中央レングス
２と電流の流れ方向を横切るように伸長した２つの接合
部６，７に沿って、中央レングス２にろう付けされた電
気導電性材料からなる２つの端部３，４を具備してお
り、前記端部は直列接続手段を構成するタブ８，９を備
えており、前記中央レングスは前記端部を構成している
材料の抵抗率よりも１桁大きい抵抗率の材料であって、
抵抗の温度係数が少なくとも−２０℃から８０℃の範囲
において２５ｐｐｍ／℃未満である材料からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流を測定するための
分流器素子並びにその素子を組入れた接続及び測定モジ
ュールに関する。本発明の主な応用は、負荷にかかる電
圧と負荷電流を乗算することによって決定される瞬時電
力の電力計にある。
分流器素子並びにその素子を組入れた接続及び測定モジ
ュールに関する。本発明の主な応用は、負荷にかかる電
圧と負荷電流を乗算することによって決定される瞬時電
力の電力計にある。
【０００２】
【従来の技術】この目的のための数多くの分流器素子が
既に知られている。一般に、それは分流器素子を負荷に
直列に接続する手段と、その分流器素子内の抵抗によっ
て生じる電圧の降下を表わしている電位差を取出す手段
とを含んでいる。特に、単に直列接続端子に固定するた
めの穴を両端に備えたストリップから構成される素子が
知られている。このストリップの抵抗はその断面を局部
的に縮小させる切り込みを作ることによって調製され
る。この種の分流器素子の欠点として典型的には−２０
℃〜８０℃の操作温度範囲に至って抵抗が変化し、従っ
て所定の電流における電圧信号が大幅に変化することが
知られている。ＤＥ−Ａ−２ ９３９５９４には、マン
ガニンのような合金から全体が作られている電流測定用
分流器素子が、その温度係数が小さいので、おそらく、
上記欠点によるトラブルは少ないのではないかと記載さ
れている。しかしなから、そのような測定用分流器素子
の応答は線形ではない。というのは、電位差を測る２点
間の電流の流線が分流器素子を通じて平行でないからで
ある。
既に知られている。一般に、それは分流器素子を負荷に
直列に接続する手段と、その分流器素子内の抵抗によっ
て生じる電圧の降下を表わしている電位差を取出す手段
とを含んでいる。特に、単に直列接続端子に固定するた
めの穴を両端に備えたストリップから構成される素子が
知られている。このストリップの抵抗はその断面を局部
的に縮小させる切り込みを作ることによって調製され
る。この種の分流器素子の欠点として典型的には−２０
℃〜８０℃の操作温度範囲に至って抵抗が変化し、従っ
て所定の電流における電圧信号が大幅に変化することが
知られている。ＤＥ−Ａ−２ ９３９５９４には、マン
ガニンのような合金から全体が作られている電流測定用
分流器素子が、その温度係数が小さいので、おそらく、
上記欠点によるトラブルは少ないのではないかと記載さ
れている。しかしなから、そのような測定用分流器素子
の応答は線形ではない。というのは、電位差を測る２点
間の電流の流線が分流器素子を通じて平行でないからで
ある。
【０００３】制限される必要のある別のリスクは、例
え、ほんの数マイクロ秒であっても、そこにかかる電圧
のスパイクによって、測定素子が、損傷を受けるかも知
れないことである。
え、ほんの数マイクロ秒であっても、そこにかかる電圧
のスパイクによって、測定素子が、損傷を受けるかも知
れないことである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の公知
素子よりも実際的な要求をよく満たし、特に上述の欠点
を除去または著しく減少させた電流測定用分流器素子を
提供することを目的としている。
素子よりも実際的な要求をよく満たし、特に上述の欠点
を除去または著しく減少させた電流測定用分流器素子を
提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記したタイ
プの素子を提供するものであり、その素子は、一定断面
の中央レングスと２つの端部を持つ。その端部は電導性
材料からなり、中央レングスの電流が流れる方向を横切
るように伸長している２つの接合部に沿って中央レング
スにろう付けされている。
プの素子を提供するものであり、その素子は、一定断面
の中央レングスと２つの端部を持つ。その端部は電導性
材料からなり、中央レングスの電流が流れる方向を横切
るように伸長している２つの接合部に沿って中央レング
スにろう付けされている。
【０００６】前記端部は、直列接続手段を構成するタブ
を具備し、前記中央レングスは、前記端部を構成してい
る材料の抵抗率よりも少なくとも１桁大きい抵抗率の材
料であって、抵抗の温度係数が少なくとも−２０℃から
８０℃の範囲において２５ｐｐｍ／℃を越えない。
を具備し、前記中央レングスは、前記端部を構成してい
る材料の抵抗率よりも少なくとも１桁大きい抵抗率の材
料であって、抵抗の温度係数が少なくとも−２０℃から
８０℃の範囲において２５ｐｐｍ／℃を越えない。
【０００７】中央レングスは、特に、マンガニンで構成
してもよい。マンガニンはニッケル４％、マンガン１０
％及び銅８６％（重量比）を含む合金で、それの温度係
数は４０℃と６０℃の間、即ち通常の測定領域において
１５ｐｐｍ／℃未満である。次にろう付けは銀を用いて
行ってもよい。それは信頼できる接合抵抗を与え、また
約６００℃の温度で処理される必要があったとしても、
マンガニンをだめにすることはない。
してもよい。マンガニンはニッケル４％、マンガン１０
％及び銅８６％（重量比）を含む合金で、それの温度係
数は４０℃と６０℃の間、即ち通常の測定領域において
１５ｐｐｍ／℃未満である。次にろう付けは銀を用いて
行ってもよい。それは信頼できる接合抵抗を与え、また
約６００℃の温度で処理される必要があったとしても、
マンガニンをだめにすることはない。
【０００８】電位差を取り出す手段は、特に、端部に近
接した中央レングスを貫通して或いはろう付けした部分
を貫通して形成された２つの穴によって構成され、その
穴は測定用導線の終端ピンを受けるのに用いられる。
接した中央レングスを貫通して或いはろう付けした部分
を貫通して形成された２つの穴によって構成され、その
穴は測定用導線の終端ピンを受けるのに用いられる。
【０００９】中央レングスと端部の抵抗率の差によっ
て、電流のラインの曲率は終端部で最大となっている。
このような構造により、中央レングス即ち、測定電圧が
降下するゾーンにおける電流ラインは殆ど正確に平行と
なる。端部における電流ラインか発散するということは
重要でない。というのは、測定電位差は、端部における
抵抗降下を考慮しないからである。どんな場合でも、端
部における抵抗による降下は非常に小さい。特に電気銅
が用いられるときはそうである。
て、電流のラインの曲率は終端部で最大となっている。
このような構造により、中央レングス即ち、測定電圧が
降下するゾーンにおける電流ラインは殆ど正確に平行と
なる。端部における電流ラインか発散するということは
重要でない。というのは、測定電位差は、端部における
抵抗降下を考慮しないからである。どんな場合でも、端
部における抵抗による降下は非常に小さい。特に電気銅
が用いられるときはそうである。
【００１０】第二番目の点として、本発明は生線と単相
電気配電網の中性線の各々がモジュールの下流に設置さ
れる電気設備の電力供給線に接続するための接続手段を
具備した接続測定モジュールを提供する。この接続手段
は、上記した電流測定分流器素子を含み、そのタブの１
つによって、生線と接触し、それの別のタブによって対
応する電流供給線と接触するように配置されている。
電気配電網の中性線の各々がモジュールの下流に設置さ
れる電気設備の電力供給線に接続するための接続手段を
具備した接続測定モジュールを提供する。この接続手段
は、上記した電流測定分流器素子を含み、そのタブの１
つによって、生線と接触し、それの別のタブによって対
応する電流供給線と接触するように配置されている。
【００１１】
【実施例】図１において、分流器素子１は負荷を流れる
電流を測定するためのものである。分流器素子１は、断
面が長方形の中央レングス２とその中央レングス２の両
端にろう付けされた２個の導体からなる端部３及び４を
備えている。
電流を測定するためのものである。分流器素子１は、断
面が長方形の中央レングス２とその中央レングス２の両
端にろう付けされた２個の導体からなる端部３及び４を
備えている。
【００１２】中央レングス２はマンガニン製であって、
ニッケル４％（重量比）、マグネシウム１０％（〃）
銅、８６％（〃）を含む合金で、抵抗率が３８．３μΩ
ｃｍで、温度４０℃から６０℃において温度係数が±１
５ｐｐｍ／℃（±１５ｘ１０-6／℃）である。−２０℃
から８０℃において、この温度係数は最大で±２５ｐｐ
ｍ／℃である。測定される電流は端部３，４の間の中央
レングスを通って流れる。中央レングス２の断面積は電
流の流れ方向に沿って一定である。
ニッケル４％（重量比）、マグネシウム１０％（〃）
銅、８６％（〃）を含む合金で、抵抗率が３８．３μΩ
ｃｍで、温度４０℃から６０℃において温度係数が±１
５ｐｐｍ／℃（±１５ｘ１０-6／℃）である。−２０℃
から８０℃において、この温度係数は最大で±２５ｐｐ
ｍ／℃である。測定される電流は端部３，４の間の中央
レングスを通って流れる。中央レングス２の断面積は電
流の流れ方向に沿って一定である。
【００１３】終端部３，４は電気銅製であり、銀ろう付
けによって中央レングス２に接合されている。このろう
付けは、電圧１２ＫＶ、電流４５００Ａの下で２ミリ秒
耐えることができる。ろう付けは、中央レングス２に沿
って流れる電流の方向を横断して伸長している２つの接
合部６，７に沿って行なわれる。端部３，４の各々は、
中央レングス２を伸長させる部分と、中央レングス２を
横切る方向に突出しているタブ８、９を備えている。
けによって中央レングス２に接合されている。このろう
付けは、電圧１２ＫＶ、電流４５００Ａの下で２ミリ秒
耐えることができる。ろう付けは、中央レングス２に沿
って流れる電流の方向を横断して伸長している２つの接
合部６，７に沿って行なわれる。端部３，４の各々は、
中央レングス２を伸長させる部分と、中央レングス２を
横切る方向に突出しているタブ８、９を備えている。
【００１４】タブ８，９は分流器素子１を負荷と直列に
接続するために用いられる。タブ８，９の各々は、その
下側が凹形であり、接続される導線の形状に適合し、良
好な電気接触が達成されるようになっている。
接続するために用いられる。タブ８，９の各々は、その
下側が凹形であり、接続される導線の形状に適合し、良
好な電気接触が達成されるようになっている。
【００１５】前記素子１における抵抗電圧降下を表わす
電位差を取り出すために、素子１は、中央レングス２を
貫通して形成された柱状穴１１，１２を有する。この穴
１１，１２は２つの測定用導線１６，１７（図２参照）
の終端ピン１３，１４を受けるように設計されている。
２つの導線１６，１７の間の電圧は、中央レングス２を
流れる電流に比例する。
電位差を取り出すために、素子１は、中央レングス２を
貫通して形成された柱状穴１１，１２を有する。この穴
１１，１２は２つの測定用導線１６，１７（図２参照）
の終端ピン１３，１４を受けるように設計されている。
２つの導線１６，１７の間の電圧は、中央レングス２を
流れる電流に比例する。
【００１６】２つの穴１１と１２の間の抵抗は、典型的
には、誤差０．６％以内で１２０μΩで、２つのタブ
８，９の間で測定される分流器素子の全抵抗は１７０μ
Ω以下である。
には、誤差０．６％以内で１２０μΩで、２つのタブ
８，９の間で測定される分流器素子の全抵抗は１７０μ
Ω以下である。
【００１７】中央レングス２は、また、規準用導線２１
の終端ピン１９を受けるための第３の穴１８を備えてい
る。穴１１，１２及び１８は少なくともその１部が横断
接合部６，７に位置しているのが好ましい。このように
して、図１に示すように、穴１１，１２及び１８の各々
はその周辺が中央レングス２を横断している端表面まで
広がっていてもよい。上記した性質により、横断接合部
６，７を作るのに用いたと同じで銀ろう付けの手段によ
って、ピン１３，１４及び１９を固定することができ
る。
の終端ピン１９を受けるための第３の穴１８を備えてい
る。穴１１，１２及び１８は少なくともその１部が横断
接合部６，７に位置しているのが好ましい。このように
して、図１に示すように、穴１１，１２及び１８の各々
はその周辺が中央レングス２を横断している端表面まで
広がっていてもよい。上記した性質により、横断接合部
６，７を作るのに用いたと同じで銀ろう付けの手段によ
って、ピン１３，１４及び１９を固定することができ
る。
【００１８】図２に示すように、測定モジュールの接続
は、それに形成されている４つのリセス（穴の盗み）２
７，２８，２９及び３０を持つ電気絶縁材料からなるブ
ロック２６を具備している。これらのリセスは、生線又
は相線Ｐと単相電気配電網の中性線Ｎを、そのモジュー
ルの下流に設置されている電気設備に電力を供給するた
めの２つの導線ＡＰとＡＮの各々に接続するためのもの
である。そのモジュールは上記した電流測定用分流器素
子１を備えており、その要素１の中央レングス２はブロ
ック２６の裏面に配置される。タブ８はリセス２７を突
き通り、３図に示すような種類の接続手段によって生線
Ｐと接触する。ブラケット３１は生線Ｐとタブ８を取り
囲んでおり、それらはブロック２６の２つの対向してい
る表面を経てリセス２７を突き通している。
は、それに形成されている４つのリセス（穴の盗み）２
７，２８，２９及び３０を持つ電気絶縁材料からなるブ
ロック２６を具備している。これらのリセスは、生線又
は相線Ｐと単相電気配電網の中性線Ｎを、そのモジュー
ルの下流に設置されている電気設備に電力を供給するた
めの２つの導線ＡＰとＡＮの各々に接続するためのもの
である。そのモジュールは上記した電流測定用分流器素
子１を備えており、その要素１の中央レングス２はブロ
ック２６の裏面に配置される。タブ８はリセス２７を突
き通り、３図に示すような種類の接続手段によって生線
Ｐと接触する。ブラケット３１は生線Ｐとタブ８を取り
囲んでおり、それらはブロック２６の２つの対向してい
る表面を経てリセス２７を突き通している。
【００１９】ねじ３２は、ブロック２６の上面から操作
可能であり、ブラケット３１を垂直方向に滑動させ、生
線Ｐとタブ８を互いにしっかりと押し付け合うために設
けられている。同様の接続が素子１のタブ９をリセス３
０内で電力供給ＡＰに接触させるために用いられてい
る。
可能であり、ブラケット３１を垂直方向に滑動させ、生
線Ｐとタブ８を互いにしっかりと押し付け合うために設
けられている。同様の接続が素子１のタブ９をリセス３
０内で電力供給ＡＰに接触させるために用いられてい
る。
【００２０】また、前記モジュールは、タブ８，９と同
し形状で、各タブが各々中性線Ｎと電力供給線ＡＮと接
触するためにリセス２８，２９を突き通っている２つの
平行タブ３４と３５を備えたＵ字型導体ストラップ３３
を具備している。ストラップ３３の基底には、電圧取出
線３８の終端ピン３７にろう付けするための切り込みが
設けられている。
し形状で、各タブが各々中性線Ｎと電力供給線ＡＮと接
触するためにリセス２８，２９を突き通っている２つの
平行タブ３４と３５を備えたＵ字型導体ストラップ３３
を具備している。ストラップ３３の基底には、電圧取出
線３８の終端ピン３７にろう付けするための切り込みが
設けられている。
【００２１】図２に示すモジュールは、電気設備を配電
網に接続する機能の他に、負荷によって消費される電気
エネルギーを計測するために用いられる計測信号を供給
する。上記負荷は、導線ＡＮとＡＰによって電力供給さ
れる電気設備により構成されるものである。測定線１６
と１７の間の電圧は、負荷を流れる電流を表わす電流信
号を組成しており、導線２１と３８の間の電圧は負荷に
かかる電圧を表わしている。そして、この電圧は電圧信
号を供給するための抵抗電圧分割器によって分割されて
いてもよい。導線１６，１７，２１及び３８は図示され
ていない電子回路に接続されており、その電子回路はそ
の電流信号と電圧信号の乗算の時間積分を計算し、その
負荷によって消費される電気エネルギー量を指示する。
この回路は導線２１によって取り出される規準電圧によ
って定められるアース電位と関連したＤＣ低電圧源によ
り電力供給される。このＤＣ電圧源は導線２１と３８の
間に接続される整流回路の手段によって得てもよい。
網に接続する機能の他に、負荷によって消費される電気
エネルギーを計測するために用いられる計測信号を供給
する。上記負荷は、導線ＡＮとＡＰによって電力供給さ
れる電気設備により構成されるものである。測定線１６
と１７の間の電圧は、負荷を流れる電流を表わす電流信
号を組成しており、導線２１と３８の間の電圧は負荷に
かかる電圧を表わしている。そして、この電圧は電圧信
号を供給するための抵抗電圧分割器によって分割されて
いてもよい。導線１６，１７，２１及び３８は図示され
ていない電子回路に接続されており、その電子回路はそ
の電流信号と電圧信号の乗算の時間積分を計算し、その
負荷によって消費される電気エネルギー量を指示する。
この回路は導線２１によって取り出される規準電圧によ
って定められるアース電位と関連したＤＣ低電圧源によ
り電力供給される。このＤＣ電圧源は導線２１と３８の
間に接続される整流回路の手段によって得てもよい。
【図１】本発明の分流器素子の透視図を示す。
【図２】本発明の接続・測定モジュールの透視図を示
す。
す。
【図３】図２のモジュールにおける可能な接続方法の１
例を示す。
例を示す。
１ 分流器要素 ２ 中央レングス ３，４ 導体端部 ６，７ 横断接続部 ８，９ タブ １３，１４，１９，３７ 終端ピン １６，１７ 測定用導線 ２６ ブロック ３４，３５ 平行タブ Ｐ 生線 Ｎ 中性線 ＡＮ，ＡＰ 電力供給線
Claims (7)
- 【請求項１】 負荷と直列に接続する手段と、分流器素
子内の抵抗電圧降下を表わす電位差を取り出す手段とを
具備する素子であって、 前記素子は、一定断面の中央レングスと、電流の流れ方
向を横切るように伸長した２つの接合部に沿って、前記
中央レングスにろう付けされた電気導電性材料からなる
２つの端部を具備し、 前記端部は、直列接続手段を構成するタブを具備し、 前記中央レングスは、前記端部を構成している材料の抵
抗率よりも少なくとも１桁大きい抵抗率の材料であっ
て、抵抗の温度係数が少なくとも−２０℃から８０℃の
温度範囲において２５ｐｐｍ／℃未満の材料から構成さ
れていることを特徴とする電流測定用分流器素子。 - 【請求項２】 前記中央レングスは、ニッケル４％、マ
グネシウム１０％、銅８６％の重量比からなる合金で作
られていることを特徴とする請求項１に記載の分流器素
子。 - 【請求項３】 前記電位差を取り出す手段は、前記端部
に近接して中央レングスに形成された２つの穴によって
構成されており、測定導線の終端ピンを受けるように設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の分流器
素子。 - 【請求項４】 前記分流器素子は、更に、前記２つの端
部の１つに近接して中央レングスに形成された第３の穴
であって、規準電位を供給するための規準導線の終端ピ
ンを受けるために設けられた穴を具備することを特徴と
する請求項３に記載の分流器素子。 - 【請求項５】 前記穴は前記横断接合部の上に少なくと
も一部が位置していることを特徴とする請求項３に記載
の分流器素子。 - 【請求項６】 生線と単相電気配電網の中性線の各々
を、モジュールの下流に設置される電気設備の電力供給
線に接続するための接続手段を具備するモジュールであ
って、 前記接続手段は、請求項１に記載の電流測定分流器素子
を含み、それに設けられたタブの１つによって、前記生
線と接触し、それに設けられたタブの他の１つによって
対応する電流供給線と接触するように配置されているこ
とを特徴とする接続測定モジュール。 - 【請求項７】 前記電流測定分流器素子は、前記端部の
１つに近接して、中央レングスを貫通するように形成さ
れた穴であって、規準電位を供給するための基準導線を
受けるために設けられた穴を具備し、 前記モジュールは、更に２つのタブを持つ導電性ストラ
ップを具備し、 前記タブは各々中性線と対応する電力供給線に接触され
るように設けられており、 前記ストラップは負荷にかかる電圧を表わす基準線に関
連した電圧を供給する電圧取出線に接続するための手段
を具備していることを特徴とする請求項６に記載の接続
測定モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9301671A FR2701590B1 (fr) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Eléments résistifs de mesure de courant et modules de raccordement et de mesure en comportant application. |
| FR9301671 | 1993-02-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294821A true JPH06294821A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=9444061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018640A Withdrawn JPH06294821A (ja) | 1993-02-15 | 1994-02-15 | 電流測定用分流器素子及びそれを用いる接続測定モジュール |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0612081B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06294821A (ja) |
| DE (1) | DE69400014T2 (ja) |
| ES (1) | ES2079988T3 (ja) |
| FR (1) | FR2701590B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA94994B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103176019A (zh) * | 2013-03-23 | 2013-06-26 | 桐乡市伟达电子有限公司 | 高精度分流器 |
| US20230070670A1 (en) * | 2020-07-20 | 2023-03-09 | Lg Energy Solution, Ltd. | Current Measurement Device |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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