接地故障引发火灾原因分析及预防措施(正式)
接地故障电气火灾防护

接地故障电气防火本文通过对电气火灾的机理、剩余电流动作保护装置的工作原理、分析了电气火灾的预防措施和剩余电流动作电器应用中存在的问题,针对接地故障引发的电气火灾的防护谈几点个人观点。
1电气消防在国家现行标准中尚未看到有关“电气火灾”的定义,但国家现行标准中有“电气火灾”的提法,顾名思义“电气火灾”笔者理解为:泛指由电气设备、电气线路、带电导体、雷电流、静电、电弧等产生的热效应引发的火灾。
引发电气火灾需具备产生足够热积聚或热辐射效应的能量源;周围的易燃物能够被引燃:有助燃的氧气等条件。
电气火灾即电气设备的表面温度升高可能引燃周围物质的火灾;电气设备正常运行时产生的电弧或火花引起邻近物质的火灾(或爆炸);静电放电电弧引燃邻近物质的火灾(或爆炸);雷电流放电电弧引燃邻近物质的火灾(或爆炸);导线短路使绝缘自燃及引燃邻近物质的火灾;导线接地电弧引燃邻近物质的火灾:中性点接地不好接地电弧引燃邻近物质的火灾:导体接头不好发热温度过高引起邻近物质的火灾;线缆截面选用不当过载使温度过高引起邻近物质的火灾:导线绝缘损坏或老化,导致短路、高温和邻近物质起火。
电气火灾的原因不同,采取的防护措施也不同。
对于电气设备的表面温度高,周围的物料必须能够承受这种温度而不会自燃、设置有隔热措施使周围的物料能够承受隔热后的温度而不会着火、与周围材料保持足够的距离,或确保电气设备的选择和安装在其正常温升和故障期间的预期温升期间不会引起火灾;对于电气设备正常运行时产生电弧或火花,设备采用耐弧材料将其隔开、使用耐电弧材料将设备与周围材料隔开,因为电弧会造成后果、相隔足够的距离使电弧热量不会造成后果、气体爆炸和粉尘爆炸危险环境按照国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92、国家标准《可燃性粉尘环境用电设备》GBl2476选用电气设备;对于雷电电流危害,应遵循国家标准〈建筑防雷设计规范〉GB50057-94(2000年版)作好防雷措施;对于防止静电事故国家标准《防止静电事故通用导则》GBl2158-90、行业标准〈石油化工静电接地设计规范》SH3097—2000、〈化工企业静电接地设计规程>HG/T20675----1990等都有规定,对存在静电引燃、引爆的危险场所可执行现行国家标准的相关静电防护措施;对于电气设备及电气线路选用、布局和安装不当引起的火灾应符合国家标准‘低压配电设计规范》GB50054-95、‘电力工程电缆设计规范》6850217—1994、‘lOkV及以下变电所设计规范:GB50053-94、《35~1lOkV变电所设计规范》GB50059-92、〈3~llOkV高压配电装置设计规范〉GB50060-92、<建筑照明设计标准>GB50034-2004、〈住宅设计规范>GB50096-1999、行业标准〈民用建筑电气设计规范》JGJ16等国家现行标准有关规定执行;对于短路、过电流导致的热效应应采取保护措施,应按照国家标准〈电力装置继电保护和自动装置设计规范)GB50062--1992、〈低压配电设计规范》GB50054-95、〈通用用电设备配电设计规范)GB50055-93、行业标准‘民用建筑电气设计规范>JGJ16等国家现行标准的有关规定设置保护;针对因导体连接不好,接触电阻过大使接头发热严重,时有发生导体烧红的事例,国家标准‘火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98第7.3节中规定了在电缆隧道、电缆竖井、电缆夹层、电缆桥架、配电装置、开关设备等宜选择缆式线型定温探测器的规定。
电气引起火灾原因预防对策

电气引起火灾的原因及预防对策摘要:本文从四个方面剖析了电气引起火灾的常见原因:接地故障引起火灾、配电线路不当引起火灾、室内装修不当引起火灾、伪劣电器产品引起的火灾;并从四个方面阐述了预防电气火灾的措施:防止接地故障发生、加强消防监管、加强电气产品监管、加强宣传教育。
通过论述总结了我国电气火灾的规律和特点,提醒有关部门和单位加强防范,从而减少电气火灾的发生。
关键词:电气火灾原因对策abstract: this article from four aspects of the electrical fire caused by common cause: fire caused by earth fault of distribution lines fire, caused by improper, interior decoration, counterfeit electrical products caused by improper fire caused the fire; and from the four aspects of the electric fire prevention measures: preventing ground fault occurs, strengthening supervision, fire strengthen the supervision of electrical products, to strengthen publicity and education.the paper summarized our country electrical fire laws and characteristics, to remind the relevant departments and units to strengthen prevention, thereby reducing the occurrence of electrical fire.key words: electrical fire causes countermeasures中图分类号: s219.033文献标识码:a文章编号:近几年来,建造物火灾频频发生,给国家和人民生命财产造成巨大损失。
典型电缆接地事故的原因分析及防范对策

查奇 , 刘兵.高压单芯 电缆接地方式分析 []科 J. [ ] 师鹏 , 3
协论坛 ( 下半月 ) 2 1 ( ) 1 1 . ,0 1 3 :3— 4
[ ] 魏 香 臣。 4 初少 杰 , 聪 等. 付 电缆 接 地故 障 定 位 与分 析
[]铁合金 , 0 ( )3 — 5 J. 2 6 2 : 3. 0 3 [ ] 翁德明. 5 变电所控制屏蔽电缆接地的探讨 []福建电 J.
第6 卷第 4 期
2 年 1 01 1 0月
西 安 电 力 高 等 专 科 学 校 学 报
J un l fXi a lcr o e olg o ra ’ nE e ti P w rC l e o c e
No 4 Vo. . 16 0c . t 2O ll
典 型 电缆 接 地 事 故 的原 因分 析及 防范 对 策
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2 1 年7月 1 01 2日,十一五” “ 国家 83计划“ 6 电动汽车电能供给系统关键技术研究
核” 课题 顺利 通过 了科 技部 组 织 的技术 验 收 。“ 电动 汽 车 电能 供 给 系 统关 键 技 术 研 究 核 ” 题 研究 内容 主要 包括 两 大 部 分 : 课 国家 电网公 司 系统 电动 汽 车示 范运 行 和 电动汽 关键技 术研 究 。课 题 由国家 电 网公 司统 一 组织 , 国 电力 科 学 研 究 院、 京 、 中 北 上海 、 天
p e e tv e s r s r v n iem a u e
YAN a . i g , Zh ng yn BAIXi o b n ZHANG a a . i , Lio
井下电气火灾事故的原因及预防

井下电气火灾事故的原因及预防井下电气着火事故有以下几种类型:矿用变压器着火,油浸变阻器和油开关着火,低压橡套电缆和铠装电缆头放炮着火,架线电机车电弧引燃木支架着火,灯泡取暖着火等。
1、引起电气火灾的原因(1)电缆接头因接触不良或流过大电流导致发热着火,尤其铜铝接头更为严重。
(2)煤电钻电缆短路,因短路保护失灵,导致整条电缆着火。
(3)电缆悬挂不当、受挤压、砸或矿车压,造成短路而引发火灾。
(4)架线电机车电孤引燃木棚,产生电气火灾。
(5)无消防灭火器材或灭火器材太少,发生电气火灾时,不能及时灭火。
2、预防电气火灾的措施(1)电缆短路造成火灾,是因为过流保护失灵造成的,准确计算整定过流保护,即可解决问题。
(2)平时带电的电缆不应盘圈,要选用合格的矿用阻燃电缆。
(3)加强电缆接线盒的维修检查,尤其对铝芯电缆接线盒更应经常检查,发现问题时快速进行处理。
(4)架线电机车行驶的巷道中必须采用锚喷、砌碴或采用混凝土栅支护。
(5)机电硐室内严禁用灯泡取暖,硐室内要存放足够的灭火器材。
3 井下电力网漏电接地故障原因及预防措施井下漏电接地故障产生的危害很多。
当一相火线严重漏电或接地时,另外两相非故障火线对地电压会升高到原来对地电压的3倍。
对设备绝缘构成威胁,对人身触电危险性加大。
如非故障两相中随意一相再次发生接地则会导致接地短路事故。
工作面漏电时,还有引爆电雷管的可能。
1、井下产生漏电的原因(1)使用了绝缘不良的陈旧电缆或设备。
(2)电工接线工艺粗糙低劣,造成芯线毛刺触及设备外壳。
(3)电气设备和电缆淋水或严重受潮。
(4)受井下气候影响,防爆电气设备内部结露。
2、预防漏电的措施(1)更换绝缘电阻太低的电缆或设备。
(2)对电工加强技术培训,提高接线工艺水平。
(3)解决设备淋水问题,电缆严重受潮应升井干燥。
(4)设备内部结露导致对外壳漏电,可在设备内部放置高质量的干燥剂。
(5)必须按〈煤矿安全规程〉要求,安装使用检漏继电器。
接地故障的火灾危险及防范

低压配 电系统 接地 故障是指 相线 对地 或与地 有
联 系的 导 电体之 间的 短 路 , 包 括 相线 与大 地 、E 它 P
线 、E P N线 、 电和用 电设备 的金属 外壳 、 配 敷线 管槽 、 建筑 物金属构 件 、 上下水 和采暖 、 通风 等管 道以及 金
2O 02年 第 2 期
煤
炭
工
程
江苏省建筑设 计研 究院 摘 要
韩耀 典
我国 电气故 障引发 的水灾次 数和 电气火 灾造 成 的经 济损 失居 各 类 火 灾的首 位 ,
而大部 分 电气 火灾是 由电弧性接地 故障 引起 的。接 地 故 障是 最 常发 生 的 一种 短路 , 它可 引起 多处 同 时起 火 , 而线路首 端 的过流保 护往 往不 能有 效地将 它切 断, 所 它 比一般 短路具有 更大 的起 火危 险性 。本文论述 了电弧性接地 故障 导致 火灾的过 程及 防范措施 。 关键 词 接 地故 障 电弧性接 地故 障 电气 火灾 漏 电保 护器( C ) 电位 联结 R D等
关键词接地故障电弧性接地故障电气火灾漏电保护器rcd等电位联结pe线pen线中图分类号喇64文献标识码a低压配电系统接地故障是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路它包括相线与大地pe线pen线配电和用电设备的金属外壳敷线管槽建筑物金属构件上下水和采暖通风等管道以及金属屋面水面等之间的短路
维普资讯
12 E P N 线截 面选择 不 当、 线端 予连 接 不 良 . P (E ) 接
起 火
3na高灵 敏 度 R D 能 防 间 接或 直 接 接 触 电击 , 0 ̄ . C, 也
能防接地故 障引起 的 电 弧起 火 . 不 能防 范 插座 回 但 路 以外 电气线 路和设 备 电弧性 接地 故障起 火 。根 据
供配电线路接地故障的危害及预防措施

于 波 供 电 路 地 障 危及 防施 彭 :配 线 接 故 的 害 预 措
7 9
l.9 9 jis .6 149 .00 1.7 O 36/ . sn 17— 8X2 1 .20 9
供配 电线路接地故 障的危害及预防措施
于彭波 威海职业 学院 山东威海 2 4 1 620 供配 电线路接地故障是指供 电系统中 的火线与大地连接 ,此时该相 电流经接地点流入大地。它是电气 故障中发生
2 3 对 供 电 电 网的 危 害 . 域 电 网系 统 稳 定 ,损 坏 用 电设 备 ,造 成 更 大 事 故 。
2 接 地 故 障 的 危 害
2 1 对 变 电设 备 的危 害 .
度 饱 和 , 励 磁 电 流 增 加 ,温 度 升 高 , 如 果 长 时 间 运 行 ,
当供 配 电线路发 生接地 故 障后 ,电压互感 器铁 心过 断 裂 或 破 股 ; 导 线 的 绝 缘 情 况 ; 导 线 弧 垂 是 否 过 大 或 过
查 及 早 发 现 故 障 隐 患 。主 要 检 查 导 线 与树 木 、 建 筑 物 距 离 ; 导 线 在 绝 缘 子 中 的 绑 扎 和 固 定 是 否 牢 固 ;绝 缘 子 固 定 螺 栓 是 否 松 脱 ; 横 担 、拉 线 螺 栓 是 否 松 脱 ;拉 线 是 否
小 ; 等等 。 2)加 装 熔 断 器 。 为 了 预 防 因 故 障 的 发 生 而 造 成 危
最 多 的一 种 故 障 ,它 的 危 害 是 破 坏 三 相 供 电系 统 的平 衡 , 非 故 障 相 电压 可 能会 升 高 到原 来 的 2 , 引起 非 故 障 相 绝 缘 倍
的破 坏 。
1接 地故 障 的现 象
接地故障导致的电气火灾及防范措施

接地故障引起的电气火灾及预防措施引发电气火灾的原因很多,由接地故障漏电引发的火灾不断发生。
而且,它比一般短路引起的火灾更具隐蔽性,后果更为严重。
电气接地故障是指相线和电气设备的外露导电部分(设备的金属外壳、敷线管槽、电气装置的构架等)、装置的外导电部分(包括水,暖、煤气,空调的金属管道和建筑物金属结构等)以及大地之间的短路,通常,一幢建筑物内存在着多种接地。
如系统接地、保护按地、防雷和接地、电子设备接地等等。
由于这几种接地的作用各不相同,在实际使用中相互影响,如果措施不当,轻则影响用电设备的正常工作,重则影响人身安全。
1 接地类型1.1 系统接地系统接地是系统电源的某一点接地,这个点通常是电源(变压器、发电机)的中性点,系统接地和保护接地系统接地的主要功能是使系统正常运行。
如,当发生雷击时,地面瞬变电磁场使低压电线路感应出幅值很高的瞬态过电压,线路对地绝缘,因而承受很高的冲击电压,系统接地后由于雷电流对地泄放降低了线路埘地的瞬态过电压,从而减轻了线路被击穿的危险。
1.2 保护接地保护接地是指配电系统负荷侧电气设备的金属外壳和用于接线的套管、线槽等电气装置的外露导电部分直接接地,为故障电流提供返回电流通路,使保护电器能够及时切断电流,从而起到防电击和防电气火灾的保护作用。
1.3 防雷和接地以前雷电对建筑群的破坏主要是直接的,如雷击屋檐,引起断裂,破碎等,最为严重的是由于雷击引发火灾,历史上曾多次发生这些雷害事件。
如今又出现了一个新的问题,出于防火、防盗、信息管理、自动化管理的需要,近年来,大楼里安装了一些电子信息设备,而这些电子设备的耐压水平低,对电磁干扰特别敏感。
在雷击建筑物的防雷系统时,强大的雷电流沿引下线泄放入地,在室内空间会产生强烈的电磁暂态过程,对其周围的电子设备系统造成干扰,引起电子系统的误动,甚至造成电子系统的损坏。
2 公共接地和独立接地从电气安全的观点上看,最经济实用的接地措施应采用等电位联接,而总的等电位联接实际上就是共用接地。
接地故障引起火灾的原因

接地故障引起火灾的原因接地故障为相线与电气装置的外露导电部分(包括电气设备金属外壳、敷线管槽及构架等)、外部导电部分(包括金属的水、暖、煤气、空调管道和建筑的金属结构等)以及大地之间的短路,如图 1 所示。
这种故障与相线和中性线间的单相短路故障不同,与相线之间产生的相间短路也不同。
接地故障与一般短路相比,当产生火灾时具有更大的危险性和复杂性。
一般短路起火主要是短路电流作用在线路上的高温引起火灾,而接地故障则有以下三个原因引起火灾,且危险性更大,其防范工作也十分复杂。
1.由接地故障电流引起火灾一般短路的电流通路为线路的金属导线,短路电流大,短路点金属常被熔焊而可忽略其阻抗,这种短路容易被过电流保护电器(熔断器、低压断路器)迅速切断而不致起火。
但接地故障的电流通路内有设备外壳、敷线管槽以及接地回路的多个连接端子等,TT 系统(接地系统)还以大地为通路。
大地的接地电阻大,PE、PEN 线(接地线)连接端子的电阻由于种种原因,其阻值也常常较大,所以接地故障电流比一般短路电流小,常不能使过电流保护电器及时切断故障,且故障点多不熔焊而出现电弧、电火花。
0. 5A 电流的电弧、电火花的局部高温即可烤燃可燃物质起火。
另外过去不重视TN 系统中PE、PEN 线在故障条件下的热稳定,往往选用过小的截面,当TN 系统中较大的接地故障电流通过时,易导致线路高温起火。
2.由PE、PEN 线端子连接不紧密引起火灾设备接地的PE线平时不通过负荷电流,只在发生接地故障时才通过故障电流。
如果因受振动、腐蚀等原因,导致连接松动、接触电阻增大等现象,平时是不易觉察的。
一旦发生接地故障,接地故障电流需通过PE线返回电源时,PE 线的大接触电阻限制了故障电流,使保护电器不能及时动作,连接端子处因接触电阻大而产生的高温或电弧、电火花却能导致火灾的发生。
在TN-C 系统中PEN 线平时通过三相不平衡电流,但在机械、纺织等一些主要为三相平衡负荷的企业内,因三相不平衡电流小,PEN 线端子连接不紧密的隐患不易发现,当大故障电流通过时同样也可导致火灾。
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文件编号:KG-AO-9185-38 接地故障引发火灾原因分析及预防
措施(正式)
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相线与电气装置的外露导电部分(包括电气设备金属外壳、敷线管槽及构架等)、外部导电部分(包括金属的水、暖、煤气、空调管道和建筑的金属结构等)以及大地之间的短路称之为接地短路。
国际标准IEC364中将接地短路称为接地故障(Earthfaut),以区别于一般短路。
一般短路点因高温而熔融,短路电流大,线路能产生高温,人们以为这种短路火灾危险性大,其实不然,因为保险丝能被短时的大电流熔断而切断电源电流,反而不易引发火灾。
而接地故障的火灾危险性大的主要是因为它的短路电流比较小,其小电流不足以使过流保护器(熔断器、断路器)及时动作切断电源,
也不能使短路点熔焊,往往引起打火或拉弧,其局部高温却足以引燃近旁可燃物而成灾。
因而,接地故障与一般短路相比,当产生火灾时具有更大的危险性和复杂性。
1接地故障电流引起火灾的原因
如图2所示的低压公用电网通常采用TT接地(接地系统)在发生相线与电流通路内的设备外壳、敷线管槽短路时短路电流Id都通过两个接地电阻RA和RB返回电源,假设RA为10Ω,RB为4Ω,则接地短路电流约为Id=U0/(RA+RB)=220/(10+4)=15.7A。
小电流不足以使过流保护器(熔断器、断路器)及时动作切断电源,也不能使短路点熔焊,往往引起打火或拉弧,其局部高温却足以引燃近旁可燃物而成灾。
1.1由PE、PEN线端子连接不紧密引起火灾
设备接地的PE线平时不通过负荷电流,只在发生接地故障时才通过故障电流。
如果因受振动、腐蚀等原因导致连接松动、接触电阻增大等现象,平时是不易觉察的。
一旦发生接地故障,接地故障电流需通过PE线返回电源时,PE线的大接触电阻限制了故障电流,使保护电器不能及时动作,连接端子处因接触电阻大而产生的高温或电弧、电火花却能导致火灾的发生。
1.2由故障电压引起火灾
常有这样的电气事故:设备金属外壳或N线对地电压为几十伏;手携设备本身没有损坏,但使用者却受电击致死;电源已切断,但进行维修时,外壳或N线带电压打火导致火灾或爆炸。
这类来历不明的电压所引起的事故,其根源大多是另外一处的接地故障。
发生接地故障后四处传导的故障电压是危险的起火源,通过对地的电火花和电弧而导致火灾。
击穿10mm空气隙需30kV电压,不同电位导体一经接触拉起
电弧后,同样间隙维持电弧的电压只需20V,此时2A电流的电弧局部温度可超过2000℃。
1.310kV网络小电阻接地系统引发的接地故障火灾
随着城镇用电负荷剧增,电网中大量采用10kV供电线路。
由于电容电流的增大,不得不将10kV网络由过去的不接地系统改为经小电阻接地系统,这一改变使变电所的接地故障电压由过去的百伏左右剧增到二、三千伏,它被称为暂态过电压。
这一过电压经变电所共用的接地系统沿低压线传导到用户的电气设备上。
低压设备的绝缘,特别是老旧设备的绝缘承受不了如此高的过电压,很容易被击穿短路而导致起火危险。
如图4所示10kV网络电源经电阻接地,当10kV变电所10kV侧发生短路时,短路电流Id路径如箭头所示,它在变电所接地电阻RB上产生的电压降UF=Id·RB若取Id为600A现
取RB为4Ω则UF=2400此暂态过电压持续时间约为0.5~1S直至10kV开关跳闸它沿图中虚线所示与变压器低压绕阻电压向量相加传导至TT系统用户使其设备绝缘承受暂态过电压US=UF+U0其值为2180V~2620V,即220V+1200V=2620V,如此高的暂态过电压足以击穿用户设备的绝缘层引发火灾。
2接地故障火灾的防范措施
2.1在建筑物电源进线处装设带漏电保护功能的断路器
带漏电保护功能的断路器就是在一般断路器内增加一零序电流互感器和一脱扣器当发生接地故障时接地短路电流经大地或PE线而不经零序电源互感器返回电源使互感器检出漏电电流由脱扣器使断路器动作切断电源从而防止了火灾的发生。
它除具有原有的防短路、过载功能外,还增加了防电器接地短路火灾的功能,即使接地电弧小至几十、几百毫安,
也能及时动作,有效地消除了最常见多发的接地短路电气火灾。
国际电工标准IEC364-4-482和IEC364-5-53对这一防电气火灾措施早有规定。
为了防电气火灾,国际的供电公司对电源进线不装设这种能防接地短路断路器的用户是不予接电的。
国内已有生产厂家生产这种断路器。
作进一步的推广应用还需要有强制性的技术规范作为设施、施工依据。
2.2选用适当的导线和敷设方式
PE(PEN)线的截面应满足故障时热稳定和动稳定要求,并与线路的保护要求相适应。
敷设的线路应避免遭受机械损伤。
各种导线的连接端子和接头均应紧密可靠,导电良好。
2.3正确选用电气设备
除了电气设备应具有规定的绝缘水平外,对于电气火灾危险较大的高层建筑内,应考虑:设备无油化,
因为含油电气设备过热或电弧故障时,设备内的绝缘油在高温或电弧作用下,迅速产生热分解,析出氢、甲烷、乙烯等可燃气体,使设备外壳内压力骤增,造成外壳爆炸而喷油;有时析出的可燃气体与空气混合形成爆炸混合物,在电弧或火花作用下,引起燃烧爆炸;含油电气设备爆裂后,高温油流动引起火灾扩大。
因此在高层建筑中最好采用无油的电气设备,如干式变压器、真空开关等。
选用飞弧距离小或能保证飞弧不致外出的设备,以防止短路和电弧的产生。
2.4设置总等电位联结
为防止外部故障电压进入建筑物内引起的事故,IEC标准和一些发达国家电气标准都规定建筑电气装置内必须设置总等电位联结,即在进线配电箱近旁安装一接地母排、其上有若干接线端子,将配电箱的PE(PEN)母排、接地极引入线和建筑物内的水、暖、气等金属管道以及金属建筑结构都与它联结(如
图5所示)。
当外部故障电压沿任何管线进入建筑物内时,这些金属部分的电位同时升高而不出现电位差,自然无从发生火灾、爆炸、电击等事故了。
由同一变压器供电的所有TN系统线路,故障电压可沿互相连通的PE(PEN)线四处传导蔓延,所以总等电位联结对TN系统尤为重要。
需要说明,电弧、电火花不能立即引起火灾,而爆炸则可发生在电火花产生的一瞬间,它不能用切断电路的办法来防止,而只能用等电位联结使电火花无从产生来防止。
因此IEC标准规定,在爆炸危险场所内为避免产生危险的电火花,在任何情况下都必须实施等电位联结。
2.5对中压配电变电所经小电阻接地系统采取可靠的技术措施
具体措施是将中压配电变电所的设备外壳保护接地和低压中性点的接地分开设置(如图6所示),使危险的暂态过电压无法由此传导到低压用户去,也可大
大减小变电所接地电阻值和10kV供电系统的接地短路电流值,使暂态过电压不致达到危险值。
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