中压电缆附件冷缩核心技术
中压冷缩电缆附件的技术与性能分析
中压 冷 缩 电缆 附件 的 技 术 与 性 能 分 析
张健
（ 关 电 厂 ， 广 东 韶 关 ５２ ３ ） 韶 １ １ ２
摘要 ：针对 中压屏蔽 电缆 目前广泛应用于电网 ，而使 用 中会发 生终端 和 中间连接 处 防护 层断 口，所以经 常用电
缆 附件 对 断 口进 行 防 护 的 问题 。对 冷 缩 中 压 电 缆 附件 进 行 了详 细 的 介 绍 ，比 较 了该 类 产 品 与 热 缩 产 品 的 优 劣 ， 并 对 国 内主 要 冷 缩 产 品 的 性 能 进 行 了分 析 ，指 出需要 改进 之 处 。
ｐｏｅｔ ｅｃ ａｉｇｆａｔｒ ｔ ｈ ａ ｌ ｔｒ ｎ ｌ ｎ ｈ ｔｒ ｄａｅｊｉｔＩ ｈｓ ａ ｅ ，ＭＶ ｃｌ—ｈｉｋ ｃｂｅａ ｃｓ ｒ ｓ ｒｔｃｉ ｏ ｔ ｒｃｕｅａ ｅｃｂｅ ｅｍｉａ ａ ｄ ｔｅｉ ｅｍｅ ｉｔ ｎ．ｎｔｉ ｐ ｐ ｒ ｖ ｎ ｔ ｎ ｏ ｏｄｓ ｒ ａ ｌ ｃｅｓ ｉ ｎ ｏｅ
第 三 ，做好 机 械强 度 的 防 护 ，尤 其 是 在 中间 接 头 。
的 ，１８ ９ ６年进人 中国 。２） 纪 ９） （世 （年代 后期 ，国内
厂 商开 始进行 大量 仿制 ，在 湖南 、广 东 、福 建 、浙
同 时在 中间接头 处 ，还要恢 复铜屏 蔽 和钢铠 的 电气 连 接 。这样 ，才 可 以保证 整 条 电缆的 正常使用 。在
同的功 能 ，以达到 绝缘 、电场 应力控 制 、防潮 防水 和机械强 度保 护等 效 果 。 在使 用 中 ，中压屏蔽 电缆在终 端 和 中间连 接处 会 出现防护 层断 口，于是 ，常用 电缆 附件对 断 口进 行 防护 ，防 护 工 作 主要 体 现 在 以下 三 个 方 面 ：第
电缆冷缩中间头
套管，其下端与第一根搭接 15mm。护套管末端到线芯末端长度应等于安装说明书规定的尺寸。 (5)从护套管口向上留一段铜屏蔽(户外终端头留 45mm，户内终端头留 30mm)，其余剥去。
还与施工时的环境条件如(湿度、灰尘等)有关，湿度不宜过大，施工现场应有防雨防尘的帐篷，绕包时应戴
橡皮手套等。
浇铸式电缆附件
浇铸式电缆附件所用的材料有环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸酯等，在挤包绝缘电缆上使用较多的是聚氨
酯，主要用作直通式接头和分支式接头。固化后的聚氨酯具有较高的弹性，其膨胀系数也比较接近挤包电
(4)安装屏蔽铜网过桥线及钢带跨接线，通常采用恒力弹簧固定。 (5)冷收缩接头采用半搭盖绕包一层防水带，两端覆盖电缆外护层各 60mm，再用铠装带绕包整个接头表 面，固化后有良好的机械保护作用。这种销装带(armorcast)是预浸渍可固化的黑色聚氨酪玻璃纤维编制带， 真空包装。使用前先打开包装，灌水 15s 后将水倒出，即可使用。也可采用其它合适的保护层或保护盒。
冷缩电缆终端头是利用弹性体材料（常用的有硅橡胶和乙丙橡胶）在工厂内注射硫化成型，再经扩径、衬以塑料螺旋支 撑物构成各种电缆附件的部件。现场安装时，将这些预扩张件套在经过处理后的电缆末端或接头处，抽出内部支撑的塑料螺 旋条（支撑物），压紧在电缆绝缘上而构成的电缆附件。因为它是在常温下靠弹性回缩力，而不是像热收缩电缆附件要用火 加热收缩，故俗称冷收缩电缆附件。
是绕包应力锥。
对 35kv 电缆接头，一般都在电缆绝缘表面绕包乙丙橡胶自粘带作为过渡层。接头外壳通常由工厂提供，
10KV高压电力电缆冷缩中间头制作技术交底
10KV高压电力电缆冷缩中间头制作技术交底1技术交底范围10KV三芯截面25 mm2-400mm2的电缆冷缩中间头制作。
2设计情况根据设计图纸、设计标准、设计说明、电缆配长和现场实际情况具体而定。
3施工准备3.1作业准备10KV三芯冷缩电缆中间头制作施工所涉及的各种外部技术数据的收集，施工人员配备、材料准备及设备机具配置，现场复校各种设备，电缆电气测试完成，具备冷缩电缆中间头制作施工条件。
3.2材料要求3.2.1材料要求（1）核对施工现场配好到位的材料名称、规格、型号、尺寸、形状、数量是否与设计图纸的材料一致。
（2）核对冷缩电缆中间头与需对接两电缆的型号、规格是否一致。
（3）说明施工所需材料的规格、型号、种类及质量要求。
（4）说明施工所需材料的制作、安装要求。
（5）敷设的电缆已进行测试，各项测试指标达到要求。
（6）未制作电缆中间头的两电缆端头标准、无破损。
（7）电缆井标准、完好、无损坏。
（8）收集出厂合格证、材料说明书。
3.2.2材料准备表3.2.2 材料准备图3.2.2 电缆中间头材料3.3人员配置表3.3 人员配置3.4机具准备表3.4 机具准备3.5技术标准3.5.1在开工前组织技术和作业人员认真学习10kV三芯冷缩电缆中间头制作技术数据和制作施工步骤，熟悉电缆规范和技术标准。
3.5.2落实施工安全措施，既有线监管、施工措施，制定应急预案。
3.5.3对参加施工人员进行上岗前安全技术培训，并进行了技术交底。
3.5.4电缆中间头对接的两电缆及电缆头应保证可靠的电气性能、良好的密封性能和足够的机械强度机械强度，并满足电气试验的要求。
3.5.5电缆中间头应导电良好，并能长久、稳定传输额定电流。
3.5.6电缆中间头的绝缘能承受电缆工作条件下的额定电压和瞬时过电压。
3.5.7严禁在潮湿有雾气及极度潮湿的天气下进行室外电缆中间头的制作。
若必须在潮湿天气时制作，应该采取必要的防潮措施。
4施工工艺和方法4.1施工工艺流程施工工艺流程：剥外护套、内护层、铜屏蔽层→套入中间头和铜屏蔽网→压接连接管→收缩中间接头→安装铜屏蔽网套及地线→恢复内护套→连接两端地线→缠绕防水胶带→安装钢铠带。
ABB中压全冷缩电缆附件产品介绍
ABB中压全冷缩电缆附件ABB中压全冷缩电缆附件包括ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）。
ABB中压全冷缩电缆附件的性能特点：优质的进口硅橡胶特性—高弹性和收缩性：在电缆界面处产生巨大且恒定弹性收缩力，电缆本体的热胀冷缩同步“呼吸”，从而获得活性抱紧力，使产品更安全可靠。
—抗老化、耐紫外线辐射，对恶劣环境的优良耐候性。
—优异的憎水性：拥有极强的抗污特性，不因高湿而形成连续水膜。
—抗电蚀和耐腐蚀性：即便是电弧灼烧，也不会形成导电颗粒和通道。
设计特性—主体绝缘和应力单元整体模制：避免了分层带来的粘接不良，避免故障。
—优化的应力锥曲线设计有效分散和均匀了电缆屏蔽切断处的集中电场。
—自锁式支撑管结构，几时电缆防水层全部失效，中间接头部位仍保持密封可靠，安全运行。
ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件和ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件适用于6-35kv铜或铝导体，交联聚乙烯绝缘，单芯或三芯电缆的安装。
可用于高海拔地区、潮湿地区、寒冷地区、盐雾地区及重污染地区等。
特别适用于石油、化工、矿山等易燃易爆行业。
ABB全冷缩电缆头产品特点：全冷缩、无需特殊工具、安装轻松便利、活性抱紧力、配套齐全。
额定电压有10kv、20kv、35kv。
ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）报价，ABB CSTO 系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）价格，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）供应商，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）经销商，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）甘肃总代理，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）兰州总代理，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ系列冷缩式中间接头（中通接头）选型资料，ABB CSTO系列冷缩式户外电缆附件、ABB CSTI系列冷缩式户内电缆附件、ABB CSJ 系列冷缩式中间接头（中通接头）技术方案。
中压电缆及附件基本原理优选演示
(4) 外半导电层 (5) 铜带屏蔽
6. 护套
以上为单芯中压屏蔽电缆的典型结构。中、高压电缆与一般低压电 缆的主要区别是其完善的屏蔽结构，即具有导体屏蔽和绝缘屏蔽两层屏 蔽结构，这两层屏蔽层与电缆附件的关系非常密切。
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PVC及PE是中压电缆最常用的护套材料。 橡胶护套比较耐磨，一般可用于矿用移动电缆等场合。 铅包护套一般用于PILC油纸绝缘电缆上。
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绝缘屏蔽层
电力线被限制 在绝缘内部
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护套层的类型和特点
护套常用材料：
塑料（PVC-聚氯乙烯、PE-聚乙烯） 橡胶（氯丁橡胶等） 铅
电缆护套层的作用主要有两个：防水及机械保护。 一些特殊的场合，如地铁，需要用到低烟无卤阻燃的护套层。 护套
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中压电缆及附件基本原理
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屏蔽电缆的基本结构
1. 导 体 2. 导体屏蔽 3. 主绝缘
屏蔽层之一：导体屏蔽的结构和作用
内 半 导 电 层（导体屏蔽层）
导体屏蔽层也叫做内半导电层，它是由半导电材料紧密包裹在 导线外并与绝缘内表面紧密结合而形成的屏蔽结构。导体屏蔽层形 成一个法拉利笼（导电的屏蔽体），并有效填充导体和绝缘之间气 隙，防止导体间的气隙放电。
冷缩和热缩电缆附件的特点对比
冷缩和热缩电缆附件的特点对比目前中低压电缆附件中电缆附件主要使用的有热缩式和冷缩式两种，它们之间主要的主要区别有如下几点：一、材料1、热缩式主要采用聚烯烃材料经过配方、辐照加工改性，使材料具有“记忆”功能和其他电气性能。
2、冷缩式则是使用电性能和物理性能都比较优越的硅橡胶材料、硅橡胶材料具有相对聚烯烃材料更好的电气绝缘性能、耐候耐老化和抗污防爬电性能二、加工工艺1、热缩式采用连续挤出、连续辐照、连续扩张或者分段扩张工艺，便于规模化生产。
2、冷缩式则通过注胶设备和压力设备经过高温硫化成型，特殊扩张工艺扩张，并用相应物件进行支撑使之保持在扩张状态的工艺。
三、核心部件电应力控制的方式1、热缩式是采用一种特殊性能的材料（高介电常数、合适的体积电阻率）做成的应力管进行应力控制方式，属于利用材料电性能控制电场应力，此种方式优点是结构简单生产难度小、成本低，缺点是耐久性较差、材料性能可能随时间和环境的改变而降低。
2、冷缩式则采用半导电材料做成的应力锥控制方式，属于通过应力锥的几何形状来控制绝缘屏蔽端口处的电场应力集中，此种方式优点是应力锥始终保持对电缆本体保持较好的界面压力和贴合，其控制应力的形状几乎不受时间环境影响、不发生改变、可以长期保持对电场应力的控制。
四、安装工艺1、热缩式是采用加热使管材料收缩，所以必须要有加热源。
2、冷缩式是在常温下采用抽拉支撑条使其收缩，不需要有热源，施工更加方便。
五、安装过程1、热缩电缆附件安装对电缆的处理要求高如修铅笔头、电缆半导层切剥较长。
2、冷缩则只要控制好安装尺寸，轻微倒角即可，不必修铅笔头。
六、结构型式1、热缩是在现场由一层一层的热缩管材料收缩而成、受结构和材料限制，应力管安装部位与接线端部所需的绝缘距离较长，可能导致产品在安装后需要调相时导致的高压部位交叉或接近、产生相间放电现象的发生。
2、而冷缩式是将应力锥、屏蔽管、绝缘层及绝缘屏蔽层由工厂内统一制作完成，保证产品的一致性，同时由于冷缩式的过盈配合、在安装后各个部件同样处于半收缩状态，应力锥和绝缘体始终对电缆本体保持抱紧力、可与电缆运行时的热胀冷缩呼吸同步，控制绝缘间隙的产生，此结构可有效降低绝缘距离、使得高压部分长度变短、减小安装可能造成的缺陷。
冷缩电缆中间头制作工艺
冷缩电缆中间头制作工艺
冷缩电缆中间头是一种常见的电缆连接器，它可以将两根电缆连接在一起，使电路得以顺畅地传输电能。
制作冷缩电缆中间头需要一定的工艺和技巧，下面将详细介绍其制作工艺。
首先，准备好所需的材料和工具。
制作冷缩电缆中间头需要用到冷缩管、导电胶、剪刀、刀片、打火机等工具。
冷缩管的选择要根据电缆的直径和所需的连接方式来确定，导电胶的选择要根据电缆的材质和使用环境来确定。
接下来，将电缆剥皮，露出一定长度的导体。
根据需要连接的电缆数量，将冷缩管剪成相应长度，注意要留出一定的余量，以便后续的操作。
将冷缩管套在电缆上，确保冷缩管的长度和位置都正确。
然后，将导电胶涂在电缆的导体上，涂抹均匀，不要有漏涂或多涂的情况。
导电胶的作用是增强电缆的导电性能，防止电缆接头出现松动或接触不良的情况。
接着，将电缆的导体插入冷缩管中，确保导体的位置和方向都正确。
然后，用打火机或热风枪将冷缩管加热，使其收缩并紧密地包裹住电缆和导体。
加热的时间和温度要根据冷缩管的材质和厚度来确定，一
般需要加热几秒钟至几十秒钟。
最后，检查电缆连接是否牢固和可靠。
可以用万用表或电笔等工具进行测试，确保电缆的导通性能符合要求。
如果发现电缆连接不良或存在问题，需要重新制作或更换电缆中间头。
总之，制作冷缩电缆中间头需要一定的技术和经验，需要注意材料的选择、工具的使用和操作的规范性。
只有掌握了正确的制作工艺，才能保证电缆连接的质量和可靠性，确保电路的正常运行。
3M中压电缆附件结构及其他优势
安装屏蔽铜罩后：
安装中间接头后：
• 每个铜罩与对应截面电 缆的主绝缘外径相等，并 完整覆盖住接管，有效均 匀内部电场。
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修正后，模拟计 算最高电场仅为 3.8kV/mm
9
电缆附件对防水的要求
• 为什么电缆附件必须具有优异的防水密封性能？
例子1：
外屏蔽半导电冷缩管
例子2：
• 整体模制外屏蔽层结构，无任 何分层，电气性能更稳定； • 无需分开安装，更简便并降低 因安装导致故障的可能性。
例1：通过一层独立的半导电冷缩管来恢复外屏蔽，容 易在绝缘层与外屏蔽之间残留气隙，发生局部放电； 例2：通过在接头外表面喷涂半导电漆的方法恢复外半 导电层，容易脱落，电阻率不均匀，屏蔽效果较差。
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防水胶带保气试验结果
3M 2228#防水胶带 部分竞争对手的防水胶带
例子1：
例子2：
例子3：
• 无任何漏气想象，密封性能 良好。 例1 & 例2：大量漏气，防水胶带的密封性能非常差；
例3：小量漏气，性能优于例1及例2，但实际工况下， 一个小漏水点与多个大漏水点同样会导致进水，因此， 其防水性能也未能达到要求。
(High-K)折射法
即：高介电常数折射控制法
在电缆外屏蔽处设置高介电常数的 材料, 利用其与主绝缘的介电常数 的差异，使电力线在相邻的界面产 生折射现象，由此来降低屏蔽口的 电场强度。
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外半导电断口处是电应力最集中点，最 容易发生击穿事故，需要对此处电应力进 行控制。 控制后 的电场
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• 放电产生热量积累，长期导致绝 缘劣化击穿；
• 电缆中间头的现场交接试验很难 测试局放。
3 冷缩中间接头与同类冷缩厂家 局部放电的比较(10kV产品)
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0 W U S L Z H P 3M
局部放电量
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冷缩扩张率的概念
什么是冷缩扩张率？
即预制的硅橡胶管主体被撑开后在芯绳或 者电缆主绝缘表面被扩张的大小程度。一般可 分为：
电缆绝缘 外径X
支撑前 冷缩管 内径d
芯绳上的扩张率 D/d%
电缆上的扩张率 X/d%。
被撑开后冷缩管内径D
43.40
24.74
其他品牌6
54.88
23.54
芯绳上扩张率(%) 240mm 电缆外径X(mm)
341
30.6
202
30.6
179
30.6
210
30.6
217
30.6
175
30.6
233
30.6
电缆上的扩张率(%) 174 131 111 128 146 124 130
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局部放电起始电压
为了进一步衡量3M与同类冷缩产品的电气性能优劣， 我们进行了局部放电起始电压的比较测试……
试验方法：将加在中间头电缆上的工频电压缓慢升高，并观 察其局放量的变化情况，记录当局放等于10pC时的电压值，即 为局放起始电压，起始电压越高，性能越好。
3 的冷缩中间接头与同类冷缩厂家 局部放电起始电压的比较(10kV产品)
在电缆上的扩张率的大小，直接决定着电缆附件 的运行安全性与寿命！体现在如下几方面：
1. 有效降低局部放电的发生 2. 极大减小沿面爬电的概率 3. 无需粘胶就可达到优异的防水密封
3 冷缩电缆附件
大扩张率
对电缆主绝缘产生恒定持久的充足压力 有效填充电缆附件与绝缘界面上可能产生局放的气隙
出厂时局放一般小于1PC，正常寿命可达30年
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局部放电
1. 什么是局部放电？
局部放电是指产品内部的绝缘介质中或被绝缘覆盖着的导 体表面在电场的作用下，某个部位产生的放电现象。局部放电 是体现电缆附件性能的重要参数。
2. 局部放电对电缆附件的安全 运行有什么危害？
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永久变形率的概念
冷缩式电缆附件一般采用的是预扩张的技术，即利用橡胶材 料的弹性记忆以达到撑开以后再回缩到原内径的目的。
但由于橡胶材料存在疲劳效应，所以在长期的保存时间和温 度变化的条件下，回缩后的管内径与其原始内径不可避免的有 一定变化，这个变化率即永久变形率。
沿面爬电
沿面爬电是在电缆附件内部爬距 界面上，所形成的连通高低电位的放 电现象。
据统计，沿面爬电原因导致接头 击穿故障约占电缆附件故障总数的一 半以上。
影响沿面爬电的主要因素有如 下几方面：
➢ 电缆附件对主绝缘表面径向压力的大小，即电缆附件在电缆上 扩张率的大小 ➢ 复合界面的处理情况，如有无潮气、刀痕、杂质等 ➢ 界面上的辅助绝缘物质的性能，如3M P55绝缘混合剂
大扩张率下的芯绳必须能够承受更大的径 向压力且不松跨
竞争对手：在电缆上安装后剖面开口很窄， 证明扩张率较小，对绝缘界面压力不足
6
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3M QS1000：在电缆上安装后剖 面开口很宽，证明扩张率较大， 对绝缘界面压力充分
较大电缆上扩张率的意义
从下面的比较表格可知：无论是在芯绳上的扩张率或是在电缆 绝缘上的扩张率，3M的产品都远远领先于同类进口或国产品牌。
厂家 芯绳外径D(mm) 收缩后管内径d(mm)
3M
60
17.6
其他品牌1
47.00
23.32
其他品牌2
49.40
27.63
其他品牌3
50.00
23.86
其他品牌4
45.52
20.95
其他品牌5
3M中压电缆附件冷缩核心技术
中压电力产品销售人员
基础技术培训课程
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3M冷缩产品优势
3M冷缩电缆附件相比于其他同类冷缩产品有五大优势！
第一、领先的冷缩核心技术 第二、独特的Hi-K电场控制法 第三、可靠的屏蔽层恢复结构 第四、优异的防水密封性能 第五、完善优质的配套组件
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如何做到较大的扩张率？
大的扩张率体现了3M预扩张的领先技术
➢扩张过程 ➢橡胶材料 ➢储存时间
保密技术确保较大扩张率下的优质品质
独特配方硅橡胶必须保证无任何缺陷
3M的冷缩产品保存期至少3年，永久变 形率极低
➢芯绳强度
2
较大芯绳上扩张率的意义
在芯绳上保持较大的扩张率有如 下优点：
(1)冷缩终端及接头对电缆截面规格适应的 范围更广； (2)安装前在芯绳上有较大的扩张率才能保 证安装后电缆附件在电缆本体上仍有较大 的扩张率。
以QS2000为例，三种型号即可覆盖从50mm2---400mm2的电缆截 面范围，同时对最小截面电缆仍可保证足够的界面压力！
其中，冷缩核心技术优势将在本文件中阐述，其他四 方面将在《3M中压电缆附件结构及其他优势》中阐述。
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冷缩核心技术优势
➢3M保密的冷缩核心技术包括 如下两方面：
• 硅橡胶预扩张工艺 • 冷缩支撑芯绳编制
同时具有较大的冷缩扩张率和极低的永久变 形率是3M冷缩预扩张技术的核心优势，也是远远 领先于其它同类冷缩产品的技术特点之一。
3 的冷缩中间接头与同类冷缩厂家 局部放电起始电压的比较(35kV产品)
40 35 30 25 20 15 10
5 0
W U S L Z P Y 3M
500
5 0
W
S
3M
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