输变电工程设计现状与三维数字化设计应用
三维设计在变电站建设中的应用探讨
三维设计在变电站建设中的应用探讨在以往，变电站的设计普遍采用二维方式。
然而，这种设计方法已难以满足当前电网工程的多样化要求。
相较之下，三维设计不仅能显著提升设计人员的工作效率，还为施工人员提供了更加直观且易于理解的可视化模型。
因此，三维设计势必将成为变电站建设中的主流趋势。
本文将探讨三维设计在变电站工程中的应用，并展望其发展前景，期望通过不断优化设计质量，推动变电站的高效建设。
三维设计具备全面展示图形的能力，使施工人员能够更加清晰、直观地理解设计人员的意图。
目前，三维设计凭借其数字化和可视化的优势，在变电站建设中得到了广泛应用，有效解决了传统设计过程中存在的多种问题，满足了多样化的使用需求。
如今，三维设计已在我国变电站建设中取得了显著成绩，对优化我国电力工程建设发挥了重要作用。
一、三维设计的目标与流程1.三维设计的目标在整体变电站设计的过程中，采用三维设计的目的是提升设计效率，并为客户提供更优质的设计效果和更高的设计标准。
通过三维设计，客户能够在实际施工之前全面了解最终效果，这使得他们能够及时对不满意的部分进行调整，从而使实际工程更趋完美。
此外，在实际施工前，如客户对设计存在异议，我们能够在三维设计阶段迅速进行修改，以更好地服务于客户。
首先，我们需要将电缆敷设施工图以三维形式展示，接着对二维施工图进行相应的修正和扩展，然后在三维模型中以1:1的比例缩小全景，模拟施工情况。
这有助于一线施工人员更好地理解施工图，减少因对图纸理解不当所引发的施工问题。
如果根据三维模型的设计图，施工人员仍对施工方案有疑虑，可以直接查看三维模型的电子版本，从而全面思考施工细节，因为这种电子模型能够详细展示每一个施工细节。
2.三维设计的流程三维设计的第一步是相关工作人员必须深入了解整个设计流程，对设计软件的使用方法有清晰的认知，并掌握必要的输变电站相关概念，才能开始实际的设计工作。
首先，建模阶段至关重要，我们需要将CAD图纸按1:1比例在三维设计软件中立体呈现，并对整体模型进行细节完善。
三维设计在输变电工程中的应用
三维设计在输变电工程中的应用摘要：输电线路工程正在大力推进三维数字化和智能电网的建设，实现对设备设施全寿命周期的管理。
数字化技术以及基于模型定义（MBD，ModelBasedDefinition）技术促使现有的设计和工艺由二维向三维、由纸质向数字化、由离散向集成、结构化转变，这对设计、工艺等数据质量提出了更高的要求。
通过对企业业务和三维数字化产品与工艺设计数据的研究，综合数字化系统和标准化建设，提出了数据质量的综合控制体系。
规范了产品与工艺设计数据集及其检查要求，建立了数据的软件检测系统，运用结构化技术实现了数据规范性在设计和工艺软件中的自动保障。
基于此，本文首先分析了输电三维数字化模型，接下来详细阐述了三维场景构建，最后对输电线路模型构建做具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：三维设计；输变电；工程；应用引言近年来，建筑信息模型化技术在建筑、水力、化工、石油等行业进入应用阶段，但在输电线路行业尚处于探索阶段。
即使将BIM技术应用于实际工程，也仅作为辅助施工和加工的一种手段。
为建设智能电网，输电线路行业正大力推进三维数字化设计，力求建立全线路完整的三维数字化模型，满足工程全寿命周期管理的需要。
输电线路模型主要包括、基础、金具、绝缘子串、导地线等设备设施等，其三维数字化模型中包含了丰富的数据信息，既可表达外形等几何信息，又包含设备的属性信息以及与关联设备间的逻辑关联信息。
基础、金具、绝缘子串和导地线因其部件少，形状特征可归纳提取，早已实现参数化建模。
而输电铁塔因其具有塔型多样、结构布置形式种类多、零件数量巨大，多接身多接腿组合、挂点和塔脚局部构造复杂等特点，已成为输电线路三维数字化模型的关键。
1输电三维数字化模型1.1单线简化模型采用单线方式准确构建形成的杆塔模型，模型主体结构由杆件及杆件节点组成，同时包括杆件参数等设计信息。
单线模型可以被赋予呼高、挂点位置、尺寸信息，满足电气设计和结构计算要求。
三维数字化设计平台在输电线路工程中的运用
三维数字化设计平台在输电线路工程中的运用摘要：通过将三维数字化技术与输电线路工程结合，可以降低工程难度、提高工程效率。
文章阐述了三维数字化设计现状以及输电线路工程设计流程，分析如何应用三维数字化技术构建集成设计和管理系统。
应用该设计平台开展输电线路工程，显著提升了数据精确度和工程整体效率，相关人员可以借鉴设计内容，提高输电线路工程整体质量。
关键词：三维数字化设计平台；输电线路工程；系统前言：三维数字化设计是一种新型设计形式，目前发展良好。
输电线路工程中，三维数字化设计平台应用逐渐广泛。
在该设计领域，需要采用先进三维数字化设计理念，构建同一设计平台，确保最终设计方便直观，促使工程效率随之得到提升。
通过建立集成设计和管理系统，实现资源共享，完成协同工作，提高设计水平以及服务水平。
1 三维数字化技术概述该技术在较多行业中均有应用，且由于其应用效果良好，受到广泛欢迎。
输电线路工程中的技术应用，不仅可以提高工程效率和质量，也可以保证工程安全性和稳定性。
该技术主要是应用三维软件以及设备，构建一个三维模型，对数据进行分析、整合、加工，通过高效处理数据信息，生成数据模型[1]。
与二维数据模型相比，这种模型可以全面呈现输电线路整体运行情况，为后续工程提供真实可靠的数据基础。
2 输电线路工程中的三维数字化平台功能与结构2.1 三维数字化平台功能该平台以庞大数据库作为主要依托，将高精度影响、DEM等数据作为重要基础，构建精度高的三维模型。
通过采取多种技术，实现数据模拟，例如，航测技术、VR技术等。
在整合输电线路工程信息以及建设信息时，主要是以三维数字化形式建立真实感极强的现场环境模型，针对勘测和输电设计，提供高效服务[2]。
例如，提供勘测数据管理、电气设计等功能，支持工程业务拓展。
2.2 三维数字化平台分层结构该设计系统所使用结构为C/S结构，结构分为三层：（1）上层位置，主要为系统用户提供应用表示层；（2）中层位置，主要为系统用户提供可视化服务；（3）下层位置，主要为系统用户提供数据访问以及服务功能。
数字化三维设计在变电站设计工作中的运用
数字化三维设计在变电站设计工作中的运用摘要：我国变电站设计工程发展史共经历了三个重要阶段:板图、计算机图纸和计算机辅助设计。
信息技术的发展得到发展，计算机技术支持变电站设计的宽度和深度随波逐流而动。
另一方面，工程模型中的二维模型逐渐转换为实体模型，而设计信息的传达更加方便，从而使多个平台之间的合作逐渐成为可能。
最近随着科学技术的发展，三维数字设计技术逐渐应用于变电站设计工作。
鉴于此，本文对数字化三维设计在变电站设计工作中的运用进行分析，以供参考。
关键词：数字化三维设计；变电站设计；运用引言变电站建设设计的所有阶段都已开始普及数字技术的使用，正在向更深更广的方向发展。
项目的资产管理部门、建设部门和监督监督部门已经与数字设计结果集成，为了减少变电站建设信息不足导致的项目进度减少，必须与时俱进，整合现代新技术，实现资源整合能力提高，实现变电站建设的总体效率提高。
不断增长的工程项目将是数据信息的集合，在现代行业中应用大量数据技术进行分析可以促进企业发展，了解企业管理层的内部资源组成，以及实时跟踪项目进度将发挥不可替代的作用。
在未来的变电站设计工程中，数字三维设计将释放更大的发电空间，成为电力工程企业高效发展的新希望。
1三维数字化设计的内涵3d数字设计技术是随着科学技术的快速发展而发展的一种新的尖端技术。
三维数字设计是指合并不同时间调查的信息数据，挖掘相关数据，然后完成全面的数据分析。
使用此技术，您可以快速传递相应的数据。
在此基础上，详细说明了输变电工程三维设计的内容。
以工程信息、地理信息数据收集为基础，综合应用三维建模技术和数字联合设计技术，使输变电站项目不仅能完成三维可视化设计，还能完成信息集成。
2三维设计评审系统的理论依据2.1建筑信息模型建筑信息模型是工程、建筑等领域使用的三维图像，是主要信息表达的计算机辅助设计工具，是将三维可视化技术应用于工程设计。
模型存储了项目的许多几何结构信息、空间位置关系、地理周围的信息、建筑构件的数量和特性、每个部分的预算成本、材料库存和项目时间表。
利用“三维设计+”提升输变电工程建设管理水平
利用“三维设计+”提升输变电工程建设管理水平摘要：三维设计由于具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点，三维设计是落实国网公司“数字国网”建设总体要求的重要举措，能够实现工程数据信息在工程建设、运行全寿命周期内“一次录入、共享共用”。
因此，开展三维设计对提升输变电工程设计质量具有重要意义，开发“三维设计+”对提升输变电工程设计管理水平至关重要。
关键词：三维设计；输变电工程；建设管理1三维设计在工程中的应用现状1.1 三维设计的概念BIM的全称是Building Information Modeling，国内通常翻译为“建筑信息模型”。
这一词由Autodesk所创，根据维基百科的定义，表示三维图形为主、面向对象、建筑学有关的电脑辅助设计。
BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达，是一个共享的知识资源，为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠的过程，在项目的不同阶段，不同的利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。
三维设计作为一种新兴的建筑设计方法，BIM被誉为继CAD之后的第二次设计革命。
1.2 三维设计在建筑工程中的应用三维设计是目前世界上最先进的建筑行业综合设计施工技术，基于建筑市场的需求，近几年才在我国建筑行业有所应用。
与国际三维设计应用对比而言，我国三维设计扔停留在碰撞检验和施工初步模拟等比较基础的施工前的图纸检测的应用层次。
为了充分发挥出三维设计真正的全生命周期的应用价值，需要开发“三维设计+”提升三维设计的应用前景。
1.3三维设计在输变电工程中的应用国家电网基建〔2018〕585号文件要求，从2018年下半年开始，公司新建35千伏及以上输变电工程全面广泛应用三维设计；国家电网基建技经〔2019〕10号文件要求，从发文之日起，对未按照文件要求开展设计招标、应用三维设计的工程，原则上不予安排初步设计评审。
两个文件的发布标志着三维设计已正式进入国家电网输变电工程设计领域。
三维数字化设计技术在输变电工程中的应用
Power Technology︱284︱2016年11期 三维数字化设计技术在输变电工程中的应用张 璟 李 强国网重庆市电力公司北碚供电分公司，重庆 400700摘要：随着经济的快速发展，输变电工程的规模越来越大。
在计算机技术的辅助下，输变电工程中引入了三维数字化设计技术，以便传送送输变电工程的日常信息。
在输变电工程中应用三维数字化设计技术是符合新形势下发展趋势下，使得输变电设备的集成性、智能化水平提高，当前网络技术辅助工程设计已经取得了很好的效果。
本文从三维数字化设计技术在输变电工程中应用的必要性、具体应用以及应用前景三个方面展开了论述，以期为提高三维数字化设计技术在输变电工程中的应用水平提供可以借鉴的资料。
关键词：三维数字化；设计技术；输变电工程；应用中图分类号：TM63 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）11-0284-01中国输变电工程的设计技术经历了图版制图、计算机制图和计算机辅助设计等阶段。
随着网络信息科技的快速发展，以计算机技术为辅助设计技术的广度、深度也得到了快速的拓展。
站在信息层面上看，能够更加快速、便捷地传递设计信息，并且逐渐向着多平台、跨区域、多专业的整合方向发展；从工程模型上来看，正在由二维模型过渡为三维实体模型。
尤其是近10年来，三维数字化设计技术被频繁应用于输变电工程中，作为一种新的设计技术，应当根据当前应用的实际情况，对其进行全面、系统的研究，进而促进技术的不断进步。
1 在输变电工程中应用三维数字化设计技术的必要性 一般情况下，将二维设计技术和相应的分析计算机软件结合在一起便能够解决输变电工程设计中的大部分技术问题。
但是，随着城市化的快速发展，使得土地资源越来越紧缺，这就导致了半地下、地下变电站的建设会逐渐增多，线路走廊会越来越紧张，对线路路径设计的要求越来越精细；与此同时，特高压交直流输电技术的应用也对设计技术提出了更高的要求，所以，应当对设计技术进行相应的改革与创新。
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践
三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践随着电力工业的快速发展，电网和变电站的建设显得越来越重要。
三维设计技术在电网和变电站的设计中应用越来越广泛，为建设方提供了极大的帮助。
本文将主要介绍三维设计在电网和变电站建设中的应用与实践。
1. 三维电网模型的制作在电网建设过程中，三维模型的制作是非常重要的。
三维电网模型可以精确地表示电线杆、输电线路、变电站等电能传输设备，方便工程师对电力设备的安装和调试。
在三维电网模型中，可以通过“观察器”来查看模型的各个细节，优化设计方案。
2. 电网故障模拟三维电网模型还可以用来进行电网故障模拟，每一个电网元件都可以通过模型进行操作。
对于电网故障的模拟可以用来帮助电力工程师更好地理解故障原因，加快修复速度。
3. 电网规划设计三维设计还可以帮助工程师进行电网规划设计，将电缆和电线杆的位置进行合理的规划和安排。
使用三维技术可以使得电网的规划更加精确和可靠，减少建设成本和时间成本。
1. 变电站全貌模拟三维建模可以用来模拟变电站的全貌，可视化之后，可以更加生动形象的了解变电站在不同架构下的形态切换和操作。
模型中还可以展示变压器、隔离开关等设备的位置和功能，帮助工程师更好地安排每个设备的位置和功能。
2. 变电站场地设计三维建模还可以帮助工程师对变电站场地进行规划设计，在场地中模拟变电站的各个元件位置和属性，可以更加全面地展示变电站的整体规划。
同时通过三维建模技术可以将不同的场地用途进行分类，并根据不同场地要求设置不同要求的材料。
3. 变电站设备多方向展示三维模型还可以帮助工程师对变电站设备进行多方向展示，可以将每个设备的特点和功能展示出来。
通过三维视图展示出变电站内部设备的大小、位置和状态，方便工程师就设备布置、选型、安装进行判断和选择。
1. HG市某区县 110KV 开关站为了减少建设成本和时间成本，该项目采用了最新的三维设计技术。
三维模型中可以展示各个设备的位置和状态，方便工程师进行设备布置、选型、安装等操作。
三维数字化技术在输电线路工程中的应用
三维数字化技术在输电线路工程中的应用摘要：现阶段，部分设计单位已经开始在输电线路的杆塔设计等领域尝试使用三维数字化辅助设计。
但是，在输电线路设计领域内，目前国内外尚未采用真正意义上的三维数字化辅助设计手段。
因此，在输电线路设计领域内引进数字化三维设计理念，搭建一个三维数字化线路统一设计平台，使设计更加直观、设计手段更加便捷，提高设计精度和效率，是非常必要的。
关键词：三维数字化技术；输电线路工程；应用1数字化重建技术路线1.1工程级三维建模依据设备、结构、管道、电气等专业的图纸资料，采用专业的三维工程设计软件，构建工程级三维模型。
建模流程如下：（1）收集图纸资料。
收集、整理项目相关设计、施工及改造图纸资料。
（2）建立数据库。
建立三维模型设备外形库、钢结构库、管道等级库、管道元件等级库。
（3）建立三维模型。
采用三维工程设计软件，建立具有设备外形、结构、管道、电气等的三维模型。
1.2三维激光扫描三维激光扫描流程如下：（1）现场勘查。
项目开始前，需要对采集数据地点进行踏勘，对其周围的地理环境，天气因素、人为影响做一个系统的了解，做好计划，防止采集数据发生的意外，同时规划扫描路线、精度及时间。
（2）布站扫描。
三维激光扫描布站以“全覆盖，重点抓”的原则进行合理布站，根据工厂的实际情况进行布站。
“全覆盖”指的是所需建模区域全部扫描，此部分可辅助正向建模自主校核。
“重点抓”是指对于管线密集区，管线走向变更，管线仪表区进行重点高精度扫描，以确保360°无死角。
（3）数据处理。
三维激光扫描完成后，检查数据一致性，分区拼合点云数据，与采用工程设计软件构建的三维模型进行比对校核。
2输电线路数字化设计关键技术2.1数字化协同设计该平台为设计人员提供了一个共享平台，能够让所有设计人员在同一平台操作，实时在线衔接不同专业、不同设计者的设计成果，使不同设计专业、设计者的设计联络和交流保持通畅，最终保持数据一致性和信息共享、工作的协调配合，实现精细化设计，避免设计差错和设计疏漏等问题。
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输变电工程设计现状与三维数字化设计应用
摘要：我国电力行业发展至今已经取得了非常不错的成就，其成果得到了世界
领域的高度认可。
随着我国经济迅猛的发展，我国人民、社会、国家对电力的需
求大大增长。
不断提高的电力要求为电力企业增加了非常繁重的工作压力。
变电
站作为电力企业配电、送电及控制的重点，是维持电力系统正常运作的重要环节，是加强电力建设的基本，并且能够将高压与低压的转换无缝衔接。
关键词：输变电工程设计现状；三维数字化设计；应用
引言
电力行业的快速发展推动我国整体经济建设的发展速度和发展走向，自改革
开放深入实施后，我国逐渐进入互联网＋时代。
在此新的发展形势下，我国各行
业均通过创新实现全面性发展。
就现阶段输变电工程的发展现状而言，为了能够
提升输变电的应用水平，逐渐将三维数字化设计技术应用到输变电工程中。
三维
数字化设计技术的应用，在一定程度上提高了输变电的智能化和集成性，使输变
电信息的快速传输更为便捷。
1当前我国输变电工程设计的现阶段状况
近10年时间，在国家电网有限公司的高度重视和统一部署下，变电站电气设计已由常规变电站设计成功转型为智能变电站设计，在技术、设备、设计等方面
有重大突破，起到里程碑的意义。
(智能变电站:是指采用先进、可靠、集成和环
保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具
备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变
电站。
目前的智能变电站是采用现代计算机技术与普通变电站设备的结合产物，
它覆盖了普通变电站的所有功能，计算机技术可以实现远程操控，数据传送，实
时的智能故障诊断，可以根据专用软件程序实现部分故障的诊断和自动故障处理)。
通用设计的采用，使变电站电气设计在技术方案上得到全国性的统一优化;当电网
发生故障时，通用设备的执行使电气设备互换更方便快捷，不存在同类设备因外
形尺寸、各接口不符而无法快速更换，有效地缩短了停电时间。
为继续深化基建
标准化建设，加快推进国家电网有限公司坚强智能化电网建设，进一步提高工程
建设效率和效益，总部成功修编及新增智能变电站通用设计方案几十个，后又相
继修编通用设备，供设计人员选用。
国家电网有限公司严格督查“两型一化三新"、“三通一标”、“四新”、“四统一”等技术要求的执行情况，使设备采购、土建施工、电气安装更加规范化。
国家电网有限公司推行全寿命周期最优设计，实现基本功
能和核心功能，在电气接线、总平面布置、设备选择、土建等各专业，剥离无用、冗余功能，有效控制工程造价水平。
严禁豪华装修，实现“综合建筑”向“工业设施”的转变，保证设计方案尽善尽美。
2数字化设计技术的概述
三维数字化设计技术，主要包括3个方面的内容，一是应用信息挖掘技术实
现多源地学信息的综合分析与融合，推进设计对于勘测信息整合利用；二是应用
三维技术构建更为精确的工程模型，推进三维设计应用；三是应用数字化技术辅
助设计信息的传递与重组，推进不同专业、不同系统之间设计信息的便捷传递。
总体来说，三维数字化设计技术是以三维技术为标志，数字化技术为纽带，将各
专业的设计信息融会贯通，全面提高工程设计的质量与效率的新一代设计技术。
实现设计的集成化、智能化、可视化、网络化、并行化，这也正是三维设计的发
展方向。
3输变电采纳三维设计的价值
微机软件可辨析二维工程，这是常用方式。
然而最近几年，城市化日渐拓展
了覆盖的总面积，进程也正在加快。
城区缺失了可调配的土地资源，变电站趋向
于半地下或者地下的构建。
线路通道紧张，这就增添了更精细的初期设计需要。
从实效角度看，相比于旧式设计，三维设计可传递的根本宗旨将更为精准。
多样
专业应能密切协同，杜绝了遗漏及偏差。
三维技术还可实时予以优化方案，精准
解析了全面状态下的现存工程。
采纳了数据库，从根本上提升了数字化，互通信
息拥有了顺畅的路径。
4三维数字化设计技术在输变电工程中的应用探讨
三维数字化设计技术在输变电中，具有较为普遍的应用。
为了进一步明确三
维数字化设计技术的应用情况，对其在输变电工程中的应用过程加以深入分析。
在输变电工程信息录入方面。
输变电工程在施工中，在水文、环境和地质等诸多
因素的影响下，信息录入存在相应的难度。
而从实际的输变电工程来说，通过对
现场输变电工程地质信多元化相关信息的挖掘，实现对信息的数字化处理。
从而
为输变电线路工程选择相对科学与合理的线路，对拆迁赔偿费用加以精化，最终
可以为提升输变电的建设水平，奠定坚实的基础。
在输变电施工流程方面。
与线
路工程相比，输变电工程在施工中有更多的专业交叉，尤其在施工中对于线路的
平面布局和建筑物布局等，在单向的空间内专业交叉项目较多。
在输变电工程信
息传递方面[4]。
图形信息与数据信息，是输变电工程三维数字化设计技术的重点
内容，在数字设计工作中具有密切的关系，可以为三维技术的应用提供科学有力
的依据。
因此，将三维数字化设计技术应用于输变电工程中，应加强对三维数字
化设计过程的了解，明确其在应用中应注意的问题。
5输变电工程三维数字化设计研究成果及应用
三维数字化设计是基于工程信息、地理信息数据，通过三维建模技术、数字
化协同设计技术的集成应用，完成输变电工程的三维可视化设计和信息一体化。
以工程数据为核心，互联网+思想为指导，综合运用大、云、物、移等新一代信
息化技术，打通规划设计、评审、采购、施工、监理、运维、运营各环节信息化
系统，构成贯穿电网全生命周期管理的数字化解决方案，全面提升电网建设、运
维管理水平和经济效益，为数字化电网发展探索创新之路。
目前，国内的输变电
工程数字化设计技术正处于发展的关键阶段，相关企业正在积极探索数字化设计
技术、数字化成果移交和应用技术。
国家电网有限公司对三维设计提出的指导原
则是“科研支撑、标准先行、试点建设、加快推进”。
现在正在开展三维模型标准化、三维设计取费标准、三维设计成果的评审技术及工程数据应用关键技术等6
项专题研究，以系统支撑三维设计和工程数据中心建设工作。
已完成覆盖交互格式、软件功能、设计范围、内容深度、成果移交等方面的8项标准制定，将引领、规范三维设计技术要求，指导试点工程建设。
国家电网有限公司正在开展新疆博
州等5项220kV~750kV变电站工程、苏通GIL综合管廊等3项特高压交流工程、
张北可再生能源柔性直流电网工程的三维设计试点，计划到2020年底前，所有
新建、改建、扩建35kV及以上输变电工程具备数字移交条件，总体上实现三维
设计、三维评审、三维移交。
结语
电力的技术发展离不开电力市场的推动力，电能成为人们日常生活与工作当
中不可缺少的一部分。
随着我国电力行业的不断发展，电力设计当中一些问题也
逐渐的显现出来。
结合本文所阐述的内容，变电站设计的稳定性、安全性、合理性、经济性及实用性是事关变电站建设质量的重要因素。
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