发电机碳刷电流偏差大、 磨损快原因分析及对策(正式版)
探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理
探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理【摘要】汽轮发电机是一种常见的发电设备，而其中碳刷电流偏差大是影响发电效率和设备寿命的重要问题。
本文将从碳刷电流偏差的原因、处理方法、实际应用案例、技术改进建议和条件限制与挑战等方面展开探讨。
通过对各方面因素的分析，可以为解决碳刷电流偏差问题提供参考和指导。
在将进行总结、展望和建议。
通过对汽轮发电机碳刷电流偏差大问题的深入研究和探讨，有望提高发电效率，延长设备寿命，提升设备稳定性，为相关行业提供有益借鉴和参考。
【关键词】汽轮发电机、碳刷、电流偏差、原因分析、处理方法、实际应用案例、技术改进建议、条件限制、挑战、总结、展望、建议。
1. 引言1.1 背景介绍汽轮发电机是一种利用热能转换为机械能再转换为电能的装置，其具有高效、大功率、稳定性好的特点，被广泛应用于发电领域。
而碳刷则是汽轮发电机的重要部件，其作用是通过与旋转的集电环摩擦产生电流，从而供给发电机系统运行所需的电力。
在汽轮发电机运行过程中，碳刷电流偏差问题经常会出现，即不同碳刷的电流大小存在一定的差异。
这种偏差会导致碳刷磨损不均匀、机械振动增大、发电机效率降低等问题，影响发电机的正常运行。
对碳刷电流偏差进行深入分析并探讨处理方法具有重要意义。
通过对碳刷电流偏差的原因进行分析，可以帮助发电厂及时发现问题，并采取有效的措施加以解决，保证发电机的正常运行。
研究汽轮发电机碳刷电流偏差也有助于提高电力系统的可靠性和稳定性，提升能源利用效率，进一步推动清洁能源发展。
1.2 研究意义汽轮发电机碳刷电流偏差大是一种常见的故障现象，如果不及时处理会对发电机的正常运行造成影响，甚至会导致设备损坏。
对于探究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因及处理具有重要的研究意义。
深入研究汽轮发电机碳刷电流偏差大的原因可以帮助我们更好地了解发电机运行过程中的电气特性，为提高发电机的运行效率和稳定性提供理论基础。
通过对碳刷电流偏差大的原因进行分析，可以及时发现发电机存在的问题并采取有效的措施进行处理，从而减少故障发生的可能性，保障发电机的安全稳定运行。
水轮发电机碳刷及滑环磨损分析与处理
水轮发电机碳刷及滑环磨损分析与处理水轮发电机是利用水流的动能来驱动发电机转子旋转，从而产生电能。
在水轮发电机中，碳刷和滑环是重要的电气接触件，它们起到了导电和传输电能的作用。
然而，长期运行后，碳刷和滑环都会出现磨损现象，影响水轮发电机的性能和寿命。
本文将对碳刷和滑环的磨损进行分析，并提供处理建议。
碳刷是水轮发电机中常用的电刷，主要用于实现发电机转子与定子之间的电接触。
碳刷磨损主要有以下几个原因：1.碳刷质量：低质量的碳刷容易出现磨损现象。
因此，在选择和购买碳刷时，应选择质量可靠的产品，注意厂商的信誉和证书。
2.使用环境：水轮发电机通常在恶劣的环境下工作，如高温、高湿、腐蚀性气体等。
这些环境都会加速碳刷的磨损。
因此，应注意加强对发电机周围环境的保护和维护。
3.碳刷与滑环的接触方式：不正确或不平衡的碳刷和滑环接触方式会导致部分碳刷表面磨损，进而影响滑环的导电能力。
因此，在装配和维护过程中，应确保碳刷和滑环之间的接触良好，并注意定时更换磨损严重的碳刷。
针对碳刷磨损，以下是一些建议的处理方法：1.更换磨损严重的碳刷：当发现碳刷磨损严重时，应立即更换新的碳刷。
同时，要保持碳刷的两端保持一定的余量，以便进行后续的修整和调整。
2.碳刷的修整：当碳刷磨损轻微时，可以采用修整的方法。
修整主要是通过研磨碳刷表面来去除磨损层，使碳刷恢复平整并保持接触良好，从而达到减小接触阻抗的目的。
滑环是水轮发电机中的旋转部件，主要用于传输电能。
滑环磨损主要有以下几个原因：1.环境因素：水轮发电机在工作过程中，会受到大量的水流冲击和浸泡，长时间的高温和湿度会导致滑环的材质疲劳和氧化，从而导致磨损。
2.使用频率：如果水轮发电机的使用频率较高，会导致滑环磨损更加明显。
因此，在大量使用滑环的场合，应定期检查和更换磨损严重的滑环。
3.使用方式：滑环的磨损也与使用方式有关。
如果在使用过程中，滑环存在颤动或异响等异常现象，都会导致滑环表面磨损加剧。
汽轮发电机碳刷及滑环磨损的解决方法范文
汽轮发电机碳刷及滑环磨损的解决方法范文汽轮发电机碳刷及滑环磨损是汽轮发电机运行过程中常见的问题，对汽轮发电机的正常运行起着关键作用。
汽轮发电机碳刷和滑环的磨损会导致电流不稳定、发电效率下降、甚至无法正常发电。
因此，及时发现和解决碳刷和滑环的磨损问题对汽轮发电机的正常运行至关重要。
本文将重点介绍汽轮发电机中碳刷和滑环磨损的原因与解决方法。
一、碳刷磨损的原因及解决方法1. 原因：碳刷是汽轮发电机中的关键部件之一，起到导电、导热、润滑和保护滑环的作用。
碳刷磨损的主要原因有：（1）机械磨损：机械磨损是碳刷磨损的主要原因之一。
在汽轮发电机运行过程中，由于电流的通过，碳刷与滑环之间会产生一定的机械摩擦，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
（2）电火花磨损：在汽轮发电机运行过程中，碳刷与滑环之间会产生电火花，这些电火花会引起碳刷的燃烧和磨损。
（3）杂质颗粒磨损：汽轮发电机运行过程中，空气中的杂质和灰尘会进入到碳刷与滑环之间，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
2. 解决方法：根据汽轮发电机的运行情况和使用寿命，制定合理的更换计划，及时更换磨损的碳刷，确保汽轮发电机的正常运行。
（2）清洁保养：定期清洁碳刷和滑环，去除碳刷和滑环上的杂质和灰尘，保持其表面的光滑和干净，减少碳刷的磨损。
（3）适当润滑：在汽轮发电机运行过程中，适当给碳刷和滑环涂抹润滑油，减少碳刷与滑环之间的摩擦，延长碳刷的使用寿命。
二、滑环磨损的原因及解决方法1. 原因：滑环是汽轮发电机中的另一个重要部件，主要起到导电和传递电能的作用。
滑环磨损的主要原因有：（1）电火花磨损：在汽轮发电机运行过程中，滑环与碳刷之间会产生电火花，这些电火花会引起滑环的燃烧和磨损。
（2）机械磨损：滑环在汽轮发电机运行过程中会受到机械力的作用，长时间的机械力会导致滑环的磨损。
（3）杂质颗粒磨损：汽轮发电机运行过程中，空气中的杂质和灰尘会进入到滑环与碳刷之间，长时间的摩擦会导致滑环磨损。
2. 解决方法：根据汽轮发电机的运行情况和使用寿命，制定合理的更换计划，及时更换磨损的滑环，确保汽轮发电机的正常运行。
发电机碳刷烧毁的原因和对策-文库
发电机励磁碳刷烧毁的原因和对策摘要：本文简述了XX热电厂#11机汇流环正极碳刷、刷握烧损的过程。
并分析其原因，制定了相关对策。
关键词：碳刷汇流环烧毁原因对策2005年3月29日，XX热电厂#11发电机汇流环正极碳刷、刷握烧毁，转子一、二点接地保护动作，#11发电机跳闸。
1.励磁碳刷事故经过XX热电厂#11机组自投产以来，一直正常运行，未发生过环火情况，只有个别碳刷有过很小的冒火、跳动现象。
2005年3月29日1：50(调度记录时间)，#11发电机有功96 MW、无功28 Mvar，#11机励磁回路两点接地保护动作，#11机跳闸。
检查发现#11机正极刷架20个碳刷烧损、刷握烧伤，其余10个刷握有过热现象，造成发电机励磁回路一点、两点接地故障。
2.原因分析2.1碳刷质量不良且载流量较俄罗斯原配碳刷小。
在换下的碳刷中发现有许多是崩角的。
崩角的原因可能是碳刷跳动太大或材质不良。
原俄罗斯配备的碳刷载流量为12~15（A/cm2），现配备的上海摩根NC634型碳刷载流量为 6.4~10（A/cm2）。
2.2弹簧压力不够或压力不均匀。
非恒压弹簧受热后弹簧的弹性变差，同型号的两个弹簧的压力可能不一样，以致造成碳刷实际接触面积减少。
从换下的弹簧的检查中发现，部分弹簧有过热痕迹，而不同的弹簧压力不一样，从而造成不同碳刷分担电流不一样。
另在实测时发现，更换弹簧前某碳刷电流小于10 A，更换弹簧后，该碳刷分担电流可达50 A。
2.3刷握调整不当，碳刷位置不能对准滑环圆周的法线方向。
经目测，发现部分刷握距离滑环的高度不一，有些不能平行于滑环圆周的法线方向。
2.4发电机滑环偏心，引起碳刷跳动。
2.5维护不到位，造成碳刷磨损严重或卡涩。
只是加强了测温工作，并未测量电流，同时忽视了碳刷的清扫工作。
2.6近期由于负荷大，无功负荷较大，随着机组运行时间增长，碳刷接触电阻逐渐增大，碳刷发热，并加速磨损，个别碳刷及刷辫发热使其导电能力下降，发热导致弹簧压力减小，更加恶化导电性能，形成恶性循环，致使#11机励磁回路正极碳刷刷辫过热变质，熔化断裂。
直流电动机碳刷磨损原因
直流电动机碳刷磨损原因
直流电动机的碳刷磨损主要有以下几个原因：
1. 电刷材料的磨损：碳刷是由石墨石和其他添加剂制成的材料，长时间的摩擦和磨损会导致碳刷材料的磨损。
磨损后的碳刷电阻增加，导致电机效率降低。
2. 碳刷接触面不均匀：由于电流流过碳刷的接触面，接触面不均匀会导致碳刷磨损不均，一部分碳刷磨损较快，而另一部分的磨损较慢，导致不平衡。
3. 碳刷与电机转子的摩擦：碳刷与电机转子摩擦时会产生热量，长时间的摩擦会导致碳刷磨损。
4. 碳刷的老化：碳刷随着使用时间的增加，会逐渐老化，导致其性能下降，易于磨损。
5. 环境因素的影响：例如灰尘、湿气、化学物质的存在都会加速碳刷的磨损。
综上所述，直流电动机碳刷的磨损是由材料磨损、接触面不均匀、摩擦、老化和环境因素等多种因素共同作用的结果。
为了延长碳刷的使用寿命，需要定期检查和更换磨损严重的碳刷。
电动机碳刷磨损和温度高的原因及措施
机后就自动开启电动机加热器，加热器的功率 很 小 ， 电 流 1A 左 右 ， 即 使 长 时 间 的 开 启 也 不 会 对大功率的电动机产生任何影响。（ 7 ）电动 机冷却风道的清理。由于部分电动机没有做专 用的防雨棚，雨季来临时，经常会有雨水飘进 滑环室和风机内部。现场为了防雨，在电动机 后做了较小的防雨棚，但这样就影响了冷却风 机的空气循环，不利于散热。必须给冷却风机 更大的吸收空气空间，不仅要制作大的防雨 棚，也要定期对滑环室、冷却风道的灰尘进行 清理，使电动机有良好的冷却效果。 （ 8 ）定期观察碳刷磨损情况。连续运行一个 月 磨 损 不 应 超 过 1.5mm ， 如 果 消 耗 过 快 就 得 寻 找 原因，在每次清理过滤器海绵碳粉的时候也得 注意，如果过滤器海绵上面的碳粉太多，说明 这段时间内碳刷磨损较快，须密切观察碳刷温 度情况和电动机负载电流情况。 （ 9 ）滑环的清理和保养。滑环的滑动表面应 该保持平滑和洁净，停机检修时可以慢慢转动 电动机转子，用细砂纸均匀打磨滑环。碳刷的
20 × 20
磨损会产生碳尘，并很容易在绝缘体的表面形 成导电桥。滑环之间可能会出现放电，并有可 能出现闪弧，从而引起设备停机。滑环的接触 表面和碳刷会形成棕纹或外皮，棕纹可被视为 一种正常的有色表面，无须清除。如果设备要 停较长的时间，则应该将电刷抬起。长时间未 使用的滑环表面可能会失去光泽或被灰尘覆盖 等，需要清洁。 （ 10 ） 在 车 间 值 班 室 建 立 电 动 机 档 案 ， 记 录 滑 环碳粉清理时间，更换碳刷时间，便于分析运 行情况。 4 结束语 总之，对于碳刷的维护，不仅要多观察、勤清 理、规范和完善运行维护管理工作、及时发现 问题，采取有效的措施，避免同样的问题再次 发生；也要多分析、多总结，找出碳刷问题的 原因，从根本上解决问题。通过一系列的处理 措施后，两年来该电动机的运行情况明显改 善，满足了产量增加的运行要求。
小型发电机励磁碳刷磨损过快问题解析
小型发电机励磁碳刷磨损过快问题解析摘要：核电厂内的控制棒驱动机构电源系统RAM采用有刷励磁系统，并采用两台发电机并联冗余运行方式，由于发电机励磁结构的特殊性，需定期更换磨损较短的励磁碳刷。
按技术要求，励磁碳刷应能满足4000h的磨损时间，但根据运行数据观察，碳刷在夏季时，经常出现磨损1个月就达到更换标准的情况。
针对励磁碳刷磨损过快的现象，本文将通过分析发电机励磁系统碳刷的工作原理以及影响因素，给出相应的处理措施，以减轻历次碳刷的磨损情况。
关键词：电源；冗余；碳刷；磨损1 引言控制棒驱动机构电源系统（RAM）发电机采用有刷励磁方式，根据相关文件要求，励磁碳刷磨损至17mm，将对碳刷进行更换，且碳刷应能满足4000h运行需求，但每2-3个月需对励磁碳刷极性进行调换，因此根据现场实际运行情况，将碳刷长度报警值设定在20mm，每3个月进行一次碳刷极性调换，同时对励磁碳刷进行更换，但现场出现过励磁碳刷磨损1个月就达到报警极限的情况，导致机组频繁起停，使发电机组冗余性降低，增加跳堆风险。
本文将结合励磁碳刷磨损机理以及维护保养过程中的注意要素给出发电机碳刷磨损过快的原因分析以及处理措施。
2 RAM系统励磁介绍2.1 发电机励磁系统原理简述RAM励磁系统原理图，如下图1所示。
图1 RAM励磁系统一次简图发电机为凸极电机，三相输出，定子采用曲折双绕组接线方式；发电机绕组引出线首端经过三相变压器连接到发电机绕组引出线接线柱上（U1、V1、W1），同时发电机绕组引出线末端也经过此三相变压器连接到（U2、V2、W2），定子内部首端侧绕组并联于电抗器与三相变压器串联的绕组上，形成闭合回路作为相位补偿。
励磁调节器可实现电压快速、高精度调节。
励磁调节器通过采集发电机机端电压，与设定电压比较后，通过内部励磁卡件整流，输出直流电压，并通过发电机励磁端磁饱和线圈进行分流，实现磁饱和线圈励磁增减。
同时，三相变压器为外部整流组件提供输入电源，整流成直流后，通过励磁碳刷为发电机转子提供励磁电流，来调节转子磁场强弱，达到输出电压调节的目的。
发电机碳刷运行中烧毁原因分析及对策
发电机碳刷运行中烧毁原因分析及对策pengyi摘要碳刷是发电机中动静接触和交换能量的设备，碳刷运行的好坏，直接关系到发电机的运行安全，因此，碳刷的运行问题不容忽视。
关键词碳刷问题分析对策1 引言发电机碳刷运行中冒火花或温度升高是比较常见的故障，若不及时予以消除，将会加剧碳刷磨损和滑环损伤，对安全发电构成直接威胁，甚至会引起机组被迫停机，本文所述就是一起典型的碳刷运行中长期冒火花或温度升高未被发现，而导致大部分碳刷烧毁被迫紧急停机的事故。
通过认真分析事故的原因，制定出相应的对策，可有效防止类似故障的再次发生。
双河电站系九寨沟水电开发有限责任公司在白水江流域梯级开发的第二个电站，属一库七级中的第六级，始建于2005年12月，第一台机组于2009年6月26日正式并网发电，电站为压力隧洞引水式地面厂房，压力隧洞全长6279.88m，设计引用流量102 m3/s，总装机容量为3×27MW，励磁方式为静止晶闸管励磁，额定励磁电流725A，额定励磁电压140V，采用恒压弹簧，上、下滑环共有碳刷26个，励磁机罩四周采用栅格结构用于散热。
2 碳刷故障情况介绍2009年10月20日08：35，运行人员巡检发现2号机组＋X方向励磁机罩栅格内有火花，并伴有强烈焦臭味，汇报值长后随即在现地监控装置上将2号机组紧急停机，吊开机罩后发现2号机组下滑环共8个碳刷烧毁，部分刷握烧溶变形，刷辫轻轻一动就断裂了，有2个恒压弹簧掉入上导/推力轴承油盆盖上，滑环因形成环火，但时间不长，有轻微损伤，上滑环及碳刷基本完好。
随即对1F、3F机组停机检查发现3F上滑环－Y方向3个碳刷及刷握烧毁。
1号机组碳刷及滑环检查正常。
图片1：烧毁的碳刷3 故障处理做好2F、3F 机组的安全措施后，将2F机组上滑环与3F上滑环互换，并对3F滑环、刷握上的碳粉进行吹扫，回装后摇测转子绝缘500MΩ，15:40将3F机组并入系统。
2009年10月21日待碳刷备品到后将2F机组烧坏的碳刷和刷握全部更换，对2F机组滑环、碳刷等上的碳粉进行清扫，对下滑环回装后摇测转子绝缘500MΩ，09:39将2F机组并入系统。
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发电机碳刷电流偏差大、磨损快原因分析及
对策(正式版)
发电机碳刷电流偏差大、磨损快原因分析及对策(正式版)
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1 设备状况
神头第二发电厂2台500 MW发电机转子额定电
流3 566 A，空载电流1 080 A。
滑环制造直径500
mm，最小直径485 mm，每个环的碳刷数为36，碳刷
尺寸32 mm×32 mm×64 mm，原捷克机组随机所带的
碳刷型号F22、EN667，额定电流密度9.8 A/cm2(每
个碳刷额定电流107.52 A)，采用两排离心风机冷
却。
机组投产近10年，原捷克机组随机所带碳刷已
经用完，现用碳刷为中英合资上海摩根碳制品有限公
司产品，型号为NCC 634，线速度78.5 m/s，电流密
度6.3～10 A/cm2，摩擦系数0.25，体积密度1.28 g/cm3，碳刷压力范围0.21～0.42 kg/cm2，电压降大于2.5 V。
2 碳刷的异常运行状况
(1) 碳刷电流偏差大，尤其是负极并联运行碳刷电流偏差较大，小时几安培，大时会超过200 A。
(2) 碳刷磨损比较严重，从1999年度碳刷更换记录中统计，2号发电机运行5 386 h，使用周期大约2 160 h(3个月)。
正常情况下，碳刷磨损标准是小于2.5 mm/kh，而我厂磨损达14 mm/kh，大约是标准的5.5～5.6倍。
(3) 刷辫长期过热变色，尤其是刷体与刷辫的连接铆钉在运行中全部变色。
(4) 发电机10瓦处油雾等有害气体，造成刷架内积粉尘较多。
(5) 刷握与刷架呈封闭型面接触，运行中无法彻底清理粉尘。
3 碳刷电流偏差大、磨损严重原因分析
3.1 碳刷方面
(1) 硬度：上海摩根合资产品与机组原碳刷相比硬度大，机械磨损严重。
(2) 碳刷本身电阻：由于不同批次的碳刷混用，其电阻系数不一样，运行中造成碳刷温升相差大，导致并联碳刷的电流分配不均匀，不仅个别电流超标，而且磨损增大。
(3) 刷体与刷辫的接触电阻大(连接铆钉、刷辫变色)造成碳刷温度高。
3.2 刷握方面
订做的一批刷握结构与原配相比不规格，碳刷在刷握内不能活动自如：由于运行中的碳刷并非36块
长短完全一致，故弹簧压力也各不一样，而且压力大小没有工具测量，只能靠手感，很难保证弹簧压力的标准；再者由于碳刷过热会造成弹簧退火，使压力减小，造成部分碳刷电流减小。
3.3 滑环方面
(1) 由于滑环在碳刷着火事故中曾进行过切削和打磨，与原设计直径500 mm相比小了许多，而整个刷架没有做相应改造，不利于有效接触。
(2) 滑环的极性不能及时调整，对滑环磨损也很严重。
3.4 刷架方面
从部分碳刷与滑环接触面可以看出，碳刷中心线并非完全垂直于滑环圆周切面，有一定的倾斜角度。
倾斜势必造成碳刷的接触不良、弹簧压力不一致，刷握与滑环表面距离不一致，碳刷有效接触面有差别：
刷架周边有毛刺不光滑，易挂碳粉和粉尘，这都会造成碳刷电流偏差增大。
3.5 外界环境方面滑环和碳刷装置靠近发电机10瓦，存在油雾，影响碳刷和滑环的使用寿命。
周围空气湿度影响滑环碳素薄膜的形成，从而影响碳刷的导电性能。
3.6 其它方面
滑环及碳刷的冷却风道不通畅，吹吸碳粉的功能不强，使得滑环冷却云线沟内有积碳粉现象。
当现场环境温度升高时，由于冷却效果差，滑环与碳刷之间磨擦温度升高，部分碳刷表面有烧灼现象，导电能力下降，引起电流偏差。
4 整治与效果
(1) 在机组中、小修时，对刷架进行了精密的安装，使每个刷握安装孔与滑环切面垂直，保持滑环轴线与刷架的轴线同心。
在机组每次停运的时候，按照
规定及时联系检修调换滑环极性，有效地控制了滑环的异常磨损。
(2) 要求生产厂家对原来碳刷的刷体与刷辫连接方式进行改造，将原来的刷体与刷辫表面压制连接改为刷辫嵌入刷体接触，大大降低了刷体与刷辫的接触电阻，从而降低了碳刷的连接铆钉和刷辫温度，由原来的近80℃降低到现在的65℃左右。
(3) 加强运行维护，特别是更换新刷块和日常清扫刷握时，定量调节刷握弹簧压力为一定值，虽然刷体长短不一，并联运行的碳刷压力却保持一致，使碳刷的磨损有所降低，使用周期由原来的平均3 个多月延长到目前的近6个月(参见表1)。
(4) 更换碳刷时，尽量使更换产品与运行碳刷保持生产批次相同，尤其是在滑环的同一极上。
保证每块碳刷的电阻系数相同，使碳刷的电流分配均匀，
碳刷电流保持在75～125 A的允许运行范围内，电流超标的现象基本上得到了控制。
(5) 对更换的碳刷进行打磨，使刷体与滑环的接触面积在85%以上，排除了过去新更换时打磨不充分，导致刷体与滑环接触面积小的弊端。
(6) 利用机组停运的机会，及时清理滑环和刷架上的粉尘，及时疏通刷架风道，以保证碳刷及滑环的冷却。
(7) 利用大、小修机会彻底整治了发电机10瓦漏油现象，使碳刷装置附近的油雾有了明显的减少。
5 建议
通过对影响碳刷正常运行的有关因素进行科学的整治后，运行效果比以前有了较大的改善：大幅度地减少了碳刷的消耗数量(比原来降低22%)，节约了维
护费用；碳刷电流偏差下降幅度明显，确保了机组在大负荷、高气温的环境下长周期可靠运行。
此外，虽然目前中英合资上海摩根碳制品有限公司生产的型号为NCC 634的碳刷已经接近设备的要求，但是性能指标并不能完全符合，在参考成本及排除进口的前提下，建议进一步研究国内更适合500 MW捷制发电机的碳刷，以及实现周围空气湿度、清洁度的在线监测，以保证机组的安全、经济运行。
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