第16286章
低壓主動式電力濾波器
1.
1.1
1.2
1.3 通則 本章概要 本章係規範低壓主動式電力濾波器及其附屬配件之設計、製造、供應、安裝及檢驗等相關規定。 工作範圍 相關章節 1.2.1 包括19吋機櫃箱體、模組濾波器、保護設備及其相關之控制裝置與配線。
1.3.1 第01330章--資料送審
1.3.2 第01450章--品質管理
1.3.3 第16010章--基本電機規則
1.3.4 第16061章--接地
1.3.5 第16120章--電線及電纜
1.3.6 第16291章--儀表、電驛及控制
1.3.7 第16401章--低壓配電盤
1.3.8 第16411章--無熔線斷路器
1.4 相關準則
(1) CNS 679 600V聚氯乙烯絕緣電線
(2) CNS 1179 低壓電容器
(3) CNS 3738 低壓電容器檢驗法
(4) CNS 6070 電機器具用聚氯乙烯絕緣電線
(5) CNS 13542 低電壓金屬閉鎖型配電箱
(6) CNS 13543 低電壓金屬閉鎖型配電箱檢驗法
(7) CNS 14165 電器外殼保護分類等級(IP碼)
(8) CNS 14816-2 低電壓開關裝置及控制裝置-第2部：斷路器
1.4.2 美國電機製造業協會（NEMA ）
(1) NEMA 250-2003 箱體類型的定義及有關的一般資訊（Enclosures For Electrical Equipment）
1.4.3 國際電工委員會(IEC)
(1) IEC-61000-3.4低壓電力供給系統設備，額定電流大於16A ，諧波放射限制(Limitation Of Emission Of Harmonic Currents In Low-Voltage Power Supply Systems For Equipment With Rated Current Greater
Than 16 A）
1.4.4 美國電機電子工程師協會(IEEE)
(1) IEEE-519 諧波管制標準（Recommended Practices And Requirements For Harmonic Control In Electrical Power Systems）
1.4.5 經濟部頒布之「屋內線路裝置規則」
1.5 資料送審
1.5.1 資料送審應依據第01330章「資料送審」及本章之規定辦理。
1.5.2 品質管理計畫書應依據第01450章「品質管理」之規定辦理。
1.5.3 施工計畫
(1) 工作時程進度須配合整體施工計畫安排進場時程、檢驗測試等。
1.5.4 施工製造圖
(1) 系統架構圖：標示設備的尺度與組件，顯示特製的結構固定與支持裝置、配件及連結之詳圖。
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-1/5 101/01/13 1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(2) 工作相關各項設備之接線圖、安裝圖、平面佈置圖、管線配置圖、等。
(3) 材料單：依據系統架構圖所列各項設備組件。
(4) 除契約另有規定外，承包商須配合施工計畫書內之工作時程進度，於簽約後日，提送施工製造圖送工程司審
查，經核可後據以施工]。
1.5.5 廠商資料
(1) 器材型錄、器材規格技術文件。
(2) 器材型錄、器材規格技術文件與規範各相關規格對照表，並於器材型錄上標示出與相對應之規範規格位置。
(3) 須列出1年份操作維護所需之備品表，表中須列出品名、零件編號、單價及數量。
1.6
1.7 品質保證 運送、儲存及處理
器材、產地、[組件編號及型式]。
1.7.2 承包商須將器材儲存於清潔、乾燥及安全之室內場所。
1.8 保固
1.8.1 承包商對本工程所用器材、設備之功能，除另有規定者，應自正式驗收合格日起保固，保固期依契約規定。
1.8.2 承包商應於工程驗收合格日後一週內出具保固保證書，由工程司核存；在保固期間，如因器材、設備或施工不良
而發生故障、漏電或損壞等情事，承包商應即免費修復或依規範所訂規格另行更換新品。
2.
2.1 產品 功能
(1) 主動式濾波器之補償行為，乃藉由偵測負載諧波的電流波形，再由主動式濾波器注入大小相等及方向相反之
諧波電流使之混合，則電源側所看到之電流波形已是被改善過後之正弦波形。
(2) 主動式濾波器透過IGBT 變流器模組，自電源端吸入電流存於儲能直流電容器組或自直流電容器端釋出至電
源側。此一電流波形即是針對負載側之失真電流加以補償且限制而得。
(3) 主動式濾波器的高頻PWM IGBT變流器及數位信號控制技術使其暫態反應快速，可以補償第2次至第51次
之電流諧波，且同一時間諧波補償選擇可多達12階。
(4) 主動式濾波器的高頻PWM IGBT變流器由三個IGBT 電橋組成，中性線連接不經IGBT 電橋開關，以利達到
中性線諧波補償電流最高為火線的3倍之要求，可適應電腦設備等單相整流載所需之諧波濾除特性，並降低損失，提高效率及可靠度。
(5) 主動式濾波器含有緩開控制線路。在啟動之初，此緩開裝置將控制其DC 電壓大約以10秒之速度緩慢增加，
以避免於啟動瞬間有過大的湧浪電流（Inrush Current），並限制該電流在額定值以內
(6) 當負載需求的補償電流大於主動式濾波器的補償能力時，主動式濾波器則以額定電流輸出，不發生超載損壞
故障。
(7) 基於某些條件的特殊需要，亦可將主動式濾波器設置降額定運轉，降額定比例則可在100%以下進行無段調
整設定。
(8) 功率因數補償可設定0.7~1.0落後或超前。
(9) 可設定種4自動補償模式：
● 全功率補償諧波主動式電力濾波器；
● 全功率補償虛功之主動式功因調整器；
● 餘容調節虛功之主動式電力濾波器（濾除諧波為優先，剩餘容量補償虛功）；
● 餘容濾除諧波之主動式功因調整器（補償虛功為優先，剩餘容量濾除諧波）。
(10) 可設定為定量型靜態虛功率產生器（Static Reactive Power Generator），運轉成落後或超前特性，如同靜態
式電感器或電容器。
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-2/5 101/01/13 1.6.1 須符合第01450章「品質管理」之相關規定。 1.7.1 交運之器材應有妥善之包裝，以免運送過程中造成損壞或變形，器材及包裝應有清楚之標示，以便辨識廠商名稱、
(11) 當配電系統中已設置其他被動式電力濾波器（Passive Power Filter）、進相功因調整器（Power Factor
Regulator ）或電容器來改善諧波或功因，主動式濾波器需要迴避補償某些特定階次的諧波，可以人為設定或由主動式濾波器自動偵測迴避。
(12) 當負載電流並非長期處於高諧波污染量的使用時，可依據實際需求設定主動式濾波器的自動開機和關機，來
達到進一步節能的目的。即主動式濾波器的自動開關時機是依據可程式設定的管制目標諧波電流量而來。
2.2 設計與製造
(1) 為考慮未來負載增設之諧波成長，本主動式濾波器可擴充為並聯複置式（Parallel Redundant）之功能，並
聯運轉最多達8套。
(2) 本系統採用功率模組化（Power Modularization）設計， 每套主動式濾波器最多可由4個功率模組組合而成，
可彈性調整運轉功率模組之數量，或進行抽換式之快速檢修。
(3) 本主動式濾波器與配電線路連接為並接式（Shunt Connection）設計，可獨立隔離檢修，不影響負載供電。
(4) 本主動式濾波器設計為改善低壓三相四線電力系統電力品質，為求使用彈性，可於面板調整運轉控制模組應
用於三相三線之電力系統。
(5) 全部的監視及控制功能皆裝設於主動式濾波器前面以方便觀察與操作。
2.2.2 規格
(1) 額定電壓：3P3W/3P4W 400V/+N +15~ -20%+ 地線。
(2) 額定頻率：60Hz 。
(3) 額定電流：詳圖面
(4) 連續過載能力：125%。
(5) 系統運轉損失:
(6) 開關頻率：20kHz 。
(7) 諧波改善率：90%以上。
(8) 延遲反應時間：>20ms。
(9) 噪音：65dB 含以下。
2.2.3 警報
(1) 具有人機介面顯示相關警報，方便維修人員判讀，可使設備能夠經常性運轉。
(2) 警報功能：過溫度、DC-LINK(電壓過高、過低) ，系統電壓過高、系統電壓過低、通訊故障、風扇故障告警
等。
(3) 須能記錄故障及事件300筆以上。
2.3 材料
本系統的全部零組件均安裝於之IP20安全鐵箱內，可安裝於落地式鐵箱內、19吋標準機櫃（19-inch rack）內，或者獨立壁掛安裝（Wall-mounted installation），並且易於安裝運送和維護。
2.3.2 保護開關
(1) 主動式濾波器應依所要濾除之諧波電流容量加裝主迴路過電流保護開關，以保護主動式濾波器，其短路故障
啟斷容量不得小於設計圖說所示上游匯流排之短路啟斷容量值。
(2) 控制及功率模組採HRC FUSE(快速遮斷熔絲) 保護，其短路啟斷容量應大於50KA 以上。
2.3.3 濾波器模組
本主動式濾波器系統包括下列組成部件（Sub-assembly ）：
● 緩起動電磁接觸器電路組（Soft start contactor）
● 漣波電流濾波器組（Ripple current filter）
● 高頻交流電感及電容濾波器組（High frequency choke and capacitor）
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-3/5 101/01/13 2.3.1 箱體 2.2.1 特性
● 高頻切換IGBT 變流器（High frequency IGBT converter）
● 儲能直流電容器組（Energy-stored DC capacitor bank）
● 嵌入式數位信號處理器控制模組（Embedded DSP controller）
● 微處理器顯示與操作面板（Micro-processor based operation panel）
2.3.4 配線
各項主設備間之連接（如電源側、IGBT 、電容器、電感器及保護開關等）應採用銅排(線) 連接。
2.4 工廠品質管理
2.4.1 工廠試驗及檢查含中間檢查，應符合工程司之要求。
2.4.2 設備製造完成出廠前應實施下列測試項目，並於交貨時提交測試報告：
(1) 目視檢查
A. 機械檢查。
B. 主電源迴路、IGBT 、電容器、電感器及保護開關連結確認。
C. 電纜檢查及比流器配接，確認接線安裝正確。
(2) 功能測試
A. 諧波及無效電力。
B. 諧波(不含無效電力) 。
(3) 週期測試。
(4) 測試後溫度檢查。
(5) 測試後整體外觀檢查。
2.5 備品
(1) 600V 低壓熔絲之每種電流量各1支。
3.
3.1 施工 安裝 2.5.1 除供應及安裝電氣系統所有設備及組件外，承包商須提供下列備品：
3.1.1 承包商應密切配合工程，依照工程進度安裝所需器材。
3.1.2 導線兩端需標識導線編號，編號內容方式需提交審查核可，並於施工製造圖清楚註明，以供系統測試查線使用。
3.1.3 任何導線不可於配線中途連接接續。
3.1.4 接地導線應使用綠色PVC 線，線徑尺度與配線連接方式，需依照經濟部頒布之「屋內線路裝置規則」規定辦理。
3.2 竣工
(1) 器材操作維護手冊。
(2) 器材規格技術文件。
(3) 工作相關之竣工圖，如接線圖、安裝圖、平面佈置圖及管線配置圖等。
(4) 提送訓練計畫書，計畫書內容應包括訓練課程、訓練時間、訓練地點及負責訓練人員等，送工程司認可後實
施。
3.3 檢驗
3.3.1 依承包商所提之現場檢驗計畫，經工程司核定後據以實施，檢驗結果需符合本章規範之要求。
3.3.2 設備安裝、檢查後，所施行現場試驗，應證明該設備及組件之功能符合要求，試驗結果如發現缺陷、或不合於本
規範或設計圖說所示之處，承包商遵照相關規定，立即改善，不得異議。
3.4
4.
4.1 訓練 計量與計價 計量
16282-4/5 101/01/13 3.4.1 承包商於本工程竣工檢驗完畢後，經洽工程司決定適當時間，依照所提送並經核准之訓練計畫書實施訓練。 3.2.1 承包商須於驗收前依工程司之指示提供文件，如下述︰ 16286-低壓主動式電力濾波器
4.1.1 依契約有關項目以契約數量計量，備品數量予以計量。
4.2 計價
4.2.1 依契約有關項目以契約數量計價，備品數量予以計價。
4.2.2 單價已包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸、測試及其他為完成本工作所需之費用在內。
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-5/5 101/01/13
第16286章
低壓主動式電力濾波器
1.
1.1
1.2
1.3 通則 本章概要 本章係規範低壓主動式電力濾波器及其附屬配件之設計、製造、供應、安裝及檢驗等相關規定。 工作範圍 相關章節 1.2.1 包括19吋機櫃箱體、模組濾波器、保護設備及其相關之控制裝置與配線。
1.3.1 第01330章--資料送審
1.3.2 第01450章--品質管理
1.3.3 第16010章--基本電機規則
1.3.4 第16061章--接地
1.3.5 第16120章--電線及電纜
1.3.6 第16291章--儀表、電驛及控制
1.3.7 第16401章--低壓配電盤
1.3.8 第16411章--無熔線斷路器
1.4 相關準則
(1) CNS 679 600V聚氯乙烯絕緣電線
(2) CNS 1179 低壓電容器
(3) CNS 3738 低壓電容器檢驗法
(4) CNS 6070 電機器具用聚氯乙烯絕緣電線
(5) CNS 13542 低電壓金屬閉鎖型配電箱
(6) CNS 13543 低電壓金屬閉鎖型配電箱檢驗法
(7) CNS 14165 電器外殼保護分類等級(IP碼)
(8) CNS 14816-2 低電壓開關裝置及控制裝置-第2部：斷路器
1.4.2 美國電機製造業協會（NEMA ）
(1) NEMA 250-2003 箱體類型的定義及有關的一般資訊（Enclosures For Electrical Equipment）
1.4.3 國際電工委員會(IEC)
(1) IEC-61000-3.4低壓電力供給系統設備，額定電流大於16A ，諧波放射限制(Limitation Of Emission Of Harmonic Currents In Low-Voltage Power Supply Systems For Equipment With Rated Current Greater
Than 16 A）
1.4.4 美國電機電子工程師協會(IEEE)
(1) IEEE-519 諧波管制標準（Recommended Practices And Requirements For Harmonic Control In Electrical Power Systems）
1.4.5 經濟部頒布之「屋內線路裝置規則」
1.5 資料送審
1.5.1 資料送審應依據第01330章「資料送審」及本章之規定辦理。
1.5.2 品質管理計畫書應依據第01450章「品質管理」之規定辦理。
1.5.3 施工計畫
(1) 工作時程進度須配合整體施工計畫安排進場時程、檢驗測試等。
1.5.4 施工製造圖
(1) 系統架構圖：標示設備的尺度與組件，顯示特製的結構固定與支持裝置、配件及連結之詳圖。
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-1/5 101/01/13 1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(2) 工作相關各項設備之接線圖、安裝圖、平面佈置圖、管線配置圖、等。
(3) 材料單：依據系統架構圖所列各項設備組件。
(4) 除契約另有規定外，承包商須配合施工計畫書內之工作時程進度，於簽約後日，提送施工製造圖送工程司審
查，經核可後據以施工]。
1.5.5 廠商資料
(1) 器材型錄、器材規格技術文件。
(2) 器材型錄、器材規格技術文件與規範各相關規格對照表，並於器材型錄上標示出與相對應之規範規格位置。
(3) 須列出1年份操作維護所需之備品表，表中須列出品名、零件編號、單價及數量。
1.6
1.7 品質保證 運送、儲存及處理
器材、產地、[組件編號及型式]。
1.7.2 承包商須將器材儲存於清潔、乾燥及安全之室內場所。
1.8 保固
1.8.1 承包商對本工程所用器材、設備之功能，除另有規定者，應自正式驗收合格日起保固，保固期依契約規定。
1.8.2 承包商應於工程驗收合格日後一週內出具保固保證書，由工程司核存；在保固期間，如因器材、設備或施工不良
而發生故障、漏電或損壞等情事，承包商應即免費修復或依規範所訂規格另行更換新品。
2.
2.1 產品 功能
(1) 主動式濾波器之補償行為，乃藉由偵測負載諧波的電流波形，再由主動式濾波器注入大小相等及方向相反之
諧波電流使之混合，則電源側所看到之電流波形已是被改善過後之正弦波形。
(2) 主動式濾波器透過IGBT 變流器模組，自電源端吸入電流存於儲能直流電容器組或自直流電容器端釋出至電
源側。此一電流波形即是針對負載側之失真電流加以補償且限制而得。
(3) 主動式濾波器的高頻PWM IGBT變流器及數位信號控制技術使其暫態反應快速，可以補償第2次至第51次
之電流諧波，且同一時間諧波補償選擇可多達12階。
(4) 主動式濾波器的高頻PWM IGBT變流器由三個IGBT 電橋組成，中性線連接不經IGBT 電橋開關，以利達到
中性線諧波補償電流最高為火線的3倍之要求，可適應電腦設備等單相整流載所需之諧波濾除特性，並降低損失，提高效率及可靠度。
(5) 主動式濾波器含有緩開控制線路。在啟動之初，此緩開裝置將控制其DC 電壓大約以10秒之速度緩慢增加，
以避免於啟動瞬間有過大的湧浪電流（Inrush Current），並限制該電流在額定值以內
(6) 當負載需求的補償電流大於主動式濾波器的補償能力時，主動式濾波器則以額定電流輸出，不發生超載損壞
故障。
(7) 基於某些條件的特殊需要，亦可將主動式濾波器設置降額定運轉，降額定比例則可在100%以下進行無段調
整設定。
(8) 功率因數補償可設定0.7~1.0落後或超前。
(9) 可設定種4自動補償模式：
● 全功率補償諧波主動式電力濾波器；
● 全功率補償虛功之主動式功因調整器；
● 餘容調節虛功之主動式電力濾波器（濾除諧波為優先，剩餘容量補償虛功）；
● 餘容濾除諧波之主動式功因調整器（補償虛功為優先，剩餘容量濾除諧波）。
(10) 可設定為定量型靜態虛功率產生器（Static Reactive Power Generator），運轉成落後或超前特性，如同靜態
式電感器或電容器。
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-2/5 101/01/13 1.6.1 須符合第01450章「品質管理」之相關規定。 1.7.1 交運之器材應有妥善之包裝，以免運送過程中造成損壞或變形，器材及包裝應有清楚之標示，以便辨識廠商名稱、
(11) 當配電系統中已設置其他被動式電力濾波器（Passive Power Filter）、進相功因調整器（Power Factor
Regulator ）或電容器來改善諧波或功因，主動式濾波器需要迴避補償某些特定階次的諧波，可以人為設定或由主動式濾波器自動偵測迴避。
(12) 當負載電流並非長期處於高諧波污染量的使用時，可依據實際需求設定主動式濾波器的自動開機和關機，來
達到進一步節能的目的。即主動式濾波器的自動開關時機是依據可程式設定的管制目標諧波電流量而來。
2.2 設計與製造
(1) 為考慮未來負載增設之諧波成長，本主動式濾波器可擴充為並聯複置式（Parallel Redundant）之功能，並
聯運轉最多達8套。
(2) 本系統採用功率模組化（Power Modularization）設計， 每套主動式濾波器最多可由4個功率模組組合而成，
可彈性調整運轉功率模組之數量，或進行抽換式之快速檢修。
(3) 本主動式濾波器與配電線路連接為並接式（Shunt Connection）設計，可獨立隔離檢修，不影響負載供電。
(4) 本主動式濾波器設計為改善低壓三相四線電力系統電力品質，為求使用彈性，可於面板調整運轉控制模組應
用於三相三線之電力系統。
(5) 全部的監視及控制功能皆裝設於主動式濾波器前面以方便觀察與操作。
2.2.2 規格
(1) 額定電壓：3P3W/3P4W 400V/+N +15~ -20%+ 地線。
(2) 額定頻率：60Hz 。
(3) 額定電流：詳圖面
(4) 連續過載能力：125%。
(5) 系統運轉損失:
(6) 開關頻率：20kHz 。
(7) 諧波改善率：90%以上。
(8) 延遲反應時間：>20ms。
(9) 噪音：65dB 含以下。
2.2.3 警報
(1) 具有人機介面顯示相關警報，方便維修人員判讀，可使設備能夠經常性運轉。
(2) 警報功能：過溫度、DC-LINK(電壓過高、過低) ，系統電壓過高、系統電壓過低、通訊故障、風扇故障告警
等。
(3) 須能記錄故障及事件300筆以上。
2.3 材料
本系統的全部零組件均安裝於之IP20安全鐵箱內，可安裝於落地式鐵箱內、19吋標準機櫃（19-inch rack）內，或者獨立壁掛安裝（Wall-mounted installation），並且易於安裝運送和維護。
2.3.2 保護開關
(1) 主動式濾波器應依所要濾除之諧波電流容量加裝主迴路過電流保護開關，以保護主動式濾波器，其短路故障
啟斷容量不得小於設計圖說所示上游匯流排之短路啟斷容量值。
(2) 控制及功率模組採HRC FUSE(快速遮斷熔絲) 保護，其短路啟斷容量應大於50KA 以上。
2.3.3 濾波器模組
本主動式濾波器系統包括下列組成部件（Sub-assembly ）：
● 緩起動電磁接觸器電路組（Soft start contactor）
● 漣波電流濾波器組（Ripple current filter）
● 高頻交流電感及電容濾波器組（High frequency choke and capacitor）
16286-低壓主動式電力濾波器 16282-3/5 101/01/13 2.3.1 箱體 2.2.1 特性
● 高頻切換IGBT 變流器（High frequency IGBT converter）
● 儲能直流電容器組（Energy-stored DC capacitor bank）
● 嵌入式數位信號處理器控制模組（Embedded DSP controller）
● 微處理器顯示與操作面板（Micro-processor based operation panel）
2.3.4 配線
各項主設備間之連接（如電源側、IGBT 、電容器、電感器及保護開關等）應採用銅排(線) 連接。
2.4 工廠品質管理
2.4.1 工廠試驗及檢查含中間檢查，應符合工程司之要求。
2.4.2 設備製造完成出廠前應實施下列測試項目，並於交貨時提交測試報告：
(1) 目視檢查
A. 機械檢查。
B. 主電源迴路、IGBT 、電容器、電感器及保護開關連結確認。
C. 電纜檢查及比流器配接，確認接線安裝正確。
(2) 功能測試
A. 諧波及無效電力。
B. 諧波(不含無效電力) 。
(3) 週期測試。
(4) 測試後溫度檢查。
(5) 測試後整體外觀檢查。
2.5 備品
(1) 600V 低壓熔絲之每種電流量各1支。
3.
3.1 施工 安裝 2.5.1 除供應及安裝電氣系統所有設備及組件外，承包商須提供下列備品：
3.1.1 承包商應密切配合工程，依照工程進度安裝所需器材。
3.1.2 導線兩端需標識導線編號，編號內容方式需提交審查核可，並於施工製造圖清楚註明，以供系統測試查線使用。
3.1.3 任何導線不可於配線中途連接接續。
3.1.4 接地導線應使用綠色PVC 線，線徑尺度與配線連接方式，需依照經濟部頒布之「屋內線路裝置規則」規定辦理。
3.2 竣工
(1) 器材操作維護手冊。
(2) 器材規格技術文件。
(3) 工作相關之竣工圖，如接線圖、安裝圖、平面佈置圖及管線配置圖等。
(4) 提送訓練計畫書，計畫書內容應包括訓練課程、訓練時間、訓練地點及負責訓練人員等，送工程司認可後實
施。
3.3 檢驗
3.3.1 依承包商所提之現場檢驗計畫，經工程司核定後據以實施，檢驗結果需符合本章規範之要求。
3.3.2 設備安裝、檢查後，所施行現場試驗，應證明該設備及組件之功能符合要求，試驗結果如發現缺陷、或不合於本
規範或設計圖說所示之處，承包商遵照相關規定，立即改善，不得異議。
3.4
4.
4.1 訓練 計量與計價 計量
16282-4/5 101/01/13 3.4.1 承包商於本工程竣工檢驗完畢後，經洽工程司決定適當時間，依照所提送並經核准之訓練計畫書實施訓練。 3.2.1 承包商須於驗收前依工程司之指示提供文件，如下述︰ 16286-低壓主動式電力濾波器
4.1.1 依契約有關項目以契約數量計量，備品數量予以計量。
4.2 計價
4.2.1 依契約有關項目以契約數量計價，備品數量予以計價。
4.2.2 單價已包括所需之一切人工、材料、機具、設備、動力、運輸、測試及其他為完成本工作所需之費用在內。
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