Isolationswächter - GMWISO 1.05 - gts generator. technik. systeme.
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
GTS GmbH & Co. KG, Ziegelfeldstraße 18, 73563 Mögglingen,<br />
Telefon: 07174/89800-0, Telefax: 07174/89800-25<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
Copyright<br />
Ohne ausdrückliche Genehmigung der Generator-Technik Schwäbisch Gmünd<br />
GmbH & Co. KG darf kein Teil dieser Betriebsanleitung vervielfältigt, veröffentlicht<br />
oder übertragen werden, gleichgültig auf welche Art und Weise und mit<br />
welchen Mitteln dies geschieht.<br />
© 2001 Generator-Technik Schwäbisch Gmünd GmbH & Co. KG. Alle Rechte vorbehalten.<br />
Allgemeiner Hinweis<br />
Technische Änderungen nach Drucklegung werden nicht berücksichtigt. Änderungen<br />
vorbehalten.<br />
Stand: Juni 2001<br />
Herstelleradresse<br />
Für Informationen, Hilfestellungen bei technischen Problemen, Serviceleistungen<br />
und Bestellungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.<br />
Generator-Technik Schwäbisch Gmünd GmbH & Co. KG<br />
Ziegelfeldstraße 18<br />
D-73563 Mögglingen<br />
Telefon +49 7174 89 80 0 0<br />
Telefax +49 7174 89 80 0 25<br />
www.<strong>gts</strong>-<strong>generator</strong>.com<br />
info@<strong>gts</strong>-<strong>generator</strong>.com<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
Konzeption<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind Isolationsüberwachungsbausteine, die speziell dem gestiegenen<br />
Sicherheitsbedürfnis und der aktuellen Vorschriftenlage bei verbrennungsmotorisch<br />
betriebenen tragbaren Netzersatzstromerzeugungsaggregaten Rechnung<br />
tragen.<br />
Ungeerdete tragbare Netzersatzstromerzeugungsaggregate mit der durch <strong>GMWISO</strong>-<br />
Isowächter realisierbaren optimalen Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit<br />
Isolationsüberwachung und Abschaltung“ dürfen auch von Nichtelektrofachkräften in<br />
Betrieb genommen werden und auch in Bereichen erhöhter Personengefährdung (z.<br />
B. Feuchtbereich) betrieben werden. Es dürfen gleichzeitig mehrere Verbraucher an<br />
das Netzersatzstromerzeugungsaggregate angeschlossen werden. Eine „gebaute“<br />
und eingemessene Erdungsanlage ist nicht erforderlich. Ausgedehnte Verteilernetze<br />
sind zulässig.<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind speziell für die schwierigen Einsatzbedingungen bei Direktanbau<br />
an tragbare Netzersatzstromerzeugungsaggregate entwickelt worden.<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächter können als Einzelbaustein für Erstausrüster zur Integration in<br />
neu konzipierte Stromerzeugungsaggregate und als Nachrüstkit für bereits am<br />
Markt befindliche Stromerzeuger geliefert werden.<br />
Produktbeschreibung<br />
Die <strong>GMWISO</strong>-Isowächter dienen zur Isolationsüberwachung in ungeerdeten<br />
Wechselspannungsnetzen (sowie verketteten Drehspannungsnetzen in Sternschaltung)<br />
von tragbaren Netzersatzstromerzeugern.<br />
Mittels <strong>GMWISO</strong>-Isowächtern sind mit geringstmöglichem Montage-, Schaltungs- und<br />
Verdrahtungsaufwand vorschriftenkonforme (z. B. GW308, VDE 0100.728) Stromerzeuger<br />
zu erstellen.<br />
Im Verteilungsnetz des Netzersatzstromerzeugers dürfen sowohl reine<br />
Wechselstromverbraucher als auch nicht-galvanisch getrennte, gleichstromgespeiste<br />
Geräte (z. B. Frequenzumrichter, Schweißumrichter, gleichstrombetätigte Magnetventile<br />
und Bremsen u. ä.) enthalten sein. Fehlauslösungen durch an den Stromerzeuger<br />
angeschlossene Geräte mit Gleichstromanteilen sind durch die neuartige<br />
Schaltungs<strong>technik</strong> mit selbsttätiger vorzeichenabhängiger Empfindlichkeitsanpassung<br />
weitgehend ausgeschlossen. Es ist jedoch zu beachten, dass Isolationsfehler auf der<br />
Gleichstromseite mit abweichender Empfindlichkeit zur Auslösung führen. Der für<br />
die Geräte angegebene Ansprechwert für Isolationsfehler gilt für Fehler im<br />
Wechselstromnetz. Die typische Ansprechschwelle für Isolationsfehler auf der<br />
Gleichstromseite der angeschlossenen Anlagenteile ist für die gebräuchlichsten<br />
Gleichrichterschaltungen den Technischen Daten des <strong>GMWISO</strong>-Isowächters zu entnehmen.<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind hinsichtlich Ansprechschwelle und Abschaltzeitverhalten auf<br />
die geltenden Vorschriften abgestimmt und fehlbedienungssicher. Die Ersatzstromerzeugungsaggregate<br />
müssen nach DIN 6280 Teil 10 gebaut sein und<br />
<strong>generator</strong>seitig entsprechend VDE 0530 ausgelegt sein. Sie müssen für die in VDE<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
0100 Teil 728/4.2.2. vorgesehene Netzform („IT-Netz“) mit der Maßnahme<br />
4.2.4.2.1 ausgelegt und geprüft sein.<br />
Die Geräte <strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind in SMD-Technologie, ohne Transformatoren<br />
oder Relais realisiert. Sie sind in einem vollisolierten Gehäuse vibrationsfest und<br />
feuchtigkeitssicher vollständig vergossen und deshalb auch für Direktanbau an<br />
Stromerzeuger mit Dieselmotoren geeignet. <strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind mit einem<br />
gegenüber der VDE 0413.2/1.73 erweiterten zulässigen Versorgungsspannungs-/<br />
Frequenz-Bereich und in einem für Stromerzeuger praxisgerechten Temperaturbereich<br />
einsetzbar.<br />
Die Versorgungsspannung des <strong>GMWISO</strong>-Isowächter wird direkt der Ausgangsspannung<br />
des zu überwachenden Netzes des Stromerzeugers entnommen. Als Messspannung<br />
dient eine Gleichspannung, die ständig den Isolationswiderstand zwischen dem<br />
Generatorausgangskreis/Lastkreis und PE misst.<br />
Bei Erreichen (bzw. Unterschreiten) des festeingestellten Ansprechwertes für den<br />
Isolationswiderstand wird der externe Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser des Lastkreisschalters<br />
angesteuert. Sinkt der Isolationswiderstand aller aktiven Teile gegenüber<br />
dem Potentialausgleichsleiter (PE), oder bei vorhandener Erdung gegenüber der<br />
dem Erdpotential (), unter 100 Ω/V (d. h. 23 kΩ L1, N/PE), werden alle Verbraucher<br />
sofort abgeschaltet.<br />
Ein parallel zum Arbeitsstromauslöser angeschlossener Leuchtmelder zeigt bis zum<br />
Zurücksetzen des <strong>GMWISO</strong>-Isowächters den aufgetretenen Isolationsfehler an<br />
(Fehleranzeigenspeicher). Um den <strong>GMWISO</strong>-Isowächter nach einem aufgetretenen<br />
Isolationsfehler oder nach Betätigen der Prüftaste zurückzusetzen, muss die<br />
Versorgungsspannung für mindestens 2 Sekunden abgeschaltet werden (z. B. durch<br />
Stillsetzen des Ersatzstromerzeugerverbrennungsmotors).<br />
Sicherheitshinweise<br />
Der Funktion und Zuverlässigkeit der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit<br />
Isolationsüberwachung und allpoliger Abschaltung“ kommt bei Netzersatzstromerzeugern<br />
insbesondere bei Eile und Bedienung durch „Nichtelektrofachkräfte“ besondere<br />
Bedeutung im Personenschutz zu.<br />
Deshalb ist die Beachtung nachstehender Sicherheitshinweise sehr wichtig.<br />
− Zur Ausstattung oder Nachrüstung mit <strong>GMWISO</strong>-Isowächtern sind nur solche<br />
Stromerzeuger geeignet, die den Vorschriften (insbesondere DIN/VDE 0100 Teil<br />
728, DR4/VDE 0530, DIN 6280 Teil 10) entsprechen.<br />
− Stromerzeuger mit hoher Schutzart (mind. IP 44) sind vorzuziehen, da hier<br />
weniger Probleme durch reduzierte Isolationswerte (Verschmutzung, Feuchtigkeit<br />
in der Maschine) zu erwarten sind. Die Mindestanforderung hinsichtlich der<br />
Schutzart ist für Stromerzeuger entsprechend DIN 6280 Teil 10 die zuverlässige<br />
Einhaltung der Schutzart IP 23 nach DIN 40060.<br />
− Sollen bereits in Betrieb befindliche Netzersatzstromerzeuger oder handelsübliche<br />
mit <strong>GMWISO</strong>-Isowächtern nachgerüstet werden, so muss vor dem Einbau des<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächters der Isolationswiderstand/die Spannungsfestigkeit der<br />
Ausgangswicklung(en) gemessen werden. Nur wenn die gemessenen Isolationswerte<br />
($ 5 MΩ-/U Mess<br />
= 500 V-DC) und die Spannungsfestigkeit<br />
(U M<br />
=2500 V/50 Hz-) entsprechend DIN 6280T.10§5.7.1.1 eingehalten werden,<br />
ist der Stromerzeuger zur Nachrüstung geeignet.<br />
− <strong>GMWISO</strong>-Isowächter sind für Generatoren mit weitgehend sinusförmiger Ausgangsspannung<br />
konzipiert. Bei Verwendung von Generatoren mit hohem<br />
Oberschwingungsgehalt oder stark asymmetrischen Kurvenformen kann eine<br />
Beeinflussung der Ansprechschwelle möglich sein. In solchen Fällen ist die Verwendbarkeit<br />
vor Einsatz zu überprüfen.<br />
− Generatoren mit Sonderspannungen oder Sonderfrequenzen können nicht mit<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächtern ausgestattet werden. Siehe hierzu „Technische Daten<br />
<strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong>“.<br />
− Verfügt der Generator über mehrere, galvanisch getrennte Ausgangswicklungen,<br />
so muss für jeden Ausgangskreis eine eigene Isolationsüberwachung realisiert<br />
werden. Kombi-Schweißstromerzeuger mit galvanisch nicht getrennter Schweißwicklung,<br />
sowie solche Stromerzeuger mit Ladewicklungsanzapfung dürfen in der<br />
Regel nicht im Geltungsbereich der VDE-Vorschriften eingesetzt werden.<br />
− Der Einbau, die Funktionsprüfung und die Erstinbetriebnahme von mit <strong>GMWISO</strong>-<br />
Isowächtern nachgerüsteten Ersatzstromerzeugern dürfen nur von einer Elektrofachkraft<br />
vorgenommen werden.<br />
− <strong>GMWISO</strong>-Isowächter müssen sorgfältig installiert (insbesondere auf scheuersichere<br />
Verlegung der Anschlussleitungen achten) und vor Inbetriebnahme auf<br />
richtigen Anschluss geprüft werden. Bei fehlerhaftem Anschluss besteht die Gefahr<br />
der Zerstörung des <strong>GMWISO</strong>-Isowächters.<br />
− Die Funktionsprüfung bei Erstinbetriebnahme sollte mit einem externen Prüfwiderstand<br />
(R Prüf<br />
= 22 kΩ/Tol.: # ± 5 %/ mind. 5W) vorgenommen werden.<br />
Hierbei sind alle spannungsführenden Anschlüsse aller Steckdosen (einschließlich<br />
eines etwaigen Neutralleiters) nacheinander kurzzeitig über den Widerstand mit<br />
dem PE zu verbinden. In allen Fällen muss die Abschaltung nach max. 1 s erfolgen.<br />
− Es dürfen nur von GMW freigegebene Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser in Verbindung<br />
mit <strong>GMWISO</strong>-Isowächtern verwendet werden.<br />
− Für die externe Prüftaste und den Leuchtmelder sind nur VDE?geprüfte Geräte<br />
mit Zulassung für Direktanschluss an das Ersatzstromerzeugernetz zulässig. Die<br />
Einhaltung der für den Stromerzeugerschaltkasten geforderten Schutzart ist bei<br />
der Auswahl und der Unterbringung dieser Komponenten und beim Leistungsschalter<br />
zu beachten. Für den Leuchtmelder sollten ausschließlich vibrationsfeste<br />
Ausführungen (Glimmlampe oder LED) verwendet werden.<br />
− Vor Übergabe des Ersatzstromerzeuger an den Betreiber ist dieser auf die<br />
Besonderheiten und die Bedienung des Stromerzeugers mit der Schutzmaßnahme<br />
„Potentialtrennung mit Isolationsüberwachung und Abschaltung“ hinzuweisen.<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
− Das mitgelieferte Prüfprotokoll ist vollständig ausgefüllt dem Betreiber des Ersatzstromerzeugers,<br />
zusammen mit der Kurzbedienungsanleitung, als Beilage zur<br />
Bedienungsanleitung, auszuhändigen.<br />
− Vor Isolations- und Spannungsprüfungen am Netzersatzstromerzeuger (z. B. bei<br />
Wicklungsprüfungen/Körperschlussprüfungen) oder an Anlagenteilen muss der<br />
<strong>GMWISO</strong>-Isowächter für die Dauer der Prüfung vom Stromerzeuger und allen<br />
Anlagenteilen getrennt werden.<br />
− In jedem leitend verbundenen Verteilungssystem darf nur ein Isolationsüberwachungsgerät<br />
angeschlossen sein (d. h. bei stromerzeugerseitiger<br />
Isolationsüberwachung mit <strong>GMWISO</strong>-Isowächtern sind z. B. sogenannte „Vollgummiverteiler“<br />
o. ä. mit Isowächter unzulässig!), weil sich Isolationsüberwachungsgeräte<br />
gegenseitig beeinflussen können.<br />
− Im zu überwachenden Netz des Ersatzstromerzeugungsaggregates dürfen auch<br />
gleichstromgespeiste Geräte (Magnetventile, Bremsen, Umrichter usw.) angeschlossen<br />
werden. Es ist jedoch zu beachten, dass Isolationsfehler im Gleichstromkreis<br />
mit in beiden Stromrichtungen erhöhter Empfindlichkeit erfasst<br />
werden.<br />
− Verteilungen und Geräte mit eingebauten FI-(Fehlerstrom-)Schutzschaltern sind<br />
an ungeerdeten tragbaren Netzersatzstromerzeugern prinzipbedingt nicht sicher<br />
funktionsfähig (wegen der fehlenden definierten Erdungsanlage/der Potentialtrennung),<br />
aber bei Anwendung der Schutzmaßnahme „Potentialtrennung mit<br />
Isolationsüberwachung und Abschaltung“ auch nicht erforderlich.<br />
− Bei Einsatz des <strong>GMWISO</strong>-Isowächters im Geltungsbereich, der GW308 ist eine<br />
Kurzbedienungsanleitung für die Isolationsüberwachung am Netzersatzstromerzeuger<br />
anzubringen und besonders auf die arbeitstägliche Funktionsprüfung<br />
hinzuweisen.<br />
− Weitergehende Hinweise und Vorschriften zum Einsatz von Stromerzeugern mit,<br />
der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und Abschaltung“<br />
sind insbesondere der VDE 0100 Teil 728 und der GW 308 zu entnehmen.<br />
− Ergänzende Bestimmungen oder den Betrieb des Stromerzeugers unter besonderen<br />
Einsatzbedingungen einschränkende Vorschriften (z. B. UVV/VBG, VDE 0706,<br />
Auflagen der Berufsgenossenschaften o. ä.) sind zu berücksichtigen.<br />
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Warn-/Hinweis-Kennzeichnung auf Stromerzeigern mit <strong>GMWISO</strong><br />
<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
Weil die mit der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und<br />
Abschaltung“ ausgerüsteten Ersatzstromerzeuger überwiegend für die Benutzung<br />
durch Nichtelektrofachkräfte gedacht sind, muss die sichere Bedienung des Ersatzstromerzeugers<br />
und die Prüfung der zusätzlichen Schutzmaßnahme gegen indirektes<br />
Berühren durch Kennzeichnung am Gerät von allen Anwendern des Netzersatzstromerzeugers<br />
möglich sein. Zumindest die folgenden Anweisungen sind auf dem<br />
Stromerzeugungsaggregat gut sichtbar und dauerhaft anzubringen.<br />
HINWEIS: je nach Art des Stromerzeugungsaggregates oder des Einsatzzwecks kann<br />
auch das Anbringen oder Beifügen von weitergehenden Anleitungen erforderlich<br />
sein. Der Beispieltext bezieht sich auf die Bedienung der GMW-SYNCHRO-Netzersatzstromerzeuger.<br />
Kurzbedienungsanleitung/Hinweise<br />
− Angewandte Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und<br />
allpoliger Abschaltung“<br />
− Dieses Gerät kann ohne Erdung betrieben werden.<br />
− Arbeitstäglich ist bei laufendem Motor folgende Prüfung durchzuführen:<br />
1. Alle Geräte ausstecken; Abdeckfenster öffnen; Schutzschalter in Stellung<br />
„EIN“,<br />
2. Prüftaste betätigen,<br />
3. Kontrollieren, ob Schutzschalter auslöst und Leuchtmelder anzeigt,<br />
4. Stromerzeugungsaggregat stillsetzen,<br />
5. Schutzschalter in Stellung „EIN“, Abdeckfenster schließen.<br />
− ACHTUNG: Das Stromerzeugungsaggregat darf nur benutzt werden, wenn der<br />
Schutzschalter bei der Prüfung ausgelöst hat.<br />
− Die Gesamtlänge aller an das Stromerzeugungsaggregat angeschlossenen Leitungen<br />
darf 250 m nicht überschreiten.<br />
− Bei Verwendung mehrerer Ersatzstromerzeuger oder gleichzeitigem Vorhandensein<br />
des allgemeinen Netzes dürfen die Netze nicht miteinander verbunden werden.<br />
− Instandsetzungen an den elektrischen Teilen des Ersatzstromerzeugers und an<br />
den elektrischen Betriebsmitteln dürfen nur durch Elektrofachkräfte ausgeführt<br />
werden.<br />
− Weitere Sicherheits- und Bedienungshinweise sind der Bedienungsanleitung und<br />
den einschlägigen Vorschriften zu entnehmen.<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
Technische Daten<br />
Netzspannung<br />
(Versorgung/Messkreis/Ausgang) U N<br />
AC 230 V<br />
Arbeitsbereich<br />
0.7..1.2 x U N<br />
Netznennfrequenz (V./M./A.) f N<br />
50 Hz<br />
Arbeitsbereich<br />
35 Hz..65 Hz<br />
Eigenverbrauch P auf<br />
0.5 VA typ.<br />
Einschaltdauer/Betriebsart ED 100 %/S1=DB<br />
Messgleichspannung (R ISO<br />
6 4) U M<br />
DC 11 V<br />
Messstrom (bei R ISO<br />
=23 kΩ) I M<br />
DC 125 µA<br />
Kurzschlussmessstrom (R ISO<br />
=0) I MK<br />
DC 165 µA<br />
Gleichstrominnenwiderstand R I<br />
80 kΩ<br />
Impedanz (bei 50 Hz) Z I<br />
100 kΩ<br />
Max. zulässige Fremdgleichspannung U N<br />
x 2.4<br />
Max. zul. Prüfspannung (1s)<br />
AC 1500 V<br />
Ansprechwert (statisch d. h. t A<br />
6 4 = VDE 0413T2/$6.1.1.)<br />
U1, U2 oder L1, N/PE () R ISO<br />
30 kΩ ± 15 %<br />
L2, L3/PE () R ISO<br />
40 kΩ ± 15 %<br />
Ansprechverzögerung (sprunghafte t Amax<br />
< 1 s<br />
Änderung R ISO<br />
6 4 9 R ISO<br />
# 23 kΩ =<br />
100 kΩ/V - Kriterium<br />
VDE 01000T728/§4.2.4.2.1)<br />
Beispiel für Typenschild<br />
Ansprechwert bei Isofehler/<br />
hinter Gleichrichtern E1 (L1, N) R ISO<br />
100 kΩ ± 25 %<br />
Beispiele B2 (L1, N) R ISO<br />
125 kΩ ± 25 %<br />
M3, B6 R ISO<br />
400 kΩ ± 25 %<br />
Ausgang<br />
für selbstunterbrechende Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser<br />
Ausgangsstrom max. AC 1A (Halbleiterausgang - TRIAC-Ch.) gegen Anschluss (2)<br />
Zulässige Umgebungstemperatur T AmbSt<br />
-30°C..+85°C/243 K..358 K<br />
bei Lagerung<br />
für Funktion (VDE 0413T2/§4.6.) T Amb<br />
-10°C..+70°C/263 K..343 K<br />
(0..+40°C/F.Gr.-VDE 0413T2§4.4)<br />
Einbaulage<br />
beliebig<br />
Befestigung Schnellbefestigung auf Tragschine DIN 50022;<br />
Chassismontage mit Adapter (auf Anfrage)<br />
Gewicht m ca. 180 g (einschließlich Anschlussleitung)<br />
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<strong>Isolationswächter</strong> - <strong>GMWISO</strong> <strong>1.05</strong><br />
Abmessungen (Höhe x Breite x Tiefe)<br />
Anschluss<br />
Schaltungsart<br />
Schutzart (DIN40050)<br />
Bauart<br />
77mm x 35 mm (2 T-N) x 44 mm<br />
ca. 400 mm 5-adrige Anschlussleitung mit<br />
Aderendhülsen<br />
Arbeitsstromschaltung - Versorgungskreis identisch<br />
mit Messkreis (Eingangsspannung = Netznenn<br />
spannung - intern fest geschaltet)<br />
IP 65 für vergossenes Modul<br />
rüttelfest im vollständig vergossenen Modulgehäuse<br />
Vorschriften Gerät enstspricht VDE 0413 Teil 2/1.73;<br />
Anwendung<br />
für Anwendungen entspr. VDE 0100T728§4.2.4.2.1<br />
sowie GW 308<br />
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