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電氣連接的品質檢驗

機械強度 – IEC 60947-7-1/-2

在實際測試中檢驗端子點的機械強度。為此,必須重複連接接線端子的端子點,而不會導致端子連接品質下降。具有額定橫截面的實芯導線可以以製造商資訊中規定的扭力連接和斷開接線端子五次。對由五個端子組成的端子塊最中間的接線端子進行測試。測試前後,接線端子都必須通過壓降測試。端子點必須能夠承受反復的重新連接,並且沒有明顯損壞。測試前後的壓降不得超過 3.2 mV,也不得超過測試前測量值的 1.5 倍。菲尼克斯電氣的接線端子可反復連接,並且不會有品質損失。根據所採用的連接技術,連接和斷開次數可高達 5000 次。

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彎曲試驗:柔性測試 – IEC 60947-7-1/-2

測試設備符合標準  

測試設備符合標準

正確接線的接線端子必須具有高度的機械安全性。這包括可靠壓接導線。因此,對具有最小橫截面、額定橫截面和最大橫截面的實芯導線以及絞合導線進行了測試。將垂直固定的接線端子與導線連接。在導線末端接上與橫截面相對應的測試重量。將導線穿過轉盤中央 37.5 mm 的孔,然後繞軸自轉 135 次。在此過程期間,不得損壞導線的壓接區域。然後,導線必須通過導線拉拔試驗。菲尼克斯電氣的接線端子設計為可保證導線在壓接區域內輕輕接觸。經過反復壓接後,導線和接點安然無恙並且屬性不變。

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橫截面

[mm2]

橫截面

AWG

距離 H

[mm]

質量

[kg]

拉力

N

0.2242600.210
0.34222600.215
0.5202600.320
0.75182600.430
1.0-2600.435
1.5162600.440
2.5142800.750
4.0122800.960
6.0102801.480
1082802.090
1663002.9100
2543004.5135
-33205.9156
3523206.8190
-13438.6236
5003439.5236
700036810.4285
9500036814351
-000036814427
120250 kcmil40614427
150300 kcmil40615427
185350 kcmil43216.8503
-400 kcmil43216.8503
240500 kcmil46420578
300600 kcmil46422.7578

橫截面

[mm2]

橫截面

AWG

距離 H

[mm]

質量

[kg]

拉力

N

0.2242600.210
0.34222600.215
0.5202600.320
0.75182600.430
1.0-2600.435
1.5162600.440
2.5142800.750
4.0122800.960
6.0102801.480
1082802.090
1663002.9100
2543004.5135
-33205.9156
3523206.8190
-13438.6236
5003439.5236
700036810.4285
9500036814351
-000036814427
120250 kcmil40614427
150300 kcmil40615427
185350 kcmil43216.8503
-400 kcmil43216.8503
240500 kcmil46420578
300600 kcmil46422.7578

導線拉拔試驗 – IEC 60947-7-1/-2

10 mm² 回拉式彈簧接線端子上吸收拉力  

10 mm² 回拉式彈簧接線端子上吸收拉力

在接線或運行期間,拉力會影響端子點。因此正確接線的接線端子必須具有較高的機械安全性。在測試端子點的拉力負荷能力時,對端子點施以給定的橫截面拉力,端子點必須能夠承受該負荷超過 60 秒。在完成柔性測試之後再進行此測試。直接連續進行這兩項試驗會提高要求。拉力會在端子點處對導線施加應力。導線必須留在端子點內,而不會被損壞。菲尼克斯電氣接線端子的測試結果超過了規定最小值達 150%。

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依據 IEC 60999 / EN 60999 / VDE 0609-1,表 III(最大 35 mm²)的導線拉拔力

導線橫截面

[mm2]

導線橫截面

AWG/kcmil

拉力

[N]

0.2

-

24

22

10

20

0.5

0.75

20

18

15

30

1.0

1.5

-

16

35

40

2.5

4.0

14

12

50

60

6.0

10

10

8

80

90

16

25

6

4

100

135

-

35

3

2

156

190

-

50

1

0

236

236

70

95

00

000

285

351

-

120

0000

250

427

427

150

185

300

350

427

503

-

240

400

500

503

578

300600578

導線橫截面

[mm2]

導線橫截面

AWG/kcmil

拉力

[N]

0.2

-

24

22

10

20

0.5

0.75

20

18

15

30

1.0

1.5

-

16

35

40

2.5

4.0

14

12

50

60

6.0

10

10

8

80

90

16

25

6

4

100

135

-

35

3

2

156

190

-

50

1

0

236

236

70

95

00

000

285

351

-

120

0000

250

427

427

150

185

300

350

427

503

-

240

400

500

503

578

300600578
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接線端子緊密貼合 – IEC 60947-7-1/-2

測試接線端子是否緊密貼合  

測試接線端子是否緊密貼合

除了導線要能可靠地接觸外,接線端子本身也必須能夠承受施力,同時不會從其支座中鬆開, 更不會出現無法接受的損壞。爲了測試是否緊密貼合,請按製造商資訊的要求在標準 DIN 導軌上安裝接線端子。將長度 150 mm 的鋼棍卡入端子點。在接線端子的端子點和鎖扣上施加橫截面拉力和壓力(杆距 100 mm)。接線端子不得鬆動或者從導軌上斷開。菲尼克斯電氣接線端子的結構化設計確保可在不同的 DIN 導軌系統上實現可靠的緊密貼合。

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橫截面

[mm2]

橫截面

AWG

[N]

鋼條直徑

[mm]

0.751811.0
1 11.0
1.51611.0
2.51411.0
41211.0
61052.8
10852.8
352105.7
500105.7
240500 kcmil2020.5

橫截面

[mm2]

橫截面

AWG

[N]

鋼條直徑

[mm]

0.751811.0
1 11.0
1.51611.0
2.51411.0
41211.0
61052.8
10852.8
352105.7
500105.7
240500 kcmil2020.5

絕緣試驗 – IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

此電氣測試用於展示合適的爬電距離。爲了測試兩個鄰近接線端子電位之間的距離和接線端子與 DIN 導軌之間的距離是否足夠,應施加適當的測試電壓。額定絕緣電壓 (Ui) 是在正確使用時可作為最大值持續接受的方均根值或 DC 電壓值。測試電壓施加必須超過 60 秒。使用表中所示的分配作為基礎。

額定絕緣電壓
Ui

[V]

測試電壓

(r.m.s)

[V]

Ui ≤ 601000
60 < Ui ≤ 3001500
300 < Ui ≤ 6901890
690 < Ui ≤ 8002000
800 < Ui ≤ 10002200
1000 < Ui ≤ 1500 

額定絕緣電壓
Ui

[V]

測試電壓

(r.m.s)

[V]

Ui ≤ 601000
60 < Ui ≤ 3001500
300 < Ui ≤ 6901890
690 < Ui ≤ 8002000
800 < Ui ≤ 10002200
1000 < Ui ≤ 1500 

IEC 60947-7-1/-2
測試期間不得發生火花放電或擊穿放電的情況。漏電電流必須低於 100 mA。
UL 1059
測試電壓 = 1000 V + 2 x 額定絕緣電壓 Ui。菲尼克斯電氣額定絕緣電壓為 800 V 的接線端子 一致地通過了 2000 V ~ 絕緣試驗。

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電湧電壓測試 – IEC 60947-7-1/-2

示波器顯示電湧電壓脉衝的時間曲綫

電湧電壓脉衝的時間曲綫

電湧電壓測試可證明兩個鄰近電位之間的間隙是否足夠大。以至少 1 s 的間隔進行五次電湧電壓測試。根據額定絕緣電壓,對每個電極進行試驗。會檢驗相鄰接線端子之間的距離或接線端子與導軌之間的距離。在測試期間,不得出現意外的火花放電情況。菲尼克斯電氣接線端子的額定電湧電壓介於 6 和 8 kV 之間。從而有效地確認了接線端子的記錄工作電壓的運行可靠性。

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壓降測試 – IEC 60947-7-1/-2

端子點壓降測試  

端子點壓降測試

在接線端子的每個端子點處,根據採用的連接技術,連接了一條或多條導線。導線和電流杆之間的電阻對電流轉移的影響極大。高品質接點可以形成氣密性連接。這是確保持續可靠的連接的唯一方式。因此,此電氣測試可確定接線端子(兩個端子點)的壓降。由此可以得出有關接觸電阻和接點品質的結論。接線端子採用具有額定橫截面的導線連接。出於測量目的,將相當於載流容量 0.1 倍的直接測試電流施加在接線端子上。在離端子點中間的距離 ≤10 mm 處測量壓降。在室溫為 ~20 C 時,測試前後每個接線端子的壓降不得超過 3.2 mV,也不可超過測試開始時測量值的 1.5 倍。菲尼克斯電氣的接線端子比標準要求的極限值低 60%。

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額定橫截面

[mm2]

載流容量

[A]

額定橫截面

AWG

載流容量

[A]

0.24244
0.56208
0.7591810
113.5--
1.517.51616
2.5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

額定橫截面

[mm2]

載流容量

[A]

額定橫截面

AWG

載流容量

[A]

0.24244
0.56208
0.7591810
113.5--
1.517.51616
2.5241422
4321229
6411038
1057850
1676667
351252121
501500162
952320000217
15030900000309
240415500 MCM415

溫升試驗 – IEC 60947-7-1/-2/UL 1059

必須將接線端子的溫升控制在絕對最小值。因此,接觸電阻必須盡可能低。此測試用於在施加測試電流期間記錄室溫上升情況。

IEC 60947-7-1/-2

使用具有額定橫截面的導體迴路(每個長 1 或 2 m)將五個接線端子水平安裝在導軌上並串聯在一起。接線端子上施加與額定橫截面的載流容量一樣高的測試電流。記錄中間接線端子的溫升。假設室溫為 ~20 C,則接線端子允許的最大溫升為 45 K。此外,最後還必須對接線端子進行壓降測試。

UL 1059

此過程基本上與 IEC 測試相同,只是導線長度不同。三個接線端子水平相鄰安裝。在室溫為 25 C 時進行測量,允許溫度最高升高 30 K(盡可能地接近端子點測量)。菲尼克斯電氣接線端子使用高品質接點材料,所有連接技術的溫升值都要低於規定的標準要求。

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載流容量

標準 IEC 60947-7-1/ EN 60947-7-1/DIN VDE 0611-1 規定了鄰表所列各個導線橫截面的測試電流。列出了相應電流及每個接線端子的連接資料。接線端子的型式試驗基於上述資料。

依據 IEC 60947-7-1/EN 60947-7-1 測試電流

表 5           
額定橫截面[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
測試電流[A]46913.517.52432415776
額定橫截面[mm2]2535507095120150185240300
測試電流[A]101125150192232269309353415520
表 5           
額定橫截面[mm2]0.20.50.751.01.52.5461016
測試電流[A]46913.517.52432415776
額定橫截面[mm2]2535507095120150185240300
測試電流[A]101125150192232269309353415520
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基礎和下降曲綫,測試設置,環境溫度

插拔式接線端子的下降曲線  

插拔式接線端子的下降曲線

爲確定插拔式接線端子的載流容量,選擇了以橫截面相同的導線電氣串聯在一起的不同位數的佈局形式。爲了在實踐中確定下降曲線,根據 DIN EN 60512-5-1 確定插拔式接線端子的載流容量。此時,在施加不同的電流(例如 10  A、17.5 A、24  A 和 32 A)並設置溫度平衡後,測量測試對象的最大溫升。如果考慮到絕緣材料的上極限溫度(此處始終假設為 100  C),則這些值可根據環境溫度形成下降曲線:「基礎曲綫」。

根據 DIN  EN 60512-5-2,形成經過調整的容量曲綫——「下降曲線」。根據此標準,允許的負載電流是各基礎電流的 0.8 倍。降級因數「...考慮到連接器接點系統中的製造公差和溫度測量和測量佈置中的不確定性」。對於此目錄中的大多數產品,均提供 2 位、5 位、10 位和 15 位佈局的下降曲線。

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SCCR – 短路電流額定值

自 2006 年四月起,NEC(國家電氣規程)要求規定工業控制器的短路承受能力。可以藉助 UL 508A 計算這些 SCCR(短路電流額定)值。在美國,必須在所有工業開關的銘板上匯總計算所有主電路和控制電壓供應的饋入。非指定部件的標準值在 UL 508A – 表 SB 4.1 中列出。假設接線端子的值為 10 kA。菲尼克斯電氣生產的許多產品的 SCCR 值遠高於此。CLIPLINE complete 系統接線端子的 SCCR 值為 100  kA。菲尼克斯電氣接線端子的 SCCR 值在 UL 文件編號 E60425 中有詳細列出。通過以下鏈接可將 UL 檔案存儲到 UL 資料庫中,或從 UL 資料庫獲取 UL 檔案:

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短時耐受電流 – IEC 60947-7-1/-2

最大的接觸可靠性,通過插拔式回拉式彈簧接線端子展示  

即使在極端超負荷的情況下也能確保最大的接觸可靠性

在實際應用中,接線端子還必須能夠耐受短路電流,直至相關安全設備在無損壞的情況下切斷電流。這可能會耗時零點幾秒。出於測試目的,將接線端子安裝在支架上並用具有額定橫截面的導線連接。分三個階段、每個階段時長一秒對保護導體接線端子進行測試,在每個階段內施加額定橫截面 120 A/mm2 的電流密度。如果在試驗后,每個部件均未損壞並且能繼續使用,則符合要求。測試前後,接線端子必須通過壓降測試。測試前後,每個接線端子的壓降不得超過 3.2 mV,也不得超過測試前測量值的 1.5 倍。如果是菲尼克斯電氣的 240 mm2 大電流端子,則在一秒內有 28800 A 的測試電流經過接線端子,但不會損失品質。

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腐蝕試驗 – DIN 50018

腐蝕試驗后的金屬部件  

腐蝕試驗后的金屬部件

電氣連接金屬部件的關鍵作用在惡劣環境中表現得非常明顯。無腐蝕的接點區域是實現低電阻和高性能連接的先決條件。此測試方法描述了在空氣中含有二氧化硫的冷凝氣候環境中進行的腐蝕性測試。測試期間會形成 < Ph  7 的酸性化合物並侵害金屬表面。首先,將兩公升蒸餾水和一公升 SO2 氣體灌入測試室內。測試期間,測試溫度為 40 C 時會形成亞硫酸。在經過八小時的測試後,打開門,讓測試對象乾燥 16 小時。在測試結束時,目測檢查測試對象并測量接觸電阻,以更詳細地顯示此腐蝕測試對接點的影響。菲尼克斯電氣接線端子可建立高品質氣密性連接。即使具腐蝕性的介質也無法對此連接產生影響。

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老化試驗 – IEC 60947-7-1/-2

時間相關的電流和溫度  

時間相關的電流和溫度

從延長接線端子的生命週期來看,老化是一個重要的因素。在本測試中,通過模擬老化來驗證接觸質量。爲了模擬已使用多年的情況,在導軌上水平安裝五個接線端子並使用具有額定橫截面的導線串聯。測量每個接線端子的壓降。使用最小長度為 300 mm 的導線連接這些接線端子。將氣候箱中的最低溫度設為 20 C,最高溫度設為 85 C。在加熱階段以及 10 分鐘的暫停階段(最高溫度下),額定電流流過。最後達到測試對象允許的最高工作溫度(130 C)。隨後便是冷卻階段。在冷卻狀態(大約 20  C)下,始終在 24 次插接循環後測量壓降。測試一共包含 192 次循環。最初壓降不得超過 3.2 mV。測試期間或之後不得超過 4.8 mV 或者第 24 次插接循環後測量值的 1.5 倍。菲尼克斯電氣接線端子的設計使之即使在極端溫度條件下,也極為耐用。塑膠盒金屬部件提供了足夠的安全儲備。

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環境測試方法 – IEC 60068-2-42/43

接線端子的機械和電氣使用壽命直接由所使用的金屬部件和絕緣材料決定。接線端子需要接受各種環境模擬測試,以評估氣候對電氣連接的影響。這些測試對象包括導線接點、刀閘分斷點和測試接點。在每次測試後,接觸電阻值、導線的安全適配以及接點的目測評估均可作為評估標準。

  • 在溫度為 25°C 和濕度達 75% 的腐蝕性 SO2 工業大氣中存放 10 天。
  • 在溫度為 25 C 和濕度達 75% 的腐蝕性 H2S 大氣中存放 4 天。

試驗完成后,接觸電阻不得超過初始值的 1.5 倍。必須確保接線端子的功能無任何限制。抗腐蝕性高檔銅合金材質保證了菲尼克斯電氣接線端子的超高品質標準。

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鹽霧 – IEC 60068-2-11/-52

Push-in Technology 技術鹽霧試驗  

Push-in Technology 技術鹽霧試驗

尤其在造船業中,技術組件必須在腐蝕性環境中持續工作。空氣中鹽分和濕度的增加對所用的金屬部件提出了很高的要求。基於以上標準,可以模擬海洋氣候可能帶來的影響。

在腐蝕性環境中進行鹽霧試驗,以此測試材料的抵抗性。將測試對象放置在測試室中,並在 35℃ 的溫度下接受精細配量的 5% 氯化鈉溶液(NaCl;pH 值 6.5-7.2)噴霧 96 小時。

在此試驗結束時,目測檢查測試對象並進行電氣測試,以更詳細地展示此腐蝕試驗對接點的影響。

菲尼克斯電氣採用不同連接技術的接線端子均可建立氣密性連接。這意味著接點即使在極端氣候條件下也可防腐蝕。

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溫度衝擊測試 – DIN EN 60352 T4

在此試驗后對超過 200 個測試對象進行的壓降測試圖  

在此試驗后對超過 200 個測試對象進行壓降測試

在過程工程中,在過程相關的熱源和冷源附近,溫度頻繁且快速地變化。此試驗驗證了即使在溫度快速變化的情況下,端子點仍能保證一如既往的超高接觸品質。出於測試目的,在支架上安裝五個接線端子並用具有額定橫截面的導線連接。此結構將通過雙室法進行測試,需要經受溫度的快速變化檢驗。溫度接近接線端子的上下極限溫度。溫度範圍通常為 -60 C 至 +100 C。在各個人工氣候室的停留時間為 45 分鐘,而變化僅在幾秒鐘內發生。此類變化要重複 100 次。如果在試驗后,每個部件均未損壞並且能繼續使用,則符合要求。

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振動測試 – DIN EN 61373

振動測試  

振動測試

寬頻噪音(強度依據 DIN EN 50155)

在交通技術領域中,接線端子經常遭受振動和衝擊。尤其會在引擎、旋轉的驅動器和軸周圍發生振動。為實際模擬振動應力,測試對象需要承受寬頻噪音所引起的振動。也就是說產生與實際情況相符的加速度並作用在接線端子及與其連接的導線上。在 1 B 類測試中,測試對象處於 5 Hz 到 150 Hz 的頻段。加速度的實際方均根值不超過 5.72 m/s2。測試對象在三維空間軸方向(X、Y、Z)上分別測試 5 小時。除振動外,在測試過程中還要對電氣連接實施監測。接線端子上不可出現任何會影響後續正常使用的損壞。此外,測試過程中接點中斷時間不得 > 1 μs。菲尼克斯電氣所提供的不同連接技術的接線端子均已通過該高標準振動要求測試。

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振動測試 - IEC 60068-2-6

振動測試  

振動測試

該測試可驗證受持續振動的端子連接的抗振能力。在測試對象上施加諧波和正弦波曲線振動,以模擬轉動、脈衝或者振盪力。測試在三維空間軸方向(x、y、z)上分別進行。測試在 5 Hz 到 150 Hz 的頻率範圍內進行。這相當於每分鐘一個倍頻程的速度。加速度的實際方均根值不超過 40 m/s2。測試對象在三維空間軸方向(x、y、z)上分別測試 2 小時。

接線端子上不可出現任何會影響後續正常使用的損壞。此外,測試過程中接點中斷時間不得超過 1 μs。會在測試前後測試接點電阻。

所有連接技術均符合標準規定,且電氣接點不會中斷。因此,這些端子特別適用於必須確保端子連接之穩定功能的挑戰性應用,甚至是劇烈振動的環境。

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衝擊測試 – IEC 60068-2-27

衝擊曲線圖 3 ms/350 g  

衝擊曲線圖 3 ms/350 g

該測試用於檢測和驗證端子連接抵擋不同強度的分散衝擊的能力。此處依據 DIN EN 50155 和 DIN EN 61373(歐洲鐵路應用標準)的要求來模擬鐵路運輸中的負載。為定義衝擊強度,對加速度和持續時間進行了規定。IEC 60068-2-27 規定對三個空間軸(X、Y、Z)分別施加三個正衝擊和負衝擊。模擬的加速度達到 50 m/s2,衝擊持續時間為 30 ms。端子上不可出現任何會影響後續使用的損壞。在測試期間對測試對象的接點特性進行監測。依據鐵路標準,不得出現 > 1 µs 的接點中斷現象。菲尼克斯電氣的接線端子可承受此高強度衝擊,適用於振動極為強烈的應用場合。

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空氣間隙與爬電距離 – IEC 60947-7-1 / UL 1059

檢查空氣間隙和爬電距離,就以下幾點確認電氣絕緣屬性是否正常:

  • 應用
  • 預期污染
  • 環境條件

IEC 60947-1 和 UL 1059 中定義了最短距離。通過測量兩個鄰近接線端子和支架之間的距離來驗證距離是否正確,將最短距離考慮在內。

對於間隙,它的含義是:兩個導電部件間空氣中的最短距離。確定最大間隙值的決定性因素是接線端子的額定電湧電壓和過壓類別。

對於爬電距離,它的含義是:兩個導電部件間絕緣體的最短距離。確定最小爬電距離的決定性因素是接線端子的額定電壓、污染程度和絕緣材料組。最小值可從相關標準的表值中獲取。

IEC 60947-7-1
菲尼克斯接線端子按要求的距離設計,過壓類別 III,污染程度 3。

UL 1059
菲尼克斯電氣的接線端子設計用於 600 V 的額定電壓,屬於使用組 C。更多詳細資訊,請參閱資料表或目錄文檔。

UL
使用組
定義

最大電壓

[V]

A操作元件、控制台及類似設備

150

300

600

B傳統設備,包括辦公室和電子資料製程設備以及類似設備

150

300

600

C不受限的工業應用

150

300

600

D工業應用,具有限額定值的設備

300

600

UL
使用組
定義

最大電壓

[V]

A操作元件、控制台及類似設備

150

300

600

B傳統設備,包括辦公室和電子資料製程設備以及類似設備

150

300

600

C不受限的工業應用

150

300

600

D工業應用,具有限額定值的設備

300

600

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