某住宅小区供配电设计方案.docx
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某住宅小区供配电设计方案
住宅小区供配电设计
第一章前言⋯⋯1
第二章工程概述⋯⋯2
第三章电气照明设计⋯⋯33.1
照明系统的概述⋯⋯33.1.1
照明系统的发展现状⋯⋯33.1.2
照明计量单位⋯⋯33.2
照度方式和种类⋯⋯33.2.1
照明方式⋯⋯33.2.2
照明种类⋯⋯43.3
照度计算⋯⋯53.3.1
利用系数法⋯⋯53.3.2
单位容量法⋯⋯63.4
小区的电气照明设计⋯⋯83.4.1
电气照明设计的基本原则⋯⋯83.4.2
电气照明详细设计计算⋯⋯83.5
插座系统⋯⋯143.5.1
插座系统的概述⋯⋯143.5.2
一般规定（规范）⋯⋯143.5.3
插座的安装⋯⋯143.5.4
小区住宅的插座系统设计⋯⋯163.5
该小区标准层照明设计⋯⋯17
第四章低压配电系统设计⋯⋯184.1
高层建筑一般规定⋯⋯4.2
低压配电系统线路的选择⋯⋯4.2.1
低压线路接线方式⋯⋯4.2.2
导线和电缆的选择⋯⋯4.3
低压配电系统电气设备的选择⋯⋯4.3.1
基本要求⋯⋯4.3.2漏电保护⋯⋯4.4
配电变压器的选择⋯⋯4.5
小区的低压供配电系统设计⋯⋯
住宅小区供配电设计
4.5.1小区整体低压配电设计（见附录1）⋯⋯4.5.2小区1号楼与4号楼低压配电设计（见附录2）⋯⋯4.5.3小区2号楼与3号楼低压配电设计（见附录2）⋯⋯4.5.4小区商业、电梯、车库、消防、物管用电低压配电设计（见附录3）⋯⋯4.6负荷计算的方法⋯⋯4.7小区住宅的负荷计算⋯⋯
第五章防雷接地系统设计⋯⋯325.1防雷与接地系统概述⋯⋯5.1.1防雷系统概述⋯⋯5.1.2建筑物的防雷等级⋯⋯5.1.3高层建筑物的防雷措施⋯⋯5.1.4接地系统概述⋯⋯4.4小区1#楼接地设计⋯⋯323232333437
第六章技术经济分析⋯⋯38第七章结论⋯⋯39参考文献⋯⋯39致谢⋯⋯39附录1附录2附录3附录4小区整体低压配电平面布置图小区1号楼与4号楼低压配电平面布置图小区商业、电梯、车库、消防、物管用电低压配电平面布置图小区1号楼、2号楼配电系统接线图
第一章前言
本工程为一类高层建筑，按三级负荷供电，二类防雷建筑物、二级防火进行电气系统设计。
在本设计中，要求完成对住宅小区供配电系统设计，主要包括照明系统、低压供配电系统、负荷计算、防雷与接地系统。
论文针对住宅小区电气的设计和使用需要，在重点表述低压供配电系统、负荷计算和防雷与接地系统的；第4章低压配电系统设计；第5章为防雷接地系统设计；第6章为技术经济分析；第
住宅小区供配电设计
第二章工程概述
本次设计具体项目为厦门某住宅小区项目。
该住宅小区总面积大约为57000平方米，建筑面积约为37000平方米，共有四栋楼，一号楼、二号楼分别有25层，每层有6户，共300户。
三号楼、四号楼分别有6层，每层6户，除去第一层为商业店面共60户。
每户面积在90平方米至120平方米之间。
本设计为普通民用高层住宅，为一类高层建筑，按三级负荷供电。
防火等级为二级，按二类防雷建筑物设计防雷。
本设计采用10kv/0.4kv进线形式，接地形式采用TN-C-S系统进户处设重复接地，采用综合接地方式，接地利用建筑物基础作接地极，接地电阻不大于10欧。
电源进线采用YJV22-10kv-3*95电缆引入。
本次电气系统设计主要包括：
照明
系统设计，低压供配电系统设计，小区负荷计算，防雷与接地系统。
防雷接地设计，根据防雷等级进行设计，对主要建筑物和电气设备采取防雷和接地措施，以保护国家财产免遭损失和保障人身安全。
2住宅小区供配电设计
第三章电气照明设计第三章电气照明设计
3.1照明系统的概述
3.1.1照明系统的发展现状
在照明上不再是60-70年代住宅2W/㎡，办公室4W/㎡，而是各类建筑物的照度在适应国情下尽可能与国际接轨，如体育馆的拳击厅照度为1000-2000lx，乒乓球台面照度为500-1000lx；住宅也按不同用途，照度自20-300lx变化；一般办公室的照度为100-200lx；绘图、设计、打字室工作面照度为300-500lx等。
在同一栋建筑物中，照明的种类也增多了，有一般的工作照明、局部工作照明、备用照明、安全照明、疏散指示照明、值班照明、障碍照明、节日照明等。
不同的照明类别，其供电要求也不同，控制方式也各异。
如备用照明应有二路电源；安全照明、疏散指示照明、障碍照明不仅应有二路电源，而且还应在末级配电设备上设置备电自投装置。
大面积的工作照明，要求集中控制或按工作时间自动开启及关闭。
为节约电能，外围有自然采光部分的灯具，还应设置按照明度标准自动调光的装置；疏散指示照明在火警时消防控制室可按需要进行控制；障碍照明应按日照照度进行自动控制等。
由此可见，照明在照度、照明质量、照明方式、灯具外型、供电要求及控制上，都有不同程度的发展和更高的要求。
3.1.2照明计量单位
当前各种量都逐步实现采用国际单位制，简称SI。
光学计量基本单位为光强I（坎德拉cd），导出单位有光通Φ（流明lm）﹑照度E（勒克斯lx）﹑出射度M（流明/米2lm/m2）、亮度L（坎德拉/米2cd/m2）等。
3.2照度方式和种类
3.2.1照明方式
⑴一般照明
3住宅小区供配电设计
为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明器在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。
⑵分区一般照明根据需要提高特定区域照度的一般照明称为分区一般照明。
根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀地布置在工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效地节约能源。
⑶局部照明以满足照明范围内某些部位的特殊需要而设置的照明称为局部照明。
它仅限于照亮一个有限的工作区，通常采用从最适宜的方向装设台灯、射灯或反射型灯泡。
起优点是灵活、方便、节电，能有效地突出重点。
⑷混合照明有一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。
其实质是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊
照明的局部，采用局部照明。
3.2.2照明种类
⑴正常照明为满足正常工作而设置的室内外照明称为正常照明。
它起着满足人们基本视觉要求的功能，是照明设计中的主要照明。
它一般可单独使用，也可与应急照明和值班照明同时使用，但控制线路必须分开。
⑵应急照明在正常照明因事故熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明称为应急照明。
它包括备
用照明、安全照明、和疏散照明三种。
应急照明的设置原则，从安全角度考虑，应在较多的建筑内设置应急照明，而从经济的观点出发，只能在一些最需要的建筑内设置。
⑶值班照明在非工作时间供值班人员观察用的照明称为值班照明。
可利用正常照明中能单独控制的一部分或应急照明的一部分或全部作为值班照明。
4住宅小区供配电设计
3.3照度计算
照度计算方法有利用系数法、单位容量法和逐点法等3种[1]。
任何一种计算方法，都只能做到基本准确。
3.3.1利用系数法3.3.1利用系数法
此法适用于灯具均匀布置的一般照明以及利用墙和天棚作为光线反射面的场合。
当选用反射式、半反射式或漫射式等主要利用反射光通的照明灯具时，必须采用此法计算在工作面上的平均照度E系由光源光通的直射分量以及经房间多次反射的分
射分量所造成的。
投射在工作面上的这两个光通之和ΣF与照明灯具在受照房间内所发出的总光通NF之比称为利用系数η。
即η5ΣF/NF式中F——每一个照明灯具所发出的光通量，流明。
照明装置的利用系数与下列因素有关：
⑴照明灯具的效率__
及光强分布的情况；⑵墙壁、天棚和地板的反射系数Pq、Pt和Pd；⑶室形指数。
对于方形的房间，室形指数i按下式确定：
i=A·B/h（A＋B）式中AB——房间的长度和宽度，米；h——照明灯具的计算高度，米。
利用系数法的基本公式为F=EminKZS/NηEmin=FNη/KZS式中流明勒克斯
3-33-43-23-1
F－每一个灯泡的光通量，流明；Emin－最小照度K－减光补偿系数S－房间面积N－灯具数量Z－最小照度
5住宅小区供配电设计
η－光通利用系数
3.3.2单位容量法3.3.2单位容量法
单位容量法的基本公式：
W=P/AW—在最低照度下每单位面积的安装功率（W）P—房间内全部灯泡（管）的总安装功率（W）A—房间的面积（㎡）根据已知的面积和所选的灯具形式、最小照度E、计算高度h，从表3-1到表3-3查得每单位面积的安装容量W，从上式算出全部灯泡的总安装功率P。
然后除以灯具的功率，再考虑到室形及对灯具布置的要求即可得灯具数量。
3-5
表3-1住宅建筑照明的标准值类别参考平面及其高度起居室一般活动区
书写、阅读卧室窗头阅读精细作业餐厅或方厅、厨房卫生间楼梯间0.75m水平
面0.75m水平面0.75m水平面0.75m水平面0.75m水平面0.75m水平面地面低
201507520020105照度标准值（lx）中30200100300301510高503
00150500502015
3.5插座系统
3.5.13.5.1插座系统的概述
插座这个小小的电气装置元件，往往容易被人忽视，但在现代住宅中却随处可见，不管是在客厅、卧室、书房，还是在厨房、餐厅、卫生间，人们都要使用它，甚至阳台都忘不了装一个插座，以备它用。
现代生活水平不断的提高，人们对住宅电气装置的要求也越来越高，人们不再满足于照明、风扇、洗衣机、电冰箱、彩电等电气设备带来的方便，而更加热衷追求音响、空调、大屏幕彩电、电脑、电话带来的享受。
随着当今知识经济、信息时代的到来，可视电话、电子购物、家庭办公等智能化住宅建筑将不断涌现。
这些电能、信息的传递除通过电线、电缆外，还必须通过插座这个小小电气装置元件输送给用电设备或信息终端。
可见，插座的种类和数量在现代住宅中呈日益增长的趋势。
所以，现代住宅中插座的选型、布置位置、数量和安装高度都直接关系到住户今后的使用效果，是现代住宅电气设计中十分重要的内容。
现代住宅是由客厅、卧室、书房、厨房、餐厅、洗涤间、卫生间、阳台等组成的。
住户的家用电器众多，而且又在不断地增加，好像根本无处着手。
其实不然，我认为：
只要明确住宅中各个房间主要会有哪些家用电器，然后根据建筑平面图，考虑住户一般会怎样去布置。
按照这种思路去思考，目的性就很强。
3.5.一般规定（规范）3.5.2一般规定（规范）
⑴当插座为单独回路时，数量不宜超过10个（组）。
⑵当灯具和插座混为一路过，其中插座数量不宜超过5个（组）。
⑶插座应由单独的回路配电，并且一个房间内的插座由同一路配电。
⑷在潮湿房间（住宅中的厨房除外）内，不允许装设一般插座，但设置有安全隔离变压器的插座可除外。
⑸备用电源、疏散照明的回路上不应设置插座。
3.5.插座的安装3.5.3插座的安装
依据《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93[2]，插座的型式和安装高度，应根据其使用条件和周围环境确定：
⑴对于不同电压等级，应采用与其相应电压等级的插座，该电压等级的插座不应
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住宅小区供配电设计
被其他电压等级的插头插入。
⑵需要连接带接地线的日用电器的插座，必须带接地孔。
⑶对于插拔插头时触电危险性大的日用电器，宜采用带开关能切断电源的插座。
⑷在潮湿场所，应采用密封式或保护式插座，安装高度距地不应低于1．5m。
⑸在儿童专用的活动场所，应采用安全型插座。
⑹住宅内插座，若安装高度距地1及以上时，8m可采用一般型插座；低于1．8m时，应采用安全型插座。
具体设计如下：
⑴起居室①应保证每个主要墙面均有一个5孔插座（5孔插座指一个单相三线和一个单相两线的组合插座，以后不再赘述）。
②如果墙面长度超过3.6m应适当增加插座数量。
墙面长度小于3.6m，插座可安置在墙面的中间位置。
③设置电视出线插座的墙面（此墙面为电器摆放集中之处）应至少设置两个5孔插座，其中一个插座应与电视出线插座相靠近并与之保持0.5m以上距离。
④空调器插座应采用专用带开关插座。
在已知采用何种空调的情况下空调插座按以下位置布设：
如是分体空调插座宜根据出线管预留洞位置距地1.8m设置,如是窗式空调宜在窗旁距地1.4m设置，如是柜式空调宜在相应位置距地0.3m设置,否则按分体空调考虑预留空调插座。
⑵卧室①应保证两个主要墙面至少各有一个5孔插座，设置电视出线插座的墙面至少有一个5孔插座与之相靠近。
②如卧室面积较大应适当增加插座数量。
⑶厨房①厨房内插座应为防溅插座，宜组成一单独回路不与其它插座混连。
②参考厨房操作台、灶台、置物台、洗菜台布局选取最佳位置设置抽油烟机插座、电热插座。
抽油烟机插座距地2.0m设置，电热插座距地1.4m或根据操作台和吊柜具体位置设置。
③电热插座应选用带开关16A单相三线插座，如电热器具有固定位置应注意
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住宅小区供配电设计
不要设置在电热器具的正上方，以避免人员手臂越过电热器具操作开关。
如果某一电热器具额定电流超过15A，应对其所对应的电热插座采取放射式供电直接由户配电箱引来独立电源。
④如厨房内设置冰箱应对其设置专用插座，设置高度为距地0.3m。
⑷卫生间目前，我国一般住宅的卫生间往往兼有浴室的功能，因此卫生间内均设有淋浴、盆浴设备。
由于是严重潮湿场所，在洗浴时身体电阻降低使电击的危险大大增加，卫生间成为住宅中最容易有触电危险的地方。
而不在卫生间内设置电气插座及用电器具虽然可以避免触电危险，给居民使用造成不便。
因此电气设计师应在遵循更加严格的电气保护措施的同时在卫生间内适当位置设置插座，在最大安全的前提下满足人们在卫生间等潮湿场所内设置电器的要求。
《民用建筑电气设计规范》规定“澡盆和淋浴盆的安全保护要求，仅限于三级及以上的旅（宾）馆、高级住宅和公寓以及商业性浴池等场所。
一般旅馆和住宅的上述场所可参照有关条款，采取适当的保护措施”。
3.5.4该小区住宅的插座系统设计3.5.4该小区住宅的插座系统设计该小区住宅的具体设计：
⑴主卧室：
壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M；五孔插座3个，安装高度0.3M。
⑵次卧室：
壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M；五孔插座3个，安装高度0.3M。
⑶客厅：
柜式空调插座1个，安装高度0.3M；五孔插座4个，安装高度0.3M。
⑷餐厅：
五孔插座1个，安装高度0.3M。
⑸主卧室卫生间：
带防溅盒插座1个，给热水器用，安装高度2M。
⑹卫生间：
带防溅盒插座2个，给热水器用，安装高度2M，给洗衣机用，高度0.3M。
⑺书房：
壁挂式空调插座1个，安装高度1.8M；五孔插座2个，安装高度0.3M。
⑻厨房：
电热插座2个，安装高度1.4M；带防溅盒油烟机用插座1个，安装高度2M。
⑼阳台：
带防溅盒插座1个。
16住宅小区供配电设计
3.5该小区标准层照明设计
图3-1为我为该小区标准层的照明平面图设计
为了便于确定灯具、线路及插座的具体位置，图中用实线简要的绘制出建筑物墙体、门、楼梯等的平面结构，用定位轴线表示了尺寸关系。
17住宅小区供配电设计
第四章第四章低压配电系统设计4.1高层建筑一般规定
⑴.住宅小区一般应由lOkV电源供电。
住宅小区中的住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级应符合现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范
》等的规定[7]。
当住宅小区内仅有三级负荷时，供电电源可取自附近的110}35/lOkV区域变电所的若干lOkV供电回路，当住宅小区内同时具有一、二级负荷时，则应根据区域变电所的电源路数和变压器台数确定供电电源，若区域变电所的110一35kV电源仅为一路，则小区的备用电源应从另外的区域变电所引来。
当住宅小区
内的一、二级负荷较小，且设置自备电源比从城市电网取得第二电源更经济合理时，可设置自备电源。
对规模较大的小区，当区域变电所的lOkV出线走廊受到限制或配电装置间隔不足且无扩建余地时，宜在小区内设置IOkV开闭所（开关站）。
开闭所宜与lOkV变电站联体建设。
⑵配电系统设计应根据工程规模、设备布置、负荷容量
及性质等综合考虑确定。
⑶配电系统应满足生产和使用所需要的供电可靠性和电压质量；接线简单，并有一定的灵活性；操作安全，检修方便；另外。
还要考虑节省有色金属消耗、减少电能损耗。
⑷自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级，但对非常重要负荷供电时，可以超过三级。
⑸由公用电网引入建筑物内的电源线路，应在屋内靠近进线点便于操作维护的地方装设电源开关和保护电器。
若由本单位配变电所引入建筑物内的专用电源线路，可装设不带保护的隔离电器。
⑹在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备容量不很大的时候，又无特殊要求时宜采用树干式配电。
当用电设备容量大，或负荷性质重要，或在很潮湿、有腐
蚀性环境的车间及建筑物内，宜采用放射式配电。
⑺各级低压配电屏，应根据发展的可能性留有适当的备用回路。
⑻高层建筑低压配电一般应遵循以下原则：
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住宅小区供配电设计
①应满足计量-维护管理、供电安全、可靠的要求，应将照明与电力负荷分成不同配电系统。
②确定高层住宅低压配电系统及计量方式时，应与当地供电部门协商，一般可以采用以下几种方式：
a）配电设备的布置应便于安装和维护。
高层民用建筑的地下层通常有两层，宜将总配电室（变电所）设在地下一层。
柴油发电机宜用风冷
__式机组，且机房最好设置在地下一层;一是便于通风冷却;二是可与变配电室中的设备共用运输通道。
为防火的需要，不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关，而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内，一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.b）单元不设总计量表，只在分层配电箱内设分户表，其配电干线、支线的配电方式同上项。
c）分户计量表全布集中于首层（或中间层）电表间内，配电支线以放射式配电至各户。
d）高层住宅照明计量应一户一表。
其公用走道、楼梯间照明计量可以采取：
当供电部门收费到户时，可以设公用电镀表；如收费到楼总表时，一般不另设表。
e）供配电系统的网络设计应合理。
高层民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。
其中地下室与裙楼部分采用放射式配电，主体部分采用树干式配电。
根据负荷大小和楼层层数的多少，决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。
树干式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.⑼高层建筑低压配电一般应遵循如下原则：
①选择变压器时，一般SCR型干式变压器。
②将照明与电力负荷分成不同的配电系统：
消防及其他用电设施的宜字成体系。
③对于容量较大的集中负荷或重要负荷宜从配电室以放射配电；对各层配电间的配电宜采用下列方式之一：
a）工作电源采用分区树干式，备用电源也采用分区树干式或首层到顶层垂直
19住宅小区供配电设计
干线的方式。
b）工作电源和备用电源都采用由首层到顶层垂直干线的方式。
c）工作电源采用分区树干式，备用电源取自应急照明等电源干线。
④对经常处于备用状态的消防泵、喷淋泵、事故排风机等设备，不作为计算负荷的一部分来选择变压器容量。
为保证在发生火灾事故时，消防设备的起动与正常运转，可以采取自动切除非
消防用电设备的措施。
⑤高层建筑的配电箱设置和配电回路划分，应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合确定。
⑥自层配电箱至用电负荷的分支回路，对于旅馆、饭店、公寓等建筑物内的客房，宜采用每套房间设一分配电箱的树干式配电，每套房间内根据负荷性质再设若干支路；或者采用对几套房间按不同用电类
别，以几路分别配电的方式；但对贵宾馆间则宜采取专用分支回路供电。
⑦高层住宅的照明计量表应采用一户一表，公用楼梯、公用走道的照明及公用电力计量宜单独设表。
⑧自备应急柴油发电机组的选择
4.2低压配电系统线路的选择
低压线路接线方式4.2.1低压线路接线方式
低压配电线路采用放射式、树干式、环式及链式四种接线法。
⑴放射式系统：
特点配电线故障互不影响,供电可靠性较高,适用于一级负荷配电。
配电设备集中,检修比较方便；缺点是系统灵活性较差,导线消耗量较多。
此配电方式经常用在设备容量大、负荷集中或重要的用电设备以及有腐蚀性介质和爆炸危险等场所不宜配电及保护起动设备放在现场者。
以免影响其他用户正常用电。
接线图见下图4-1⑵环形系统环形线路运行时都是开环的放射式线路，提高了供电可靠性，当一回线路故障或检修时，可以将该线路与电源断开，而该处的负荷仍可得到供电。
接线方式见下图4-2⑶树干式系统：
特点树干式配电系统总长度小,也就是可以节约有色金属、比较经济；供电点的回路数量较少,配电设备也相应减少；配电线路安装费用也相应
20住宅小区供配电设计
减少。
存在缺点是干线发生故障时影响范围大,供电可靠性较差,相比较导线截面积较大。
一般很少采用树干式配电，往往采用放射式与树干式混合使用。
接线图见下图4-3⑷链式系统：
特点与树干式有相似之处，这种供电形式适用与距配电柜较远而彼此相距又较近的不重要的容量较小用电设备，这种方式连接的用电设备宜在五台以下，总功率在10KW以下。
接线方式见下图4-4
图4-1低压放射式线路
图4-2低压环形线路
（a）低压母线放射式配电的树干式
（b）低压“变压器-干线”的树干式
图4-3低压树干式线路__M1
（a）连接配电箱图4-4低压链式线路
M2
（b）连接电动机
M3
M4
该小区采用的是树干式低压配电线路。
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住宅小区供配电设计
导线和电缆的选择4.2.2导线和电缆的选择
选择的原则：
配电网络导线和电缆的选择，一般按照下列原则进行[3]：
⑴按使
用环境和敷设方法选择导线和电缆的类型。
⑵按机械强度选择导线的最小允许截面。
⑶按允许载流量选择导线和电缆的截面。
⑷按电压损失校验导线和电缆的截面。
按
上述条件选择的导线和电缆具有几种截面时，应取其中较大的一种。
类型的选择：
①裸导线：
TJ铜绞线、LJ铝绞线、LGJ钢心铝绞线、TMY矩形硬铜母线、LMY矩形
硬铝母线②绝缘电线：
B布线用、X橡皮绝缘、V塑料绝缘、L铝芯、R软电线③
电力电缆：
按照主绝缘材料的不同分为纸绝缘（Z）电缆，塑料绝缘电缆（V）电缆和
橡皮绝缘（X）电缆截面的选取：
对建筑供配电中的低电压380/220V进出电线和电
缆的截面选择，是按长期允许载流（或称发热条件或称温升条件）来选择的。
每箱电
缆（或每相电线）的横截面积，必须满足下述条件：
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