母线安装措施725.docx
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母线安装措施725
四川大渡河瀑布沟水电站
离相封闭母线
及其相关设备安装方案
编制：
吴军林
校核：
雷剑
审核：
陈训耀
批准：
邓大宏
葛洲坝集团机电建设有限公司
瀑布沟水电站机电安装项目部
二〇〇八年七月
离相封闭母线及其相关设备安装施工措施
1、概述
瀑布沟发电机和变压器连接方式采用一机一变单元接线方式，6台套离相封闭母线分别布置在6回离相封闭母线洞内，6个离相封闭母线洞两端分别连接主厂房电气夹层（671.70m）和主变洞主变压器层（677.70m）。
离相封闭母线洞从机组-Y轴方向伸入发电机风罩壁与发电机主引出线连接。
斜坡段IPB顺坡布置，宜采用支架和吊架配合固定安装的方式。
发电机断路器采用卧式SF6气体绝缘发电机出口专用断路器，布置在离相封闭母线洞靠主变侧的扩大段内，安装基础高程为677.70m，基础可根据最终选购的断路器型式采用混凝土台抬高安装。
发电机出口电压互感器柜布置在离相封闭母线洞靠主厂房端，安装基础高程为671.70m。
主变压器低压侧过电压保护装置柜内组装有避雷器和电压互感器，布置在封闭母线洞靠主变洞侧出口的第二层平台上，安装基础高程暂定为683.70m。
励磁变压器布置在主厂房发电机层下游侧（677.70m），采用分支母线与主回路直接连接，目前暂考虑分支母线下进线。
厂用变压器布置在封闭母线洞靠主变洞侧出口附近，采用分支母线与主回路相连。
设备主要包括主回路全连式离相封闭母线（以下简称IPB）、分支回路离相封闭母线（以下简称分支母线）、发电机断路器（以下简称GCB）、20kV厂用变压器（以下简称GB）、励磁变压器（以下简称GLB）、电压互感器柜、电压互感器避雷器柜、封闭母线配套附件（如测温装置、干燥装置等）等。
IPB设备由北京电力设备总厂制造供货，GCB设备由ABB公司制造供货，GLB设备由东方电机公司供货，GB设备由云南变压器公司供货。
2、基本参数及主要工程量
2.1、基本技术参数
2.1.1IPB形式：
全连、微正压、离相自冷式
2.1.2IPB技术参数：
主回路分支回路
频率50Hz50Hz
额定电压20kV20kV
最高电压24kV24kV
额定电流21kA0.5kA
三相短路电流（r.m.s）140kA250kA
额定峰值耐受电流380kA680kA
额定短时耐受电流（r.m.s）140kA250kA
额定短时持续时间2s2s
额定冲击耐受电压（峰值）125kV125kV
1min工频耐受电压（有效值）
湿试5kV55kV
干试68kV68kV
外壳尺寸（mm）1450650
相间距离（mm）18001800
冷却方式自然冷却自然冷却
（2）过电压保护柜
过电压保护柜安装在母线洞扩大段（靠主变洞侧）的第二层，通过分支母线与主回路封闭母线连接。
过电压保护柜为分相式，柜内装设有氧化锌避雷器。
氧化锌避雷器的主要参数如下：
系统额定电压 20kV
额定频率 50Hz
8/20μs标称放电电流5kA
（3）电流互感器
主要参数如下：
系统额定电压20kV
额定变比
主回路30000/1A
分支回路500/1A
准确级数0.2级、0.2S级、5P30级、TP
2.1.3、GCB形式：
户内卧式、金属封闭、SF6气体灭弧、三相机械联动操作
2.2、主要安装工程量：
1个发电机－变压器单元IPB的安装工程量见表
1个发电机－变压器单元离相封闭母线安装工程量表
序号
项目
型号规格
单位
数量
备注
主回路封闭母线（含短路试验接头、各种连接件、伸缩节、端部密封套管等）
20kV，21kA
三相米
72
主回路电流互感器
贯穿式
只
15
励磁分支回路封闭母线（含各种连接件、伸缩节、端部密封套管等）
20kV，0.5kA
三相米
3
励磁分支电流互感器
贯穿式
个
3
厂用分支回路封闭母线（含各种连接件、伸缩节、端部密封套管等）
20kV，0.5kA
三相米
3.5
PT柜
20kV
组
1
PT柜分支回路封闭母线（含各种连接件、伸缩节、端部密封套管等）
20kV，0.5kA
三相米
2.2
过电压保护柜
20kV
组
1
过电压保护柜分支回路封闭母线（含各种连接件、伸缩节、端部密封套管等）
20kV，0.5kA
三相米
2
分支回路封闭母线穿楼板密封板
套
1
母线固定支架
套
1
母线吊架
套
1
预埋钢板，含锚筋
套
1
3、现场设备运输与安装起吊手段
3.1、封闭母线的现场卸货在安装场由桥机配合进行，IPB现场卸货在主变运输道进行，卸货后用专小拖车直接拖运到进入离相封闭母线洞进行安装。
3.2、安装部位的起吊手段
利用设备安装室内顶部预埋的钢板焊接吊钩配合手拉葫芦和卷扬机进行吊装。
4、主要施工设施、工机具及安装程序
4.1、主要施工临时设施和工机具见表4-1
表4-1主要施工设备工器具
序号
各称
规格
单位
数量
备注
1
卷扬机
3t
台
1
2
葫芦
1t、2t、3t
只
各15
3
运输台车
2t
台
2
4
滚杠钢管
DN8O长2米
根
20
5
工具材料房
4*3平米
个
1
6
交流电焊机
台
2
7
手动液压叉车
2.5吨
台
2
8
水准仪
S3
台
1
9
尼龙吊带
2吨
对
5
10
力矩扳手
0—100Nm
把
4
11
氩弧焊机
台
1
12
电钻
台
1
13
吸尘器
台
1
14
尼龙套钢丝绳
载重1吨
根
30
15
氧气、乙炔瓶、带
套
3
16
汽车
8吨
台
1
17
脚手架
2m*2m
套
20
18
竹跳板
30*300*3000
块
80
19
滑轮
3t
只
6
4.2、封闭母线安装程序见图4-1。
图4-1封闭母线安装程序
5、安装技术措施
5.1、主回路离相封闭母线安装
5.1.1、基础埋件处理及测量放点
5.1.1.1、根据设计图纸，清理和复查已埋设的母线设备基础埋件的数量、规格以及埋设的部位是否与图纸设计情况相符。
5.1.1.2、根据设计图纸，清理和复查设备及母线所需接地抽头的数量、埋设的部位是否与设计图纸相符，发现问题及时向有关职能部门和监理工程师汇报并做好原始记录，请监理人员协调解决可能采取的相应的补救措施。
5.1.1.3、根据设计图纸以及测量基准点，采用水准仪、经纬仪进行测量放点，确定封闭母线安装的中心和高程点，用粉线和油漆标示于明显的位置，确保不同楼层封闭母线中心线一致，并与相连接的发电机出口中心及主变设备的中心线相吻合。
5.1.2、设备基础及母线基础构（吊）架安装
5.1.2.1、按设计图纸的要求，将母线基础构（吊）架根据其相对应的安装部位，进行安装。
先根据基准点、线用吊线锤的方法对基础构（吊）架进行定位，然后将构架点焊在其埋件上，再用水平仪、经纬仪进行复测，确保基础构（吊）架的中心线、水平、垂直度和坐标符合设计要求后方可焊牢，焊接过程中注意控制焊接变形。
母线基础构（吊）架安装完毕后，按设计要求可靠接地。
5.1.2.2、母线穿墙处构架安装：
根据设计图纸，在母线就位前将母线穿墙处的框架点焊于预埋件上。
母线就位并调整完毕后，调整好穿墙板、框架的位置，按要求将框架及穿墙板固定牢靠。
5.1.3、封闭母线挂装与调整
5.1.3.1、封闭母线运到现场后，会同监理工程师、厂家代表进行开箱检查，对照设计及厂家图纸资料严格复查母线的几何尺寸、角度以及附件数量、规格等是否符合要求，零部件及绝缘件是否齐全，表面有否机械损伤、焊缝有否缺陷等情况，并做好原始记录。
5.1.3.2、母线挂装前，先在地面铺开，封闭母线下铺垫枕木或橡皮，逐段进行清扫、检查，调整导体与外壳的同心度，保证母线筒内清洁无异物，绝缘子表面清洁稳固，绝缘子座密封良好。
5.1.3.3、母线分段在地面调整好后，按要求进行分段工频耐压试验。
5.1.3.4、根据各段母线布置的位置，在各段母线与其基础结构架相对应的位置处装上抱箍，并复查抱箍位置是否与基础构（吊）架位置相符。
5.1.3.5水平段母线用母线室顶部的吊钩配合采用导链、护套钢丝绳及尼龙带等吊装工具挂装。
5.1.3.6、垂直母线段，用汽车吊将垂直段母线自主变室运到安装部位，再用预设置在垂直母线洞顶部的锚钩并配合卷杨机、导链、护套钢丝绳及尼龙带等吊装工具进行挂装。
5.1.3.7、各段母线挂装后，按设计要求调整其中心、水平、垂直度和相间距离，严格控制母线与母线、母线与设备的连接尺寸，将母线制造和安装误差分摊在所有断口处。
5.1.3.8、各段母线挂装并调整好后，将母线与基础构（吊）架固定牢靠。
5.1.3.9、按图纸进行母线段与段之间的导体和外壳的焊接连接、母线与设备之间的连接。
母线与励磁变压器等电气设备的连接，待上述设备完成安装、调整、固定及规定的电气检测与试验并验收合格后，再进行螺栓连接。
母线与各设备端子间的连接纵向尺寸可调范围不超过+5，-10mm；外壳与设备端法兰间的连接采用橡胶伸缩套，纵向尺寸可调范围不超过±10mm。
5.1.3.10、设备及其母线吊装就位的顺序按先下方后上方，先设备后母线。
5.1.4、母线的氩弧焊接
5.1.4.1、氩弧焊焊工须持证上岗。
5.1.4.2、母线焊接前根据封闭母线生产厂家提供的焊接工艺规范，编制封闭母线焊接工艺措施，报监理工程师认可。
并做焊接工艺评定。
5.1.4.3对本工程的母线焊接，必须按厂家要求，对参加焊接的人员，提前进行安装培训或技术交底。
5.1.4.4使用厂家提供与本母线同等材质的材料的试板进行试焊，并将试焊成品报监理认可后开焊。
5.1.4.5、母线焊接前各断口尺寸已调整好，并经中间检查验收合格。
焊接连接纵向尺寸的允许误差：
母线导体，其纵向可调范围不超过±15mm；母线导体伸缩节，纵向尺寸可调范围不得超过±15mm。
5.1.4.6、母线焊缝填充材料用厂家提供的合格焊丝，焊接前，母线焊缝附近及搭接板用钢丝刷除去氧化物，用清洗剂清除油污。
5.1.4.7、封闭母线的导体焊接时，断口处的外壳端部用铁皮或防火布临时封档，防止焊接飞溅物、异物掉入壳内。
断口外壳封口前，导体接头的焊接质量应检查合格，并清扫干净。
5.1.4.8、封闭母线采用半自动氩弧焊接，在焊接时，遵循制造厂提供的焊接工艺及焊接要求。
5.1.4.9、焊缝外观检查：
焊缝截面应不小于母材截面的1.25倍，焊肉应丰满、光亮、无裂纹、烧穿、焊坑、焊瘤及未焊透等情况，外壳的焊缝应有良好的气密封性能。
对于导体及外壳的焊缝直流电阻应不大于同截面、同长度的原金属的电阻值。
焊口附近用钢字头打上焊工号，并做好焊接记录。
5.1.4.10、按封闭母线生产厂家提出的焊缝质量检验标准及图纸设计要求编制封闭母线焊缝检测标准和技术要求，并报监理工程师认可。
母线焊接完毕后，焊缝经按规程无损探伤检查应符合要求。
5.1.5、封闭母线与主变压器、励磁变及其它设备螺栓连接要求
5.1.5.1、封闭母线与设备端子连接为螺栓连接，进行螺接前先将外壳橡胶伸缩套套入母线导体上并塞进外壳的一侧，然后开始母线的螺栓连接。
5.1.5.2、母线导体接头与设备端子间螺接前，螺接面先用清洁棉布蘸上清洗剂清洗干净，然后全面涂敷一层导电脂，再进行连接。
5.1.5.3、封闭母线导体与设备的连接
封闭母线与设备端子间的连接均采用螺栓连接。
螺接前须将外壳橡胶伸缩套先套入母线导体上并塞进外壳的一侧，然后开始母线的螺栓连接。
所用的螺栓、垫圈、螺母等紧固件，凡在紧固过程中有相互摩擦的地方，应事先涂上中性凡士林油，紧固时应使用力矩板手，按制造厂规定的力矩进行紧固，连接螺栓应逐个均匀拧紧，紧固力矩过大或过小会使螺接面接触不良，
5.1.5.4、螺接紧固后用0.05mm的塞尺检查，其塞入深度不大于4mm。
5.1.5.5、进行螺栓连接作业时，严禁蹬踏、撞击镀银面，防止泥水、油污、汗水等污染腐蚀镀银面。
5.1.5.6、母线导体螺栓连接完成后，清除外壳内部遗留的工具、杂物，再将塞进外壳内的橡胶伸缩套拉出，利用钢带将伸缩套两端分别压紧在封闭外壳和设备端子罩壳上，将母线导体和连接件密封于外壳内部。
5.1.6、封闭母线其它部件的安装要求
5.1.6.1、短路板及接地线的安装：
按布置图要求的位置将短路板与封闭母线外壳焊接好，其焊接质量及导电截面应满足封闭母线制造厂的技术规范的要求。
另外，在短路板上设有接地端子，在短路板安装完毕后，将接地线可靠地螺接于端子上。
5.1.6.2、穿墙堵板的安装
a、母线就位前，只将封闭母线穿墙处的框架点焊于预埋件上。
b、母线就位并调整完毕后，根据图纸调整好穿墙板、框架的位置，将框架及穿墙板固定牢靠。
5.1.7、母线及其部件安装完毕后的清扫与检查
5.1.7.1、在安装过程中，应保持外壳内部的干净以减少安装后的清扫工作，防止连接面侵入灰尘和其它杂物。
5.1.7.2、整套封闭母线安装完毕，进行彻底的清扫，清除外壳内部及相关设备的尘埃及其杂物，将外壳内及绝缘子擦拭干净。
5.1.7.3、封闭母线安装完成后，应按设备要求涂漆，涂漆应做到均匀美观，不得有底漆露出、颜色不匀、涂敷不均、斑点、爆皮、脱落等现象。
5.1.8、现场验收
IPB安装完毕，按照制造厂的安装说明书和GBJ149、GB50169的规定进行全面检查并做好检查记录，检查应符合下列要求：
5.1.8.1、设备本体安装位置正确，附件齐全，外表清洁，固定牢靠。
5.1.8.2、操作机构、闭锁装置动作灵活，位置指示正确。
5.1.8.3、油漆完整，相色标志正确，接地可靠。
5.1.8.4、合同技术条款和制造厂规定的其它检查项目符合要求。
5.1.9、母线现场试验
现场测量和试验应按照制造厂的安装说明书、国标GB8349《离相封闭母线》和GB50150的有关规定进行。
现场试验项目如下：
5.1.9.1、绝缘电阻测量
5.1.9.2、导体直流电阻测量
5.1.9.3、工频耐压试验
5.1.9.4、其它规范要求的试验
5.2发电机断路器设备安装
5.2.1、GCB结构型式为单相封闭（三相隔室连通）、卧式、自然冷却、三相机械联动操作。
隔离开关及接地开关采用封闭式结构，隔离开关采用三相机械联动，三相共用一个驱动机构。
接地开关为三相机械联动，装设有机构位置指示器以及与发动机断路器的闭锁装置。
电流互感器型式为户內环氧树脂浇注式，变比为15000/1A。
发电机断路器设有一台现地控制柜。
柜中包括所需的全部机械和电气控制部件，以及与各相关设备相连接的接口。
5.2.2、GCB布置在水轮机层900.59m高程的上游侧，三相支架落地布置，采用膨胀螺栓固定。
5.2.3、GCB现场设备运输与安装起吊手段：
设备的现场卸货在安装场进行，用厂房桥机和专用吊带卸货后，直接从GCB专用吊物孔吊至设备安装高程的基础构架上就位。
5.2.4、GCB安装程序
发电机断路器安装程序见图5-1。
5.2.5、GCB设备安装技术措施
5.2.5.1设备在安装前先对设备部位进行检查应符合安装要求。
5.2.5.2、按设计图纸进行基础构架安装、接地，并使基础的高程、中心均符合设备厂家要求。
三相支架采用膨胀螺栓固定，固定前应按照设计图纸的布置尺寸准确确定膨胀螺栓的定位尺寸后进行钻孔，其偏差应不大于发电机断路器与IPB连接的要求；断路器的固定应牢固可靠。
5.2.5.3、GCB成套设备在安装前应进行开箱检查，检查内容包括：
断路器内SF6
图5-1发电机断路器安装程序
气体的压力值和湿度应符合制造厂的技术要求；绝缘部件表面应无裂缝、无剥落或破损，绝缘应良好；密度继电器和压力表应检验等。
GCB开箱清点验收及清扫等项工作完成后，吊断路器到安装平台上就位固定及接地。
接线端子的接触表面应平整、清洁、无氧化膜；镀银部分不得挫磨；软连接部分不得有折损、表面凹陷及锈蚀。
5.2.5.4、对断路器内的电流互感器、电容器进行各项参数测试应符合产品要求。
5.2.5.5、对断路器内SF6气压进行检查，如压力不足应补充到额定值，24小时后进行SF6含水量测量，其值不得大于厂家规定值；并作漏气检查，应符合要求。
5.2.5.6、断路器调整时应先手动操作后电动操作，分、合闸指示应正确，分、合闸时间应符合要求，断路外壳内绝缘件表面清洁、完好，传动部分的销钉、开口销、备帽齐全，润滑良好，转动灵活，断路器三相同期误差达到厂家的技术要求。
GCB操作机构的联合动作应符合下列要求：
在三相联动前，断路器内充有额定压力的SF6气体；操作机构同轴联动的就地合分位置指示器应正确、可靠，并符合断路器的实际分、合状态；操作机构的防跳跃、防慢分和防慢合的功能正确；操作机构设置的检修及调整用的慢速三相分合闸手动操作装置动作正确。
5.2.5.7、密度继电器的报警、闭锁定值应符合规定；电气回路传动正确。
5.2.5.8、断路器的全部操作试验及参数测定合格后，按厂家要求值，进行整体耐压并合格。
5.2.5.9、接地开关及隔离开关检查调整时应先手动后电动操作使开关符合以下要求：
⑴ 接地开关及隔离开关的机构工作平稳，无卡阻和冲击等异常现象。
⑵ 接地开关及隔离开关的分、合闸指示正确。
⑶ 接地开关及隔离开关传动部分的销钉、开口销、备帽齐全，润滑良好，转动灵活。
⑷ 接地开关及隔离开关触头插入部分及断口尺寸符合规定且三相一致，分合闸时间符合要求。
5.2.5.10、断路器全部安装完成后进行与主母线的导体和外壳连接。
5.2.5.11、断路器全部安装完成后应作到油漆应完整，相色标志正确，接地良好
5.2.5.12、断路器的安装、接线、检查、调试等都应在制造厂代表的指导下进行。
5.2.6、GCB现场试验
安装完毕的现场试验应按照制造厂的技术文件要求和GB50150的有关规定进行。
主要包括如下试验项目：
5.2.6.1、分、合闸时间及速度测试
5.2.6.2、电气、机械闭锁试验
5.2.6.3、机械操作试验
5.2.6.4、SF6气体湿度测量
5.2.6.5、SF6气体泄漏测试
5.2.6.6、主回路直流电阻测量
5.2.6.7、主回路绝缘电阻试验
5.2.6.8、辅助回路和控制回路的耐压试验
5.2.6.9、断路器分、合闸线圈绝缘电阻及直流电阻测量
5.2.6.10、断路器操动机构试验
5.2.6.11、密度继电器校验
5.3、IPB其它相关设备的安装
5.3.1、这些设备主要包括：
励磁用电压互感器柜、保护用电压互感器避雷器柜、励磁变压器、厂用变压器、发电机中性点变压器、400V低压盘柜等设备。
5.3.2、现场设备运输与安装起吊手段
设备的现场卸货在安装场由桥机配合进行，在GCB设备吊装之前，从GCB吊物孔吊至设备安装高程的中间层母线廊道，然后用临时运输小车配合手拉葫芦运到安装部位。
励磁变和厂用变吊至中间层后，用滚杠和卷扬机配合运输到安装部位。
安装中的起吊手段：
利用设备安装室内顶部预埋的槽钢锚钩配合手拉葫芦进行吊装。
5.3.3、安装程序见图5-2。
图5-2IPB其它设备安装程序图
5.3.4、主要安装技术措施
5.3.4.1各设备安装前，下列工作已完成：
（1）变压器、开关柜、发电机中性点设备等电气设备运至厂房后，已进行开箱检查、清点、验收等项工作。
（2）设备基础安装完毕并验收合格，具备设备安装条件。
（3）母线已挂装完毕，并固定牢靠。
（4）设备安装部位的土建施工已结束，且符合电气设备的安装要求。
5.3.4.2、按设计图纸上各电气设备布置的位置，将各设备安装就位，调整好其中心、高程、水平及垂直度，使之符合设计要求，且便于母线连接。
5.3.4.3、各电气设备、盘柜就位、调整、固定牢靠后，按要求进行可靠的接地连接。
5.3.4.4、在设备制造厂家驻工地代表的指导下，按设备安装说明书及有关规程、规范的技术要求，进行配线、检查、调试等工作。
5.3.4.5、上述工作项目完成后，按各电气设备安装说明书及有关国标和规范要求，进行规定的电气检测与电气试验。
5.3.4.6、各电气设备安装完毕，做完规定的电气试验并合格，且母线已验收合格后，方可按要求进行母线与设备的连接。
5.3.4.7、按设计图纸作到油漆完整，相色标志正确，连接件紧固，设备性能完好，接地可靠。
5.3.4.8、现场验收
各电气设备安装完毕，按照制造厂的安装说明书和GBJ148、GB50150、GB50169、GB50171的规定进行检查并做好检查记录，会同厂家、监理进行现场验收工作。
6、施工人员设置及工期计划
6.1、施工人员计划：
6.1.1、IPB设备安装：
6人。
6.1.2、GCB设备安装：
4人。
6.1.3、电气二次安装工：
4人。
6.1.4、辅助安装人员：
10人。
6.1.5、起重：
3人。
6.1.6、机具、仪器及材料保管：
1人。
6.1.7、保卫：
2人。
6.2、工期安排
7、质量保证措施
根据母线及配套设备的施工的特点，除遵守本工程规定的一般性质量控制、检查、检验以外，还应遵守以下规定：
（1）设备的安装、调试应在设备制造厂商的技术指导下进行。
（2）采取严格的措施保证安装现场清洁、无尘，使母线及配套设备在良好的的环境条件下安装。
（3）在母线筒内工作完毕后，必需用真空吸尘器进行彻底清扫。
（4）母线焊接必按厂家规定的材料、焊料、焊接设备、焊接工艺并由经本工程焊接培训合格的焊工进行焊接。
（5）母线与设备采用螺栓连接、固定时，其紧固必采用专用的力矩搬手，按规定的力矩进行对称紧固。
8、质量主要控制点
母线及配套设备安装过程中质量主要控制点如下表
封闭母线质量控制点及控制措施
序号
主要质量控制点
质量控制内容
质量控制措施
负责人
质量
记录
1
构架安装
①固定钢抱箍的构架面高程偏差不超过规定值（一般按不大于±5mm控制）。
②构架中心偏差不超过规定值（一般按不大于±5mm控制）。
①一次性放点，水平段、重直段、斜面段，按各段走向定位。
②用经纬仪确定构架中心线。
班长、质检工程师
安装
记录
2
母线挂装与调整
①母线导体与外壳的同心度偏差不超过规定值（一般按不大于±5mm控制）。
②相间距偏差不超过规定值（一般按不大于±5mm控制）。
③母线导体与外壳双抱瓦焊接，其纵向尺寸偏差不超过规定值（一般按不大于±15mm控制）。
④母线伸缩节在现场焊接的一端，纵向尺寸偏差不超过规定值（一般按不大于±15mm控制）。
①母线挂装前必须进行分段检查与耐压。
②用临时三角支撑调母线同心度，至导体焊接完后才拆除。
③母线就位完毕先要合理分配断口误差后再焊接。
④母线调整完毕后，用钢抱箍把母线抱紧，避免断口距离因母线
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