昆明地铁首期工程项目空调及操纵系统采购技术规范.docx

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昆明地铁首期工程项目空调及操纵系统采购技术规范

 

昆明地铁首期工程项目空调及操纵系统

采购技术规范

 

更改单编号

版本

编制

日期

审核

日期

批准

日期

2011-1-4

目次

昆明地铁首期工程项目空调及操纵系统采购技术规范

1简介

1.1项目介绍

昆明市轨道交通首期工程由线网计划中的1号线和2号线的各一部份组成,初、近期贯通运营,远期一、2号线各自回归线网。

首期工程线路全长,其中高架段长,地下段长,路基。

车辆采购项目共计40列/240辆。

本次项目要求车辆国产化率必需达到70%或以上。

1.2车辆

首期工程采纳6辆编组、DC750V接触轨受电的B型车辆。

有带司机室的拖车(Tc车)和具有动力的动车(M车)两种车型,由一辆拖车和两辆动车组成一个列车单元。

初、近、远期均采纳由两个列车单元(Tc*M*M)组成的4M2T六辆编组列车,每一个Tc*M*M为最小可动单元,当整列车解编为两个Tc*M*M最小可动单元时,每一个Tc*M*M单元可自动形成端车回路,Tc车可操控Tc*M*M单元。

六节编组的所有车辆通过宽约1300mm、高约1900mm的贯通道相连;

车辆宽度约为2800mm;

车辆内部地板面到天花板中心高度为2100mm;

采纳铝合金大断面组合式挤压型材;

乘客载荷概念如下:

表1列车载客状态

载荷状态

(AW0~AW3)

拖车

动车

列车

备注

(Tc)

(M)

(4M2T)

(人)

(t)

(人)

(t)

(人)

(t)

AW0

0

32

0

35

0

204

乘客重量按60kg/人计

AW1

36

42

240

AW2

230

250

1460

AW3

295

320

1870

列车将运行在隧道、地面和高架线路上。

2大体设计准则

设计至少应符合以下大体原则:

a)先进的设计;

b)高安全性和舒适性;

c)低能耗和轻量化设计;

d)高运行靠得住性;

e)便于保护及低维修本钱;

f)最高的可利用率;

g)车辆设计寿命为30年;

h)适应各类环境阻碍的要求。

3供货范围及职责

卖方应负责空调机组及操纵系统的制造和交付,还应协助买方进行设计及实验。

供货范围具体包括以下内容:

a) 顶置单元式空调机组,包括空调安装减震器,380V及110V电气插头和插座,每列车共12套;

b) 司机室通风单元(带电加热器),每列车2套;

c) 客室空调操纵系统(包括网卡设备),每列车6套;

d) 空调系统保护诊断软件及利用手册;

e) 客室回风温度传感器,每列车12套;

f) 备品备件(见商务文件备品备件清单);

g) 提供中文版本的相关文件;

h) 在车辆厂进行的第一、第二列车的设备调试;

i) RAMS/LCC分析;

j) 培训;

k) 提供相关的风道实验条件;

l) 整车空调系统气候实验,在株洲电力机车有限公司进行,提供实验人员、实验方式和实验设备。

m) 在空调机组样机试制3个月前提供一台送风机样机,供买方进行风道系统与风机匹配性实验,。

4运用条件

4.1运营要求

最小行车距离时刻

初期240s;近期138s;远期120s。

4.2环境条件

车辆系统所有设备均应知足昆明地域条件,即充分适应空气内含有相当大的湿气,且其中含有盐分和侵蚀性物质的气候条件,应能防侵蚀、防虫害(尤其是白蚁和啮齿类动物)、防水、防霉、防尘埃、防火、防雷击、防冰雹、防雾霾等。

在昆明地域的气候及地理条件,提供的设备应能安全和靠得住地运用:

气候类型:

亚热带湿润季风气候

海拔高度≤2000m

气象温度:

-10℃~42℃

相对湿度65%~95%

连年平均气温℃

平均相对湿度72%

极端最高气温℃

极端最低气温℃

最大风速s

极端最大日降雨量

紫外线强度5级

空气中的污染物酸雨和盐雾

车辆应能在昆明环境下正常工作。

4.3高温和极端温度条件

在车外冷凝器的吸入温度45C的条件下,空调系统应能持续、正常的工作。

在不降低功率的情形下,制冷能力适当降低。

卖方提供具体方案交买方确认。

4.4湿热条件准则

充分适应空气内含有相当大的湿气,且其中含有盐分和侵蚀性物质的气候条件,应能防侵蚀、防虫害(尤其是白蚁和啮齿类动物)、防水、防霉、防尘埃、防火、防雷击、防冰雹、防雾霾等。

4.5供电条件

4.5.1供电方式

接触轨下部接触受电。

4.5.2供电电压

额定电压DC750V

网压转变范围500V~900V

4.6电源供给

4.6.1主电路

相数:

三相

电压:

交流380V允差±5%

输出电压波形:

准正弦波

谐波电压畸变程度:

<5%rms

输出电压不均衡度(相间对称平稳时):

<1%

频率:

50Hz±

4.6.2操纵回路

操纵回路电源为DC110V,由车载蓄电池供电。

最大电压为,最小电压为77V。

4.6.3其它

其它所需电压,如DC24V等,由空调系统自身提供。

5技术要求

5.1设计要求

5.1.1概述

列车采纳车体顶置单元式空调机组,每辆车的车顶两头各布置一台。

每台空调机组具有制冷、通风和紧急通风功能和两个独立的制冷回路,能够实现制冷量多级操纵。

空调系统各个单元的设计具有技术先进性、功能靠得住性,而且具有良好的可接近性和可保护性,以保证高效率、低能耗、低振动和低噪音,从而取得良好的舒适性。

空调系统采纳一次回风系统。

空调机组型式为两头送风、底部回风。

车内回风通过车辆天花板上的回风口,通过一截短回风道连接空调机组底部的回风口,在空调机组蒸发室与车外新风混合后,通过滤、冷却处置后通过车内送风道送到客室内。

车内一部份多余的空气依托车内正压,通过设在车顶的被动式废排装置排出至车外。

空调机组将通过八个安装支座安装在车顶上。

空调机组设有回风,回风口设在空调机组底部,每台空调机组设有两个回风口。

5.1.2车辆内部要求

夏日空调机组的制冷和通风能力应知足表2的要求。

表2空调机组制冷、通风参数

车内温度、相对湿度

28℃/最大65%

乘客载荷(AW2条件下)

250人

车辆传热系数

W/m2·K

客室面积

198㎡

空调机组送风量

4250m3/h/机组

新风量

1300m3/h/机组

紧急通风量

1600m3/h/机组

制冷量(额定工况)

≥29kW/机组

车内正压

30~50Pa

5.1.3夏日环境条件

应提供下述条件下客室及司机室的夏日制冷负荷及冬季采暖负荷计算报告交买方确认。

环境温度:

33℃

相对湿度:

64%

载客负荷:

AW2(A车230+1人,B、C车各250人)

太阳负荷:

其他负荷:

约kW

5.1.4冬季环境条件

司机室通风单元内电加热器功率:

2kW。

环境温度:

-5℃。

司机室采暖条件见下表3:

表3空调机组采暖通风参数

司机室内温度、相对湿度

15℃

车辆传热系数

W/m2·K

司机室面积

司机室内其他热负荷

0kW

司机室送风量

240m3/h

450m3/h

645m3/h

紧急通风量

60m3/h

5.1.5冲击和振动

5.1.5.1冲击

所有部件应能经受如下列举的加速度和减速度,而其功能不受任何阻碍(g=m/s)。

纵向ax=3g;

横向ay=1g;

垂向az=(1+C)×g,其中在车端C=2,在车辆中部C=。

注:

g=s2

5.1.5.2振动

空调机组的振动实验依照TB/T1804-2009《铁道客车空调机组》进行。

送风风机和冷凝风机的叶轮和电机转子应进行双面动平稳,平稳精度要求为G级。

平稳设备和工艺装备的精度、校正方式和要求、平稳品质的查验和复检应符合JB/T9101《通风机转子平稳》的要求。

依照标准ISO10816-1的要求,电机在50Hz运行频率下,其振动值不大于s。

实验时,风机支架必需固定在一个稳固的支架上。

实验必需在风机运行时进行,风机的振动值必需知足表4的要求:

表4风机振动要求

限定值(mm/s)

备注

振动速度vrms

不大于

振动速度vrms

不大于

仅许可峰值

当进行测量时,风机频率将以每10s增加1赫兹的速度无级增加,记录风机的轴承端盖的无方向矢量或x、y和z轴上的振动速度值。

关于批量产品,应提供运行进程中风机知足极限值的证明。

符合性证明和证书由供给商记录在报告中,必需提交每次测量的特性曲线(风机所有速度下测得的振动速度)。

5.2客室空调机组

5.2.1概述

空调机组为单元式单冷薄型空调,模块化结构,所有空调机组结构一致,具有互换性。

每台空调机组具有唯一的序列号。

每辆车设有两台独立的双端出风的空调机组。

每台机组两头各设有一个空气处置单元,别离向两头送风。

冷凝单元设在机组中部。

回风口设在空调机组底部。

每台空调机组设有两个回风口。

空调机组应充分考虑密封性,在任何情形下都不该有雨水或冷凝水进入客室和司机室。

5.2.2大体功能

空调机组应具有下列大体功能:

a) 制冷;

b) 预冷;

c) 通风(无制冷);

d) 紧急通风。

5.2.3机组外壳

空调机组机座和外壳主体应由铝合金或不锈钢制成。

采纳铝合金材料时,需油漆。

采纳不锈钢材料时,表面需进行钝化等防腐处置。

空调机组机箱知足30年寿命要求。

所有的结构焊接需符合EN15085《铁路应用轨道车辆和部件焊接》标准的相关要求。

空调机组应能经受一个重为90kg的维修人员踩在上面,而不发生塑性变形。

空调机组底板下挠度最大不超过。

空调机组顶部需采取防滑方法。

具体方案由卖方提出买方确认。

机组所有顶盖(维修盖板)应采纳铰链式连接形式,并采纳通用的7mm内方孔钥匙锁固。

所有盖板需进行强度校核计算,知足车辆在80km/h时进出隧道的强度要求。

蒸发腔采纳双盖板结构。

活动盖板采纳足足数量的标准7mm方孔锁锁闭,保证盖板的安全性和密封性能。

维修盖板的开启角度应大于80°,并设有维修支撑杆。

紧缩机应可从维修盖板处拆装。

5.2.4制冷剂

制冷剂采纳R407C。

5.2.5紧缩机

应选用性能靠得住、重载、适合铁道运输的涡旋式制冷紧缩机,知足空气调剂负荷转变及运行调剂的要求,每台紧缩机的利用寿命大于40000h,期间无需大修。

紧缩机利用三相交流380V/50Hz电机。

紧缩机的运转台数应依照制冷负荷自动操纵。

系统应付紧缩机提供应有过热、短路、过流、缺相爱惜、高压和低压爱惜。

紧缩机应具有顺序启动功能,以限制总的启动电流。

应付接线盒进行密封处置以知足防护品级IP56的要求。

紧缩机机座需进行有效的防侵蚀处置。

应付紧缩机的工作时刻进行监控,均匀紧缩机的工作时刻。

蒸发器

蒸发器应由铜管、铝翅片制成,铝翅片表面有亲水膜以增强换热成效。

框架应采纳具有足够强度、刚度的耐侵蚀材料。

蒸发器的结构应易于冷凝水的排放。

考虑空调机组内外压力差的条件下,保证空调机组冷凝水能够顺利排出。

蒸发器的结构与安装位置应便于利用紧缩空气或水进行清洁,翅片间距应知足相关标准的要求。

盘管焊接时必需充注氮气。

系统应按EN378或等效的国际标准验收。

5.2.6通风机

风机的型式和数量由卖方提出买方确信,并提供类似项目的应用记录。

应采纳高效率、低能耗和低噪音的通风机。

通风机的安装应便于检修保护。

可通过打开蒸发室的盖板进行保护检修或改换。

风机电机电源采纳三相交流380V/50Hz。

系统应对通风机提供过载、短路、缺相和过流爱惜。

通风机能够在长期在潮湿环境中工作。

卖方应依照风道系统阻力确信送风机的适合尺寸及相关参数。

考虑风道阻力为105Pa,废排阻力为35Pa(即系统总阻力140Pa)。

空调回风道阻力约30Pa。

系统风量在此阻力条件下应不低于设计要求。

具体在设计时期确信。

风机阻力性能曲线应该滑腻且峻峭,幸免产生“喘振”现象。

通风机绝缘品级为F级;防护品级不低于IP55。

电机利用寿命应大于45000h或10年,且24000工作小时内无需任何保护。

其中电机轴承利用寿命应大于25000h或5年。

通风机涡壳及底座应采纳不锈钢材料。

风机上应有箭头标识指示正确的旋转方向。

风机的工作状态能被适时监控。

5.2.7冷凝器

冷凝器盘管框架知足车辆30年利用寿命,具有足够的强度、刚度和耐侵蚀度。

应提供防护罩、护网。

采纳铜管和铝翅片结构。

冷凝器结构应便于用高压空气或水进行清洗,翅片间距知足相关标准的要求。

系统应按EN378或等效的国际标准验收。

冷凝风机

冷凝风机应知足JB/T10562-2006的要求,并通过其规定的型式实验和例行实验。

在设计时期,卖方应提交冷凝风机的型式实验大纲和例行实验大纲供买方确认,并提交实验报告。

冷凝风机电机次用三相交流380V/50Hz交流电机,具有过载、短路、缺相和过酷爱惜,能够长期在湿热环境下工作。

冷凝风机绝缘品级为F级;防护品级不低于IP56。

应幸免冷凝风机轮毂进水。

电机利用寿命应大于45000h或10年,且25000工作小时内无需任何保护。

其中电机轴承利用寿命应大于25000h或5年。

冷凝风机支架采纳不锈钢,叶片采纳不锈钢或铝合金,采纳适当防腐方法。

冷凝风机出口设有护罩爱惜,并设有禁止踩踏标记。

5.2.8空气过滤器

所有空气过滤器应为可改换型。

新风入口应装有防水效率高,并具有必然除尘效率的金属格栅。

新风滤网不需打开机箱盖板即可拆卸及安装。

滤网应可清洗后多次利用。

原则上新风滤网应置于新风格栅以后。

空调混合风过滤器固定方式应采纳插入式,便于过滤器的拆卸安装。

无纺布的安装固定方式采纳压取式,不用螺丝固定,便于拆卸。

混合风过滤网应依照DINEN779标准采纳G3品级滤网,其平均吸收率Am不小于80%。

滤网材料采纳不可燃、防水可洗型合成纤维,可在清洗后重复多次利用。

依照下表列出的尘埃浓度,卖方应别离提交一份隧道条件下和地面条件下稳固工况时车内空气中尘埃浓度的计算报告。

隧道:

mg/m3

地面:

mg/m3

按天天工作19h,并在综合考虑上面的尘埃浓度后,卖方应提供过滤器改换周期的说明文件。

5.2.9制冷回路

配管品级及规格采纳国标或相应的国际标准,制冷管路均采纳铜管材料,固定和支撑牢固,可经受列车的振动和冲击。

管路布置应充分考虑检修保护的需求。

大部份要紧接头都采纳焊接,减少阀门的利用,以减少制冷剂泄漏。

需设有便于改换的干燥过滤器,其设计符合有关国际标准。

需设有视液镜/湿度指示器,能够通过颜色指示管路中含水量的多少。

节流装置应采纳外平稳式热力膨胀阀。

每台机组内至少设有两个独立的制冷回路。

任何一个制冷回路故障,其它制冷回路仍应能正常工作。

每台空调机组中的每一个制冷系统各设2个制冷剂充注阀,即高压侧和低压侧各设1个充注阀,以方便制冷剂的充注和制冷管路高低压测试。

吸气管路要保温隔热。

设有视液镜装置,能够方便观看制冷剂量。

5.2.10温度传感器

空调系统设有必要的送风温度传感器、新风传感器和回风传感器。

客室内温度可依照传感器自动操纵。

所有必要的传感器都应布置在机组内,只有检测室温的回风温度传感器安装在客室内。

采纳NTC热敏型电阻温度传感器。

每节车2个回风温度传感器中的一个发生故障时,操纵系统依照另一个温度传感器操纵。

所有的温度传感器应采纳相同的温度传感器。

5.2.11排水

空调设备的排水装置设在机组内,必需保证排水通畅,并考虑设置存水弯。

在所有运行工况下和所有对排水有阻碍的公差下,冷凝水的排放必需安全进行。

应考虑在地面上运行和在隧道中运行的压差,和车辆之间(Tc车、Mp车和M车)的压差。

在最恶劣条件下工作3min(两站之间的运行时刻)后产生的冷凝水,应能够在20秒内(列车在车站的停车时刻)从机组内排出。

5.2.12风门

设有可自动调剂的新风阀和回风阀。

所有必要的空调机组的风阀均为电动式。

回风门的工作位置能够通过软件方式和硬件方式进行调整。

回风门电机防护品级不低于IP54,并设置防水爱惜外罩。

新风门有关闭、半开、全开三档。

5.2.13新风口

新风口设在空调机组双侧,每台空调机组设四个新风入口。

新风口的设计应能幸免雨、雪和其他脏物进入空调机组。

每一个新风入口均设有可自动调剂的电动新风阀。

风阀执行器应考虑适当的防护方法,幸免清洗空调机组时的水直接溅到执行器。

5.2.14回风

回风从客室天花板通过回风道由空调机组底部吸入空调机组。

卖方应确保空调机组具有足够的密封,避免水从空调安装井通过回风口进入客室内。

风阀执行器应考虑适当的防护方法,幸免清洗空调机组时的水直接溅到执行器。

5.2.15电断气缘

空调机组对地绝缘电阻符合TB/T1804-2009标准的要求。

5.2.16保温材料

为幸免冷量损失及冷凝水的产生,空调机组蒸发腔应进行保温。

低温管路也应保温。

保温材料应知足DIN5510第3级防火要求。

寿命要求不低于15年。

5.3空调操纵

5.3.1概述

空调操纵系统以微机操纵单元为核心,配合外部断路器、接触器、继电器、传感器等元件,完成空调机组的温度操纵、常规操纵、高、低压爱惜和故障诊断等功能。

操纵单元可完全互换,包括软件和硬件。

操纵系统的所有元器件均集成在一块空调操纵板上。

空调操纵板安装在车内电气柜中,设有一个操纵单元,操纵每台车两台空调机组。

应充分考虑空调操纵板各部件的散热问题。

空调操纵单元具有对空调系统要紧部件(至少包括紧缩机、通风机及冷凝风机)工作时刻的统计功能,并能自动均匀其运行时数。

空调操纵模块通过MVB(EMD接口)总线与车辆网络进行通信,具体协议在设计时期确信。

从主控司机室能够进行客室空调机组的关断与接通,和整列车空调目标温度的设定,可通过司机室显示屏进行设定。

空调系统的状态能够在司机室显示屏上显示。

操纵器能够通过标准USB接口方便地与便携式电脑连接。

操纵器具有Flash-RPROM,在必要时能通过便携式电脑对软件进行更新。

司机室通风单元内集成有操纵模块和所有必需的电气模块,可实现采暖/通风模式选择,以及手动三档风量选择。

5.3.2操纵功能

5.3.2.1空调操纵

所有空调操纵器的时钟应与车辆操纵系统时钟同步。

司机室能够通过硬线或网络发送整列车空调开、整列车空调关、A车空调开等指令来执行相应操作。

空调操纵系统应设有故障指示,便于维修。

每节车空调操纵器能够显示空调机组各部件故障及空调工作状态,如紧缩机、冷凝风机、送风机、新风阀、回风阀、紧急逆变器、紧缩机低压故障、紧缩机高压故障、温度传感器等故障。

可通过设在司机室的列车网络服务接口读取所有空调操纵系统的状态信息、进程数据和所贮存的信息。

每台空调机组均在适当位置设新风温度传感器和回风温度传感器,用来检测车外温度和车内温度。

空调系统的温度操纵可依照温度传感器反馈的信号自动工作。

在每一个操纵板上设有操作模式及温度选择开关。

操纵开关设有自动、测试1、测试二、关断、22℃、24℃、26℃、28℃等档位。

操纵开关的设置应便于维修或乘务人员手动操作。

操纵开关在“自动”位时,空调机组服从司机室集中操纵车内温度调剂。

当集中操纵失效时,空调系统依照UIC553标准的温度曲线进行调剂,空调机组制冷量能够依照不同的负荷条件自动减少或增加。

若是接收到MVB温度操纵信号指令,优先服从MVB集控命令。

操纵开关在22℃~28℃等档位时,空调系统依照温度设定值自动进行调剂。

操纵开关“测试”位,便于保护人员调试、维修。

操纵开关在“关断”位时,空调机组停止工作。

每节车空调温度调剂优先依照本车当前操纵板的设定进行调剂。

空调系统设有预冷功能。

空调机组在天天开机运行初期,新风全数关闭,空调系统运行在100%回风状态,直至客室温度达到设定值才自动切换到新、回风混合的正常工作状态。

空调系统能够依照MVB传送的载客量信号对新风量进行自动调剂,每节车新风量能够进行半开或全开调剂,对应新风量别离为1300m³/h、2600m³/h。

5.3.2.2启动顺序监控

为幸免对逆变电源的冲击,空调机组顺序启动。

具体方案在设计时期确认。

每台空调机组内的部件启动顺序如下:

送风机,冷凝风机,紧缩机。

若是顺序在前的设备没有启动,则顺序在后的设备不许诺启动。

若是空调机组内的部件或整个机组由于故障启动失败,机组或部件将再次启动,直到空调机组或部件被完全切断。

具体方案在设计时期确信。

5.3.2.3状态信息

每台空调机组当前的工作状态能够显示给司机室。

5.3.2.4故障诊断

空调操纵器具有自诊断功能。

空调操纵模块通过MVB与车辆网络进行通信。

空调系统所有故障应通过MVB传送到VCU。

至少每台空调机组的下列诊断信息能显示在司机室显示屏上,并提供检修建议:

a)送风机不工作;

b)冷凝风机不工作;

c)紧缩机故障;

d)制冷系统不工作;

e)紧急逆变器故障(在司机操纵台上的主开关打开以后检测)。

在空调系统运行期间,空调操纵器能靠得住地记录并存储空调运行状态与故障等有关信息,并可通过标准USB与便携式PC进行数据互换。

操纵器至少可存储200条故障记录。

故障信息内容至少包括:

故障代码、电机过流情形、产生缘故、产生与消失的时刻、重复故障发生的次数、故障检查和维修建议。

操纵器也能通过指示灯不同颜色直观地显示空调机组各要紧部件的运行和故障状态。

所有所需的诊断软件是卖方供货范围的一部份。

诊断软件采纳中文的操作界面,应具有故障数据下载、程序上传、实时监控空调系统、记录所有软件信号、实时时钟设定、部件工作寿命分析、强制测试模式等功能,并能在测试模式和服务模式下对单个变量进行强制修改,对空调系统进行操作,实现空调系统相关参数的设定。

软件能够任意安装在不同电脑上。

不许诺利用软件狗、license等加密方法。

每节车空调操纵系统设有380V电源检测功能,能够检测车辆380V供电是不是正常。

5.3.2.5空调机组的爱惜功能

通风机、冷凝风机电机设过载、短路和缺相爱惜。

紧缩机设过热、缺相、卸载、防反转爱惜。

制冷系统设高、低压力爱惜。

当制冷系统高、低压力爱惜动作时,操纵器会接收此信号并使紧缩机停机。

各电机设启动顺序联锁爱惜。

先开启通风机,再开启冷凝风机,最后开启紧缩机。

5.3.2.6故障运行

空调机组中任意一台紧缩机发生故障时,其他紧缩机应能继续工作。

若是一节车中的一台空调机组发生完全故障或被关闭时,另一台空调机组应能继续工作。

当辅助电源部份故障的条件下,空调操纵系统可依照列车网络的命令切除每节车任意紧缩机。

当MVB网络故障时,空调操纵系统若是检测到380V供电正常,现在空调系统运行在通风模式,空调通风机由380V电源供电。

当MVB网络恢复正常时,空调系统正常工作。

5.3.3紧急通风

5.3.3.1紧急通风启动条件

当MVB网络正常时,若是空调操纵器接收到VCU发出的紧急通风指令,空调操纵器发送许诺启动信号给紧急逆变器,紧急逆变器启动,空调系统自动进入紧急通风模式。

当MVB网络故障时,若是空调操纵系统无法检测到380V电源时,空调操纵器发送许诺启动信号给紧急逆变器,紧急逆变器启动,紧急通风将自动启动。

5.3.3.2紧急通风终止条件

当MVB网络正常时,若是空调操纵器接收到VCU发

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