SY/T 6725.2-2009 石油钻机用电气设备规范 第2部分：控制系统 SY/T6725.2-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS75.180.10
备案号：27505—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6725.2—2009
石油钻机用电气设备规范
第2部分：控制系统
Criterion for electrical equipment for oil drilling rig-Part 2: Control system
2009-12—01发布
国家能源局
2010一05一01实施
规范性引用文件
3术语和定义
4型号和额定参数
4.1型号
4.2额定参数
5技术要求
正常使用环境条件
特殊使用条件
电网条件
电气间隙与爬电距离
绝缘电阻
冲击耐受电压
工频耐受电压
噪声-
器件的选择与安装
控制柜/台
布线、电缆及敷设
接地-
控制电路
发电机组控制保护
钻机电传动系统控制功能
电磁兼容性EMC试验
危险区内的电气设备
控制房
试验分类
型式试验
出厂试验·
系统总装试验·
7标志、包装、运
7.1铭牌
7.2随机资料.··
7.3包装、贴运
参考文献
SY/T 6725.22009
SY/T 6725.22009
SY/T6725分为四个部分：
第1部分：主电动机：
第2部分：控制系统
一第3部分：发电机组：
第4部分：辅助用电设备及井场电路。本部分为SY/T6725的第2部分。
本部分由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口，本部分负责起草单位：天水电气传动研究所。本部分参加起草单位：中国北车集团永济电机厂，宝鸡石油机械有限责任公司、中国石油海洋工程有限公司大港事业部、北京石油机械厂。本部分主要起草人：王广大、张军、朱奇先、马双富、魏延风、张滨艳、李婷婷、尚诗贤、从万生、中东，马瑞。
1范围
石油钻机用电气设备规范
第2部分：控制系统
SY/T 6725.2—2009
SY6725的本部分规定了石油钻机交、直流电传动控制系统的便用条件及设计，制造，安装和试验的基本技术要求。
本部分适用于陆地、沙漠和海上（固定式与可移动式平台）的石油和天然气钻井与修井用石油钻机，修井机中的发电控制系统及绞车，钻井泵、转盘/顶驱、自动送钻的交、直流电传动控制系统和辅助供电，辅助电传动系统以及自动化系统涉及的外围电气设备等。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过SY/T6725的本部分的引用而成为本部分的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括期误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T156标准电压（GB/T1562007，IEC60038：2002，MOD)GB/T191包装储运图示标志（GB/T191-2008，eqvISO780：1997)GB/T762标准电流等级（GB/T762—2002，IEC60059：1999，EQV）GB/T2820.1往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分：用途、定额和性能（GB/T2820.11997IS08528-1：IDT)
GB/T2820.4往复式内燃机驱动的交流发电机组第4部分：控制装置和开关装置（GB/T2820.41997,IS08528-4，IDT)
GB/T3047.1高度进制为20mm的面板，架和柜的基本尺寸系列GB/T3797-2005电气控制设备
GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求（GB3836.12000，eqVIEC60079-0: 1998)
GB3836.3爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e\（GB3836.32000.eqVIEC60079-7:1990)
GB3836.5爆炸性气体环境用电气设备第5部分：正压外壳型“P\GB3836.6爆炸性气体环境用电气设备第6部分：油浸型“O”GB/T3859.2半导体变流器应用导则（GB/T3859.2-1993.eqvIEC60146-1-2）GB4205人机界面（MMI）—操作规则（GB42052003，IEC60447：1993，IDT）GB4208外壳防等级（IP代码）（GB4208—1993IEC60529，IDT）GB6388运输包装收发货标志
GB7251.1一2005低压成套开关设备和控制设备第1部分：型式试验和部分型式试验成套设备（IEC60439-1：1999.IDT)
GB/T9089.2严酷条件下户外场所电气设施第2部分：一般防护要求（GB/T9089.2-2008,IEC 60621-2:1987,MOD)
GB/T12668.1调速电气传动系统第1部分：一般要求低压直流调速电气传动系统额定值的规定（GB/T12668.1—2002，IEC61800-1EQV）1
SY/T6725.2—2009
GB/T12668.2调速电气传动系统第2部分：般要求低压交流变频电气传动系统额定值的规定(GB/T12668.22002.IEC61800-2EQV)GB12668.3调速电气传动系统第3部分：产品的电磁兼容性标准及其特定的试验方法（GB12668.32003,IEC61800-3EQV
GB13955-2005剩余电流动作保护装置安装和运行GB14050系统接地的型式及安全技术的要求GB15599石油与石油设施雷电安全规范GB16895.3建筑物电气装置第5-54部分：电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保护联结导体（GB/T16895.3—2004，IEC364-5-54：2002，IDT）SY/T6725.1—2008石油钻机用电气设备规范第1部分：主电动机SY/T10041石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法（SY/T100412002，APIRP500B:1997.IDT)
JB/T3085电力传动控制装置的产品包装与运输规程浅海固定平台规范（中国船级社，2005）海上移动平台人级与建造规范（中国船级社，2005）3术语和定义
GB7251.12005,GB/T37972005,GB/T12668.1,GB/T12668.2,GB12668.3和GB14050所确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1
系统总装试验systemtest
钻机控制系统的所有电控装置经出厂试验合格，并在主机厂的机械、电气系统总体安装就绪之后，在正式投人钻机现场的实际运行之前，进行的达到实际负荷的控制系统的总体试验调试及试运行。4型号和额定参数
4.1型号
石油钻机电传动控制系统，按交、直流电气传动控制方案、所配套的钻机规格、使用类别、设计序号、是否香含有发电机控制等项目进行区分，型号为：口
各字段含义：
类别代号：S表示石油；
设计序号
品种代号
规格代号
特征代号
类别代号
特征代号：S表示AC-SCR-DC的直流调速方案；P表示AC-DC-AC的交流变频调速方案。规格代号：用阿拉伯数字表示，见表1。品种代号：L表示陆地用：
S表示沙漠用：
H表示海洋用
设计序号：如1，2，3，，序号后加“A”表示含发电机组控制。表1适用的钻机规格
规格代号
钻机规格
SY/T6725.2—2009
示例：适用于陆地用70X0m钻机的交流变频调速方案，设计序号24，带发电机组控制，型号表示为：SP70L-24A。4.2额定参数
设备的额定电压按照GB/T156的规定执行。钻机主柴油发电机组的额定电压推荐三相600V（或690V）
设备的额定电流等级按照GB/T762的规定执行；交流电源额定频率为50Hz（或60Hz)。具体选用时，应根据所配套使用的石油钻机的参数，以满足钻机的性能为准则，由产品技术文件作出该产品额定参数的明确规定。5技术要求
5.1正常使用环境条件
5.1.1环境温度与相对湿度
5.1.1.1户内装置的环境温度为-5℃～+40℃，并且24h内平均温度不高于+35℃，户内装置的相对湿度：在最高温度为+40℃时，其相对湿度不应超过50%，在较低温度时，允许有较大的相对湿度。例如+20℃时相对湿度为90%。应注意由于温度变化，有可能会偶然地产生适度的露5.1,1.2户外装置（含控制房）的环境温度为最高不高于+45℃，最低不低于-20℃，并且24h内平均温度不高于+35℃，户外装置（含控制房）的大气湿度条件：温度为+25℃时，相对湿度短时可送100%
5.1.1.3对于海上钻井平台的使用环境条件，按照“浅海固定平台规范”（中国船级社，2005）和“海上移动平台入级与建造规范”（中国船级社，2005）的规定执行。5.1.2污染等级
空气中不得有过量的尘埃，酸，盐、腐蚀性及爆炸性气体。如果没有其他规定，设备一般在污染等级为2的环境中使用（污染等级见GB7251.12005中6.1.2.3的规定）。对用于海上（固定式或可移动式）钻井平台的电控设备，应能适应海上的盐雾、潮湿、霉菌等环境。5.1.3海拨拔
安装场地的海拨不应超过1000m。若在海拔高于1000m的地方安装使用，应按照GB/T3859.2的规定降容使用。
5.1.4安装条件
5.1.4.1设备应按制造厂提供的使用说明书安装。5.1.4.2安装的倾斜度：供陆地和沙漠钻机使用的电控设备中，对于垂直安装的，安装倾斜度不应超过5：供海上钻井平台用的电控设备，运行中的倾斜度和摇摆度，应按照“浅海固定平台规范”（中国船级社，2005）和“海上移动平台入级与建造规范”（中国船级社，2005）的规定执行。5.1.4.3安装地基处允许的振动条件：供陆地和沙漠钻机使用的电控设备，振动频率范围为10Hz～150Hz时，最大振动加速度不应超过5m/s，供海上钻井平台用的电控设备，应能承受海上平台航行和正常作业所产生的振动，在振动频率为2Hz~13.2Hz时，振幅峰值应不超过土1mm，在振动频率为13.2Hz～100Hz时，最大振动加速度应不超过7m/s。3
SY/T6725.2—2009
5.2特殊使用条件
特殊使用条件有以下列项：
a）环境温度、相对湿度、海拔与5.1的规定不同。b）温度或气压的急剧变化，在设备内部可能产生异常凝露。C）空气被尘埃，烟雾、腐蚀性或放射性微粒或盐雾严重污染。d）暴露在强电场或强磁场中。
e）暴露在高温中，例如太阳或火炉的辐射。受霉菌或微生物侵蚀。
g）安装在有火灾或爆炸危险的场所。h）遵受强烈振动或冲击。
i）安装在会使载流容量和分断能力受到影响的地方，例如将设备安装在机器中或嵌人墙内。）为解决电和辐射的于扰而采取的适当措施。k）其他的特殊使用条件。
如存在上述任何一种特殊使用条件，应遵守适当的特殊要求或在制造厂与用户之间达成的专门协议。如果存在这类特殊使用条件，用户应向制造厂提出5.3电网条件
5.3.1“市电”或“岸电”的交流电网质量使用“市电”或“岸电”供电，对交流供电电网的要求如下：a）交流电压变化范围不超过输人额定电压的10%，短时（在不超过0.5s的时间内）交流电压波动范围不超过额定输入电压的-15%～+10%。b）频率波动不超过土2%，频率的变化速度每秒不超过土1%。e）相对谐波分量不应超过10%。d）多相电源的负序分量不超过正序分量的5%。e）在a）和b）中，频率的负波动和电压的正波动不能同时发生：频率的正波动和电压的负波动也不能同时发生。
f）如果需要更宽的变化范围，则应服从制造厂与用户之间的协议。5.3.2直流电源质量
供陆地和沙漠钻机使用的电控设备中，由蓄电池供电的电压变化范围为额定供电电压值（单个电池的额定电压值与申联个数的乘积）的土15%。注：此范围不包括蓄电池充电要求的额外电压变化范围。供海上钻井平台用的电控设备，对直流电源的质量要求，应按照“浅海固定平台规范”（中国船级社，2005）和“海上移动平台入级与建造规范”（中国船级社，2005）的规定执行。5.3.3自备电站电网质量
a）交流柴油发电机组在空载时的电压整定范围为95%～105%额定电压。b）发电机组的电压和频率的调整率，稳定时间、波动率，恢复时间均应符合GB/T2820.1的规定。
c）型号规格相同的发电机组，在20%～100%总额定功率范围内，应能稳定并联运行且可平稳地转移负载的有功功率和无功功率，其有功功率和无功功率的分配差度应不超过额定值的主10%。当功率不同的发电机组并联时，机组最大功率与最小功率之比应不超过3：1，且具有相似的调速特性：其有功功率和无功功率的分配应按机组容量的比例进行，其差度应不超过最大机组额定值的土10%或最小机组额定值的土25%。）发电机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率和充许的不对称负载按配套发电机技术条件的规定。
SY/T 6725.2—2009
e）供海上钻井平台用的电控设备，对交流自备电源的质量要求，应按照“浅海固定平台规范”（中国船级社，2005）和“海上移动平台人级与建造规范”（中国船级社，2005）的规定执行。5.4电气间隙与爬电距离
设备中不等电位的裸导体之间：以及带电的裸导体与金属零、部件之间的电气间隙与爬电距离应符合表2的规定。
表2电气间隙与爬电距离
额定绝缴电压女
60250U38
380US500
50-US660
660U,≤750交流
66U800直流
7508U≤150直流
空气中的最小电气间膜
爬电距高的最小值
但作为设备的主汇流排，其最小电气间隙应为20mm，最小爬电距离应为30mm。1.263A
作为设备组成部件的电器元件及自成一体的单元，其电气间隙和爬电距离应符合各自相应标准的规定。5.5绝缘电阻
设备中带电回路之间，以及带电回路与裸露导电部件之间，应使用相应绝缘电压等级至少500V）的绝缘测试仪器进行绝缘测量。测得的绝缘电阻按标称电压至少为1000Q/V。在介电强度试验前和试验后均应测试绝缘电阻。5.6冲击耐受电压
试验电压施加于：
a）设备的每个带电部件（包括连接在主电路上的控制电路和辅助电路）和内连的裸露导电部件之间。
b）在主电路的每一个极与其他极之间。c）没有正常连接到主电路上的每个控制电路和辅助电路与：1）主电路：
2）其他电路：
3）裸露导电部件：
4）外壳或安装板之间。
试验电压值按GB.7251.1-2005中7.1.2.3.2和7.1.2.3.3的规定执行。5.7工频耐受电压
试验电压应施加于：
a）设备的所有带电部件与相对连接裸露导电部件之间。b）在每个极和为此试验被连接到成套设备相互连接的裸露导电部件上的所有其他极之间。对主电路及与主电路直接连接的辅助电路，工频耐受电压值按表3的规定执行。SY/T 6725.2—2009
额定绝缘电压U
60300-U690
690U≤800
800U1000
1000U1500
仅指直流
表3工频耐受电压值
工额耐受电压（交流方均根值）14000
制造厂已指明不适于由主电路直接供电的辅助电路，其工频耐受电压值按表4的规定。表4辅助电路的工频耐受电压植
额定绝缘电压U
5.8温升
工频耐受电压（交流方均根值）250
20+1000，其最小值为1500
设备内部各部件的温升用热电偶法或其他校验过的等效方法测量，不应超过表5的规定。表5充许温升
设备内部的部件
内装元，器件
母线和导线，连接到母线上的
可移动式部件和抽出式部件插
接式触点
可接近的外壳和覆板
手动操作器件
用于连接外部绝缘导线的端子
分散排列的插头与插座
表面材料
金属表面
绝缘表面
绝缘材料
符合元、器件的各自标准
受下列条件限制：
导电材料的机械强度：
对相邻设备的可能影响
与导体接触的绝缘材料的充许温度极限：导体温度对与其相连的电器元件的影响：对于插接式触点，接触材料的性质和表面的加工处理30
由组成设备的元、器件的温升极限而定，除非另有规定，那些可以接触，但在正常工作情况下不需要触及的外壳和覆板，允许其温升提高10K。那些只有在设备打开后才能接触到的操作手柄，例如抽出式手柄等，由于不经常操作，故允许有较高的温升。6wwW.bzxz.Net
5.9冷却
SY/T6725.2—2009
设备可采用自然冷却或强迫冷却（风冷或水冷）。为保证正常的冷却，需要在安装场所采取特别的预防措施时：制造应提供必要的资料。5.9.1自然冷却
采用空气自然冷却时，散热器周围应留有足够的空间，以保证元件所需要的冷却条件。5.9.2强迫风冷
采用强迫风冷的设备，必要时，进风口处应装有过滤装置，以滤除空气中的尘埃，或者采用经过过滤的空气作为进风。进风口风温应在产品技术条件中做出规定。5.9.3水冷
设备采用水冷时，冷却水循环系统应装有过滤装置。冷却水循环系统（管路、阀门等）不能采用铁制品（不锈钢除外），推荐采用塑料、尼龙制品。热交换器允许采用紫铜管。5.10噪声
按GB/T3797—2005中4.5.3的规定执行。5.11元、器件的选择与安装
5.11.1设备中所选用的导线额色应符合相关国家标准的规定，用户有特殊要求时声明5.11.2设备中所选用的指示灯和按钮颜色，应符合相关国家标准的规定执行。5.11.3设备应有正常的操作机构。操作机构的运动方向，应符合GB4205的规定5.11.4操作和控制器件的安装高度不应高于操作者所站立的地面以上2m，并且不应低于0.4m。5.11.5对某些动作时冲击振动较大的元、器件（如大容量接触器），应采取减振措施。5.12控制柜/台
5.12.1柜体/台体
5.12.1.1设备的外形尺寸接GB/T3047.1的规定执行。5.12.1.2设备的柜体/台体外壳防护，按GB4208的规定执行。装在控制房内的设备外壳防护等级不得低于IP2X，户外设备的外壳防护等级一般不低于IP54.对设备的防护等级有其他要求的，应在制造厂与用户之间协议解决。5.12.1.3户外设备（柜、台）的外壳应能承受现场气候环境的影响，操作台上的操作标记应清晰、牢固、不脱色。所有黑色金属件均应有可靠的防护层，各紧固处均应有防松措施。柜/台应有地脚紧固用的安装孔，并且安装孔的安装尺寸应符合产品制造图样的要求。大型的柜体应在顶部加装吊环或吊钩等。5.12.1.4设各表面应平整无凹凸现象，所有焊接处须均勾牢固，无明显的变形和缺陷：漆层应整洁美观，油漆颜色应均匀一致，不应有起泡，裂纹和流痕等现象。5.12.1.5柜/台的门应能在不小于90°的角度内灵活启闭。同一组合的设备，如装设门锁时，应装设能用同一把钥匙打开通用锁。5.12.2抽冠和插件
5.12.2.1抽屉和插件应能方使地插人和抽出，所有接、插点均应保证电接触可靠。5.12.2.2抽冠，插件应使用刚度好的导支撑，以保证在插接时预先对准，并能在各种所需位置（如使用、调整或检查，不使用）上固定牢靠。必要时，在上述各种位置上应装设机械锁紧机构。5.12.2.3需要更换的抽展或插件，应具有互换性。5.12.2.4不同功能的抽屈或插件，应标以明确的符号加以区别，必要时应采取防误措施。5.12.2.5印制板、插件等部件，在焊接完成后，不应有脱焊、虚焊，元件松脱或紧固件松脱等现象。5.13布线、电缆及敷设
5.13.1柜/台内布线
5.13.1.1设备中控制电路的导线截面应按载流量来选择，一般应采用截面不小于0.75mm2的单股SY/T 6725. 2-2009
铜绝缘线或0.5mm2的多股铜绝缘软线。对于电流很小的电路：如电子逻辑电路和类似的低电平（信号）电路，导线的最小截面不小于0.2mm2（扇平电缆及通讯电缆除外）。导线的额定绝缘电压应与电路的额定工作电压或对地电压相适应。必要时，对较高工作电压的导线，应采取绝缘措施（如加绝缘套管、用绝缘支架架空等）。使用的绝缘导线也可以选用阻燃型，无卤型或其他指定奖型5.13.1.2连接的方式可以采用压接，绕接、焊接或插接：并应符合GB7251.12005及GB/T37972005的规定。
5.13.1.3绝缘导线固定在金属件上时：金属件和绝缘导线之间应采取绝缘措施布线中的绝缘导线，应尽可能地引穿至敷设的行线槽中，并将适当根数的导线每隔一定的距离加以扎紧固定，不在行线槽中布线的电缆和母线，应配有应力相当的支承。交流电源线、直流电源线以及高电平（110V以上）回路线：应与低电平（测量，信号等）回路线分束走线，并应有一定的距离，必要时应采取隔离或屏蔽措施：所有屏蔽线的屏蔽层应可靠接地。宜采用板前接线。
5.13.1.4：主电路母线类别的颜色，按表6的规定执行。表6母线颜色
电路类型
零线或中性线N
安全用的接地线PE
接地中线
颜色标记
淡蓝色
黄和绿双色（每种色宽药15mm~10Umm交替标注）棕色
淡蓝色
注：当钻机在某些国家使用时，对母线颜色可能有特殊要求，对此应由用户与制造厂通过协议另行规定。5.13.1.5主电路相序排列，以控制柜的正视方向为准，可按表7的规定执行。表7相序
中性线（接地中性线）
控制房内布线
垂直排列
最下方
水平排列
最右方
前后排列
最近方
5.13.2.1控制房内所有的电气设备之间的连接线，都应通过接线座或插头座，但电流在63A以上8
的电路接线：充许外部电缆进入柜内直接接在电器元件上。SY/T 6725.2—2009
凡电路图或接线图上有回路标号者，其连接导线的端部应标出永久性的回路标号，标号应清晰、牢固、完整、不脱色
5.13.2.2控制房内的布线应走暗线，并应做到：隐蔽美观，分束捆扎，排列整齐，便于检查维修、散热良好、路径尽量短。
控制房内的布线还应强弱电分开（槽或束），避免强弱电电缆靠近且平行走线（一定要平行走线的，动力电缆和控制电缆之间至少要留有20cm的距离），以最大限度地减小电磁干扰。5.13.2.3控制房内各电气设备之间的布线，除母线之外，应选用阻燃型的动力电缆和阻燃型的各种控制电缆（专用通讯电缆除外）。控制房内不宜使用单根绝缘导线。用于变频器PWM输出的主回路，应选用阻燃型带屏蔽层的动力电缆（见5.18.2.2)。对电缆选型有其他特殊要求的，应在用户与制造厂之间另行协议。5.13.2.4控制房内所有电气设备的保护接地（PE）线，屏蔽电缆的屏蔽层，都应与控制房的金属房体及系统的接地网可靠连接，如遇有油漆等导电障碍物，应有效清除：金属结构的门不能使用铰链作为接地保护导体，可采用单独的连接软导线以保证接地的连续性，控制房内接地连续性的指标应符合5.14,2.3的规定。接地点附近应标注明显的接地符号控制房内的保护接地（PE）线应是“黄一绿”双色导线，也可用裸软导线：PE线可不对柜体，房体加绝缘措施，保护导体（PE）的截面积按照5.14.2.1中表8的规定选取。5.13.3室外电缆及敷设
5.13.3.1室外电缆的选择：室外敷设的动力电缆及各种控制电缆一般应满足下列要求（专用通讯电缆除外）：
a）应根据电缆的使用场所环境条件、敷设方式，额定电流、工作定额、工作电压等，正确选择电缆的额定电压，线芯截面、型号。所选电缆的绝缘材料的最高工作温度，应比电缆安装场所可能存在的最高温度至少高出10℃。b）井场使用的电缆，一般应选用耐热、耐油、耐寒、柔软且可承受较大机械外力的电缆，推荐选用油田专用的YCW系列防油橡套电缆c）电气设备的外接线及电缆应为阻燃型（如敷设于防爆区外的电缆，可不必选用阻燃型）。d）电缆应能满足在低温条件下、最小弯曲内半径不大于电缆外径八倍、可折叠搬迁的要求e）电缆应满足较高环境温度下的使用要求，并考虑在电缆桥架上多根电缆并行造成的散热不良等影响，在选型及计算时应留有足够的裕度。海洋钻机使用的电缆：应按照船级社的规定，选择船用型电缆5.13.3.2，电缆不应直接置于地面上，应安装在防护性能较好的电缆桥架上。为了满足经常搬迁的需求，电缆桥架应为可折叠式，电缆在桥架内每隔一定距离应加以固定。电缆桥架底盖应有可透气或防止积水的网孔，并且距地面要有一定距离：上盖应为具有一定厚度和强度的金属保护外罩，以防止太阳直射和机械损伤。电缆桥架上的动力电缆和控制电缆应分开走线，距离不小于20cm。5.13.3.3搬迁时应拆开的电缆，要在电缆及对应的连接端做清晰的、不褪色的永久性标记，或者色区别。
对于电缆连接头和连接座应采取适当的保护措施，防止机械损伤或附着灰尘致使接触不良以及潮湿等影响。
5.13.3.4在正常工作时可能受到强烈震动影响的地方连接的电缆或导线，除了要保证接线牢固外，还应采取适当的机械固定措施
5.14接地
5.14.1电源系统的接地型式：钻机的600V（690V）交流电源系统一般采用IT接地型式：低于
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