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Cláudio Sérgio Mardegan é Diretor da EngePower Engenharia e
Comércio Ltda, especialista em proteção de sistemas elétricos
industriais e qualidade de energia, com experiência de mais de 38 anos
nesta área. Já ministrou por mais de 94 vezes o treinamento de proteção e seletividade, 23
vezes o treinamento de Subestações e 9 vezes o treinamento de Qualidade de Energia, 13
vezes o treinamento de Arc Flash e 5 vezes o treinamento de partida de motores.
Apresentou diversos artigos em revistas especializadas e ministrou inúmeras palestras
técnicas (Conferências IEEE-IAS e IEEE-I&CPS,IEEE-ESW-Brasil, CINASE, CINAPE, NR-
10, etc). É consultor das principais empresas multinacionais e empresas corporativas. É
engenheiro eletricista formado em 1980 pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá
(Antiga EFEI atualmente UNIFEI). É autor do livro “Proteção e Seletividade em Sistemas
Elétricos Industriais”, patrocinado pela Schneider. É co-autor do Guia de Normas do Setor
Elétrico, É Membro Senior do IEEE e participa também dos Working Groups do IEEE para
“Generator´s Grounding” e do Buff Book (Série 3004). Neste último participa na revisão do
Capítulo de Proteção de Transformadores, é Chair do Capítulo 6 – Ground Fault Protection
e também é Chair do Capítulo 13 – Protection Coordination. É secretário do Capítulo 1 da
Série 3003 (antigo Green Book – Aterramento). É vice-chair de Surge Protection do IEEE e
também participa dos grupos de Forensics e do DC Team do IEEE. É paper reviewer e
associated editor do IEEE. Sua empresa realizaou mais de 4500 estudos.
A subestação é uma das partes do sistema elétrico mais importantes, pois, toda
energia elétrica a ser consumida pelas cargas passa por ela, e, assim, a mesma
está no caminho crítico. A sua paralisação implica na paralisação das cargas.
Assim, de nada adianta se ter um processo extremamente diferenciado,
máquinas de última geração, pessoal altamente qualificado e treinado, se a
energia elétrica não estiver disponível, com qualidade, disponibilidade onde for
necessária. Daí a importância da Operação e Controle de uma Subestação.
A importância da Subestação
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Tópicos da NR-10
10.1 - Objetivo e campo de aplicação;
10.2 - Medidas de Controle;
10.3 - Segurança em Projetos;
10.4 - Segurança em Montagem, Operação e Manutenção;
10.5 - Segurança em Instalações Elétricas Desenergizadas;
10.6 - Segurança em Instalações Elétricas Energizadas;
10.7 - Trabalhos envolvendo Alta Tensão;
10.8 - Habilitação, Qualificação, Capacitação e Autorização
dos Trabalhadores
10.9 - Proteção contra incêndio e explosão;
10.10 - Sinalização de Segurança;
10.11 - Procedimentos de trabalho;
10.12 - Situação de Emergência;
10.13 - Responsabilidades;
10.14 - Disposições Finais.
Anexo – Distanciamentos de Segurança
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Objetivo
Esta Norma regulamentadora estabelece os requisitos e as condições mínimas,
objetivando a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a
garantir a segurança e saúde de trabalhadores que direta ou indiretamente interajam
em instalações e serviços com eletricidade.
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Tópicos da NR-10
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NÍVEIS DE TENSÃONÃO HÁ LEGISLAÇÃO
TRANSMISSÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
DAS USINAS PARA
CIDADES
NBR 14039 – Instalações Elétricas de Média Tensão 1 a 36,2 kV
TENSÃO DE
DISTRIBUIÇÃO
TRANSMISSÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
ÂMBITO URBANO/RURAL
NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão 50V a 1 kV
BAIXA TENSÃO
(TENSÕES MAIS USUAIS)
RESIDENCIAL
COMERCIAL
INDUSTRIAL
ILUMINAÇÃO
MOTORES
TRAÇÃO URBANA
EXTRA / ALTA TENSÃO
TENSÃO DE TRANSMISSÃO
E
SUBTRANSMISSÃO
15 kV
6,6 kV2,3 kV
220 / 127V380 / 220 V440 / 254 V
480 / 277 V
690 / 398 V
750 kV
345 kV230 kV138 kV
69 kV
440 kV
34,5 kV
88 kV
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NR-10
50V < BAIXA TENSÃO < 1000 V
ALTA TENSÃO > 1 kV
EXTRA BAIXA TENSÃO < 50 V
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
ESTATÍSTICA DE ACIDENTES POR ARCOCom operador em
frente a uma
porta fechada,
10%
Sem operador,
25%
Com operador manuseando
equipamento, 65%
10%
25%
65%
Sem Presença Operador
Operador Presente PortaFechada
Em manutenção
Um pouco de Estatísticas de acidentes por Arco
Um relatório de pesquisa sobre investigação de
Acidentes Elétricos realizado na Alemanha em 1998
pela ISSA (International Social Security Association),
em 61 casos, apresentou uma estatística conforme
indicado na Figura ao lado.
Retirado do Paper de Hugh Hoagland da 48th Conferência Annual do IEEE-IAS, em 2012
em Louisville-KY-USA - Myths and Facts in Selection of Personnel Protective Equipment
for Arc Flash Hazard Mitigation Utilizing NFPA 70E and applicable ASTM standards.
Deve-se atentar para o fato de que não é somente roupa que importa.
ESTATÍSTICA DE ACIDENTES
Distribuição das lesões por queimaduras
provocadas por arco no corpo
Operação e Controle em Subestações
EVOLUÇÃO DAS NORMAS DE CONJUNTO DE MANOBRAS NO BRASIL
NBR 6808
IEC 439-1
IEC 60439-1
NBR IEC 60439-1 01/05/2003
Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
ENSAIOS DE TIPO SEGUNDO A NBR IEC 60439-1
A NBR IEC 60439-1 define os 7 ensaios seguintes:
a) Limites de elevação de temperatura
b) Propriedades dielétricas
c) Corrente suportável de curto-circuito
d) Eficácia do circuito de proteção
e) Distâncias de isolamento e escoamento
f) Funcionamento mecânico
g) Grau de proteção
Nota: Os ensaios de tipo deverão ser realizados nos
protótipos do painel, de forma a garantir que todos os
demais painéis fabricados com os padrões do protótipo
tenham o mesmo comportamento.
DETALHES DA NORMA NBR IEC 60439-1
Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
ENSAIOS DE ROTINA SEGUNDO A NBR IEC 60439-1
A NBR IEC 60439-1 define os 4 ensaios seguintes:
a) Verificação da fiação e ensaios de operação elétrica
b) Ensaio dielétrico
c) Verificação da proteção e continuidade elétrica do
circuito de proteção
d) Verificação da resistência de isolamento.
DETALHES DA NORMA NBR IEC 60439-1
Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
GRAUS DE PROTEÇÃO DO INVÓLUCRO
DETALHES DA NORMA NBR IEC 60439-1
x
~
Ø 2,5 mm
Ø 1 mm
Ø 50 mm
Ø 12,5 mm
proteg ido c ontra oscorpos sólidos s uperiores a 1 mm
protegido contra pó(sem deposição nociva)
totalmente proteg idocontra pó
sem proteção
proteg ido c ontra oscorpos sólidos s uperiores a 50 mm
proteg ido c ontra oscorpos sólidos s uperiores a 12,5 mm
proteg ido c ontra oscorpos sólidos s uperiores a 2,5 mm
0
1
2
3
4
5
6
IP XYX = REFERE-SE A CORPOS SÓLIDOS
Y = REFERE-SE A CORPOS LÍQUIDOS
PROTEÇÃO CONTRA CORPOS SÓLIDOSX X
Figuras extraídas da referência [1].
1.9.1 – Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
1 – CONCEITOS BÁSICOS
GRAUS DE PROTEÇÃO DO INVÓLUCRO
DETALHES DA NORMA NBR IEC 60439-1
IP XYX = REFERE-SE A CORPOS SÓLIDOS
Y = REFERE-SE A CORPOS LÍQUIDOS
PROTEÇÃO CONTRA CORPOS LÍQUIDOS
Y Y
sem proteção
protegido contra quedas verticais de gotas d’água de até 15° da vertic al
0
1
2
3
4
5
6
protegido contra gotas de chuva de até 60° da vertic al
protegido contra quedas verticais de gotas d’água (condensação)
protegido contra projeções de água de todas as direções
protegido contra jatos de água de todas as direções
protegido contra a projeção e vagalhões de água
protegido contra imersão7
Figuras extraídas da referência [1].
1.9.1 – Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
1 – CONCEITOS BÁSICOS
DETALHES DA NORMA NBR IEC 60439-1
Um painel PTTA deriva obrigatoriamente de um painel
TTA. Logo, não deve existir fabricante de painel PTTA,
que não tenha o painel TTA.
Pela explanação anterior, o fabricante tem que ter um
ensaio de tipo para fazer as suas extrapolações para o
painel PTTA.
Os 7 ensaios de tipo devem ser de iniciativa do
fabricante
Quanto maior o grau de proteção de um painel mais
quente fica o seu interior. Quanto mais quente o seu
interior maior o tamanho do painel e consequentemente
maior o custo do mesmo.Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CONJUNTOS DE MANOBRAS TTA E A NORMA NBR IEC 60439
O QUE É UM PAINEL TTA ?
TTA é uma sigla em inglês que significa Type Tested
Assembly (conjunto testado com ensaios de tipo).
Quem define o termo TTA é a norma NBR IEC 60439-1.
NBR IEC 60439 – Conjunto de Manobra e Controle em Baixa
Tensão.
Parte 1 – Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados
e conjuntos com ensaio de tipo parcialmente testados
(PTTA).
A NBR IEC 60439-1 define: “Conjunto de manobra e
controle de baixa tensão em conformidade com um tipo ou
sistema estabelecidos, sem desvios que influenciem
significativamente o desempenho em relação àquele
conjunto típico verificado que está em conformidade com
esta Norma”. Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CONJUNTOS DE MANOBRAS TTA E A NORMA NBR IEC 60439
SÍNTESE PN TTA
Um painel TTA é um produto cuja
eficácia é verificada
previamente por ensaios de
tipo em protótipos que
asseguram que as etapas de
projeto e construção atendem a
requisitos pré-especificados.
Projeto
Construção
PROTÓTIPO DO PN
O conjunto é testado e a
conformidade é verificada a
partir de ensaios de tipo.
Figura extraída da referência [2].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CONJUNTOS DE MANOBRAS PTTA E A NORMA NBR IEC 60439
O QUE É UM PAINEL PTTA ?
PTTA é uma sigla em inglês que significa Partially Type
Tested Assembly (conjunto parcialmente testado com
ensaios de tipo).
A norma NBR IEC 60439-1 define o termo PTTA como
NBR IEC 60439 – Conjunto de Manobra e Controle em Baixa
Tensão.
Parte 1 – Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados
e conjuntos com ensaio de tipo parcialmente testados
(PTTA).
A NBR IEC 60439-1 define: “Conjunto de manobra e
controle de baixa tensão contendo disposições de tipo
ensaiado e disposições de tipo não ensaiado, contanto que
o último é derivado (por exemplo, por meio de cálculo) de
disposições de tipo ensaiado que satisfizeram os ensaios
pertinentes”. Figura extraída da referência [1].
Conjuntos de Manobra de Baixa Tensão (Painéis TTA, PTTA)
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
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a) NR-10
Treinamento
Visto que a estatística mostra que 65% dos acidentes com arco ocorrem durante as
manutenções, as primeiras e as mais importantes atitudes a serem tomadas consistem:
Elaboração de APR para as atividades a serem desenvolvidas na manutenção.
Realização de DDS (Diálogo Diário de Segurança) focando os pontos de maior
risco.
Seguir os procedimentos de desenergização
Elaboração de procedimentos detalhados, passo a passo.
Utilização de pessoal qualificado / habilitado para as atividades / empresas
especializadas
Acompanhamento dos serviços com técnico de segurança
Utilizar equipamentos de categoria / classe / isolação apropriadas
Executar todas as atividades com supervisão local
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
PAINEL A PROVA DE ARCO INTERNO E A NORMA IEC TR(*) 61641-2014
O painel à prova de arco interno é um painel que
deve suportar um arco interno de determinado
valor por um determinado tempo. Nesse tempo,
deve conter o arco dentro do painel.
O mesmo é testado como mostrado na figura ao
lado, onde “bonecos” de algodão são colocados a
uma distância padronizada (normalmente 100 ou
300 mm) sem haja o chamuscamento do
“boneco” de algodão.
PAINÉIS ARCO RESISTENTES
(*) – Test Report
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Os conjuntos de manobra devem ser dimensionados para permitirem a circulação da corrente
nominal do sistema e ainda suportarem os esforços decorrentes das correntes de curto-circuito:
térmico, dinâmico e de interrupção. A especificação deve estar de acordo com a norma NBR-IEC-
62271-200. Veja exemplo.
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
LSC2B – PM – IAC – AFLR
Classe da Continuidade do Serviço:
dá informação sobre a continuidade de
serviço do painel e a quantidade de
compartimentos internos
Classe da Compartimentação: dá
informação sobre o tipo de material
utilizado nas divisões,
compartimentos internos e
guilhotinas
Classe do Arco Interno: dá informação se o painel
foi ou não ensaiado para suportar o arco interno
Classe da Acessibilidade: dá informação
sobre a acessibilidade permitida ao redor
do painel; em que lados do painel as
pessoas podem circular, de forma segura,
quando ocorre um arco interno
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
A primeira classe ou designação dá informação sobre a
conveniência de intervenção, em caso de uma manutenção ser
necessária. Utiliza-se o termo LSC (Loss of service continuity). A
norma prevê duas designações possíveis:
LSC2: perda da continuidade de serviço tipo 2
“Todos os painéis que tem outros compartimentos, além do
compartimento de barramentos são do tipo LSC2”
LSC1: perda da continuidade de serviço tipo 1
“Todos painéis que forem diferentes de LSC2 são da classe tipo 1”
O painel LSC2 possui duas sub-divisões: LSC2A e LSC2B
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
As cláusulas A e B do painel LSC2 dão informação sobre a
continuidade de serviço que pode ser conseguida em caso de
manutenção do painel ou partes dele:
LSC2B: o painel que é classificado como tendo perda da
continuidade de serviço B é o conjunto que tem a seguintes
características:
ao se fazer uma manutenção, apenas o compartimento de entrada
de cabos do cubículo pode ficar energizado.
o cubículo deve ter pelo menos 3 compartimentos: o do aparelho
de manobra, o da entrada do aparelho de manobra e o de saída
do aparelho de manobra.
LSC2A: são todos os cubículos diferentes da classe LSC2B
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Painel classe LSC2B Painel classe LSC2A
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
A segunda classe ou designação indica qual é o tipo de
material utilizado nos compartimentos, divisões internas
ou guilhotinas do painel. São dois tipos:
PM: partições feitas de material metálico
PI: partições feitas de material isolante
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
A terceira classe ou termo de classificação de painéis
de média tensão identifica se o equipamento foi ou não
ensaiado para suportar o arco interno. Utiliza-se o
termo IAC (internal arc cubicle) para paineis ensaiados
LSC2B-PM-IAC Se o painel não foi ensaiado contra o arco interno, o
termo IAC é omitido:
LSC2B-PM
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
Vídeo Ensaio Arco Interno
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CLASSES DE ARCO SEGUNDO A IEC TR 61641-2014
Classe de Arco A – É usada para proteção de pessoas. Utiliza os critérios de 1
a 5, mostrados a seguir.
Classe de Arco B – É usada para proteção de pessoas mais arcos restritos a
uma área específica dentro do conjunto de manobra. Utiliza os critérios de 1 a
6, seguintes.
Classe de Arc C - É usada para proteção de pessoas mais arcos restritos a
uma área específica dentro do conjunto de manobra. É possível a operação
limitada após uma falta. Utiliza os critérios de 1 a 7.
Classe de Arco I – Conjunto de Manobras provendo proteção por meio de
zonas protegidas para a ignição do arco.
Nota: Se é feito um acordo entre o usuário e o fabricante um critério diferente ou
inferior pode ser aplicado.
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CLASSES DE ARCO SEGUNDO A IEC TR-61641-2014
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
O item 8.7 da norma IEC TR 61641:2014 cita os critérios usados para validação do teste de arco nas
condições detalhadas na Cláusula 4 da mesma norma.
Para a proteção das pessoas os critérios de 1 a 5 seguintes devem ser atendidos:
1) As tampas e portas devem estar corretamente seguras e se manterem no lugar e provendo um nível
mínimo de proteção de acordo com os requisitos de proteção de invólucro IP1X da norma IEC
60529. São aceitas deformações. Alguma ruptura de um número limitado de dobradiças e
fixações são aceitáveis. O conjunto de manobra não necessita estar em conformidade com
sua classe de IP após o teste.
Nota 1: O objetivo do critério 1 é minimizar o risco de lesões às pessoas por impacto de portas, tampas,
etc. e assegurar um nível mínimo de proteção às pessoas contra contato acidental perigoso com partes
energizadas.
2) Nenhuma parte do conjunto de manobra com mais de 60g deve ser ejetada exceto aquelas que
estão desalojadas e caem entre o conjunto de manobra e os indicadores.
Nota 2: O objetivo deste critério é minimizar o risco de lesões sérias às pessoas por impacto de partes
ejetadas.
3) O arco não deve causar buracos nas partes externas do invólucro abaixo de 2m de altura nos
lados declarados acessíveis em caso de queima.
Nota 3: O objetivo deste critério é minimizar o risco de lesões às pessoas por queimadura direta.
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
CLASSES DE ARCO SEGUNDO A IEC TR-61641-2014CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
Critérios de 1 a 5 (continuação):
4) Os indicadores não devem ficar chamuscados (chamuscados na pintura ou em adesivos estão
exclusos dessa avaliação).
5) Os circuitos de proteção para as partes acessíveis do invólucro ainda devem estar efetivos
conforme descrito na norma IEC 61439-2.
6) O conjunto de manobra deve ser capaz de confinar o arco à área definida onde o mesmo se iniciou
e não deve haver propagação do arco para outras áreas do conjunto de manobra. Efeitos de gases
quentes e deposição de fuligem em áreas adjacentes que não estejam sob o arco são aceitáveis,
uma vez que apenas uma limpeza é suficiente.
Proteção às pessoas e ao conjunto de manobra com capacidade de operação limitada é alcançada
quando os critérios de 1 a 7 são atendidos:
7) Após a eliminação da falta ou após o isolamento ou desmontangem da unidade funcional afetada, a
operação em caráter de emergência da parte restante do conjunto de manobra deve ser possível.
Isto deve ser verificado através de teste de tensão aplicada de 1.5 x vezes a tensão nominal de
operação por um minuto, conforme prescrito na norma IEC 61439-2:2011, item 10.9.2. O
abaulamento de portas e tampas da unidade sob teste e adjacências é aceitável, as quais providas
podem ser prontamente substituídas restaurando a um grau de proteção de invólucro mínimo de
IPXXB da IEC 60259. Excetuando-se a zona testada declarada pelo fabricante, todas as outras
unidades devem permanecer completamente operacionais elétrica e mecanicamente e estarem na
mesma condição de antes dos testes.
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
A quarta classe ou termo indica a) tipo de acessibilidade e b) em
que lados do painel pode haver circulação de pessoas. A
acessibilidade pode ser de dois tipos:
A: acesso ao painel é restrito a pessoas autorizadas –
ensaio com indicadores a 300mm.
B: acesso ao painel é irrestrito de pessoas – ensaio com
indicadores a 100mm.
Junto ao termo de acessibilidade deve ser informado em que lados
do painel as pessoas podem transitar:
R (Rear): traseira
L (Lateral): lateral
F (Frontal): frontal
Exemplo: LSC2B-PM-IAC-BFL
CONJUNTO DE MANOBRA DE MT
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Intertravamentos
Para as instalações novas, durante as fases de projeto prever os intertravamentos
necessários para garantir a segurança dos operadores, tais como, somente permitir a
abertura de uma seccionadora se e somente se o disjuntor estiver aberto.
Para instalações existentes implementar intertravamentos.
NR-10 e Compartimentação de Painéis Elétricos (painel Arco Resistente)
Tendências Atuais
Proteção da Chegada do Cabo ao Terminal
(Minimiza arco fase-fase ou fase-terra)
Encapsulamento de Barramento BT
(Minimiza arco fase-fase ou fase-terra)
Relé monitor de arco foto-sensível
(Minimiza danos ao painel)
Compartimentação do
painel.
(Minimiza a propagação
dos danos e acidentes)
OBSERVAÇÃO FINAL
TOMANDO-SE AS MEDIDAS DESCRITAS NESTA
APRESENTAÇÃO EVITA-SE VÁRIAS PARADAS IMPREVISTAS
EM SUBESTAÇÕES, BEM COMO MINIMIZA-SE A
QUANTIDADE DE ACIDENTES ÀS PESSOAS.
Claudio S. Mardegan
claudio.mardegan@engepower.com
www.engepower.com
+55 11 3579-8777
OBRIGADO
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