generacion y transmision de enegia electrica. instalaciones electricas

7/25/2019 Generacion y Transmision de Enegia Electrica. Instalaciones Electricas.

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Generacin y Distribucion de la ElectricidadGENERACION DE LA ELECTRICIDAD.

De dnde viene la electricidad?

Enunciado: La energa ni se crea ni se destruye, slo se transforma. (Einstein)

La electricidad es una energa, y lo nico que hacemos es transformar una energa mecnica(pedalear en una bici / cada de agua de unas cataratas) mediante un dispositivo (dinamo / turbina-generador) en energa el ctrica, o transformar energa qumica (compuestos qumicos de una pilaque reaccionan transfiriendo electrones de un polo a otro) a energa el ctrica! "ambi n hay otrossistemas de generaci#n de energa el ctrica como son$ energa solar mediante panelesfotovoltaicos, energa e#lica mediante aerogeneradores, etc!

%&u es lo que se pretende al generar la electricidad'Lo que se pretende es e pulsar* a los electrones de las #rbitas que estn alrededor del ncleo deun tomo!

+ara e pulsar esos electrones se requiere cierta energa, y se pueden emplear clases de

energa$

a) rotamiento$ .lectricidad obtenida frotando dos materiales!

b) +resi#n$ .lectricidad obtenida producida aplicando presi#n a un cristal (. !$ cuar0o)!

c) 1alor$ .lectricidad producida por calentamiento en materiales!

d) Lu0$ .lectricidad producida por la lu0 que incide en materiales fotosensibles!

e) 2agnetismo$ .lectricidad producida por el movimiento de un imn y un conductor!

f) &umica$ .lectricidad producida por reacci#n qumica de ciertos materiales!

.n la prctica solamente se utili0an dos de ellas$ la qumica (pila) y el magnetismo (alternador)! Lasotras formas de producir electricidad se utili0an pero en casos especficos!

Mtodos habituales de generar electricidad.3ay tres m todos habituales para generar electricidad$

4) 5inamo y alternador

6) +ilas y bateras

1) 1entral el ctricas (turbina-generador)

A) Dinamo (bicicleta) o alternador (automvil)

.stas mquinas estn compuestas por una parte m#vil que gira, llamada rotor y una fi a o estticallamada estator ! .l rotor se compone de unas bobinas de hilo de cobre que giran con el e e! .lestator es un imn o electroimn que est fi o y que rodea al rotor!


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4l girar el e e de la mquina, el imn crea sobre estas bobinas un campo magn tico variableinduciendo una tensi#n en los terminales de las bobinas! .sta tensi#n se saca fuera de la mquinapor medio de unas escobillas o anillos ro0antes!

"ambi n puede encontrarse una construcci#n inversa, es decir, el imn en el e e o rotor y la bobinaen el estator! .sta tensi#n generada en la mquina puede ser continua o alterna, segn laconstrucci#n o el monta e de los anillos ro0antes!

%&u es y c#mo funciona una dinamo'

.s un Generador elctrico formado por una bobina de cable de cobre barni0ado (%por qubarni0ado') arrollada en un ncleo de hierro dulce (no de acero) que gira dentro de un campomagntico producido por un imn situado alrededor de ella y que cuando gira transforma la energacintica que recibe en energa elctrica continua !

+or e emplo$ un dinamo es lo que vosotros llevis en las bicicletas y que cuando lo pon is encontacto con la rueda cuando se est moviendo y tiene energa cintica , sta hace girar el e e entorno al cual est arrollado el bobinado de cobre formando un electroimn que gira dentro

del campo magntico del imn de la dinamo, transformando as la energa cintica de la rueda de labicicleta en la energa elctrica necesaria para que las lmparas de vuestro 7b#lido7 se enciendan!

%&u es un alternador'

.s un generador el ctrico parecido a la dinamo pero con me ores venta as, debido a que es msrobusta y duradera! +roduce corriente el ctrica alterna al cambiar la polaridad cada media vuelta,por lo que hay que rectificarla para convertirla en 11, si se quiere emplear para ciertasaplicaciones que lo requieran! (+or e emplo el alternador del coche aprovecha el movimientorotatorio del motor para recargar la batera, pero tiene que rectificarla antes de que vaya a labatera, al ser sta de 11)! .n las centrales hidroel ctricas se emplean tambi n gigantescosalternadores que generan corriente alterna trifsica!

B) ila! o bater"a!

Cmo funcionan las pilas?

8na pila el ctrica es un dispositivo que convierte energa qumica en energa el ctrica por unproceso qumico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementosconstituyentes, puesto que sus caractersticas resultan alteradas durante el mismo! 9e trata de un


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generador primario! .sta energa resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila,llamados polos, electrodos o bornes! 8no de ellos es el polo positivo o ctodo y el otro es el polonegativo o nodo!

La estructura fundamental de una pila consiste en dos electrodos, metlicos en muchos casos,introducidos en una disoluci#n conductora de la electricidad o electrolito

Las pilas bsicamente consisten en dos electrodos metlicos sumergidos en un lquido, s#lido opasta que se llama electrolito! .l electrolito es un conductor de iones!

1uando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el nodo) seproducen electrones (o idaci#n), y en el otro (ctodo) se produce un defecto de electrones(reducci#n)! 1uando los electrones sobrantes del nodo pasan al ctodo a trav s de un conductor e terno a la pila se produce una corriente el ctrica!1omo puede verse, en el fondo, se trata de una reacci#n de o idaci#n y otra de reducci#n que seproducen simultneamente!

u es una batera!

.s un Generador elctrico que funciona como la pila y que est formado por varias pilas unidas enserie , polo positivo con polo negativo , consiguiendo as un voltaje mayor en el circuito !Las bateras modernas utili0an una variedad de qumicos para reali0ar sus reacciones! La qumicade las bateras comunes incluye$: 6ateras de 1inc, tambi n conocidas como bateras estndar de carb#n! La qumica de cinc-carb#n es utili0ada en cualquier batera 44, o afn! Los electrodos son de cinc y carb#n, con unauni#n cida entre ellas como electrolito!: 6ateras alcalinas! Los electrodos son de cinc y # ido de manganeso con un electrolito alcalino!: 6atera de nquel-cadmio! 8tili0a el hidr# ido de nquel y electrodos de cadmio con hidr# ido de potasio como electrolito! .srecargable!: 3idruro de nquel metal! ;ecargable! ;eempla0# rpido al nquel cadmio porque no sufre de los problemas del efecto

memoria que tiene la anterior! %9abes qu es el efecto memoria':


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@! 1entrales de ciclo combinado! 8tili0an dos turbinas, una a gas y otra a vapor! .l gas calentadomovili0a a una turbina y luego calienta agua, la que se transforma en vapor y movili0a, a su ve0, auna segunda turbina!

Nota. 3ay muchos tipos de centrales el ctricas que no se han nombrado y que se emplean en laactualidad! . !$

- 1entral e#lica con aerogeneradores (los alabes de los aerogeneradores actan de turbina)!

- 1entral solar con paneles solares y fotovoltaicos (los paneles solares s#lo calientan agua u otrolquido, y los fotovoltaicos recogen la radiaci#n del sol en forma de fotones creando una diferenciade potencial en placas de 9ilicio u otras, acumulando la electricidad generada en bateras!)

- 1entral nuclear (que a partir de la fisi#n ( rotura*) de un tomo de is#topo de 8ranio u otro, creaenerga en forma de calor y radiaciones*, que calientan agua hasta la evaporaci#n para as mover los alabes de las turbinas y ese movimiento lo aprovecha el generador para generar laelectricidad)!

- Atras$ 2areomotri0, 6iomasa, Beot rmica!

CO'O LLEGA LA ELECTRICIDAD A N E TRO *OGARE .


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Instalaciones Electricas Residenciales1on el fin de establecer un acotamiento dentro del sistema el ctrico nacional se har una brevedescripci#n del macro sistema vene0olano! 5entro del con unto de elementas que componen elsistema el ctrico nacional estn en primer lugar los 1entros de producci#n de energa el ctrica

como! La 1entral 3idroel ctrica ;al Leoni* en el Buri, 2acagua


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4 partir del medidor, es necesaria una serie de equipos y accesorios para distribuir la energael ctrica hacia las diferentes habitaciones de la vivienda! .stos equipos y accesorios permiten

distribuir la electricidad de una forma segura, y de tal manera evitar accidentes que puedan causar daJos materiales y a personas! "odas las viviendas no son iguales, unas requieren mayor energael ctrica para satisfacer las necesidades de sus ocupantes que otras, esto est directamenterelacionado con el nmero de ocupantes de las mismas! +or tanto e isten diversos equipos yaccesorios que permiten la versatilidad a la hora de reali0ar las instalaciones el ctricas de lasviviendas! 4 continuaci#n se describen los grados de electrificaci#n de viviendas y luego sedescriben los diversos equipos y accesorios para la distribuci#n de la electricidad!

GRADO ELECTRI+ICACI,N DE LA -I-IENDAElectri icacin m"nima/ +ermite la utili0aci#n de alumbrado, lavadora sin calentador el ctricoincorporado, nevera, plancha y pequeJos aparatos electrodom sticos! +revisi#n de demandam ima total$ @EEE Katios!Electri icacin media/ +ermite la utili0aci#n de alumbrado, cocina el ctrica, cualquier tipo delavadora, calentador el ctrico de agua, nevera y otros aparatos electrodom sticos! +revisi#n dedemanda m ima total$ DEEE Katios!Electri icacin elevada/ +ermite la utili0aci#n de alumbrado, cocina el ctrica, cualquier tipo delavadora, calentador el ctrico de agua, nevera, calefacci#n el ctrica, aire acondicionado y otrosaparatos electrodom sticos! +revisi#n de demanda m ima total$ GEEE Katios!Electri icacin e!0ecial/ .s la que corresponde a aquellas viviendas dotadas de aparatoselectrodom sticos en gran nmero o de potencias unitarias elevadas, o de un sistema decalefacci#n el ctrica y de acondicionamiento de aire de gran consumo! +revisi#n de demandam ima total$ 4 determinar en cada caso!

E1 I O 2 ACCE ORIOTablero!9e denomina as a un panel o grupo de unidades de paneles, diseJados para ensambla e de unsistema de barras, con interruptores o si ellos! +ueden ser los interruptores automticos o nocontra sobre-corrientes! .stos interruptores se usan tambi n para operaci#n de los circuitos deiluminaci#n, tomas de uso general o fuer0a! .l tablero podr estar formado por un gabinete autosoportante o bien en una ca a embutida en pared o tabiques! .l acceso al mismo ser por el frentedonde habr una tapa cubre barras y protecciones, adems, una puerta con bisagra que puede ono tener cerradura! 8n tablero puede disponer de espacio necesario segn el diseJo, para alo ar medidores de tensi#n, corriente, potencia, energa o frecuencia, de acuerdo a las e igencias delusuario!


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"odo tablero debe estar construido de material incombustible y debe poseer las siguientescaractersticas$

Ca3a met4lica/ 9i se trata para embutir, con lamina de acero galvani0ada M > con troquelespara entrada de tuberas!

uerta % rente/5e lamina de acero pintada de >/G*, bisagras, cerradura de llave nica, tar eteropara identificaci#n de circuitos y etiquetas de identificaci#n!

intura/ 6ase anti o ido de fondo, pintura gris el ctrico o pintura martillada, secad al aire o enhorna! Barra! de a!e/ de cobre electroltico cadmiado, fi as al chasis con aisladores, separaci#n

mnima entre dos fases de ? cm, con capacidad de corriente de hasta FEEE 4! Barra! de cone5in de neutro! % tierra!/ de cobre electroltico cadmiado, plateada o similar! Interru0tore! ramale!/ , ? o @ polos conforme a las

necesidades de capacidad, con conectores de presi#n para cables de entrada en cobre o aluminio,conectados a las barras de fase por platinas!

Interru0tor rinci0al/ interruptor termo-magn tico bipolar o tripolar desde >D hasta EE amp!+ara tableros de alumbrado y hasta DEEE amp! para tableros de fuer0a!

.l tablero es el receptor de la acometida, en el siguiente grafico se observa la llegada de laacometida al tablero principal, las cone i#n al tablero de cada fase, el neutro y la tierra!

De!car&ar catalo&o de Tablero!

Di!0o!itivo! de 0roteccinLa energa el ctrica tiene dos riesgos fundamentales$

a)


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"usible / Aperador el ctrico que cuando sube en e ceso la intensidad de un circuito , se calienta yse funde antes de que lo haga el circuito , cortando as el flu o de corriente que circula por l yprotegiendo la instalaci#n de un posible incendio, como ocurre en una subida de tensin en elcircuito o de un cortocircuito provocado en l!

4ctualmente los fusibles no se utili0an en las viviendas, solamente alguno en la acometida general!.n los coches se siguen utili0ando, para proteger los circuitos de los cortos para que no sequemen! (


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Iariando las caractersticas de estos sistemas se pueden obtener disyuntores de diversasvelocidades de operaci#n, lo que permitir ubicarlos en diferentes partes de una instalaci#n y, deeste modo, optimi0ar la protecci#n!Los disyuntores se conectan en serie, en la fase, entre el punto de alimentaci#n y los posiblespuntos de falla, con el ob eto de delimitar la falla en un rea reducida! La protecci#n que est mspr# ima al punto de falla debe operar primero y si sta, por cualquier motivo, no acta dentro de sutiempo normal, la que sigue debe hacerlo! .l ideal es que la falla sea despe ada en el disyuntor ms cercano! 9i se consigue este ob etivo, los cortes de energa son sectori0ados y la detecci#n dela falla se hace ms fcil!

4l proyectar una instalaci#n, entonces, debern coordinarse las protecciones para conseguir selectividad en la operaci#n! +or e emplo, un disyuntor colocado en el empalme debe ser comparativamente ms lento que uno ubicado en el tablero de distribuci#n! +ara lograr este efecto,se pueden estudiar las curvas tiempo-corriente de los disyuntores tipo 6, 1, 5 - H, P y 24!


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+or lo tanto, un disyuntor debe ser seleccionado por la capacidad de corriente que es capa0 desoportar en condiciones normales y por la rapide0 con que se desconectar ante una eventual falla!

T#rmico/ 8tili0a una lmina bimetlica, que a determinada < se calientan, y se doblan abriendo elcircuito, funcionando a volta e algo alto pero de larga duraci#n!

Sa as !ue"# el termostato controla la temperatura de algunos aparatos# utili$ando unalmina imetlica de %ierro & latn. 'stos metales tienen dilataciones diferentes por lo !ue lalmina se do la a medida !ue se calienta & a una temperatura re!uerida la lmina a re un circuitoelctrico & desconecta la fuente de calor.

'a&n#tico/ utili0a un electroimn detectando volta es muy elevados o un cortocircuito!

Limitador de %otencia /


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.l protector diferencial protege fundamentalmente a las personas ante descargas el ctricas por problemas de aislaci#n en conductores activos, descuidos al traba ar en circuitos energi0ados,fallas en aislaciones de mquinas y contactos accidentales!La instalaci#n de diferenciales se hace principalmente en circuitos de enchufe, desde donde seconectan pequeJas mquinas-herramientas y electrodom sticos! 9i estos artefactos no seencuentran en #ptimas condiciones de funcionamiento, el diferencial puede actuar sin queaparentemente e ista falla!


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La adquisici#n de este tipo de componentes debe considerar dos aspectos$ la corriente nominal detraba o y la sensibilidad nominal de operaci#n! ormalmente se emplean protectores diferencialesde @E miliamperes de sensibilidad y ?D amperes de corriente nominal de traba o! La operaci#nnormal de estos protectores se produce, en realidad, con corrientes de ?? miliampQres en tiemposdel orden de los E,EE> segundos!.stos dispositivos cuentan con un bot#n que permite verificar el correcto funcionamiento delmecanismo de descone i#n!

Ca3a! % ca3etine!"anto los ca etines como las ca as de paso son intercalados o ubicados al final de un circuito

el ctrico, con el ob eto de reali0ar en ella derivaciones, empalmes de conductores el ctrico, o bienla cone i#n de los mismo a dispositivos de protecci#n, maniobra, tales como interruptores para

iluminaci#n, tomacorrientes, interruptores termo-magn ticos, etc!

Los ca etines son pequeJas ca a metlicas o plsticas, de formas rectangulares, cuadradas,

octogonales o redondas! +or lo general poseen en forma troquelada orificios con tapas de fcil

remoci#n, para la ubicaci#n de tuberas que sern fi adas con tuercas tipo conector a las paredes

del ca etn! "ambi n dispone el ca etn en su parte frontal, de dos tro0os de laminas en forma de


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lengReta, perforadas para facilitar el paso de los tornillos que fi aran el puente su etador del

dispositivo interruptor de iluminaci#n, tomacorriente, o bien una tapa ciega que cubra totalmente el

ca etn!

Las dimensiones de ca etines ms comunes, que se consiguen en el mercado de fabricaci#n

nacional son las siguientes$

;ectangular$ D!EG >E!>S? @!G> cm (? F > T) pulgadas

Actogonal$ >E!>S? >E!>S? @!G> cm (F F > >/@) pulgadas

1uadrada$ >?!S>D >?!S>D D!EG cm (D D ?) pulgadas

Tuber"a!Las tuberas uegan un papel importante en las canali0aciones el ctricas pues dentro de las

mismas se alo an los conductores! ;esulta ser la forma ms utili0ada en Iene0uela, debi ndose

tomar en cuenta si las mismas irn empotradas o a las vista!

+ara el caso que la tubera se encuentre embutida en paredes, techos o pisos la ms utili0ada son

las del tipo plsticas o pvc especficamente las marcas pavco o tubrica!

+ara el caso de tuberas a la vista suelen utili0arse tubera metlica .2", esta tubera de

fabricaci#n nacional viene en dos versionesO pintadas con esmalte a horno o bien galvani0adas! 9e

recomienda su uso e terno hasta un dimetro de dos pulgadas! 9on fciles de doblar con el uso de

herramientas adecuadas, logrndose curvas de FDM, UEM o bien dobleces en forma de 9 conforme a

las necesidades! .n el caso de dimetros mayores a >* se recomienda utili0ar curvas

premoldeadas de FDM o UEM para mayor rapide0 en el monta e de la canali0aci#n!

9u longitud normali0ada es de tres metros y se dispone de dimetros$ T, V, >, > T, ?, @, F, D y

pulgadas! La forma de cone i#n de un tubo con el siguiente se reali0a utili0ando anillos con

dimetro mayor que el e terior de la tubera y que se a ustan con dos tornillos!

.l mismo procedimiento de cone i#n se utili0a entre tubos y cuevas! 4 fin de fi ar la tubera a la

llegada de una ca a de paso o ca etn se utili0an conectores que en un e tremo poseen la

terminaci#n de un anillo y en el otro e tremo rosca para fi ar la tuerca que su etar el conector

contra la pared de la ca a! Ier siguiente figura!


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5escargar 1atlogos de "uberias +avco, "ubrica,


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- 1ables para control o sonido- 1ables para @EE voltios- 1ables para EE voltios- 1ables para DEEE voltios- 1ables para >DEEE voltios- 1ables para ?DEEE voltios- 1ables para @DEEE voltios

4 continuaci#n se muestran tablas que indican los tipos de aislamientos segn condiciones

ambientales en donde se utilicen los conductores, tabla de corriente permisible segn

agrupamiento en tuberas, entre otras!


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1atlogos$ 1onductores para 1onstrucci#n y 1onductores le ibles

CIRC ITO T6 ICO DE -I-IENDATomacorriente!
http://www.mediafire.com/download.php?19l08eomdb5wr6phttp://www.mediafire.com/download.php?19l08eomdb5wr6p


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5ado que por definici#n de canali0aciones el ctricas residenciales se utili0an para llevar la energa

el ctrica hasta el punto de utili0aci#n, precisamente el punto o salida ms comn es la toma de

corriente de uso general! .stos son dispositivos que se alo an en ca etines de F ? pulgadas! Los

tomacorrientes pueden ser sencillos, dobles o triples! +or lo general se montan a FE cm del piso

acabado, por requerimientos especiales a >!> mts como es el caso de la mesada de cocina, o a >!G

mts del piso para calentadores, ventiladores, etc! La tensi#n de alimentaci#n para los de uso

general es de >?EI, para una corriente m ima de >D amperios! "omas especiales que son

alimentadas por circuitos e clusivos que vienen del tablero suelen tener mayor capacidad de

corriente, hasta @E amperios o ms, segn las necesidades! La mayora de los tomacorrientes

poseen cone i#n a tierra a fin de proteger a las personas de posibles descargas por falla a tierra!

Tomacorriente! e!0eciale!9on de esa condici#n por las caractersticas de la carga que se conectara en el mismo, deben

operarse en forma individual con circuitos e clusivos que parte desde un tablero! 4s mismo son

tomas especiales en cuanto a su construcci#n fsica, pues se colocan en ambientes o en forma

diferente a los antes mencionados!

.n el caso de los tomacorrientes de piso, que se ubican en receptculos o ca etines especiales,que van empotrados en pisos y conectados a los ductos!

.stos tomacorrientes, desde el punto de vista de la carga a conectar, son de uso general, pero en

cuanto a su construcci#n son diferentes, pues han sido fabricados a prueba de agua y polvo, y su

costo es de hasta tres veces ms elevado que el convencional! Atro tomacorriente construcci#n

diferente es el de tipo intemperie, posee empacadura de goma, que impide la entrada de agua al

ca etnO adems la tapa que cubre al ca etn es de tipo galvani0ado y posee una sobre tapa con

bisagra que cubre los contactos de la toma el ctrica! 9uelen colocarse en gara es abiertos, patios

donde e ista la posibilidad del contacto con agua!

Circuito! de Iluminacin"omas para iluminaci#n

+or lo general, las tomas para iluminaci#n se ubican en el techo y en algunos casos en la pared

para colocaci#n de apliques! 9e utili0an ca etines octogonales F F pulgadas! Los conductores

parten del tablero van a cada ca etn de techo, de all va el activo a un ca etn ubicado en la pared,


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donde estar situado el interruptor que conectara la luminaria, regresando el conductor al punto de

techo donde se alimentara el equipo con untamente con el neutro!

Llaves de !? mts del piso,

en casos especiales a E!G mts segn las e igencias del propietario del inmueble! Iienen para >?E

voltios, >D amperios o en casos especiales para mayor capacidad!

Los interruptores pueden ser sencillos en el caso de interrumpir una o ms luminarias a la ve0,

doble cuando en el mismo ca etn haya dos interruptores y triple cuando haya tres!

3aciendo uso de interruptores especiales de @ vas (9 @), tres contactos, se puede lograr encender

o apagar una misma luminaria o grupo de ellas desde dos sitios diferentes tal como lo muestra la

figura$

.n el caso de utili0ar la combinaci#n de dos interruptores de @ vas (9 @) y uno de cuatro vas (9 F) se

logra operar una luminaria o grupo de ellas encendi ndolas o apagndolas desde tres puntos

diferentes, tal como lo muestra la figura$

imbolo&"a b4!ica/


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