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文檔簡介
I。1、隔爆型電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備是具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。煤礦井下常用的隔爆型電氣設(shè)備各種高壓防爆開關(guān)、低壓饋電開關(guān)、電磁啟動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)、煤電鉆和接線盒等。2、增安型電氣設(shè)備增安型電氣設(shè)備是對(duì)在正常運(yùn)行條件下不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫設(shè)備上,采用措施提高安全程度,以避免在正常或認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)這種現(xiàn)象的電氣設(shè)備。3、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備電氣設(shè)備的全部電路為本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備是本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。它是通過限制電路的電氣參數(shù)或采取保護(hù)措施,進(jìn)而限制電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及火花、電弧的放電能量實(shí)現(xiàn)防爆的??梢?,本質(zhì)安全電路的安全程度較高,但因其電路的能量較低(最大功率約25W),所以其應(yīng)用范圍受到限制。煤礦井下,本質(zhì)安全型電氣設(shè)備主要用于通信、信號(hào)、監(jiān)控、監(jiān)測(cè)和自動(dòng)裝置以及測(cè)量儀器、儀表等。4、正壓型電氣設(shè)備具有正壓外殼的電氣設(shè)備是正壓型電氣設(shè)備,是指向外殼內(nèi)充有保護(hù)性氣體,并保持其壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力,以阻止外部爆炸性混合物進(jìn)入殼內(nèi)的防爆電氣設(shè)備。5、充油型電氣設(shè)備充油型電氣設(shè)備是將全部或部分部件浸在油內(nèi),使其不能點(diǎn)燃油面以上的或外殼外的爆炸性混合物的的防爆電氣設(shè)備。6、充砂型電氣設(shè)備充砂型電氣設(shè)備是外殼內(nèi)充填砂粒材料,使之在規(guī)定的條件下殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過熱溫度,均不能點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物的防爆電氣設(shè)備。7、澆封型電氣設(shè)備澆封型電氣設(shè)備是將可能產(chǎn)生電弧、電火花或危險(xiǎn)高溫的電氣設(shè)備或部件澆封在澆封劑中,避免火源與爆炸性混合物接觸,使電氣設(shè)備在正常運(yùn)行或認(rèn)可的過載故障下均不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性混合物的防爆電氣設(shè)備。8、無火花型電氣設(shè)備無火花型電氣設(shè)備是指在正常運(yùn)行條件下,不會(huì)點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物,且一般不會(huì)發(fā)生有點(diǎn)燃作用的故障的電氣設(shè)備。9、氣密型電氣設(shè)備氣密型電氣設(shè)備是指具有氣密外殼的防爆電氣設(shè)備。氣密外殼能阻止外部爆炸性氣體混合物進(jìn)入殼內(nèi)與高溫?zé)嵩唇佑|。10、特殊型電氣設(shè)備特殊型電氣設(shè)備是指異于現(xiàn)有防爆型式,由主管部門制定暫行規(guī)定,經(jīng)國家認(rèn)可的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)證明,具有防爆性能的電氣設(shè)備。該類型的防爆電氣設(shè)備須報(bào)國家技術(shù)監(jiān)督局備案。5.2.2礦用防爆電氣設(shè)備的選用按照《煤礦安全規(guī)程》的要求,井下電氣設(shè)備的選用應(yīng)符合表5-2的要求,否則必須制定安全措施,報(bào)上級(jí)管理部門批準(zhǔn)。表5-2井下電氣設(shè)備適用規(guī)定類別使用場所煤(巖)與瓦斯(CO2)突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域瓦斯礦井井底車場、總進(jìn)風(fēng)巷和主要進(jìn)風(fēng)巷翻車機(jī)硐室采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷總回風(fēng)巷、主要回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷、工作面和工作面進(jìn)回風(fēng)巷低瓦斯礦井高瓦斯礦井高低壓電機(jī)和電氣設(shè)備礦用防爆型(礦用增安型除外)礦用一般型礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型(礦用增安型除外)照明燈具礦用防爆型(礦用增安型除外)礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型(礦用增安型除外)通信、自動(dòng)化裝置和儀表、儀器礦用防爆型(礦用增安型除外)礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型(礦用增安型除外)5.3常用礦用隔爆型電氣設(shè)備5.3.1真空開關(guān)技術(shù)《煤礦安全規(guī)程》第454條規(guī)定:40kW及以上的電動(dòng)機(jī),應(yīng)采用真空電磁啟動(dòng)器控制。真空開關(guān)以其斷流能力大并且開距小為優(yōu)勢(shì),在煤礦井下獲得大量使用。(一)真空開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真空開關(guān)管根據(jù)其用途、使用場合及開斷容量的不同,分為斷路器用真空開關(guān)管、負(fù)荷開關(guān)用真空開關(guān)管、接觸器用真空開關(guān)管等多種結(jié)構(gòu)型式。但無論采用哪種結(jié)構(gòu)型式,他們都由外殼,屏蔽罩,波紋管,動(dòng)、靜觸頭,動(dòng)、靜觸桿用其他零部件組成。(二)常用真空開關(guān)1、礦用隔爆型真空饋電開關(guān)DKZB-400/1140礦用隔爆型真空饋電開關(guān),主要用在煤礦井下,額定電壓為1140V或660V、頻率為50Hz的配電系統(tǒng)中作線路總開關(guān)或分支開關(guān),所控制電路的負(fù)荷電流為400A。2、礦用隔爆型真空磁力啟動(dòng)器礦用隔爆型真空磁力啟動(dòng)器是一種新型礦用低壓電氣產(chǎn)品,真空接觸器所電弧封閉在真空開關(guān)管內(nèi),具有分?jǐn)嗄芰Ω摺⑷蓟r(shí)間短、觸頭磨損小、電壽命長等優(yōu)點(diǎn);介質(zhì)絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度快,適用于頻繁操作;開距小、耗散功率小,而且沒有噴弧距離;體積小、質(zhì)量輕、不飛弧、保護(hù)齊全,便于檢修;在煤礦高、低壓開關(guān)中已得到廣泛使用。5.3.2變壓器變壓器是用來改變交流電路中交流電壓和電流大小的電氣設(shè)備。它根據(jù)電磁感應(yīng)原理,能把交流電源一種等級(jí)電壓在同一頻率下變換為另一種等級(jí)電壓,以適應(yīng)各種用戶的需要。1、變壓器的分類與適用范圍變壓器分為電力變壓器和特種變壓器。電力變壓器又分為油浸式和干式兩種。而礦用油浸變壓器和礦用干式隔爆變壓器是為適應(yīng)煤礦生產(chǎn)對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)提出特殊要求的特種變壓器。礦用油浸變壓器是礦用一般型電氣設(shè)備,它用于低瓦斯礦井或高瓦斯礦井使用架線電機(jī)車運(yùn)輸?shù)南锏乐屑把卦撓锏赖臋C(jī)電設(shè)備硐室內(nèi);對(duì)負(fù)荷量較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦,一般安裝在地面向井下供電。而礦用隔爆干式變壓器適用于有瓦斯爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的礦井。2、結(jié)構(gòu)特征變壓器由鐵芯、繞組、外殼、高壓開關(guān)、絕緣套管、接線盒、冷卻系統(tǒng)、底托架等組成。礦用油浸變壓器的外殼不隔爆,在其外殼與繞組間有絕緣油,它可通過外殼上的散熱管使油循環(huán)散熱。而這種外殼具有防潮、防滴濺和防外物破壞的能力;礦用隔爆干式變壓器為空氣自冷式。5.3.3綜合保護(hù)裝置(一)電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器是采用電子集成元件或微電腦控制的保護(hù)裝置,對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)短路、過載、斷相和漏電閉鎖等保護(hù)功能。1、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的技術(shù)性能2、電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的取樣器,取樣電路由電流互感器、信號(hào)變換電路和整定電路等組成。(1)信號(hào)電壓的獲得三個(gè)電流互感器LH1-LH3一次側(cè)接主電路,二次繞組的交流電流信號(hào)流過電阻R1-R6后被轉(zhuǎn)換成交流電壓信號(hào),經(jīng)二極管D1-D3整流,C1-C3濾波后,在電阻R7-R9上形成保護(hù)電路所需的電壓信號(hào)。(2)動(dòng)作電流的動(dòng)作調(diào)整短路和過載保護(hù)的整定動(dòng)作電流,在每組電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)兩個(gè)等值電阻,用粗調(diào)開關(guān)K1進(jìn)行換接,用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)作電流的粗調(diào)。過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定通過設(shè)置在綜合保護(hù)器板上的分檔電流粗調(diào)開關(guān)和波段電流細(xì)調(diào)開關(guān)實(shí)現(xiàn)。(3)保護(hù)器保護(hù)動(dòng)作判斷原則電磁啟動(dòng)器在一段時(shí)間內(nèi)沒有工作面不能啟動(dòng),屬于漏電故障;在工作面出現(xiàn)跳閘,且跳閘后經(jīng)一段延時(shí)還能啟動(dòng),屬于過載或斷相故障,若啟動(dòng)后正常運(yùn)行是過載,若啟動(dòng)后經(jīng)一定時(shí)間又停止為斷相;啟動(dòng)器工作時(shí)發(fā)生跳閘并且不能再次調(diào)動(dòng),屬于短路故障。(二)煤電鉆綜合保護(hù)裝置《煤礦安全規(guī)程》第475條規(guī)定:煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離啟動(dòng)和停止煤電鉆功能的綜合保護(hù)裝置。1、結(jié)構(gòu)隔爆空腔為圓筒形、止口轉(zhuǎn)蓋式結(jié)構(gòu)。主腔上部為電纜接線箱,右側(cè)的隔離開關(guān)把手和短路、漏電保護(hù)試驗(yàn)按鈕,殼蓋上有觀察窗,殼內(nèi)裝有變壓器和抽屜式啟動(dòng)器。2、工作原理(1)控制A、接通電源B、啟動(dòng)煤電鉆C、停止煤電鉆(2)主要保護(hù)A、短路保護(hù)B、漏電保護(hù)C、過載保護(hù)3、煤電鉆綜合保護(hù)裝置的安裝與維護(hù)(1)在搬運(yùn)過程中,應(yīng)避免振動(dòng)和沖擊。嚴(yán)禁翻滾。(2)接線前應(yīng)對(duì)裝置的絕緣性能做一次測(cè)定,用500V兆歐表測(cè)量高低壓側(cè)絕緣電阻,應(yīng)不低于5MΩ。測(cè)量前必須撥插件,以免造成電子器件損壞。(3)安裝時(shí),裝置應(yīng)可靠接地,輔助接地極應(yīng)在接地極以外5m處。(4)裝置出廠時(shí)主變壓器是按660V電網(wǎng)接線的,若用于380V電網(wǎng),需進(jìn)行改裝。(5)安裝完畢后,應(yīng)進(jìn)行三次短路及漏電動(dòng)作試驗(yàn),應(yīng)可靠動(dòng)作,并給出燈光信號(hào)顯示。(6)每班使用前必須做一次跳閘試驗(yàn)。(7)嚴(yán)禁強(qiáng)行閉合或短路KM主觸頭。(三)照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:井下照明和信號(hào)裝置,應(yīng)采用具有短路,過載和漏電保護(hù)的照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置。其結(jié)構(gòu)與煤電鉆綜合保護(hù)裝置相似,也集變壓器、控制開關(guān)、保護(hù)裝置于一體的綜合裝置。二者功能基本相同,只是照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置不需要設(shè)置電鉆不工作時(shí),電纜不帶電的功能。照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置用于煤礦井下127V照明和信號(hào)負(fù)荷的控制和保護(hù),具有照明和信號(hào)短路保護(hù)、過載保護(hù)、漏電保護(hù)和漏電閉鎖功能?,F(xiàn)介紹ZXZ8-2.5(4)-П(Ш)型照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置。1、基本參數(shù)(1)照明短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間<0.15s,信號(hào)短路保護(hù)動(dòng)作時(shí)間<0.4s。(2)漏電保護(hù)動(dòng)作電阻值為2KΩ,動(dòng)作時(shí)間<0.25s。(3)漏電閉鎖電阻值為2-4KΩ。(4)電纜絕緣危險(xiǎn)指示值為13KΩ±10%。2、主要元件的作用ZXZ8-2.5(4)-П(Ш)型照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置電氣原理,如見中國礦業(yè)大學(xué)出版社《煤礦井下電鉗工》151頁如圖5-14所示。(1)主變壓器TM、控制變壓器TC:為127V和低壓保護(hù)裝置提供電源。(2)熔斷器1FU、2FU、和5FU:分別保護(hù)主變壓器和控制變壓器。(3)隔離開關(guān)QS:正常情況下隔離電源,故障時(shí)可分?jǐn)?倍主變壓器的額定電流三次。(4)熔斷器3FU、4FU:127V系統(tǒng)的后備短路保護(hù)。(5)電流互感器TA1、2、3:用于照明和信號(hào)系統(tǒng)短路保護(hù)的信號(hào)取樣。(6)交流接觸器KM:接通或分?jǐn)嘀麟娐?。?)電子線路板插件:實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。(8)發(fā)光二極管1HL-5HL:用于正常及故障指示。1HL亮表示已送電,2HL和3HL分別表示信號(hào)和照明系統(tǒng)短路,4HL亮表示電纜絕緣危險(xiǎn),5HL亮表示漏電。(9)直流繼電器K:保護(hù)電路的執(zhí)行元件。(10)控制試驗(yàn)按鈕1SB、2SB:1SB用于接通電路2SB用于分?jǐn)嚯娐凡⑦M(jìn)行短路、漏電試驗(yàn)。3、使用與維護(hù)(1)使用接線。接線前先將插件撥下,用500V搖表測(cè)量高低壓側(cè)絕緣電阻值,應(yīng)不低于5ΜΩ。需將主變壓器取下圖6所示的方法進(jìn)行接線。(2)輔助接地極應(yīng)設(shè)在距局部接地極5m以外處。照明信號(hào)保護(hù)裝置的輔助接地極可采用直徑不小于22mm,長不小于500mm的鋼管。(3)安裝完畢應(yīng)先進(jìn)行三次保護(hù)試驗(yàn),每次均應(yīng)可靠動(dòng)作,并給出燈光指示。其試驗(yàn)方法:閉合QS,按壓1SB接通主電路,在按下2SB后接通短路、漏電試驗(yàn)電路,相應(yīng)指示燈亮,KM釋放,表示功能正常。若松開2SB,指示燈繼續(xù)發(fā)光,表明保護(hù)電路的自鎖功能正常。斷合一次QS后,在負(fù)荷側(cè)無電時(shí),做漏電閉鎖試驗(yàn),其方法同上。(4)電流互感器TA1-3整定在1000m檔時(shí),容量為2.5kvA負(fù)載不得超過350W;容量為4kvA的負(fù)載不得超過600w,否則將出現(xiàn)誤動(dòng)作。(5)當(dāng)使用中出現(xiàn)誤動(dòng)或按下試驗(yàn)按鈕拒動(dòng)時(shí),可更換插件再試。(6)每班做1次跳閘試驗(yàn)。5.4隔爆型電氣設(shè)備的失爆及其防治5.4.1隔爆型電氣設(shè)備常見的失爆現(xiàn)象電氣設(shè)備的隔爆外殼失去了耐爆性或隔爆性(即不傳爆性),就是失爆。井下隔爆型電氣設(shè)備覺失爆現(xiàn)象有:(1)隔爆外殼嚴(yán)重變形或出現(xiàn)裂紋,焊縫開焊以及連接螺絲不齊全、螺扣損壞或擰入深度少于規(guī)定值,致使其機(jī)械強(qiáng)度達(dá)不到耐爆性的要求而失爆。(2)隔爆接合面嚴(yán)重銹蝕,由于機(jī)械損傷、間隙超過規(guī)定值,有凹坑、連接螺絲沒有壓緊等,達(dá)不到不傳爆的要求而失爆。(3)電纜進(jìn)、出線口沒有使用合格的密封膠圈或根本沒有密封膠圈;不用的電纜接線孔沒有使用合格的密封擋板或根本沒有擋板而造成失爆。(4)在設(shè)備外殼內(nèi)隨意增加電氣元、部件,使其些電氣距離小于規(guī)定值,或絕緣損壞,消弧裝置失效,造成相間經(jīng)外殼弧光接地短路,使修過被短路、電弧燒穿而失爆。(5)外殼內(nèi)兩個(gè)隔爆腔由于接線柱、接線套管燒毀而連通,內(nèi)部爆炸時(shí)形成壓力疊加,導(dǎo)致外殼失爆。5.4.2隔爆型電氣設(shè)備失爆的原因1、電氣設(shè)備維護(hù)和檢修不當(dāng)導(dǎo)致防護(hù)層脫落,使得防爆面落上礦塵等雜物,緊固對(duì)口接合面時(shí)出現(xiàn)凹坑,有可能使隔爆接合面間隙增大。2、井下發(fā)生局部冒頂砸傷隔爆型電氣設(shè)備的外殼,移動(dòng)或搬遷不當(dāng)造成外殼變形及機(jī)械損傷,都能使隔爆型電氣設(shè)備失爆。3、由于不熟悉設(shè)備的性能,在裝卸過程中沒有采用專用工具或發(fā)生誤操作。4、螺釘緊固的隔爆面,由于螺孔深度過淺或螺釘過長,而不能很好的緊固零件,從而使隔爆面產(chǎn)生間隙而失爆。5、由于工作人員對(duì)防爆理論知識(shí)掌握不夠,對(duì)各種規(guī)程不能正確執(zhí)行,以及對(duì)設(shè)備的隔爆要求馬虎大意,均可能造成失爆。5.4.3隔爆型電氣設(shè)備失爆的防治加強(qiáng)隔爆電氣設(shè)備的綜合管理維護(hù),及時(shí)排除故障,是防止隔爆型電氣設(shè)備失爆的重要環(huán)節(jié)。(一)下井前的檢查設(shè)備出廠,除按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求做好絕緣特性試驗(yàn)檢查外,下井還要進(jìn)行一般檢查。具體檢查內(nèi)容如下:零部件是否齊全、完整。2、隔爆外殼是否涂有防腐油漆。大、中修設(shè)備必須重新涂防腐油漆(鋁制外殼除外)。3、隔爆外殼、接線箱、底座等是否變形、走樣。輕微凹凸不平不能超過完好標(biāo)準(zhǔn)值。4、要通電試運(yùn)轉(zhuǎn),看開、停、吸合動(dòng)作是否靈敏可靠,運(yùn)行是否正常,有無雜音。5、各種進(jìn)出線嘴是否封堵。要有合格的密封膠圈、鐵墊圈和擋板,放置順序是:最里為密封膠圈,中間為擋板,最外是鐵墜圈。線嘴要擰緊。6、隔爆面是來吧有銹蝕和機(jī)械傷痕,是否涂有防繡油脂。隔爆面不能有銹,最好進(jìn)行磷化處理,光潔度要合乎要求。針孔、劃痕等機(jī)械傷痕不能超過規(guī)定。7、隔爆是否符合要求。對(duì)每臺(tái)設(shè)備的隔爆面都要逐一測(cè)量。(二)搬運(yùn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)1、電氣設(shè)備裝車時(shí),要輕裝輕放,不要亂扔亂摔。為避免運(yùn)輸中在車內(nèi)流滾動(dòng)磕碰,要用木板等墊好擠好,外露接合面,如采煤機(jī)電機(jī)的端面、電動(dòng)機(jī)軸頭,要用木板或?qū)S娩X制外罩加以保護(hù),以免損傷。低壓防爆開關(guān)等,要用閉鎖螺絲將轉(zhuǎn)蓋鎖住,避免轉(zhuǎn)蓋滑脫、內(nèi)部進(jìn)水進(jìn)灰塵,碰壞隔爆面。2、在主運(yùn)輸巷道內(nèi),用電機(jī)車等設(shè)備運(yùn)輸時(shí),速度不宜過快,防止掉道碰車,損壞設(shè)備。3、卸車時(shí),不能“大撒把”,注意不要把線嘴、線盒手把、儀表碰壞。臨時(shí)存放地點(diǎn)不能有淋水、積水。4、采掘工作面范圍內(nèi)的設(shè)備搬運(yùn),一般采用絞車、推車等。搬運(yùn)時(shí)要有專人護(hù)送,隨時(shí)注意刮碰情況。在坡度大的上山、工作面搬運(yùn)時(shí),要用繩索拴住,防止自行滑落。(三)使用中的管理工作加強(qiáng)防爆電氣設(shè)備在使用的管理工作是十分重要的。1、運(yùn)行中的隔爆電氣設(shè)備,周圍環(huán)境要干燥、整潔,不能堆積雜物和浮煤,保持良好的通風(fēng),設(shè)備上的煤塵要及時(shí)打掃,頂板要插嚴(yán)背實(shí),有可靠的支架,防止矸石冒落砸壞設(shè)備;有滴水的地方,要疏通水溝及時(shí)排水;底板潮濕時(shí),要用非燃性材質(zhì)做個(gè)臺(tái)子,把設(shè)備墊起來;避不開的淋水,要搭設(shè)淋水槽,避免淋水澆到設(shè)備上。2、備用的隔爆電氣設(shè)備、零部件要齊全,螺絲要擰緊,大小線嘴要有密封膠圈、墊圈,并用擋板堵好,外露螺絲要涂油防銹,隔爆面要涂防銹油。存放地點(diǎn)要安全、干燥且便于運(yùn)輸;在設(shè)備上要掛明顯的“備用”標(biāo)志牌。3、因急需或倒裝需要拆下來未經(jīng)上井檢修的電氣設(shè)備時(shí),要在刊號(hào)上現(xiàn)場進(jìn)行小修,更換老舊螺絲和失效的彈簧墊圈,擦凈隔爆腔內(nèi)的塵灰、電弧、銅末、潮氣,修理接線柱絲扣變形的卡爪,修理和更換燒灼的觸頭,防爆面除銹,擦試涂油,并用歐姆表測(cè)量隔爆間隙是否合乎要求,合格后方可使用。不經(jīng)檢修,零件不全,螺絲折斷,絕緣、防爆間隙不合要求的設(shè)備不準(zhǔn)使用。4、設(shè)備使用要合理,保護(hù)要齊全。增加容量要辦理手續(xù),要有專人掌握負(fù)荷情況。防止電氣設(shè)備因過載而燒毀,或因保護(hù)裝置失靈而引起冒火,造成重大事故。5、為了及時(shí)排除設(shè)備故障,保證隔爆性能良好,井下使用單位在現(xiàn)場準(zhǔn)備一定數(shù)量的備件和材料且要做到數(shù)量足夠、質(zhì)量合格,及時(shí)補(bǔ)充、專人保管。6、雖然設(shè)備是隔爆的、備件是合格的,但如果沒有一定的專用工具和合理的操作規(guī)程,設(shè)備仍然可能“不防爆”。所以,井下電工必須配備專用工具。不常用的特殊工具,也要以工作面、片為單位準(zhǔn)備一套。(四)設(shè)備上井拆下不用的隔爆電氣設(shè)備,要及時(shí)組織運(yùn)往井上進(jìn)行檢修,積壓久了,會(huì)造成設(shè)備銹蝕、損壞,給檢修工作帶來困難,甚至使其些隔爆部位難以修復(fù)而失爆。6.安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行6.1監(jiān)控系統(tǒng)概況6.1.1礦井安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展概況1851年英國發(fā)明瓦斯檢定燈20世紀(jì)30年代日本發(fā)明光干涉瓦斯檢定器40年代美國研制出鉑絲催化元件60年代以后.便攜式瓦斯監(jiān)測(cè)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)得到了快速發(fā)展我國礦井安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展建國初期,煤礦下井人員主要使用光學(xué)瓦斯檢定器、瓦斯檢定燈、檢知管、風(fēng)表等;60年代初期,研制達(dá)到使用水平的載體催化元件和AQR-1型瓦斯測(cè)量儀。70年代研制出瓦斯斷電儀;80年代初期,從歐美引進(jìn)、吸收礦井監(jiān)控系統(tǒng);80年代以后,逐步開發(fā)出KJ126、KJF2000、KJ95、KJ90等系統(tǒng)。6.1.2煤礦安全生產(chǎn)控系統(tǒng)的分類煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)可按照監(jiān)控目的、信號(hào)傳輸方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等來進(jìn)行分類:1、按傳輸信號(hào)復(fù)用方式分為:時(shí)分制系統(tǒng)、頻分制系統(tǒng)、碼分制系統(tǒng)、復(fù)合復(fù)用方式(同時(shí)采用頻分制、時(shí)分制、碼分制中兩種或兩種以上的系統(tǒng));2、按系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為:樹形、環(huán)形、星形、總線形等;3、按傳輸信號(hào)的調(diào)制方式可分為:基帶、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等;4、按工作方式可分為:主從方式、多主方式等。5、按監(jiān)控目的分類:(1)安全監(jiān)控系統(tǒng)(2)瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)(3)軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)(4)膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)(5)提升運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)(6)供電監(jiān)控系統(tǒng)(7)排水監(jiān)控系統(tǒng)(8)礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng)(9)煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng)(10)人員定位監(jiān)控系統(tǒng)(11)綜合監(jiān)控系統(tǒng)6.1.3煤礦安全監(jiān)控的主要內(nèi)容對(duì)井下CH4、CO、O2、CO2等氣體濃度的檢測(cè);對(duì)風(fēng)速、風(fēng)量、氣壓、溫度、粉塵濃度、水位等環(huán)境參數(shù)的檢測(cè);對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控等。6.1.4監(jiān)控系統(tǒng)的作用主要用來監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、濕度、溫度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要風(fēng)機(jī)開停等,并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷\o"風(fēng)電閉鎖"風(fēng)電閉鎖控制、水位控制等功能的系統(tǒng)作用。為煤礦高產(chǎn)高效安全生產(chǎn)的重要保證。6.1.5煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成由傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu);信息傳輸裝置(包括傳輸接口,分站,傳輸線等);電源箱(或電控箱);中心站或中心站的硬件(包括主機(jī),打印機(jī),顯示裝置,UPS電源等);管理工作站;服務(wù)器;路由器;中心站或主機(jī)的計(jì)算機(jī)軟件;霹雷裝置;機(jī)房等組成6.1.6煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能(1)具有模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、\o"存儲(chǔ)"存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等功能,
(2)傳感器transducer將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出的裝置。
(3)\o"甲烷傳感器"甲烷傳感器methanetransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境氣體中及抽放管道內(nèi)甲烷濃度的裝置,一般具有顯示及聲光報(bào)警功能。
(4)風(fēng)速傳感器airvelocitytransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井巷道中風(fēng)速的裝置。
(5)\o"風(fēng)壓傳感器"風(fēng)壓傳感器windpressuretransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、密閉巷道、通風(fēng)巷道等地點(diǎn)通風(fēng)壓力的裝置。
(6)\o"一氧化碳傳感器"一氧化碳傳感器carbonmonoxidetransducer
連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中煤層自然發(fā)火及膠帶輸送機(jī)膠帶子等著火時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳濃度的裝置。
(7)溫度傳感器temperaturetransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井環(huán)境溫度高低的裝置。
(8)煙霧傳感器smoketransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中膠帶輸送機(jī)膠帶等著火時(shí)產(chǎn)生的煙霧濃度的裝置。
(9)設(shè)備開停傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中機(jī)電設(shè)備“開”或“停”工作狀態(tài)的裝置
(10)風(fēng)筒開關(guān)傳感器airpipeswitchtransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)筒是否有風(fēng)或無風(fēng)的裝置。
(11)風(fēng)門開關(guān)傳感器連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中風(fēng)門開或關(guān)狀態(tài)的裝置
(12)饋電傳感器feedtransducer連續(xù)監(jiān)測(cè)礦井中饋電開關(guān)或電磁啟動(dòng)器負(fù)荷側(cè)有無電壓的裝置。(13)執(zhí)行器(含聲光報(bào)警器及斷電器)將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為被控物理量的裝置
(14)聲光報(bào)警器acousto-opticalarm能發(fā)出聲光報(bào)警的裝置。
(15)斷電控制器switchingoffcontroller控制饋電開關(guān)或電磁啟動(dòng)器等的裝置。
(16)分站\o"substation"substation煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來自傳感器的信號(hào),并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給傳輸接口,同時(shí),接收來自傳輸接口多路復(fù)用信號(hào)的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡單的數(shù)據(jù)處理、對(duì)傳感器輸入的信號(hào)和傳輸接口傳輸來的信號(hào)進(jìn)行處理能力,控制執(zhí)行器工作。(17)主機(jī)host一般選用工控\o"微型計(jì)算機(jī)"微型計(jì)算機(jī)或普通微型計(jì)算機(jī)、雙機(jī)或多機(jī)備份。主機(jī)主要用來接收監(jiān)測(cè)信號(hào)、校正、報(bào)警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、\o"磁盤存儲(chǔ)"磁盤存儲(chǔ)、顯示、聲光報(bào)警、人機(jī)對(duì)話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。(18)\o"饋電異常"饋電異常abnormalfeed被控設(shè)備的饋電狀態(tài)與系統(tǒng)發(fā)出的斷電命令或復(fù)電命令不一致。
概述基本功能為:1數(shù)椐釆集。2儲(chǔ)存和查詢,3打印。4自診斷,5備甪電源。6防雷,7控制。8顯示。9人機(jī)對(duì)話。10雙機(jī)切換。11數(shù)據(jù)備份。12其它6.1.7系統(tǒng)特點(diǎn)(1)電氣防爆(2)傳輸距離遠(yuǎn)(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)(4)監(jiān)控對(duì)象變化緩慢(5)電網(wǎng)電壓波動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng)(6)抗干擾能力強(qiáng)(7)抗故障能力強(qiáng)(8)不宜采用中間繼電器(9)傳感器適采用遠(yuǎn)程供電(10)設(shè)備外殼防護(hù)性能要求高。6.2礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一般規(guī)定1.煤礦企業(yè)應(yīng)建立安全儀表計(jì)量檢驗(yàn)制度。2.高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯突出礦井,必須裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進(jìn)工作面,必須裝備甲烷風(fēng)電閉鎖裝置或甲烷斷電儀和風(fēng)電閉鎖裝置。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的無瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面,必須裝備風(fēng)電閉鎖裝置。沒有裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井的采煤工作面,必須裝備甲烷斷電儀。3.采區(qū)設(shè)計(jì)、采掘作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施,必須對(duì)安全監(jiān)控設(shè)備的種類、數(shù)量和位置,信號(hào)電纜和電源電纜的敷設(shè),控制區(qū)域等做出明確規(guī)定,并繪制布置圖。4.煤礦安全監(jiān)控設(shè)備之間必須使用專用阻燃電纜或光纜連接,嚴(yán)禁與調(diào)度電話電纜或動(dòng)力電纜等共用。防爆型煤礦安全監(jiān)控設(shè)備之間的輸入、輸出信號(hào)必須為本質(zhì)安全型信號(hào)。安全監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能:當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運(yùn)行或故障時(shí),必須切斷該監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖;當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運(yùn)行后,自動(dòng)解鎖。 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)必須具備甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能;當(dāng)主機(jī)或系統(tǒng)電纜發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)必須保證甲烷斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能;當(dāng)電網(wǎng)停電后,系統(tǒng)必須保證正常工作時(shí)間不小于2h;系統(tǒng)必須具有防雷電保護(hù);系統(tǒng)必須具有斷電狀態(tài)和饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、顯示、存儲(chǔ)和打印報(bào)表功能;中心站主機(jī)應(yīng)不少于2臺(tái),1臺(tái)備用。1.安裝斷電控制系統(tǒng)時(shí),必須根據(jù)斷電范圍要求,提供斷電條件,并接通井下電源及控制線。安全監(jiān)控設(shè)備的供電電源必須取自被控制開關(guān)的電源側(cè),嚴(yán)禁接在被控開關(guān)的負(fù)荷側(cè)。 拆除或改變與安全監(jiān)控設(shè)備關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備的電源線及控制線、檢修與安全監(jiān)控設(shè)備關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備、需要安全監(jiān)控設(shè)備停止運(yùn)行時(shí),須報(bào)告礦調(diào)度室,并制定安全措施后方可進(jìn)行。2. 安全監(jiān)控設(shè)備必須定期進(jìn)行調(diào)試、校正,每月至少1次。甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀等采用載體催化元件的甲烷檢測(cè)設(shè)備,每7天必須使用校準(zhǔn)氣樣和空氣樣調(diào)校1次。每7天必須對(duì)甲烷超限斷電功能進(jìn)行測(cè)試。安全監(jiān)控設(shè)備發(fā)生故障時(shí),必須及時(shí)處理,在故障期間必須有安全措施。3. 必須每天檢查安全監(jiān)控設(shè)備及電纜是否正常,使用便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀或便攜式光學(xué)甲烷檢測(cè)儀與甲烷傳感器進(jìn)行對(duì)照,并將記錄和檢查結(jié)果報(bào)監(jiān)測(cè)值班員;當(dāng)兩者讀數(shù)誤差大于允許誤差時(shí),先以讀數(shù)較大者為依據(jù),采取安全措施并必須在8h內(nèi)對(duì)2種設(shè)備調(diào)校完畢。4. 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中心站必須實(shí)時(shí)監(jiān)控全部采掘工作面瓦斯?jié)舛茸兓氨豢卦O(shè)備的通、斷電狀態(tài)。 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表必須報(bào)礦長和技術(shù)負(fù)責(zé)人審閱。5. 必須設(shè)專職人員負(fù)責(zé)便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀的充電、收發(fā)及維護(hù)。每班要清理隔爆罩上的煤塵,發(fā)放前必須檢查便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀的零點(diǎn)和電壓或電源欠壓值,不符合要求的嚴(yán)禁發(fā)放使用。6. 配制甲烷校準(zhǔn)氣樣的裝置和方法必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),相對(duì)誤差必須小于5%。制備所用的原料氣應(yīng)選用濃度不低于99.9%的高純度甲烷氣體。7. 安全監(jiān)控設(shè)備布置圖和接線圖應(yīng)標(biāo)明傳感器、聲光報(bào)警器、斷電器、分站、電源、中心站等設(shè)備的位置、接線、斷電范圍、傳輸電纜等,并根據(jù)實(shí)際布置及時(shí)修改。1. 甲烷傳感器報(bào)警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電范圍必須符合表3規(guī)定。2. 低瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面,必須在工作面設(shè)置甲烷傳感器。3. 在回風(fēng)流中的機(jī)電設(shè)備硐室的進(jìn)風(fēng)側(cè)必須設(shè)置甲烷傳感器。4. 高瓦斯礦井進(jìn)風(fēng)的主要運(yùn)輸巷道內(nèi)使用架線電機(jī)車時(shí),裝煤點(diǎn)、瓦斯涌出巷道的下風(fēng)流中必須設(shè)置甲烷傳感器。5、在煤(巖)與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域中,進(jìn)風(fēng)的主要運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道內(nèi)使用礦用防爆特殊型蓄電池電機(jī)車或礦用防爆型柴油機(jī)車時(shí),蓄電池電機(jī)車必須設(shè)置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀,柴油機(jī)車必須設(shè)置便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時(shí),必須停止機(jī)車運(yùn)行。6. 瓦斯抽放泵站必須設(shè)置甲烷傳感器,抽放泵輸入管路中必須設(shè)置甲烷傳感器。利用瓦斯時(shí),還應(yīng)在輸出管路中設(shè)置甲烷傳感器。7. 裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井,每一個(gè)采區(qū)、一翼回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷的測(cè)風(fēng)站應(yīng)設(shè)置風(fēng)速傳感器,主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐應(yīng)設(shè)置壓力傳感器;瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中應(yīng)設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器,利用瓦斯時(shí),還應(yīng)在輸出管路中設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的開采容易自燃、自燃煤層的礦井,應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器和溫度傳感器。裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井,主要通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置設(shè)備開停傳感器,主要風(fēng)門應(yīng)設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器,被控設(shè)備開關(guān)的負(fù)荷側(cè)應(yīng)設(shè)置饋電狀態(tài)傳感器。6.3安監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行6.3.1使用與維護(hù)(一)使用前檢查與調(diào)試1、外觀檢查(1)防爆性能應(yīng)符合要求,防爆標(biāo)志明顯;儀器內(nèi)外螺釘、墊圈齊全完整;密封圈與所用電纜相配套;隔爆面的粗糙度、間隙符合隔爆設(shè)備要求,隔爆面的機(jī)械傷痕不超過規(guī)定。隔爆外殼無變形或損壞現(xiàn)象;不用的進(jìn)、出線嘴用2mm厚的鋼板封堵。(2)傳感器探頭、分站等部件齊全,無損壞;儀器調(diào)試操作靈活可靠。(3)儀器供電本質(zhì)安全型電氣設(shè)備供電電源與使用地點(diǎn)的電源電壓等級(jí)一致。配用的熔絲(管)符合要求。(4)插入式連接的插件接觸良好,焊點(diǎn)無虛接、開接、漏接等現(xiàn)象。2、技術(shù)指標(biāo)和功能試驗(yàn)(1)本質(zhì)安全型電源試驗(yàn)。分別檢查本質(zhì)安全型電源短路電流值、最大開路電壓值,其短路電流值和開路電壓值均應(yīng)符合本質(zhì)安全電源的規(guī)定。有雙重保護(hù)的電路要分別進(jìn)行檢測(cè),雙重電路都要符合本質(zhì)安全電源的規(guī)定。(2)儀器通氣試驗(yàn)。通氣試驗(yàn)要使用氣體流量計(jì),因各種儀器傳感器不同,對(duì)通氣量要求也不同。在試驗(yàn)中,通入氣體的流量一定要控制在儀器說明書規(guī)定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)。①按儀器說明書規(guī)定,在新鮮空氣的環(huán)境中調(diào)整儀器零點(diǎn)電位器,使儀器指(顯)示為零;通入標(biāo)準(zhǔn)濃度的甲烷氣樣,調(diào)整儀器指(顯)示精度,使儀器指(顯)示與標(biāo)準(zhǔn)氣樣的濃度數(shù)值相符。②井上試驗(yàn)時(shí)應(yīng)配備不同濃度多種瓦斯標(biāo)準(zhǔn)氣樣,做線性試驗(yàn)一股要選用3種以上濃度的氣樣,按順序通人儀器,如出現(xiàn)的差值不超過儀器規(guī)定的誤差范圍,即認(rèn)為合格。③報(bào)警、斷電、停測(cè)(間歇)功能試驗(yàn)。由于儀器種類不同,報(bào)警、斷電點(diǎn)的設(shè)置方式也不同。④試驗(yàn)斷電功能時(shí),用萬用表的電阻擋分別接在斷電繼電器的常開或常閉觸點(diǎn)上,檢查通斷是否靈敏可靠。(二)使用與維護(hù)(1)為保證安全監(jiān)控設(shè)備靈敏可靠,安全監(jiān)控儀器設(shè)備必須定期調(diào)試校正,每月至少一次。由于甲烷載體催化組件的穩(wěn)定性大于或等于7天,因此,采用載體催化組件的甲烷傳感器、便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀等,每隔7天必須使用校準(zhǔn)氣樣和空氣樣,按產(chǎn)品使用說明書的要求調(diào)校一次。(2)為保證甲烷超限斷電和停風(fēng)斷電功能準(zhǔn)確可靠,每隔7天必須對(duì)甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風(fēng)電閉鎖功能進(jìn)行測(cè)試。(3)安全監(jiān)控儀器及設(shè)備校正包括零點(diǎn)、靈敏度、報(bào)警點(diǎn)、復(fù)電點(diǎn)、指示值、控制邏輯等。監(jiān)測(cè)氣體的安全監(jiān)控儀器及設(shè)備,應(yīng)采用空氣樣和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)氣樣或校準(zhǔn)氣樣進(jìn)行調(diào)試和校準(zhǔn)。測(cè)量風(fēng)速的安全監(jiān)控儀器及設(shè)備,選用經(jīng)過標(biāo)定的風(fēng)速計(jì)校對(duì)。測(cè)量溫度的安全監(jiān)控儀器及設(shè)備,選用經(jīng)過標(biāo)定的溫度計(jì)校對(duì)。(4)安全監(jiān)測(cè)工必須24h值班,每天檢查安全監(jiān)控設(shè)備及電纜,使用便攜式光學(xué)瓦斯檢測(cè)儀或便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀與甲烷傳感器進(jìn)行對(duì)照,并將記錄和檢查結(jié)果報(bào)監(jiān)測(cè)值班員。當(dāng)兩者讀數(shù)誤差大于允許誤差時(shí),先以讀數(shù)較大者為依據(jù).采取安全措施?并必須在8h內(nèi)完成兩種設(shè)備的調(diào)校工作。(5)安裝在采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和電機(jī)車上的機(jī)(車)載斷電儀,由司機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù),并經(jīng)常檢查清掃,每天使用便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀與甲烷傳感器進(jìn)行對(duì)照,當(dāng)兩者讀數(shù)誤差大于允許誤差時(shí),先以讀數(shù)最大者為依據(jù),采取安全措施,并立即通知安全監(jiān)測(cè)工,必須在8h內(nèi)完成兩種設(shè)備的調(diào)校工作。(6)對(duì)需要經(jīng)常移動(dòng)的傳感器、聲光報(bào)警器、斷電器及電纜等安全
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