Die verPENnte Installation Eine Präsentation von Dipl.-Ing. Karl Heinz Otto Öffentlich bestellter...

Die verPENnte

Installation

Eine Präsentation von Dipl.-Ing. Karl Heinz Otto

Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger

Leiter der Bundesfachgruppe „Elektronik und EDV“ im BVS

Die verPENnte

Installation

Eine Präsentation von Dipl.-Ing. Karl Heinz Otto

Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger

Leiter der Bundesfachgruppe „Elektronik und EDV“ im BVS

Ist Ihr Stromanschluß

computertauglich?

Nehmen Sie sich einige Minuten Zeit,

betrachten Sie diese kleine Bilderserie -

und prüfen Sie anschließend Ihre Computer-Installation ...


computertauglich?




... das kann Ihnen viel Ärger ersparen!... das kann Ihnen viel Ärger ersparen!


computertauglich?





computertauglich?




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computertauglich?Ist Ihr Stromanschluß

computertauglich?

Computer defekt!Daten verloren!Ursache: Üblicher Stromanschluß

Computer defekt!Daten verloren!Ursache: Üblicher Stromanschluß

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Wußten Sie, daß 80% aller Überspannungsschäden durch einen üblichen, aber falschen Stromanschluß entstehen?

Wußten Sie, daß 80% aller Überspannungsschäden durch einen üblichen, aber falschen Stromanschluß entstehen?

1. Teil

Die Probleme am EinzelplatzDie Probleme am Einzelplatz

Auch EDV-Geräte am Einzelplatz sind untereinander mit Datenleitungen verbunden. Gleichzeitig sind sie meistens an verschiedenen Steckdosen angeschlossen. Auf den Datenleitungen zum Drucker, Monitor etc. kommt es dadurch häufig zu

AusgleichsströmenDiese Ströme können Teile des Computers zerstören und Ihre Daten gefährden.

Auch EDV-Geräte am Einzelplatz sind untereinander mit Datenleitungen verbunden. Gleichzeitig sind sie meistens an verschiedenen Steckdosen angeschlossen. Auf den Datenleitungen zum Drucker, Monitor etc. kommt es dadurch häufig zu

AusgleichsströmenDiese Ströme können Teile des Computers zerstören und Ihre Daten gefährden.

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Böses Erwachen nach dem Auspacken:

Böses Erwachen nach dem Auspacken:

Beim Anschließen des Monitorkabels

Beim Anschließen des Monitorkabels

blitzte der Bildschirm

kurz auf

und verlosch

Mehrere Chips waren zerstört. Mehrere Chips waren zerstört.

Weiter Wie konnte das passieren?Wie konnte das passieren?

Nach Öffnen der Mehr-fachsteckdose war alles klar:

Der Erdleiter war abgebrochen. Der PC war deshalb nicht geerdet, Ausgleichsströme konnten in den Monitor fließen und dort die Zerstörung anrichten.

Nach Öffnen der Mehr-fachsteckdose war alles klar:

Der Erdleiter war abgebrochen. Der PC war deshalb nicht geerdet, Ausgleichsströme konnten in den Monitor fließen und dort die Zerstörung anrichten.

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Für den Anschluß von Computern müssen wir ganz besonders auf eines achten:die Erdung!

Für den Anschluß von Computern müssen wir ganz besonders auf eines achten:die Erdung!

Es gibt viele verschiedene Stromversorgungsanschlüsse auf der Welt.

Es gibt viele verschiedene Stromversorgungsanschlüsse auf der Welt.

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Vier Zeitbomben ticken in unseren SteckdosenVier Zeitbomben ticken in unseren Steckdosen

Bei diesen "preiswerten" Mehrfachsteckdosen kommt es gelegentlich zu umgeknickten Erdlaschen

Bei diesen "preiswerten" Mehrfachsteckdosen kommt es gelegentlich zu umgeknickten Erdlaschen

1

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Alte Verlängerungskabel haben häufig lockere Kontakte.Dies kann zu Erdungsfehlern und Schmorbränden führen.Alte Verlängerungskabel haben häufig lockere Kontakte.

Dies kann zu Erdungsfehlern und Schmorbränden führen.Weiter

2

Im Neubau und nach Renovierungen gibt es immer wieder übertünchte Erdkontakte.

Im Neubau und nach Renovierungen gibt es immer wieder übertünchte Erdkontakte.

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3

Durch diese Mehr- fachsteckdose entstanden in einer Arztpraxis drei Schäden innerhalb einer Woche. Das Kabel war nur zweipolig. Die Erde kam zu kurz.

Mißtrauen Sie gebastelten Anschlußkabeln!

Durch diese Mehr- fachsteckdose entstanden in einer Arztpraxis drei Schäden innerhalb einer Woche. Das Kabel war nur zweipolig. Die Erde kam zu kurz.

Mißtrauen Sie gebastelten Anschlußkabeln!

4

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Ausgleichsströme zwischen verschiedenen Steckdosen lassen sich leicht vermeiden:

Alle Geräte eines Arbeitsplatzes sollten in der gleichen Mehrfachsteckdose stecken.Prüfen Sie optisch die Erdkontakte der Steckdosen.

Überlassen Sie weitere Prüfungen einem Fachmann.

Ausgleichsströme zwischen verschiedenen Steckdosen lassen sich leicht vermeiden:

Alle Geräte eines Arbeitsplatzes sollten in der gleichen Mehrfachsteckdose stecken.Prüfen Sie optisch die Erdkontakte der Steckdosen.

Überlassen Sie weitere Prüfungen einem Fachmann.

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Unordentlich, aber technisch korrektUnordentlich, aber technisch korrekt

Vernetzungs-probleme

Vernetzungs-probleme

2. Teil

Die Energieversorgung einer Etage regelt der StockwerksverteilerDie Energieversorgung einer Etage regelt der Stockwerksverteiler

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Hier kommen in der Regel drei spannungsführende Leitungen an. Sie heißen Phasen.Die Farben dieser Leitungen sind überall auf der Welt verschieden.

Der Neutralleiter führt den Strom zurück zum E-Werkund ist im Keller im Hausanschluß geerdet.

(Es gibt Gegenden, in denen nur eine Phase in den Hausanschluß geführt wird.)

Hier kommen in der Regel drei spannungsführende Leitungen an. Sie heißen Phasen.Die Farben dieser Leitungen sind überall auf der Welt verschieden.

Der Neutralleiter führt den Strom zurück zum E-Werkund ist im Keller im Hausanschluß geerdet.

(Es gibt Gegenden, in denen nur eine Phase in den Hausanschluß geführt wird.)

NeutralleiterNeutralleiter

Auch der Erdleiter hat über-

all eine andere Farbe.

(Meistens ist er jedoch grün

oder teilweise grün.)

In den meisten Gebäuden

geht der Erdleiter von den

Steckdosen nur bis zum

Stockwerksverteiler.

Hier wird der Erdleiter

und der Neutralleiter mit

einer Brücke

kurzgeschlossen.

Auch der Erdleiter hat über-

all eine andere Farbe.

(Meistens ist er jedoch grün

oder teilweise grün.)

In den meisten Gebäuden

geht der Erdleiter von den

Steckdosen nur bis zum

Stockwerksverteiler.

Hier wird der Erdleiter

und der Neutralleiter mit

einer Brücke

kurzgeschlossen.

Stockwerksverteiler

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Der Strom fließt nun über die Phase durch den Verbraucher, z.B. einen Computer, und zurück über den Neutralleiter (blau).

Der Strom fließt nun über die Phase durch den Verbraucher, z.B. einen Computer, und zurück über den Neutralleiter (blau).

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Für stand-alone Geräte ist die Welt noch in Ordnung!Für stand-alone Geräte ist die Welt noch in Ordnung!

Anders ist dies bei vernetzten Geräten,vor allem, wenn diese an verschiedenen Stockwerksverteilern angeschlossen sind.

Anders ist dies bei vernetzten Geräten,vor allem, wenn diese an verschiedenen Stockwerksverteilern angeschlossen sind.

Verteiler 2. StockVerteiler 2. Stock

Verteiler 1. StockVerteiler 1. Stock

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Der durch den Neutralleiter zurückfließende Strom aller Geräte, Lampen etc...

...teilt sich an der Brücke und fließt nun über zwei Wege zurück:


einerseits weiterüber den Neutralleiter


...teilt sich und fließt:


andererseits über Erdleiter, Computer,





Netzwerkleitungen,





Netzwerkleitungen,

und weitere Gerätein den nächsten Stockwerksverteiler!

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Noch einmal zur Klarheit:

Auch bei einer absolut üblichen Verkabelung können starke Ströme durch Ihre Computer und Peripheriegeräte fließen!

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Dies kann längere Zeit gutgehen! Doch schon bei kleineren Störungen der Stromversorgung, z.B. - durch Spannungsschwankungen- ferne Blitzeinschläge- dem Einschalten größerer Verbraucherkann es zu gravierenden Schäden an der Hardware kommen.

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Noch schlimmere Ausmaße nehmen die Schäden an,wenn es zu einer Unterbrechung des Neutralleiters kommt.Jetzt fließt der gesamte Rückstrom durch sämtliche Geräte des Netzwerkes ab und zerstört alles, was ihm in die Quere kommt!

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Es gibt hauptsächlich zwei Ursachen für Neutralleiterunterbrechungen:Es gibt hauptsächlich zwei Ursachen für Neutralleiterunterbrechungen:

1. Unbedachtes Abklemmen während Installationsarbeiten1. Unbedachtes Abklemmen während Installationsarbeiten

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2. Korrodierte Anschlußklemmendurch Überlastung2. Korrodierte Anschlußklemmendurch Überlastung

WeiterWo kommen diese Überlastungen her?Wo kommen diese Überlastungen her?

Die in jüngster Zeit immer häufiger auftretenden Überlastungen des Neutralleiters haben ihren Grund:

Die in jüngster Zeit immer häufiger auftretenden Überlastungen des Neutralleiters haben ihren Grund:

Die vielen Schaltnetzteile von Dimmern, Computern und Stromsparlampen belasten Leitungen und Klemmen durch nicht-sinusförmige Rückströme:

Die vielen Schaltnetzteile von Dimmern, Computern und Stromsparlampen belasten Leitungen und Klemmen durch nicht-sinusförmige Rückströme:

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Nebenbei bemerkt: Dadurch entstehen auch Störungen auf den Datenleitungen

Nebenbei bemerkt: Dadurch entstehen auch Störungen auf den Datenleitungen

Auch der Dimmer ist ein SchaltnetzteilAuch der Dimmer ist ein Schaltnetzteil

Neben den fehlgeleiteten Rückströmen gibt es noch ein weiteres Problem:

Durch die Verbindungmit Datenleitungen entsteht eine Schleife, (hier rot markiert) die auch Erdschleife genannt wird.

Neben den fehlgeleiteten Rückströmen gibt es noch ein weiteres Problem:

Durch die Verbindungmit Datenleitungen entsteht eine Schleife, (hier rot markiert) die auch Erdschleife genannt wird.

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Zusätzlich können in der Nachbarschaft abgeleitete Blitze erhebliche Ströme in die entstandene Schleife einstreuen!

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Typischer Blitzschaden: Die Chips platzen über den Prozessoren auf.

Typischer Blitzschaden: Die Chips platzen über den Prozessoren auf.

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Wie können Sie Schäden vermeiden?

1. Verbesserung der

Elektro-Installation

2. Neustrukturierung des

Netzwerkes

Beginnen wir mit der Elektro-Installation:

L1L2L3NPE

L1L2L3PE

L1L2L3NPE

T N - SystemT N - System

T T - SystemT T - System

I T - SystemI T - System

Weltweit werden drei verschiedene Stromversorgungssysteme genutzt:TN, TT und IT - Systeme

Die beiden Anfangsbuchstaben geben jeweils die Erdungsverhältnisse der Stromquelle und der Gerätekörper an.T = direkte Erdverbindung (Terra) I = Stromquelle ist gegen Erde isoliertN = Gerätekörper werden mit dem Neutralpunkt der Stromquelle verbunden.

Beim häufig verwendeten TN - System gibt es drei Varianten:TN-C, TN-C-S und TN-S System.

Seltener wird das TT-System verwendet, in manchen Ländern oder Gegenden wird es aus gutem Grund vorgeschrieben.

Das IT - System wird nur bei bestimmten Anlagen verwendet.

Weltweit werden drei verschiedene Stromversorgungssysteme genutzt:TN, TT und IT - Systeme

Die beiden Anfangsbuchstaben geben jeweils die Erdungsverhältnisse der Stromquelle und der Gerätekörper an.T = direkte Erdverbindung (Terra) I = Stromquelle ist gegen Erde isoliertN = Gerätekörper werden mit dem Neutralpunkt der Stromquelle verbunden.

Beim häufig verwendeten TN - System gibt es drei Varianten:TN-C, TN-C-S und TN-S System.

Seltener wird das TT-System verwendet, in manchen Ländern oder Gegenden wird es aus gutem Grund vorgeschrieben.

Das IT - System wird nur bei bestimmten Anlagen verwendet.

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TN - C Systeme

Bei den bisher gezeigten Beispielen handelte es sich um sog. TN-C-S oder TN-C Systeme, bei denen der Erdleiter (PE) mit dem Neutralleiter (N) kombiniert (combined) war, um Leitungen zu sparen. Aus PE und N wird dann ein PEN-Leiter. Wie bereits gezeigt, ist dies für vernetzte Geräte äußerst schädlich.

Jedes Stromversorgungssystem mit einem PEN-Leiter ist bei Verwendung von EDV-Netzen ungeeignet!

TN - C Systeme

Bei den bisher gezeigten Beispielen handelte es sich um sog. TN-C-S oder TN-C Systeme, bei denen der Erdleiter (PE) mit dem Neutralleiter (N) kombiniert (combined) war, um Leitungen zu sparen. Aus PE und N wird dann ein PEN-Leiter. Wie bereits gezeigt, ist dies für vernetzte Geräte äußerst schädlich.

Jedes Stromversorgungssystem mit einem PEN-Leiter ist bei Verwendung von EDV-Netzen ungeeignet!

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TN-C System

LNPE

LNPE

PEN

PEN

O.K.

TN - S Systeme

Sie sollten Ihre Elektroinstallation auf ein TN-S Netz umrüsten lassen. Dazu wird ein separater Erdleiter eingezogen. Alle Brücken zwischen Erd- und Neutralleiter müssen entfernt werden. Es gibt keinen PEN-Leiter im ganzen System.

TN - S Systeme

Sie sollten Ihre Elektroinstallation auf ein TN-S Netz umrüsten lassen. Dazu wird ein separater Erdleiter eingezogen. Alle Brücken zwischen Erd- und Neutralleiter müssen entfernt werden. Es gibt keinen PEN-Leiter im ganzen System.

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TN-S System

LNPE

LNPE

O.K.

separater Erdleiter

Arbeiten an der Elektroinstallationdarf nur der Fachmann durchführen!Arbeiten an der Elektroinstallationdarf nur der Fachmann durchführen!

Wichtig im TN-S Netz:

An An keiner Stellekeiner Stelle des Strom- des Strom-versorgungssystems darf es versorgungssystems darf es eine Brückeeine Brücke zwischen Neutral- und Erdleiter geben, außer im Hausanschluß!Heimtückische Brücken können jedoch überall lauern, z.B. in Aufzügen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und Unterverteilungen. Die Stromversorgung muß deshalb dauerhaft überwacht werden, z.B. durch Differenzstromwächter.

Wichtig im TN-S Netz:

An An keiner Stellekeiner Stelle des Strom- des Strom-versorgungssystems darf es versorgungssystems darf es eine Brückeeine Brücke zwischen Neutral- und Erdleiter geben, außer im Hausanschluß!Heimtückische Brücken können jedoch überall lauern, z.B. in Aufzügen, unterbrechungsfreien Stromversorgungen und Unterverteilungen. Die Stromversorgung muß deshalb dauerhaft überwacht werden, z.B. durch Differenzstromwächter.

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Hier steckt die Brücke in einer alten Steckdose.Hier steckt die Brücke in einer alten Steckdose.

In manchen Gegenden wird die In manchen Gegenden wird die Stromversorgung mit einem Stromversorgung mit einem TT-SystemTT-System realisiert. realisiert.

Hier werden die Gerätekörper nicht Hier werden die Gerätekörper nicht mit dem Neutralleiter verbunden, mit dem Neutralleiter verbunden, sondern direkt geerdet. Der PE sondern direkt geerdet. Der PE bleibt stromfrei.bleibt stromfrei.

Das TT - System ist grundsätzlich Das TT - System ist grundsätzlich für vernetzte EDV-Anlagen gut für vernetzte EDV-Anlagen gut geeignet, jedoch sollte darauf geeignet, jedoch sollte darauf geachtet werden, daß die Erder geachtet werden, daß die Erder möglichst niederohmig sindmöglichst niederohmig sind(R < 10 Ohm).(R < 10 Ohm).

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L1

L2

L3

N

PE

T T - System

Datenleitung

O.K.

Das Das IT-SystemIT-System wird vor allem wird vor allem

danndann verwendet, wenn der verwendet, wenn der Arbeitsablauf besonders gut Arbeitsablauf besonders gut gegen Unterbrechung gegen Unterbrechung abgesichert sein muß, wie z.B. abgesichert sein muß, wie z.B. im OP-Bereich eines im OP-Bereich eines Krankenhauses, oder ein Krankenhauses, oder ein Prozessablauf in der Prozessablauf in der chemischen Industrie. chemischen Industrie.

Das IT-System ist für EDV-Das IT-System ist für EDV-Anlagen ungeeignet,Anlagen ungeeignet,weil deren Entstörfilter weil deren Entstörfilter ungenügend ausgerüstet sind.ungenügend ausgerüstet sind.

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L1

L2

L3

PE

I T - System

O.K.

Weiter

Um Blitzeinstreuung zu vermeiden, sollte man Datenleitungen nicht an Außenwänden führen.

Um Blitzeinstreuung zu vermeiden, sollte man Datenleitungen nicht an Außenwänden führen.

Auch beim TN-S und beim TT-System sollte man zusätzlich bedenken:

Auch beim TN-S und beim TT-System sollte man zusätzlich bedenken:

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Bei Freileitungen:Bei Freileitungen:

Informationen zu geeigneten Informationen zu geeigneten Überspannungseinrichtungen am Überspannungseinrichtungen am Hausübergabepunkt gibt es beim Hausübergabepunkt gibt es beim Stromversorgungsunternehmen Stromversorgungsunternehmen sowie bei der Telefongesellschaft.sowie bei der Telefongesellschaft.

Bei Freileitungen:Bei Freileitungen:

Informationen zu geeigneten Informationen zu geeigneten Überspannungseinrichtungen am Überspannungseinrichtungen am Hausübergabepunkt gibt es beim Hausübergabepunkt gibt es beim Stromversorgungsunternehmen Stromversorgungsunternehmen sowie bei der Telefongesellschaft.sowie bei der Telefongesellschaft.

Ein Eingriff in die Elektroinstallation ist in vielen Fällen schwierig, z.B. in gemieteten Räumen.Deshalb sollten alternativ oder zusätzlich Maßnahmen an Netzwerk- und Datenleitungen getroffen werden.

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Wie können Sie Schäden vermeiden?

1. Verbesserung der Elektro-Installation

2. Neustrukturierung der Netzwerkleitungen

Die Verwendung von Lichtwellenleitern zwischen Gebäudeteilen behebt die bisher genannten Probleme:


— keine Ausgleichsströme auf Datenleitungen

— keine Störung der Datenübertragung

— keine Induktionsströme von Blitzen












Weiter

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Bei kleineren Netzwerken wird es preiswerter sein, die Stromversorgung über das Stockwerk hinaus mitzuführen.

Um Störungen auf den Datenleitungen zu vermeiden, sollte 0,5 m Abstand zwischen den Leitungen sein.

Bei kleineren Netzwerken wird es preiswerter sein, die Stromversorgung über das Stockwerk hinaus mitzuführen.

Um Störungen auf den Datenleitungen zu vermeiden, sollte 0,5 m Abstand zwischen den Leitungen sein.

Kleinere NetzwerkeKleinere NetzwerkeVerteiler 2. StockVerteiler 2. Stock

Verteiler 1. StockVerteiler 1. Stock 50 cm50 cm

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Für serielle Anschlußleitungen zwischen verschiedenen Gebäudeteilen

gibt es kostengünstige Lichtleiter zur Selbstmontage.

Für serielle Anschlußleitungen zwischen verschiedenen Gebäudeteilen

gibt es kostengünstige Lichtleiter zur Selbstmontage.

Peripheriegeräte an seriellen DatenleitungenPeripheriegeräte an seriellen Datenleitungen

Mit diesen 5 Tips sind Sie auf der sicheren Seite:Mit diesen 5 Tips sind Sie auf der sicheren Seite:

Alle Geräte eines Arbeitsplatzes in die gleiche MehrfachsteckdoseAlle Geräte eines Arbeitsplatzes in die gleiche Mehrfachsteckdose


L1L2L3NPE


Wenn möglich, Installation eines TN-S oder TT-StromversorgungsystemsWenn möglich, Installation eines TN-S oder TT-Stromversorgungsystems


L1L2L3NPE



Lichtwellenleiter zwischen verschie-denen Gebäudeteilen verwendenLichtwellenleiter zwischen verschie-denen Gebäudeteilen verwenden


L1L2L3NPE




Bei kleinen Netzwerken die Stromversorgung mitführenBei kleinen Netzwerken die Stromversorgung mitführen


L1L2L3NPE




Bei kleinen Netzwerken die Stromversorgung mitführenBei kleinen Netzwerken die Stromversorgung mitführen

Bei langen seriellen Kabeln Lichtleiter verwendenBei langen seriellen Kabeln Lichtleiter verwenden


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