memoria de calculo ie san carlos

8/18/2019 Memoria de Calculo Ie San Carlos

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MUNICIPALIDAD

PROVINCIAL

DE HUANCAYO

Gestión Edil 2011 – 2014

PROYECTO: "MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE EDUCACIÓN INICIAL EN LA I.E. N° 252 - SAN CARLOS, DISTRITO DE

HUANCAYO, PROVINCIA DE HUANCAYO, REGIÓN JUNÍN"

ÁREA DE ESTUDIOS Y PROYECTOS MPH

CAPITULO I

MEMORIA DE CÁLCULO

1.0.0 MEMORIA DE CÁLCULO DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS

1.1.0 CÁLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA Y DEMANDA MÁXIMA

1.1.1 GENERALIDADES

1.1.2 BASES DEL CÁLCULO

1.1.2.1 PARÁMETROS DE CÁLCULO

1.2.0 CÁLCULO DEL ALIMENTADOR PRINCIPAL EN BAJA TENSION

1.2.1 GENERALIDADES


1.2.3 CÁLCULO DE SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES ALIMENTADORES

1.2.3.1 CALCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL

1.2.3.2 CALCULO DE LA CORRIENTE DE DISEÑO

1.2.3.3 SELECCION DEL CONDUCTOR

1.2.3.3.1 PARÁMETROS DE SELECCIÓN DEL CONDUCTOR

1.2.3.4 CALCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN

1.3.0 CALCULO DEL INTERRUPTOR PRINCIPAL

1.3.1 GENERALIDADES


1.3.3 SELECCIÓN DEL INTERRUPTOR

1.4.0 CALCULO DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES DE CADA CIRCUITO DERIVADO

1.4.1 GENERALIDADES


1.5.0 CÁLCULO DE LUMINARIAS DE ALUMBRADO

1.5.1 GENERALIDADES


1.5.3 PARÁMETROS DE CÁLCULO

1.5.4 CÁLCULO DEL NÚMERO DE LUMINARIAS POR AMBIENTE


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DE HUANCAYO





CAPITULO I

MEMORIA DE CÁLCULO

1.0.0 MEMORIA DE CALCULO DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS.-

1.1.0 CÁLCULO DE LA POTENCIA INSTALADA Y DEMANDA MÁXIMA

1.1.1 GENERALIDADES:

Los cálculos de la Potencia Instalada y Demanda Máxima para el proyecto:"MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE EDUCACIÓN INICIAL EN LA I.E. N° 252 -

SAN CARLOS, DISTRITO DE HUANCAYO, PROVINCIA DE HUANCAYO,

REGIÓN JUNÍN"ha sido desarrollado de conformidad con los lineamientos

establecidos en el Código Nacional de Electricidad – Utilización 2006.

1.1.2 BASES DEL CÁLCULO:

La Potencia Instalada y Demanda Máxima del presente Proyecto ha sidocalculada

de conformidad con el procedimiento establecido en la “Sección 050-204 Escuelas”

del Código Nacional de Electricidad -Utilización 2006 y Reglamento Nacional de

Edificaciones 2006.

1.1.2.1 PARÁMETROS DE CÁLCULO:

(a) La carga de 50 W/m2 de área de aulas, más 10 W/m2 del área restantedel edificio, calculada con las dimensiones exteriores.

(b) La carga de fuerza, basadas en lapotencia nominal de cada equipo ainstalarse, ha sido obtenido según OSINERGMIN y/o de sus catálogosdados por sus respectivos fabricantes.

(c) Los Factores de Demanda han sido aplicados conforme se establece en

el Código Nacional de Electricidad-Utilización-Sección 050: Cargas yFactores de Demanda.


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M O

D U L O

T A B L E R O D E

A M B I E N T E

A R E A

C . U N I T .

D I S T R I B U C I O N

( m 2 )

W / m 2

S U B T O T

A L

A U L A 1 0 1

6 9 . 0 9

5 0 . 0

3 , 4 5 4 . 5 0

Δ V < 2 . 2

V

A U L A 1 0 2

6 8 . 2 1

5 0 . 0

3 , 4 1 0 . 5 0

A U L A 1 0 3

6 8 . 2 1

5 0 . 0

3 , 4 1 0 . 5 0

A U L A 1 0 4

6 8 . 2 1

5 0 . 0

3 , 4 1 0 . 5 0

A U L A 1 0 5

6 7 . 3 2

5 0 . 0

3 , 3 6 6 . 0 0

A U L A 1 0 6

6 6 . 4 4

5 0 . 0

3 , 3 2 2 . 0 0

D E P O S I T O M A T E R I A L

E D U C A T I V O

1 0 . 0 0

1 0 . 0

1 0 0 . 0 0

G U A R D I A N I A

1 0 . 3 3

1 0 . 0

1 0 3 . 3 0

S S . H H . G U A R D I A N I A

5 . 3 4

1 0 . 0

5 3 . 4 0

C U A R T O D E L I M P I E Z A

4 . 1 1

1 0 . 0

4 1 . 1 0

P S I C O L O G Í A Y T O P I C O

1 5 . 6 9

1 0 . 0

1 5 6 . 9 0

D E P O S I T O

2 . 8 0

1 0 . 0

2 8 . 0 0

G R A D A S

1 1 . 0 1

1 0 . 0

1 1 0 . 1 0

A R E A D E E S P E R A /

P A S A D I Z O

1 4 1 . 2 2

1 0 . 0

1 , 4 1 2 . 2 0

S S . H H . A L U M N O S

2 9 . 7 7

1 0 . 0

2 9 7 . 7 0

D I R E C C I Ó N

1 4 . 0 0

1 0 . 0

1 4 0 . 0 0

Δ V < 2 . 2

V

S E C R E T A R I A

2 3 . 9 2

1 0 . 0

2 3 9 . 2 0

S . S . H . H . D I R E C C I Ó N

4 . 4 1

1 0 . 0

4 4 . 1 0

S A L O N D E U S O S

M U L T I P L E S

6 9 . 0 9

1 0 . 0

6 9 0 . 9 0

P A S A D I Z O

3 6 . 4 6

1 0 . 0

3 6 4 . 6 0

G R A D A S

1 1 . 0 0

1 0 . 0

1 1 0 . 0 0

S S . H H .

5 . 6 4

1 0 . 0

5 6 . 4 0

2 C O M P U T A D O R A S

6 0 0 . 0 0

Δ V < 3 . 3

V

C U A D R O

N ° 0 1

T O T A L A D M I N I S T R A C I Ó N

0 . 4 3

6 0 0 . 0 0

1 0 0 %

1 7 , 0 0 7 . 5 3

C A R G A E S P E C I A L

6 0 0 . 0 0

8 0 2 . 2 7

2 4 , 9 2 1 . 9 0

C U A D R O D E C A R G

A S E L E C T R I C A S

( 2 - 1 x 2 5 + 1 - 1 x 1 0 )

m m 2 L S O H

Ø

2 " P V C - S A P

V I V I E N D A

T D - 0 2

( 2 - 1 x 4 + 1 - 1 x 4 ) m m 2

N 2 X O H

Ø 1 " P V C - S A P

9 . 2 6

C A I D A D E

T E N S I O N

A L I M E N T . ( V )

P A R A

E D I F I C I O S D E

H A S T A

9 0 0 m 2 7 5 %

2 2 , 6 7 6 . 7 0

T D - 0 1

T G

D E M . M A X .

( W )

9 9 . 9 2

C O R R I E N T E

D E D I S

E Ñ O

( A

)

8 5 . 9 0

9 0 . 1 9

9 . 7

3

P A R A


H A S T A

9 0 0 m 2 7 5 %

A L I M E N T A C I O N

E L E C T R I C A

1 8 , 8 4 1 . 4 3

P I ( W )

F D

2 - 1 x 2 5 m m 2

N 2 X O H

Ø

2 " P V C - S A P

C O N D U C T O R

/ T U B E R I A

P A R A


H A S T A

9 0 0 m 2 7 5 %

1 , 6 4 5 . 2

0

1 , 2 3 3 . 9 0

2 . 1 0

C O R R I E N T E

N O M I N A L .

( A )

0 . 3 8

9 5 . 1 6

En el siguiente cuadro N° 01 se detalla el CUADRO DE CARGAS a emplear

en el proyecto.


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POTENCIA INSTALADA…….….. 24.92 KW

DEMANDA MAXIMA.………….... 18.84 KW

1.2.0 CÁLCULO DEL ALIMENTADOR PRINCIPAL EN BAJA TENSION


Los cálculos del Alimentador Principal en Baja Tensión para el presente proyecto

han sido desarrollados de conformidad con los lineamientos establecidos en el

Código Nacional de Electricidad –Utilización 2006.

Teniendo en cuenta que el sistema de distribución funcionará en la tensión de 220

Voltios, se ha diseñado emplear el Sistema de Protección TN para garantizar la

seguridad y protección contra choques eléctricos, de conformidad con la Norma

Técnica Peruana NTP 370.303 señalada en el nuevo Código Nacional de

Electricidad - Utilización 2006; así como, en la Norma IEC 60364 Mediante el

Sistema de Protección TN, se logra de una manera más sencilla, un alto nivel

deprotección para las personas, mediante el uso de interruptores diferenciales.

1.2.2 BASES DE CÁLCULO

Parámetros de cálculo tomados de la Red de Distribución en Baja Tensión

Tensión de servicio.......................................................................... 220 V

Frecuencia....................................................................................... 60 Hz

Número de Fases............................................................................ 1 Fase

Caída de Tensión para alimentadores………………..…………… 2.5 %

Caída de Tensión del TD, hasta salida más alejada…………….. 1.5 %Factor de Potencia general ( )………........................................... 0.9

Coeficiente de Resistividad del Cobre (ρ)..................... 0.0175 Ω *mm2 /m

1.2.3 CÁLCULO DE SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES ALIMENTADORES

Los cálculos para la determinación de las secciones de los conductores

Alimentadores para los diferentes tipos de Tableros, se han efectuado teniendo en


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cuenta las Reglas de la Sección 050 del actual Código Nacional de Electricidad –

Utilización.

PARA SISTEMA MONOFASICO

Fórmula utilizada para el cálculo de la corriente nominal del alimentador en

función de la DM (demanda máxima total)

1.2.3.1 CALCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL:

cos**V K

DM I N

Dónde:

IN = Corriente nominal en Amperios

ID = Corriente nominal en Amperios

DM = Demanda Máxima Total en Vatios

V = Tensión en Voltios

Cos φ = Factor de potencia K = 3………. para sistemas trifásicos

K = 1 .………para sistemas monofásicos

Calculo:

Remplazando la formula para el alimentador principal, obtenemos la

corriente nominal de: 95.16 Amperios.

1.2.3.2 CALCULO DE LA CORRIENTE DE DISEÑO:

%105* N D

I I

Dónde:




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Calculo:

Remplazando la formula para el alimentador principal, obtenemos la

corriente de diseño de: 99.92 Amperios.

1.2.3.3 SELECCION DEL CONDUCTOR:

1.2.3.3.1 PARÁMETROS DE SELECCIÓN DEL CONDUCTOR:

La sección del conductor alimentador seleccionado debe cumplir

básicamente dos parámetros

La corriente mínima que puede soportar el conductor alimentador

seleccionado debe ser mayor o igual a la corriente de diseño.

La Caída de Tensión en el conductor alimentador debe ser menor al

2.5% de la tensión nominal, de acuerdo al CNE-Utilización 2006 sección

050-102.

En el Cuadro N° 02 se muestra los Datos Técnicos de los conductores

N2XOH y LSOH empleados en el presente proyecto.


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CUADRO N° 02

DATOS TECNICOS DE CONDUCTORES N2XOH UNIPOLAR

CALIBRE CONDUCTOR N°

HILOS

DIAMETRO CONDUCTOR

ESPESOR AISLAMIENTO

DIAMETRO EXTERIOR

PESO AMPERAJE

AIRE. DUCTO.

mm mm mm mm Kg/Km A A

4 7 2.44 0.8 5.8 64 55 55

6 7 2.98 0.8 6.3 86 65 68

10 7 3.99 1.1 7.1 128 90 95

16 7 4.67 1.1 8.0 189 125 125

25 7 5.88 1.1 9.7 287 160 160 35 7 6.92 1.1 10.7 384 200 195

50 19 8.15 1.4 12.1 507 240 230

70 19 9.78 1.4 14.0 713 305 275

95 19 11.55 1.4 16.0 975 375 330

120 37 13.00 1.7 17.6 1216 435 380

150 37 15.53 2 19.6 1497 510 410

DATOS TECNICOS DE CONDUCTORES LSOH-90

CALIBRE CONDUCTOR N°

HILOS

DIAMETRO HILO

DIAMETRO CONDUCTOR

ESPESOR AISLAMIENTO

DIAMETRO EXTERIOR

PESO RE. ELECT.

MAX. CC 20°C AMPERAJE

AIRE. DUCTO.

mm mm mm mm mm Kg/Km ohm/km A A

2.5 7 0.66 1.92 0.8 3.5 32 7.41 37 27

4 7 0.84 2.44 0.8 4.0 48 4.61 45 34

6 7 1.02 2.98 0.8 4.6 67 3.08 61 44

10 7 1.33 3.99 1.1 6.2 116 1.83 88 62

16 7 1.69 4.67 1.1 6.9 174 1.15 124 85

25 7 2.13 5.88 1.1 8.1 265 0.727 158 107

35 7 2.51 6.92 1.1 9.1 359 0.524 197 135

50 19 1.77 8.15 1.4 11.0 489 0.387 245 160

70 19 2.13 9.78 1.4 12.6 689 0.268 307 203

95 19 2.51 11.55 1.4 14.4 942 0.193 375 242

120 37 2.02 13.00 1.7 16.4 1197 0.153 437 279

300 37 3.22 20.73 2 24.7 2959 0.0601 767 462


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La sección del conductor seleccionado para el alimentador principal es de:

25 mm2 tipo N2XOH.

1.2.3.4 CALCULO DE CAÍDA DE TENSIÓN

Según el Código Nacional de Electricidad-Utilizacion-2006, la máxima caídade tensión en un conductor alimentador es: ΔV < 5.5V (Es decir desde elmedidor hasta el tablero de distribución pasando por el tablero general. Paraeste proyecto consideraremos que la caída de tensión desde el medidorhasta el tablero general sea ΔV < 3.3V , y desde el tablero general al tablerode distribuciónsea ΔV < 2.2V . Estos límites por caída de tensión la estamosasumiendo procurando no pasar de ΔV < 5.5V )

Fórmula para el cálculo de la caída de tensión del alimentador en base a lasección determinada.

ΔV = k * I D * ρ * cos * L / S

Dónde:



DM = Demanda Máxima Total en Vatios

V = Tensión en Voltios

Cos φ = Factor de potencia

η = rendimiento o eficiencia

ρ = Coeficiente de Resistividad

ρcobre = 0.0175 Ω *mm2 /m

L = Longitud en metros

S = Sección del conductor en mm²

K = 1.73 para sistemas trifásico

K = 2 para sistemas monofásico

Calculo:

Para el alimentador principal es de:

ΔV = 2*99.92*0.0175*15 / 25 = 2.10 V


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1.3.0 CALCULO DEL INTERRUPTOR PRINCIPAL:


Para la selección del interruptor principal del presente proyecto ha de conformidad

con los lineamientos establecidos en el actual Código Nacional de Electricidad –

Utilización 2006-SECCION 080.

Cada conductor no puesto tierra (o de fase) debe ser protegido por un dispositivo

de sobrecorriente en el punto de alimentación, y en cada punto donde se reduce la

sección del conductor, sin embargo se permite que la protección sea omitida en

alguno casos que esta se indicado en el CNE-Utilización-Sección 080.

1.3.2 BASES DE CALCULO:

El interruptor TERMOMAGNETICO seleccionado debe proporcionar protecciónpara

el cuidado de las líneas principales, equipos y maquinas eléctricas.

El interruptor seleccionado debe tener una de curva tipo Bque tiene como

característica principal el disparo instantáneo para corrientes de 3 hasta 5 veces lacorriente nominal. Estos interruptores son empleados en la protección de circuitos

domiciliarios, edificios o comercios.

Se ha seleccionado el interruptor termomagnético mediante la siguiente regla:

≤ ≤

Dónde:

= Corriente Nominal de Carga en Amperios = Corriente Nominal del termomagnético en Amperios

= Corriente Nominal del Conductor en Amperios

1.3.3 SELECCIÓN DEL INTERRUPTOR:

Se seleccionó para la protección del Tablero General el interruptor

TERMOMAGNETICO MONOFASICO de120 Amperios, tipo B.


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1.4.0 CALCULO DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES DE CADA CIRCUITO

DERIVADO:


Los cálculos para la sección del conductor de los conductores de cada circuito

derivado han sido desarrollados siguiendo los mismos pasos que se realizaron para

el cálculo del conductor alimentador, conforme a los lineamientos establecidos en

el actual Código Nacional de Electricidad –Utilización 2006-SECCION 030.

Teniendo en cuenta la Corriente de Diseño de cada CIRCUITO DERIVADO, se ha

calculado la sección de los conductores eléctricos, de acuerdo a la Norma TécnicaPeruana NTP 370.301 que hace referencia a la norma IEC 60364-5-523

“Electricalinstallations of building. Part 5: Selection and erection of

electricalequipment – Section 523: Currentcarryingcapacities in wiringsystems”:

señalada en el actual Código Nacional de Electricidad - Utilización 2006.

1.4.2 BASES DE CÁLCULO

Se ha seleccionado cables FREETOX/LSOH, por las siguientes características:

NO CONTIENE HALOGENOS (Libres de halógenos).

NO PROPAGA LLAMAS (Resistentes al fuego).

NO GENERA HUMOS OPACOS.

BAJA EMISION DE HUMOS TOXICOS.

Según el Código Nacional de Electricidad-Utilizacion-2006, la máxima caída detensión de cada circuito derivado debe ser menor a 1,5% de la tensión nominal, de

acuerdo al CNE-Utilización, ΔV < 3,3V

PARA SISTEMA MONOFÁSICO:

Las Fórmulas que se aplican para los cálculos de la corriente y caída de Tensión,

para este caso son las siguientes:


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cos**1 V

P I N

%110* N D

I I

ΔV = 2 * Is * ρ * Cosφ * L / S

CAIDA DE TENSION PARA CIRCUITOS DERIVADOS

Los valores de caída de tensión obtenida de cada alimentador se encuentran

dentro de los valores indicados por el CNE.

Máxima caída de tensión permitida 1.5% de 220 V = 3.3 Voltios

En elcuadro N° 03 se detalla la capacidad de corriente del conductor para cada

sección respectivamente.

1.5.0 CÁLCULO DE LUMINARIAS DE ALUMBRADO


El cálculo del número de Luminarias de Alumbrado para el proyecto ha sido

desarrollado de conformidad con los lineamientos establecidos en el nuevo

Reglamento Nacional de Edificaciones y en el actual Código Nacional de

Electricidad – Utilización 2006.

1.5.2 BASES DEL CÁLCULO:

Para el cálculo del número de Luminarias de Alumbrado para cada ambiente del

Centro Educativo se ha empleado el Método del Lumen, teniendo en cuenta los

niveles de iluminancias que se encuentran establecidos en el Art. 3 de la Norma

EM.010 del nuevo Reglamento Nacional de Edificaciones, tipo de luminaria, el


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número y tipo de lámpara, calculando previamente los factores de relación de

ambiente “RA”, el coeficiente de utilización “CU” y el factor de mantenimiento “MF”.

1.5.3 PARÁMETROS DE CÁLCULO:

El cuadro N° 03está dado según la norma: “Criterios normativos para el diseño de

locales de educación básica regular niveles de inicial, primaria, secundaria y básica

especial”– Agosto 2006.

CUADRO N° 03

CUADRO DE ILUMINANCIAS PARA AMBIENTES PRINCIPALES DE LAS

EDIFICACIONES EDUCATIVAS

AMBIENTES NIVELES DE ILUMINANCIÓN (lux)

Aulas 350 lux

Bibliotecas 400 – 500 lux

Salas de Computo 500 luxSala de Profesores 300 lux

Almacén 150 lux

Gradas 150 lux

Oficinas administrativas 350 lux

Pasadizos 100 lux

Baños 100 lux

1.5.4 CÁLCULO DEL NÚMERO DE LUMINARIAS POR AMBIENTE:

Para el cálculo del número de Luminarias por ambiente, se ha hecho uso del

Manual Técnico LS-173 “Essential data for general lightingdesign”, elaborado por

GENERAL ELECTRIC.

Mediante dicho manual se ha determinado las relaciones de ambiente RA, sobre la

base de las áreas de cada ambiente y la altura del plano de trabajo fijado en 0.80 m


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s.n.p.t.; del mismo modo, para la determinación de los coeficientes de utilización

CU y factores de mantenimiento FM, en función del tipo de luminaria empleada.

Aplicando esta metodología, y la siguiente fórmula, se ha determinado el número

de luminarias por ambiente:

N° Luminarias = Nivel de Iluminancia * Área

N° Lámparas*Lúmenes*CU*FM

Los resultados de los cálculos hechos manualmente para calcular la cantidad y tipode luminarias por ambiente han sido ratificados mediante el uso del software

DIALUX versión 4.10

La cantidad y tipos de luminarias obtenidos de los cálculos para cada ambiente se

muestran en el siguiente cuadro N°04.

CUADRO N° 04

CANTIDAD DE LUMINARIAS POR AMBIENTE

FLUORESCENTEDE 4X18W

FLUORESCENTEDE 2X18W

LAMPARASLED 12W

AULA 101 350 379 8 - -

AULA 102 350 379 8 - -

AULA 103 350 379 8 - -

AULA 104 350 379 8 - -

AULA 105 350 379 8 - -

AULA 106 350 379 8 - -

DEPOSITO MATERIAL

EDUCATIVO 150 153 - 1 -

GUARDIANIA 150 151 - 1 1

SSHH GUARDIANIA 100 124 - - 1

CUARTO DE LIMPIEZA 150 233 - 1 -

PSICOLOGÍA Y TOPICO 350 370 - 2 1

DEPOSITO 150 159 - - 1

GRADAS 150 171 - - 2

AREA DE ESPERA /

PASADIZO 100 153 - 1 27

SSHH MUJERES 100 113 - 1 -

SSHH VARONES 100 185 - 2 -

DIRECCIÓN 350 352 - 2 1

SECRETARIA 350 355 - 4 1

SALON DE

PROFESORES 300 379 8 - -

PASADIZO 100 205 - - 9

GRADAS 150 171 - - 2

SS.HH. 100 173 - - 1

SS.HH. DIRECCIÓN 100 173 - - 1

NOTA: LOS CALCULOS DE ILUMINACIÓN SE REALIZARON CON SOFTWARE DIALUX 4.9

CANTIDAD DE LUMINARIAS

CUADRO DE LUMINARIAS POR AMBIENTE

NIVELTABLERO DE

DISTRIBUCIÓNAMBIENTE

NIVEL DE ILUMINACIÓNRECOMENDADA (LUX)

NIVEL DE ILUMINACIÓNSIMULADA CON DIALUX

(LUX)

SEGUNDONIVEL

TD-02

PRIMERNIVEL

TD-01

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