1 概述
温控凯发k8国际(简称电缆)又称自调控电伴热线或自限温电热带。它是一种电热功率随系统温度自调的带状限温伴热器。即电缆本身具有自动限温，并随着被加热体系的温度变化能自动调整发热功率的功能，以保证工作体系始终稳定在设定的最佳操作温区正常运行。
1.1 工作特点
— 加热时能够自动限定电缆的工作温度；
— 能随被加热体系的温度变化自动调整输出功率而无需外加设备；
— 电缆可以任意裁短或在一定范围内接长使用，而上述性能不变。
— 允许交叉重叠缠绕敷设而无过热及烧毁之忧。
1.2 工作优点
温控凯发k8国际在用于防冻和保温时，具有如下优点：
— 伴热管线温度均匀，不会过热，安全可靠；
— 节约电能；
— 间歇操作时，升温启动快速；
— 安装及运行费用低；
— 安装使用维护简便；
— 便于自动化管理
— 无环境污染。
2 PTC工作原理
2.1 PTC效应及PTC材料
PTC效应即正温度系数效应,是特指材料电阻率随着温度升高而增大，并在一定温度区间电阻率急剧增大的特性。具有PTC效应的材料称为PTC材料，本电缆的高分子PTC材料是半晶 高聚物与炭黑的共混物。
2.2 工作原理
温控凯发k8国际的电热元件，是在两根平行金属母线之间均匀的挤包一层PTC材料制成的芯带。PTC材料经熔融挤出、冷却定型之后，分散其中的炭微粒形成无数纤细的导电炭网络。当它们跨接在两根平行母线上时，就构成芯带的PTC并联回路。电缆一端的两根母线与电源接通时，电流从一根母线横向流过PTC材料层到达另一根母线形成并联回路。PTC层就是连续并联在母线之间的电阻发热体，将电能转化成热能，对操作系统进行伴热保温。当芯带温度升到相应的高阻区时，电阻大到几乎阻断电流的程度，芯带的温度将达到高限不再升高(即自动限温)。与此同时，芯带通过护套向温度较低的被加热体系传热，达到稳态时单位时间传递的热量等于电缆的电功率。电缆的输出功率主要受控于传热过程以及被加热体系的温度。
2.3 电缆工作性能
2.3.1 功率自调性能
凯发k8国际的电热功率是随温度升高而自动减少，或随温度降低而自动增大。
2.3.2 自限温性能
凯发k8国际通电发热时温度升高、电阻增大，当电阻达到极大时，电热功率就趋于极�。露缺闵搅烁呦�，这就是电缆的自限温特性。限温伴热是指电缆能在温度高限以下某温区进行伴热的过程。
2.3.3 PTC记忆性能
凯发k8国际的电阻随着温度升高而增大，在降温时若电阻能沿着原升温路线返回原来的起点，便是具有PTC记忆性能。具有记忆性能的电缆才能长期反复使用。
2.3.4 温度均匀性能
温控凯发k8国际的芯带是由大量的纤细导电网络形成的PTC并联单元组成。当伴热管道任何区段出现料温及能耗波动时，所在部位的各个PTC元都能直接感温并独立做出响应。即时朝着消除波动的方向自动调整各自的输出功率，温度低了功率调大，温度高了功率调小，并按温度波动的幅度大�。龉β实鞣拇笮。晕终鱿低掣髑蔚脑诵形露染任榷�。这是一种微区跟踪，全线同步，全自动的伴热保温过程。
3 主要参数定义
3.1 标称功率
标称功率是指在额定工作电压下、在一定保温层内以电缆伴热的管道温度为10℃时，每米温控凯发k8国际输出的稳态电功率。
3.2 温控指数
温控指数是指温度每升高1℃时，电缆输出功率的下降值，或温度每降低1℃时，电缆输出功率的增加值(一般给出最低值)。
3.3 最高维持温度
在用一定型号的电缆伴热某一体系时，能使体系维持到的最高温度称为该种型号电缆的最高维持温度。维持温度是一个相对参数，它与保温体系的热损失大小有关，与凯发k8国际的最高表面温度有关。在使用中如设计得当，可以使体系温度维持在从最高维持温度到环境温度之间的任何温度。
3.4 最高曝露温度
曝露温度是指外部热源施加在电缆上的温度。曝露温度高于一定温度后，将开始损坏电缆的电热性能。这个温度是温控凯发k8国际所能承受的最高温度，称为最高曝露温度。
3.5 最高表面温度
指在良好的隔热条件下、在额定电压下工作的凯发k8国际表面所能达到的最高电热温度。这一参数对有易燃物料和易爆气氛的场合是重要的。
3.6 最大使用长度
在单一电源的额定工作电压下，凯发k8国际有允许使用的最大长度限制，这个长度为最大使用长度。最大使用长度与额定电压、功率、规格及环境温度有关。如果使用需要超过最大使用长度，应当另接电源。
4 产品型号及结构
4.1 产品型号规格表示方法
产品型号、规格表示方法如下所示：
结构型式
额定电压
产品代号
温度等级
标称功率
从左向右
1）标称功率：例如“10”表示标称功率为10Wm-1。
2) 温度等级：D表示低温；Z表示中温。
3) 产品代号：WL表示温控型电缆。
4）额定电压：“1”表示110V；“2”表示220V；“3”表示380V。
5）结构型式：“J”表示基本型、“P”表示屏蔽型、“F”表示防护型。
示例：10DWK2－F
表示：防护型低温温控凯发k8国际（如图1所示结构），标称功率10Wm-1，额定电压220V。
4.2 产品型号规格
产品型号规格见表1
表1 产品型号规格（220V）
项 目 基本型 屏蔽型 防护型 标称功率W/m
低温系列 DWL－J DWL－P DWL－F 10、25、35、45
中温系列 ZWL－J ZWL－P ZWL－F 30、40、50、60
4.3 产品结构
(1) 导体(镀锡铜线1.0、1.5、2.5mm2)
(2) PTC芯带
(3) 改性聚烯烃绝缘层
(4) 镀锡铜丝编织屏蔽层
(5) 改性聚烯烃或氟碳树脂护套层
5 主要性能参数
5.1 低温系列性能参数
— 标准颜色：黑色
— 温度范围：最高维持温度65℃
最高曝露温度85℃
最高表面温度85℃
— 施工温度：最低-60℃
— 热稳定性：由10℃至99℃间来回循环 300次后，电缆发热量维持在90% 以上。
— 弯曲半径：20℃室温时，为25.4mm，-30℃低温时，为35mm。
— 绝缘电阻：凯发k8国际长度100m，环境温度75℃时，绝缘电阻最小值为20MΩ。
5.2 DWL凯发k8国际功率—温度工作曲线图(电源220Vac)，
5.3 中温系列性能参数
— 标准颜色：褐色
— 温度范围：最高维持温度105℃
最高曝露温度135℃
最高表面温度135℃
— 施工温度：最低-30℃
— 热稳定性：由10℃至149℃间来回循环300次后，电缆发热量维持在90%以上
— 弯曲半径：20℃室温时，为25.4mm，-30℃低温时为35mm。
— 绝缘电阻：凯发k8国际长度100m,环境温度75℃时，绝缘电阻最小值为20 MΩ。
5.4 ZWL凯发k8国际功率—温度工作曲线图(电源220Vac)，见图2
5.5 熔断器选型与单一电源最大使用长度见表2
表2 熔断器选型与最大使用长度
电缆型号规格 起动温度℃ 熔 断 器
10A 20A 30A 40A
单一电源最大使用长度(m)
15DWL2-J -20-100+10
25DWL2-J -20-100+10
35DWL2-J -20-100+10
40ZWL2-J -20-100+10
50ZWL2-J -20-100+10
60ZWL2-J -20-100+10
6 用途
— 需要防冻、融冰、化雪及防凝结的部位或场所。
— 易液化、固化、易结晶及粘稠液体的管道、阀门、泵、容器、槽、罐、反应器等的伴热保温、降粘及防堵。如煤气、氯气、原油、重油、食用油及水管等，特别是当上述管道间歇操作而无法完全排空时。
— 测量仪表的支管，因其较细而物料又不流动。
— 无需精确恒温的仪表、元件以及功率不大的限温加热。
— 农副产品加工以及其他用途，如发酵、孵化、养殖等。
7 使用注意事项
— 运输、储存、安装及使用中要避免碾压、撞击、反复弯折以及有机溶剂或油污的侵入。
— 电缆一端接入电源，另一端的线芯不得短路或与导电物质接触，必须用配套的封头严密套封。在需要防爆的场合应使用配套的防爆接线盒。护套不得损坏，芯带不得裸露。
— 凯发k8国际的输出功率与伴热系统的诸多因素相关，使用凯发k8国际时须进行热工设计，方能达到最佳运行效果。
8 简易热工设计
电伴热是利用凯发k8国际输出的热量来补偿管道、容器、罐体等储运系统所耗散的热量，以维持系统操作介质始终处在工艺要求的适宜温区。所以，热工设计首先要确定工艺装置的热损失即耗热量，然后根据耗热量确定所需凯发k8国际的功率和长度。
8.1 设计需要确定的工艺参数
1) 管道要求的维持温度，TV；
2) 当地最低环境温度(℃)，TA；
3) 管道的外径，D；
4) 容器的表面积，S；
5) 管道的保温材料品种及厚度；
6) 管道是在室内或室外。
8.2 管道、平面热损失计算
8.2.1 管道
保温管道的热损失(加30%安全系数)按公式(1)计算：
Qt={[2π(TV-TA) ]/［( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α)]}×1.3 ………(1)
8.2.2 平面
保温平面的热损失(加30%安全系数)按公式(2)计算：
QP=[(TV-TA)/(δ/λ+1/α)] ×1.3 ……………………………(2)
式(1)和式(2)中：
Qt — 单位长度管道的热损失，W/m；
Qp — 单位平面的热损失，W/㎡;
TV — 系统要求的维持温度，℃；
TA — 当地的最低环境温度 ℃；
λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃)，见表3；
D1 — 保温层内径，(管道外径) m；
D0 — 保温层外径，m; D0=D1+2δ；
δ — 保温层厚度，m；
Ln — 自然对数；
α — 保温层外表面向大气的散热系数，W/(㎡℃)与风速ω，(m/s)有关，
α值按公式(3)计算:
α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) …………………………(3)
8.2.3 管道材质修正系数
不同材质的导热系数不同，在同等TV的情况下所需功率不同，修正系数Kc,见表4；
Q t、Q P值的条件是钢材，如材质变动应乘以材质修正系数。例如式（4）：
表3 常用保温材料导热系数
保温材料 导热系数W/ (m. ℃)
玻璃纤维 0.036
矿渣棉 0.038
硅酸钙 0.054
膨胀珍珠岩 0.054
蛭 石 0.084
岩 棉 0.043
聚氨脂 0.024
聚苯乙烯 0.031
泡沫塑料 0.042
石 棉 0.093
表4 管道材质修正系数
管道材料 修正系数
碳 钢 1
铜 0.9
不锈钢 1.25
塑 料 1.5
Q=Qt×kc W/m ………………………………………(4)
8.3 计算所需凯发k8国际的总长度L
用Q值来选择合适规格的凯发k8国际，并确定每米管道所用凯发k8国际的长度和敷设方法。
8.3.1 管道部分用凯发k8国际长度Lg
1) 每米管道应敷设凯发k8国际的长度Lg为：
Lg=Q/QM m/m ……………………………………………(5)
式中，QM为某一规格凯发k8国际在维持温度TV时的输出功率（W/m）。
2) Lg小于1时，每米管道采用的凯发k8国际小于1m无法敷设，所以Lg不能小于1。
3) Lg等于1时，则每米管道采用1 m该规格的凯发k8国际，单根直线敷设。
4) Lg等于n时(n为整数)，则每米管道采用n根这种规格的凯发k8国际，n根直线敷设。
5) Lg大于1且不等于n ，可采用螺旋卷绕敷设，节距为LS（m）
LS=π（D+d）/（Lg2-1）0.5 m ………………………(6)
D为管道外径（m）；d为凯发k8国际厚度（m）
6) 管道部分用凯发k8国际长度，为：
L1＝管道总长度×Lg m ………………………………(7)
8.3.2 平面部分用凯发k8国际长度L2
1) 每平方米表面应敷设凯发k8国际长度为：
Lp=（Qp×Kc）/ QM m/㎡
2) Lp≥3，即每㎡面积须敷设不短于3 m长度的凯发k8国际。
3) 平面部分用凯发k8国际长度为：
L2=S×Lp m…………………………………………………(8)
S为散热平面面积（m2）。当管径大于600mm时可当作平面容器处理。
8.3.3 管道附件用凯发k8国际长度
管道附件的热损失可换算成一定长度相同管径管道的热损失，所需电缆应敷设在相应附件上。
管道附件所需凯发k8国际长度 = 附件散热系数×每米管道所需同种电缆长度
1) 每个阀门所需电缆长度Lf,为：
Lf=kf×Lg………………………………………………………（9)
式中，kf为阀门散热系数，见表5
表5 阀门散热系数
阀门品种 闸 阀 蝶 阀 球 阀 球心阀
散热系数 1.5 0.9 1.0 1.4
2) 每个管道其他附件所需电缆长度Lj为：
Lj=kj×Lg …………………………………………………（10)
式中，kj为其他附件散热系数，见表6：
表6 管道附件散热系数
附件项目 法兰 弯头 直型接头 T型接头 托架 吊架
散热系数 2 2 2 3 3 3
8.3.4 接头留用长度L3
1) 每个电源引入端预留1m；
2) 每个尾端留0.5m；
3) 每个直型或T型接线盒预留0.5m；
4) 备用（按工程需要）；
所需凯发k8国际总长度L为（增加30%的安全系数）， L = （L1+L2+Lf+Lj+L3）×1.3
8.4 凯发k8国际选型事项
8.4.1 根据管道可能经受的最高温度来选择相应最高暴露温度的凯发k8国际
确定管道是否会出现偶发性温升(如蒸汽、热水、热油清扫管道)及最高温度，所选凯发k8国际的最高暴露温度应不低于偶发性温升。
如偶发性温升高于最高暴露温度，可在进行热工估算后，调整安装方法，即在凯发k8国际与管道之间加一层适当厚度的保温层，以缓解偶发温升对电缆的影响。
8.4.2 根据功率—温度曲线选择凯发k8国际功率
选择凯发k8国际的输出功率，不是以标称功率为依据，而是以系统维持温度时凯发k8国际必须输出的功率为依据。
选择电缆的温度等级及伴热功率与系统所需的维持温度有直接关系，应选用最高表面温度高于系统维持温度（例如20℃）并能补偿体系热损失的电缆。
8.4.3 单一电源最大凯发k8国际长度的确定
从同一个电源接线盒引出的所有各段凯发k8国际的长度之和，称为单一电源最大凯发k8国际长度。据此选择过流保护开关的容量。根据管道分布及支线长短选用电缆，低功率电缆单根使用长度较大，适合较长的支线使用，若一根的功率不够可用多根。
8.4.4 电缆结构的选择
根据安装环境和条件进行结构选择
1）在塑料或表面涂有油漆，而不能可靠接地的容器和管道上可选用屏蔽型产品。
2）在易燃易爆地区，或管内介质是易燃易爆介质，应选用屏蔽型产品。
3）管道内介质如有腐蚀性，或电缆有可能接触腐蚀屏蔽层的化学品，则应采用防护型产品。
8.4.5 其他事项
1）凯发k8国际的电源接线截面要大于凯发k8国际导体截面。
2）熔断器、空气开关要选择适中，要考虑大于全线起动电流。
3）易燃易爆地区必须采用专用的电源接线盒，中间接线盒和终端等专用附件。
4 ) 根据电源容量、电压、电网平衡状态，确定采用单相供电或三相供电及电压等级。
5 ) 管道周围环境是否便于电缆安装，确定凯发k8国际，采用直线敷设还是螺旋敷设。
9 电伴热系统图
9.1 电伴热系统图绘制原则
1）每个单一电源供电的电伴热系统，应绘制各自的电伴热系统图。
2）电伴热系统图以该被伴热管道配管图为依据，用轴侧投影图表示。
3）电伴热系统图是示意图，可以不按比例绘制。
9.2 电伴热系统图图示要求
1）电伴热系统图应列出管道编号、管径、材质，保温材质和保温厚度；
2）应标出管道上的阀门、管件、支架、法兰的位置及管道的长度，同时标出接线盒的位置；
3）列出管内介质的名称、操作温度，维持温度，可能最高温度，最低环境温度、温差、散热损
失、危险区域分类；
4) 列出凯发k8国际的规格，数量及其在维持温度时的发热量以及电器设备的数量、规格、型号及
其他附件。
10 电伴热设施的安装
10.1 安装前的准备
1) 所有凯发k8国际均须进行电路连续性和绝缘性能的测试，不符合规定的不能使用。
2) 电气设备和控制设备均须进行外观检查，有变形、有裂纹，器件不全又无法修复的，不能使用。
3) 安装前，应先按照电伴热系统图，逐一核对管道编号、管道规格、工艺条件、凯发k8国际参数、
规格型号、电气设备和控制设备规格型号，确认无误后，才能进行安装。
4) 没有产品标记，或标记模糊不清，无法辨认的产品，不能安装。
5) 电伴热系统安装前，被伴热管道必须全部施工完毕，并经水压试验(或/和气密试验)检查合
格。
10.2 安装注意事项
1) 凯发k8国际安装时，不要在地面上拖拉，以免被锋锐物损坏。不要与高温物体接触，防止电焊
熔渣溅落到凯发k8国际上。
2) 凯发k8国际有良好的柔性，但不允许硬折，需要弯曲时，弯曲半径不得小于凯发k8国际厚度的6倍。
3) 凯发k8国际严禁用重物硬砸，如被砸 凯发k8国际应重新进行电气测试，合格后才能使用。
4) 凯发k8国际应与被伴热管道(或设备)贴紧并固定，以提高伴热效率。固定凯发k8国际时应用专
用尼龙扎带，严禁用金属丝绑扎。
5）非金属管道应在管外壁与凯发k8国际之间贴一层铝胶带，用来增大接触传热面积。
图3 管道上凯发k8国际缠绕方法图
1、扎带 2、管子 3、扎带 4、凯发k8国际
两扎带间距离最大300mm
图4 法兰处凯发k8国际的缠绕方法 图5 凯发k8国际在管道上安装与固定
1、 法兰 2、管子 3、扎带 4、凯发k8国际 1、管道 2、保温层 3、外保护层 4、扎带 5、凯发k8国际
6) 凯发k8国际的安装要充分考虑管道附件(或设备)的拆卸可能性，且凯发k8国际又不需要被切断。电缆被剪断或接头时要注意接头的密封。
7) 每米管道热损失大于每米凯发k8国际输出功率时，可按图4敷设凯发k8国际，以利维修时拆卸。
8）法兰处易产生泄漏，缠绕凯发k8国际时，应避开其正下方，如图5所示。
9) 凯发k8国际在管道上的安装方法与固定，可按图6进行。扎带材料应根据管道的温度选用。
10) 伴热系统安装完毕后，必须逐个回路进行电气测试合格后，再进行通电试验，检查凯发k8国际
发热情况。确认正�：�，才允许保温。
11) 保温材料应干燥。潮湿的保温材料不但影响伴热效果，还会导至对凯发k8国际的腐蚀，缩短使
用寿命，未包外保护层的保温管道，被雨雪浇湿后，应风干后再施工外保护层。
12) 伴热系统施工完毕，应在管道的外保护层，做出明显的电伴热标记，以提醒人们注意。
13) 凯发k8国际安装时，当电缆一端接入电源前应将母线另一端用配套的封头套封好，两条母线不
得短路。
14) 多回路凯发k8国际从同一接线盒接出时，各母线都要有绝缘套隔离，以防短路。
15) 接线盒应密封，防止雨水进入。
10.3 凯发k8国际典型安装图（见图7～图17）
图6 凯发k8国际总装示意图
图7 三通处凯发k8国际的安装 图8 阀门上凯发k8国际的安装
1、扎带 2、凯发k8国际 3、管道 1、扎带 2、凯发k8国际 3、管道 4、阀体
凯发k8国际抽出敷设於弯头外侧
图9 弯头处凯发k8国际安装 图10 “U”型管卡处的凯发k8国际安装
1、扎带 2、管道 3、凯发k8国际 1、扎带 2、凯发k8国际 3、管道 4、U型卡 5、支架
图11 平管管托处凯发k8国际安装 图12 弯管管托处凯发k8国际的安装
1、管道 2、凯发k8国际 3、扎带 4、管托 1、管道 2、凯发k8国际 3、扎带 4、管托
图13 管道与支架处凯发k8国际安装 图14 管道吊架处凯发k8国际安装
1、扎带 2、管道 3、支架 4、凯发k8国际 1、吊架 2、密封胶 3、防水罩 4、保温层
5、管道 6、凯发k8国际 7、扎带
图15 泵上凯发k8国际的安装 图16 液面控制器上凯发k8国际安装
1、电机 2、 泵出口 3、凯发k8国际 4、泵入口 5、泵体 1、凯发k8国际 2、扎带 3、尾端密封 4、接线盒
10.4电伴热系统的现场测试与检查
1) 凯发k8国际的连续性和绝缘电阻，用500V摇表检查，系统绝缘电阻大于5MΩ为合格。
2) 伴热系统安装完毕，每个电伴热回路的测试结果应有记录和报告。
3) 检查人员应按照工程规定对伴热系统的安装进行中间检查和最终核实、验收，必要时可请电缆厂协助。
温控凯发k8国际的结构材料:
1、 芯带层：
PTC芯带是将PTC材料均匀的挤包在两根平行镀锡铜线上，形成并联回路。
芯带的断面可以为哑铃形或扁圆形。
2、 绝缘层：
电缆绝缘应为符合电缆最高工作温度等级的改性聚烯烃及其它绝缘材料，绝缘应紧密挤包在PTC芯带上，其表面应光滑、平整、色泽均匀，绝缘不应与芯带粘连。绝缘厚度为0.6 mm±0.1 mm，绝缘厚度的任何一点可小于规定值，但只要不小于规定值的90%-0.1mm。应按GB/T 2951.1中8.1条规定的试验方法检查是否符合要求。应在至少相隔1米的3处各取一段电缆试样。绝缘线芯应能经受GB/T 3048.9电线电缆绝缘线芯工频火花试验方法 规定的交流50Hz火花试验，作为中间检查，火花试验电压值为6kV。
绝缘机械物理性能试验要求
序号 试验项目 单位 标准要求
11.11.2 老化前机械性能抗张强度，最小断裂伸长率，最小 MPa% 12.5200
22.12.2 空气箱老化后机械性能处理条件：温度持续时间抗张强度变化率，最大断裂伸长变化率，最大 ℃d%% 135±37±25±25
33.13.2 热延伸试验处理条件：空气温度载荷时间机械负荷负荷下伸长率，最大冷却后永久伸长率，最大 ℃minMPa%% 200±3150.217515
44.1 吸水试验 重量法处理条件：温度时间重量变化率，最大 ℃dmg／cm2 85±2141
55.1 收缩试验处理条件：温度时间收缩变化率，最大 ℃h% 135±314
3、 蔽层：
屏蔽型电缆的屏蔽层应采用镀锡铜线编织在绝缘层上。编织用镀锡铜线直径的最大值如下表：
镀锡铜线尺寸
电缆宽度 镀锡铜线最大值
b≤10.0mm 0.16mm
10.0mm＜b≤20.0mm 0.21mm
编织覆盖率应为75% 以上。
4、 护套层：
电缆护套应选用改性聚烯烃及其它护套料，护套应单层挤包。当凯发k8国际为防护型时，护套挤包在绝缘层或金属屏蔽层上。护套应紧密挤包，护套表面应平整、色泽均匀，且应容易剥离而不损伤绝缘和编织层。护套厚度为0.75mm±0.1mm 。护套厚度的任何一点可小于规定值，但只要不小于规定值的85%－0.1mm 。应按GB/T 2951.1—1997中8.2条规定的试验方法检查是否符合要求。应在至少相隔1米的3处各取一段电缆试样。
护套机械物理性能试验要求
序号 试验项目 单位 标准要求
11.11.2 老化前机械性能抗张强度，最小断裂伸长率，最小 MPa% 12.5200
22.12.2 空气箱老化后机械性能处理条件：温度持续时间抗张强度变化率，最大断裂伸长变化率，最大 ℃d%% 135±310±25±25
3 碳黑含量，最小 % 2
4 耐环境应力开裂，最小 h 1000
55.15.2 热延伸试验处理条件：温度机械负荷载荷时间负荷下伸长率，最大冷却后永久伸长率，最大 ℃MPamin%% 200±50.21517515 |
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