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上走線

Overhead Cabling

概念 ID
overhead-cabling
更新時間
2026-05-29
來源數量
待補

上走線

3秒看懂

上走線(Overhead Cabling):將電纜或光纜架設在電線杆、鐵塔等架空支撐結構上的物理層部署方式,是“地下走線”的互補形態,承擔全球約80%的電力傳輸與大量通訊接入網覆蓋,核心特徵是部署快、單位成本低、故障定位直觀。

3分鐘產業解釋

在電力與通訊兩大基礎設施體系中,上走線是最基礎、保有量最大的物理連線方案。電力領域指架空輸電線路(110kV及以上)和架空配電線路(35kV及以下),通訊領域主要指電信運營商接入網中從局端到使用者端的架空光纜/銅纜段,即“最後一公里”的物理載體。

其產業價值由三重屬性定義:

  • 成本效率優勢:據行業通用工程概算,架空線路的綜合造價約為同電壓等級地下電纜的1/5至1/3,差異主要來自土建開挖、管線預埋和路面恢復成本(資料來源:中國電力企業聯合會《電網工程限額設計參考造價指標》,2023年版口徑)。在丘陵、山區、水網等複雜地形,該比值可進一步拉大。
  • 部署與修復速度:架空線路施工不依賴大規模土建,杆塔組立與架線工序可並行推進;故障後巡線定位快,典型配網架空線故障修復時間2-6小時,而地下電纜故障因需測距定位、開挖檢修,修復週期常以天計(參考:國家電網公司《配網運維檢修規程》相關統計)。
  • 產業關聯廣度:上游覆蓋鋼筋混凝土製品、金屬加工、光纜製造等基礎材料領域;中游為設計施工與系統整合;下游直接服務於電網公司和電信運營商,間接支撐約56億全球電力使用者及49億網際網路使用者(ITU 2023年統計資料)的物理連線。

需要明確的是,“上走線vs地下走線”並非簡單的新舊替代關係,而是由經濟性、可靠性需求、環境約束共同決定的場景化選擇。歐美日等發達國家城市核心區電纜地下化率普遍超過70%,但全球範圍內,上走線仍是長距離輸電和廣闊鄉村覆蓋的唯一經濟可行方案。

技術原理

上走線系統是一個融合了結構力學、電氣工程、光學工程與材料科學的複合系統,其設計核心在於力學支撐與傳輸介質的協同匹配

結構力學基礎 架空線路的力學計算以懸鏈線方程為理論起點。導線在自重、風壓和覆冰載荷共同作用下形成懸鏈線,其近似簡化形式為拋物線方程:

f ≈ (w × L²) / (8 × T)  (適用於小弧垂場景)

其中:
f — 弧垂(m),導線最低點至懸掛點連線的垂直距離
w — 導線單位長度綜合荷載(N/m),包含自重、風載、冰載
L — 檔距(m),相鄰兩基杆塔間的水平距離
T — 導線水平張力(N)

上述變數通過“導線狀態方程”關聯溫度變化荷載與應力變化,是設計階段保證任何工況下導線對地安全距離達標的數學基礎。

支撐結構體系

  • 杆塔分類:按材料分為預應力混凝土杆(10kV-110kV線路主力,佔比約65%)、鋼管杆(城市配網和跨越段)、格構式角鋼塔(110kV及以上輸電線路)、複合材料杆塔(沿海高鹽霧及特殊環境試點)。
  • 關鍵設計引數:杆塔呼稱高度(由最高氣溫時的弧垂和安全距離反推)、設計水平檔距和垂直檔距(決定杆塔荷載等級)、風振係數與覆冰厚度區劃(依據中國《建築結構荷載規範》GB 50009及《66kV及以下架空電力線路設計規範》GB 50061確定地域引數)。

傳輸介質

  • 電力導線:主流為鋼芯鋁絞線(ACSR),以中心鍍鋅鋼絲承擔張力、外層鋁線承擔載流,其載流量由鋁截面和環境溫度共同決定;大跨越段及增容改造可選用碳纖維複合芯導線(ACCC),載流量較同截面ACSR提高約50%。
  • 通訊光纜:架空場景主用光纜型別為ADSS(全介質自承式光纜,利用芳綸紗承擔拉力,直接掛於杆塔上)和OPGW(光纖複合架空地線,兼具地線防雷保護與通訊傳輸功能)。核心光學引數為1310 nm和1550 nm波長處的衰減係數(G.652D單模光纖典型值分別為≤0.35 dB/km和≤0.21 dB/km)。

絕緣與保護 絕緣子串承擔電氣隔離功能,在汙穢等級高的沿海或工業區域須選用大爬距的複合絕緣子或玻璃絕緣子。防震錘裝設於導線懸掛點附近,通過共振消耗風致振動能量,抑制導線疲勞斷股。

關鍵引數

上走線系統的規劃、設計與執行圍繞四大引數叢集展開:

電氣效能引數(電力線路)

  • 額定電壓:110V(低壓配電)至±800kV(特高壓直流),中、美、歐標準電壓等級存在差異
  • 載流量:導線在允許溫度下可持續承載的最大電流(A),是截面選擇的直接依據
  • 電阻與電抗:決定線路電壓降和線損,1 km ACSR-240/30電阻約0.13 Ω
  • 對地及交叉跨越安全距離:按電壓等級從0.5 m(低壓)至18 m(500 kV)不等,由國家標準強制執行

光學效能引數(通訊光纜)

  • 衰減係數(dB/km):1310 nm視窗≤0.35,1550 nm視窗≤0.21(G.652D標準上限值)
  • 色散係數:影響高速率訊號傳輸距離,G.652D光纖在1550 nm處約為17 ps/(nm·km)
  • 光纖芯數:接入層架空光纜常見24-144芯,骨幹層可達288-432芯

機械力學引數

  • 導線額定抗拉強度:典型ACSR導線約240-340 MPa
  • 極限風速與覆冰厚度:設計依據為當地30年一遇氣象極值,如中國湖南部分割槽段按覆冰厚度20 mm設防
  • 安全係數:導地線安全係數通常2.5-3.0,杆塔部分構件可達1.5-2.0

可靠性引數

  • 架空線路故障停運率:國內35kV及以上線路平均約0.5-1.5次/(百公里·年),天氣因素是主要故障原因(佔比≥60%)——信源:中國電力企業聯合會《全國電力可靠性年度報告》
  • 平均修復時間(MTTR):配網架空線4-12小時,通訊架空光纜因斷纜修復需光纖熔接,首接恢復時間約4-8小時

技術路線

上走線的技術路線按應用場景形成四條主線,彼此並非替代關係,而是面向不同約束條件的最優解。

路線一:傳統架空線路 以混凝土杆/角鋼塔+ACSR導線+瓷/玻璃絕緣子為核心的經典方案,佔全球存量架空線路的絕對多數(95%以上,國際大電網委員會CIGRE資料估算)。技術成熟度高,供應鏈完備,單位造價最低。侷限在於:線路走廊寬、杆塔重、城市環境適應性差。

路線二:緊湊型與集約化架空技術 通過最佳化塔頭幾何尺寸、採用V型絕緣子串懸掛方式壓縮相間距離,同等電壓等級下線路走廊寬度縮減20%-40%。代表方案包括中國110kV-500kV緊湊型輸電技術,已在國內廣泛應用。城市10kV配網領域,通過多回路共杆(四回、六回乃至八回同杆)實現通道集約化。

路線三:新材料增容/減重路線 核心載體為碳纖維複合芯導線(ACCC),芯線密度約為鋼芯的1/4而抗拉強度和耐溫效能更優,載流量提升50%、弧垂減小30%以上。適用於老舊線路增容改造(原有杆塔可利舊),單公里投資較傳統線路高約20%-40%,但綜合增容成本遠低於新建走廊。

路線四:掛載整合與智慧化 在通訊領域,將FTTH配線光纜、5G前傳光纜、微基站裝置共杆掛載,通過最佳化杆上佈置實現“一杆多用”。電力領域,架空線路載入分散式測溫感測器、覆冰監測裝置、故障指示器,部分試點線路已實現“杆塔-無人機-後端平台”智慧巡檢閉環。該路線側重於存量資產的功能疊加,而非建設新的線路走廊。

四條路線的一般選擇邏輯:新建長距離輸電以路線一為主、路線二為輔;城市通道緊張或舊線增容優先路線三;已建杆塔的價值提升則走路線四。

上游

上走線產業鏈的上游由基礎原材料和裝置製造兩大板塊構成。

杆塔材料與製造

  • 混凝土杆:主要原料為水泥、砂石、鋼筋。中國年產量逾500萬根(中國水泥製品工業協會2022年資料),市場集中度低,區域性特徵顯著
  • 角鋼塔與鋼管杆:以Q235/Q345/Q420結構鋼為原料,典型鐵塔單基鋼材用量數噸至數十噸。中國是全球鐵塔製造中心,龍頭企業風範股份(601700.SH)、東方鐵塔(002545.SZ)年產能合計近50萬噸。2024年出口受“一帶一路”電網專案拉動保持增長
  • 複合材料杆塔:聚氨酯、環氧樹脂基玻纖/碳纖拉擠成型,國內尚處產業化初期,產能分散

導線與光纜原材料

  • 鋁及鋁合金:電力導線主體材料,2024年國內電工鋁杆(1A60)出廠價約19000-21000元/噸(上海有色網口徑)
  • 光纖預製棒:光纜的核心原料,2022年全球光纖預製棒產能約8.5萬噸,中國佔約60%,頭部集中度高。長飛光纖(601869.SH)光棒產能約4500噸/年,光纖產能約2.5億芯公里/年(2023年報資料)
  • 纜料與芳綸:護套用PE料國產化率高;ADSS光纜用芳綸紗全球主要供應商為杜邦(Nomex/Kevlar)、帝人,存在單一關鍵材料依賴風險(美、日供應約佔全球90%)

金具與絕緣子

  • 絕緣子:瓷絕緣子(大連電瓷002606.SZ為主要上市標的)、玻璃絕緣子、複合絕緣子三大類。特高壓用瓷絕緣子單噸價格遠高於配網級
  • 線路金具:市場競爭充分,技術壁壘較低,以中小企業為主

下游

下游需求主體明確,需求驅動邏輯各有側重。

電力電網 國家電網、南方電網及地方電力公司是電力架空線路的唯一投資運營主體。2024年國家電網計劃電網基建投資約5.6萬億元(全國兩會口徑),其中架空線路相關投資(新建與改造)佔比約30%,需求集中在:新能源送出通道(沙戈荒大基地配套特高壓)、配網自動化與農網鞏固提升、老舊線路防災抗災改造(如2008年冰災後的標準提升專案)。這一需求具有“逆週期”特徵,政策驅動力遠強於宏觀波動。

通訊運營商 中國移動、中國電信、中國聯通、中國廣電四家基礎電信企業是通訊架空光纜的主要部署方。截至2024年6月,三家運營商移動基站總數約1200萬站,其中5G基站約384萬站(工信部《2024年上半年通訊業經濟執行情況》),每個宏基站的物理連線(前傳光纜)平均需新建或利舊約1-3 km接入光纜,其中約70%為架空方式敷設(城市背街小巷及鄉村區域)。2024年新增光纜線路長度約280萬公里(工信部口徑),架空光纜工程直接受益。

新興連線需求 政企專線、資料中心互聯(DCI)、智慧燈杆等多功能杆等新場景持續擴容架空網路的應用邊界。據中國鐵塔2023年報,其統籌利用社會杆塔資源承載電信裝置的數量已超百萬座,通訊掛載向“杆塔多功能化”演進。

受益公司

以下公司基於產業公開資訊和2023-2024年主要業務營收結構梳理,按產業鏈環節歸類,不構成任何投資建議

電力特種線纜與通訊光纜

  • 亨通光電(600487.SH):2023年營收約476億元,其中光通訊網路與智慧電網傳輸業務合計佔比近70%,海上風電與特高壓架空線纜為核心增長點
  • 中天科技(600522.SH):2023年營收約443億元,OPGW與ADSS光纜市佔率國內領先(行業第三方評估約25%-30%份額)
  • 長飛光纖(601869.SH):全球光纖光纜出貨量第一(CRU 2023年全球排名),2023年營收約139億元,接入網架空光纜覆蓋主流通訊運營商集採

電力導線與電纜

  • 遠東股份(600869.SH):2023年營收約229億元,智慧纜網業務佔比逾90%,特高壓架空導線中標量行業排名居前
  • 寶勝股份(600973.SH):2023年營收約437億元,航空導線與特種架空線纜為特色,中航工業集團控股

工程設計施工與運維

  • 中國能源建設(601868.SH):2023年營收約4383億元,電網及基礎設施工程建設為支柱板塊,承擔大量國內高壓架空線路EPC工程及“一帶一路”海外工程
  • 中國電建(601669.SH):2023年營收約6209億元,旗下電力勘測設計子公司為國內架空線路規劃設計的龍頭力量

海外對標

  • 普睿司曼集團(Prysmian,米蘭證交所):全球最大線纜製造商,2023年營收約160億歐元,在歐美架空輸電與海底電纜領域技術領先
  • 耐克森(Nexans,巴黎泛歐證交所):2023年營收約68億歐元,專注可持續電氣化,架空導線增容方案有較強競爭力

市場規模

上走線市場可拆解為裝備製造、工程服務、運維服務三層。

裝備製造 根據CRU(英國商品研究所)2024年報告,2023年全球光纖光纜需求約5.1億芯公里,其中架空接入網光纜佔比約45%-50%,對應市場規模約35億-40億美元(出廠價口徑)。電力導線市場,據國際市場研究機構Grand View Research 2024年資料,全球架空電力導線市場規模估算約150億美元(2023年),預計2024-2030年年均增速約4.2%,主要增量來自中國、印度、東南亞電網新建和升級。

工程服務 中國電力架空線路工程市場體量估算:2023年國內110kV及以上送變電工程投資約6200億元(中電聯《2023年全國電力工業統計快報》),架空線路部分按投資佔比約35%估算,對應約2170億元工程投資額。通訊架空光纜施工服務約佔光纜線路工程投資的40%-50%(受地形與人工費率影響波動),2023年中國新增光纜線路約450萬公里,對應施工服務市場規模約150億-200億元(行業經驗估算)。

運維與智慧化改造 存量架空網路的巡檢、搶修、技改構成持續性後市場。國家電網2023年運維檢修費用約500億元(含輸配變電全口徑),架空線路相關部分約150億-180億元(行業拆分估算)。智慧巡檢(含無人機、感測器租賃、AI影像分析)作為新興細分市場,2023年中國電力無人機巡檢市場規模約26億元(前瞻產業研究院資料),年均增速約25%-30%。

市場總量:綜合以上口徑,2023年中國上走線全產業鏈(製造+工程+運維)市場規模約為2500億-3000億元人民幣。全球市場約為1200億-1500億美元。上述資料為基於公開資訊的近似估算,精確邊界取決於口徑定義。

玩家對比

選取三個代表性的產業鏈節點進行頭部競爭格局對比。

節點一:電力特種導線與光纜 市場呈現高集中度特徵。亨通光電、中天科技在國內OPGW與ADSS光纜招標中合計中標份額約50%-60%(依據2022-2023年國家電網通訊類招標公告統計),兩家在技術上均覆蓋從棒到纖到纜的全產業鏈。長飛光纖則偏重光纖端及通訊運營商入戶接入場景,電力行業滲透率低於前兩家。海外普睿司曼與耐克森在歐美高階架空輸電導線與增容技術領域品牌優勢顯著,全球化交付能力國內企業尚在追趕。

節點二:架空光纜施工服務 市場高度分散,呈現區域化、層級化特徵。全國超過萬家通訊工程施工企業(資質等級不一),Top10市佔率不足20%。三大運營商與屬地化工程承包商維持長期架構協議,進入壁壘在於資質與屬地關係,而非技術壟斷。競爭維度集中在工期、協調能力與本地勞務資源。

節點三:線路巡檢與運維 傳統運維由電網公司內部檢修班組與第三方勞務協作完成,競爭格局分散。智慧巡檢子領域近年出現分化:大疆創新主導無人機硬體端(國內電力巡檢無人機市佔率約70%,公開報道估算),而AI缺陷識別、數字孿生平台層參與者眾多,尚未形成顯著龍頭。頭部企業如科遠智慧(002380.SZ)、億嘉和(603666.SH)在電力巡檢機器人細分市場有一定份額,但架空線路場景應用仍處於“從試點到規模複製”的過渡期。

風險

投資者和產業參與者需關注以下風險維度:

氣象災害風險 架空線路本質上是“暴露式”基礎設施,強颱風、凍雨覆冰、雷暴是三大主要氣象威脅。2008年中國南方冰災導致大面積倒塔斷線(國網系統累計覆冰倒塔逾15萬基),直接經濟損失超千億元,後續催生了差異化防風偏、抗冰設計標準提升。此類極端事件具有低頻高損特徵,一旦發生對區域內資產形成衝擊。

城市地下化政策風險 國內一線及強二線城市持續推進“架空線入地”工程。上海2018-2024年累計完成架空線入地逾500公里(上海市住建委資料),規劃核心區域架空線“應入盡入”。對主營城市配網架空線相關產品的中小企業構成結構性需求收縮壓力。

銅鋁原材料價格波動 鋁錠佔電力導線成本的50%-60%。2022年LME鋁價一度衝破3800美元/噸,2024年在2200-2600美元/噸區間波動。線纜企業多采用“成本加成+套期保值”模式,但合同簽訂至交貨期間的價格敞口依然存在,價格急漲時可能侵蝕獲利。

技術替代的不確定性 5G密集組網催生微基站回傳需求,部分場景下無線中繼(微波/IAB整合接入回傳)可能替代短距離架空光纜;分散式光伏“自發自用”模式降低了對低壓配電架空線的依賴。上述替代節奏目前緩慢,但長期需持續評估。

海外經營風險 “一帶一路”沿線電網工程帶來增量市場,但地緣政治、匯率波動、本地化用工與合規要求是工程承包企業面臨的持續挑戰。部分國家已出臺本地化採購條款,將限制中國杆塔與線纜的直接出口滲透率。

誤讀糾偏

誤讀一:“上走線是落後技術,遲早被地纜完全替代。” 糾偏:上走線和地下走線是成本-可靠性-環境三個維度的平衡選擇,而不是代際關係。地纜地下化率提升是全球城市化程序中的趨勢,但侷限在於:大容量長距離輸電地下化成本指數級上升(超高壓電纜及隧道工程造價可10倍於架空線),在鄉村、山區、跨境聯網等領域根本不具經濟可行性。CIGRE 2023年技術報告指出,全球已建成的交流輸電線路(>100kV)中架空線路佔比仍超過85%,未來10年這一比率不會發生結構性改變——增量更多來自“存量架空線路的智慧化與增容”而非“全部埋地”。

誤讀二:“杆塔強度就是杆身強度,導線選粗一點沒關係。” 糾偏:架空線路是系統耦合體。導線的張力通過金具傳遞給杆塔,導線的選擇直接決定了杆塔所承受的水平荷載。片面增大導線截面而不評估杆塔及基礎的承載力餘度,可能導致倒杆結構性風險。設計上的安全係數是逐級傳遞的——導地線安全係數2.5-3.0、絕緣子安全係數2.0-2.5、杆塔構件1.5-2.0、基礎1.8-2.2。任何一環削減裕度都需基於全系統複核。

誤讀三:“上走線故障率高,所以不可靠。” 糾偏:區分“故障率”與“持續性不可用”。架空線單位長度的短時故障次數確實高於地纜(天氣和外力破壞因素),但其修復速度遠快於地纜——架空線故障停電時間通常以小時計,地纜故障常以天計。從“年平均供電可用率”來看,採用架空線+重合閘+分段隔離方案的配電網可達到99.9%以上級別,與地纜方案差距可控。關鍵指標應看年停電時間而非單純故障次數。

誤讀四:“通訊架空光纜就是普通的皮線光纜掛上去。” 糾偏:架空光纜有嚴格的結構防護等級要求。ADSS光纜需根據電場強度選擇外護套耐電痕材料;普通引入光纜(皮線光纜)僅適用於室內或短距離引入段,不宜長檔距架空懸垂使用,否則長期蠕變和風振會導致光纖斷裂。工程中的路徑選擇和金具選型出錯,將導致光纜三年內衰減急劇劣化。

最新事件

以下為2024年1月至7月與上走線關聯度較高的公開事件,按發生時間排列:

  • 2024年2月:國家電網2024年輸變電專案第一次裝置/材料招標採購結果公示,特高壓及超高壓導線中標總量約28萬噸,亨通、中天、遠東等頭部企業包攬主要份額(國家電網電子商務平台公告),反映特高壓通道建設保持高強度。
  • 2024年3月:工信部等十一部門聯合印發《關於開展“訊號升格”專項行動的通知》,要求2025年底前實現農村及偏遠地區行動網路深度覆蓋,架空光纜作為鄉村接入主方案將持續受益。
  • 2024年4月:2024年國際大電網會議(CIGRE)春季技術討論會召開,複合材料杆塔在東南亞沿海高鹽霧地區的5年長期效能評估報告發布,絕緣效能優於傳統混凝土杆,全生命週期成本下降約15%,國內試點工程跟進提速(中國電機工程學會報道)。
  • 2024年6月:南方電網公司釋出《電網防災抗災能力提升三年行動計劃實施方案(2024-2026)》,明確冰區、風區架空線路差異化設防標準,10年一遇-50年一遇極值重現期對應設計引數提升,拉動杆塔和導線強度升級需求。
  • 2024年7月:湖南、江西等地持續強降雨引發部分山區配網架空線倒杆斷線(國家電網應急辦汛期通報),汛期災後恢復性重建工程將在2024下半財年形成增量施工需求。
  • 2024年7月:住建部更新《城市地下綜合管廊建設規劃技術導則》,明確城市新區“有條件入廊的管線應入盡入”,但對存量區域未提“一刀切”入廊要求,城市內架空線短期無全面入地政策強制。

追蹤指標

以下高頻指標可用於追蹤上走線產業的邊際變化,建議按資料釋出頻率定期複查。

指標名稱資料頻率來源觀察方法
國家電網/南方電網投資完成額月度/季度國家能源局、電網公司官網判斷架空線路工程景氣度的領先指標
全國新增光纜線路長度月度工信部《通訊業經濟執行情況》通訊架空光纜直接需求對映
LME鋁3月期貨收盤價 / 上海有色網鋁現貨價日度LME、上海有色網電力導線成本端核心變數
光纖光纜現價指數月度CRU光纖光纜市場報告光纖級原材料及成品價格預期
全社會用電量及年增率增速月度國家能源局電網投資需求的宏觀錨點
通訊業固定資產投資完成額季度工信部運營商側架空光纜需求趨勢
主要線纜企業/光纜企業季度營收與毛利率季度上市公司財報產業景氣度與原材料傳導驗證
自然資源部地質災害氣象風險預警不定時自然資源部官網極端氣象對架空線路資產的短期風險提示
通訊運營商5G基站累計建成數季度工信部、運營商季報/半年報前傳/接入光纜增量空間的代理變數

信源

本頁面事實與資料遵循可追溯原則,關鍵信源分類如下:

標準與規範

  • 《66kV及以下架空電力線路設計規範》(GB 50061)
  • 《110kV~750kV架空輸電線路設計規範》(GB 50545)
  • 《架空光纜線路工程設計規範》(YD 5102)
  • 國際電工委員會IEC 60826《架空輸電線路設計準則》
  • CIGRE TB系列架空線路技術報告

行業統計與年鑑

  • 中國電力企業聯合會《全國電力工業統計快報》《全國電力可靠性年度報告》
  • 國家能源局月度電力工業統計資料
  • 工業和資訊化部《通訊業經濟執行情況》月度通報
  • CRU全球光纖光纜市場年度報告
  • 國際電信聯盟(ITU)年度統計資料

公開市場資料與公告

  • 國家電網電子商務平台(招標中標公告)
  • 上市公司年度報告、半年度報告(上海/深圳/香港/紐約證券交易所公開揭露檔案)
  • 上述公司名稱、證券程式碼和資料點為基於公開事實的資訊整理,不構成任何形式的投資推薦

資料不確定性說明

  • 標註為“行業估算”“根據行業通用”的市場規模資料,是基於某項權威截面資料外推的近似值,不存在唯一精確來源
  • 國外市場規模資料引用自研究機構如Grand View Research、CRU等,口徑可能與中國標準統計存在差異
  • 所有資料截止2024年7月公開可獲得的最新版本。部分指標採用最近完整日曆年份(2023年)或最近一個財報期資料
source: 公開揭露與公開資料整理 本頁僅用於產業鏈學習、資訊檢索和研究輔助;不構成投資建議,不預測漲跌,不提供買賣、部位或目標價建議。
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