一种三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装技术方案

本发明专利技术提供一种三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，该三同轴电缆屏蔽效能测试系统包括矢量网络分析仪以及低频圆筒测试工装。所述低频圆筒测试工装包括外回路近端短路结构、屏蔽帽结构及金属筒体结构，其中，所述外回路近端短路结构包括端盖、短路夹片、夹头座二、弹性夹头二、夹头螺帽二；所述屏蔽帽结构包括内回路远端屏蔽盒、外回路远端组件、支撑组件以及连接器。支撑组件以及连接器。支撑组件以及连接器。

【技术实现步骤摘要】
一种三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装


[0001]本专利技术属于电气测量技术及仪器领域，尤其是一种三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装。

技术介绍

[0002]国内存在分布于电动汽车、航天航空、船舶等领域涉及电缆屏蔽效能评估的研究专利，鲜有针对射频同轴电缆屏蔽效能基于三同轴法的高频段测试系统，在轨道交通的高压屏蔽电缆领域也处于空白区。
[0003]实际应用中，用户经常需要了解电缆的屏蔽效能以便使用和设计。由于屏蔽电缆的屏蔽层结构多种多样，且电缆屏蔽效能在理论上仅能做出理想化的分析。如果能针对不同规格屏蔽电缆通过测试直接获取电缆屏蔽效能，会使得在工程评定、比较、设计和使用屏蔽电缆时提供准确的考察依据。
[0004]电缆屏蔽效能测试方法和系统基本都是在IEC标准方法的基础上进行微改甚至不改动，且改动位置多集中于输入输出接口，测试设备输入输出接口的特点的改进方案较多，但操作灵活性、结构简洁的现有技术方案较为少见。
[0005]电缆屏蔽效能解析算法的相关研究目前只有湖南大学涉及，且是在国外keyli学者的表面转移阻抗模型上进行调整，相关公开技术方案还较为少见。
[0006]电缆屏蔽效能测试系统控制软件方面目前业内只有Rosenberger的winCOMET软件，但并无公开的现有技术资料。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术中存在的技术缺陷，提高测量的科学性和准确性，同时在外回路近端的短路结构、外回路远端的屏蔽帽结构以及绝缘支撑结构的设计上，提高装置设计的简洁与使用的灵活便捷性，提供一种低频三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装。
[0008]本专利技术提供的的低频圆筒测试工装，是三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的组成部分，该三同轴电缆屏蔽效能测试系统由矢量网络分析仪、低频圆筒测试工装构成。其中低频圆筒测试工装主要应用于频率小于30MHz时针对被测电缆(高压电缆)转移阻抗的测试。
[0009]低频圆筒测试工装的测试原理为短路
‑
匹配三同轴法，即外回路近端短路，内回路终端连接匹配电阻。
[0010]低频测试系统包括，矢量网络分析仪，被测电缆，内回路注入结构(工装)，低频圆筒测试工装，外回路远端匹配电阻结构(工装)，金属筒体支撑结构。
[0011]一方面，提供该测试系统的低频圆筒测试工装。该低频圆筒测试工装由外回路近端短路结构、金属筒体以及屏蔽帽结构组成，其中，所述外回路近端短路结构包括端盖、短路夹片、夹头座二、弹性夹头二、夹头螺帽二；所述屏蔽帽结构包括内回路远端屏蔽盒、外回路远端组件、支撑组件以及连接器；
[0012]其中，所述端盖设置在所述金属筒体的一侧，优选螺纹端盖，与设置在金属筒体一侧的螺纹相配合；所述短路夹片设置在所述端盖内侧用于固定夹持被测电缆的一端并于所述电缆屏蔽层相接触；所述夹头座二同轴地设置在短路夹片上；所述夹头螺帽二设置在所述夹头座二上，所述夹头座二和所述夹头螺帽二之间设置有弹性夹头二；所述外回路远端组件设置在所述金属筒体另一侧，所述内回路远端屏蔽盒和支撑组件设置在外回路远端组件内；其中，内回路远端屏蔽盒固定夹持所述被测电缆另一端；所述支撑组件用于固定所述内回路远端屏蔽盒于外回路远端组件内；
[0013]优选地，所述短路夹片用于夹持并固定被测电缆的一端，并与所述被测电缆的屏蔽层相接触；所述内回路远端屏蔽盒夹持并固定所述被测电缆另一端；
[0014]优选地，所述内回路远端屏蔽盒，包括，夹头螺帽一、弹性夹头一、夹头座一、连接板、电器接头插针；所述夹头座一与所述连接板相连接；所述弹性夹头一设置在所述夹头座一内，用于夹紧所述被测电缆另一端屏蔽层；所述夹头螺帽一和所述夹头座一连接压紧弹性夹头一；所述连接板和电器接头插针一端相连接。
[0015]优选地，所述匹配电阻为金属膜电阻，其焊接于被测电缆内导体和屏蔽层之间，所述金属膜电阻阻值同被测电缆特征阻抗相同。
[0016]优选地，所述弹性夹头一为一金属空心圆柱，所述金属空心圆柱的上端面和下端面沿所述金属空心圆柱的轴向方向分别均布有若个槽，槽的数量优选4个、或6个、或8个，所述槽相互平行，所述上端面的槽和所述下端面的槽数量相等；该方案适用于较大线径的被测高压屏蔽电缆；该方案的弹性夹头在置入夹头座的过程中，随着夹头螺帽(即凸出的夹头帽)的逐渐拧紧，弹性夹头整体向轴线方向收紧，从而较为紧密与被测电缆屏蔽层接触，降低接触电阻的同时，提高装配的便利性。
[0017]优选地，上述金属空心圆柱实际上具备一定的锥度，夹头螺帽处为直径较大处。
[0018]优选地，所述金属空心圆柱的上端面和下端面沿所述金属空心圆柱的轴向方向分别均布的若个槽数量优选为4～8个。
[0019]优选地，所述上端面的槽和所述下端面的槽数量均为6个，且相邻的上端面的槽与下端面的槽间距相等。
[0020]优选地，所述夹头座一和连接板是一体设计。
[0021]优选地，所述夹头座一和连接板是分体设计的，分体设计的夹头座一和连接板有利于装备的便利性，具体地，有利于连接电器接头插针的安装。
[0022]优选地，所述近端短路材料选用无铁磁的铜、锌、镁或铝等材料，其铁元素的含量应低于0.15％；综合考虑机械强度、加工性能以及导电性能后，优选以下材料：Cu60.5
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63.5％，Fe小于0.15％，余量zn的铜合金材料。
[0023]优选地，所述外回路远端组件，包括，卡箍端盖，所述卡箍端盖设置在所述金属筒体另一侧外；
[0024]优选地，所述支撑组件，包括，绝缘连接板、电器接头插针绝缘套；所述绝缘连接板一端和连接板相连，另一端同卡箍端盖相连；所述电器接头插针绝缘套设置在卡箍端盖顶部，并穿过所述卡箍端盖；所述电器接头插针穿过所述电器接头插针绝缘套；
[0025]优选地，所述连接器通过螺钉压装在所述卡箍端盖外侧；所述连接器与所述电器接头插针的头部电连接。
[0026]其中，金属筒体支撑结构，包括，左支撑结构和右支撑结构。所述右支撑结构包括卡箍、卡箍连接块、卡箍固定块、金属手轮、金属螺纹板；所述卡箍包围设置在所述卡箍端盖上，所述卡箍具有两个平行的伸出件；所述金属螺纹板固定于所述平行伸出件上；所述金属手轮的轴杆贯穿所述伸出件置入所述金属螺纹板内以夹紧卡箍；所述卡箍支架用于固定并支撑卡箍。所述左支撑结构包括支撑板、支撑板底座，所述支撑板支撑所述金属筒体的一端，所述支撑板设置在所述支撑板底座上。
[0027]其中，内回路注入工装实现被测电缆的固定和连接被测电缆与矢量网络分析仪的功能。内回路工装左侧的固定凹槽可根据被测线缆的不同尺寸进行调节。将被测电缆置入内回路注入工装，左侧固定凹槽压紧被测电缆屏蔽层，右侧将被测电缆内导体焊接至连接头接头处。
[0028]外回路匹配电阻工装针对被测电缆特性阻抗不等于50Ω时采用，其功能是为了匹配外回路，减少外回路不匹配对测试结果带来的影响。工装内部电阻选用金属膜电阻采用焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，其特征在于，包括外回路近端短路结构、屏蔽帽结构及金属筒体结构，其中，所述外回路近端短路结构包括端盖、短路夹片、夹头座二、弹性夹头二、夹头螺帽二；所述屏蔽帽结构包括内回路远端屏蔽盒、外回路远端组件、支撑组件以及连接器；其中，所述端盖设置在所述金属筒体的一侧，所述短路夹片设置在所述端盖内侧，所述夹头座二同轴地设置在所述短路夹片上，所述夹头螺帽二设置在所述夹头座二上，所述夹头座二和所述夹头螺帽二之间设置有弹性夹头二；所述外回路远端组件设置在所述金属筒体另一侧，所述内回路远端屏蔽盒和支撑组件设置在外回路远端组件内，所述支撑组件用于固定所述内回路远端屏蔽盒于外回路远端组件内；其中，所述短路夹片用于夹持并固定被测电缆的一端，并与所述被测电缆的屏蔽层相接触；所述内回路远端屏蔽盒夹持并固定所述被测电缆另一端。2.根据权利要求1所述的三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，其特征在于，所述内回路远端屏蔽盒，包括，夹头螺帽一、弹性夹头一、夹头座一、连接板、电器接头插针；所述夹头座一与所述连接板相连接；所述弹性夹头一设置在所述夹头座内，用于夹紧所述被测电缆另一端；所述夹头螺帽一和所述夹头座一连接，并压紧所述弹性夹头一；所述连接板和所述电器接头插针一端相连接。3.根据权利要求1所述的三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，其特征在于，所述外回路远端组件，包括，卡箍端盖，所述卡箍端盖设置在所述金属筒体外。4.根据权利要求3所述的三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，其特征在于，所述支撑组件，包括，绝缘连接板、电器接头插针绝缘套；所述绝缘连接板的一端和所述连接板相连，所述绝缘连接板的另一端同所述卡箍端盖相连；所述电器接头插针绝缘套设置在所述卡箍端盖顶部；所述电器接头插针穿过所述电器接头插针绝缘套。5.根据权利要求2所述的三同轴法电缆屏蔽效能测试系统的低频圆筒测试工装，其特征在于，所述弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵大勇，杨润泽，
申请(专利权)人：上海凌世电磁技术有限公司，
类型：发明
国别省市：