一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置和方法

1.本发明属于电磁屏蔽领域，尤其涉及一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置和方法。


背景技术：

2.带电粒子加速器为一种用人工方法产生高能带电粒子束的装置，该装置涉及系统中设备多，电磁发射水平高，一些大功率设备发射水平可达数百毫伏，而离子束流或者物理实验的探测信号一般在微安或毫伏量级，电磁噪声将有用信号淹没，影响弱信号的探测。因此一般采用屏蔽机柜的方式对主要设备进行屏蔽处理，目前常见的屏蔽机柜主要针对通信类设备，对于各类信号线通过接口板可以起到很好的屏蔽效果。而在加速器装置中，由于大电流的原因，往往会采用大电缆作为动力线缆，根据加速器装置对电磁环境的要求，直流动力电缆通常采用屏蔽电缆。
3.目前凡是涉及该类屏蔽电缆的屏蔽机柜往往采用机柜底部开洞或机柜顶部开洞的方式进行屏蔽电缆与屏蔽机柜内接线端子的连接，少数厂家针对该部分也做了相应的屏蔽考虑，如采用金属丝网导电密封条封闭进线洞口，但该方法不能完全包裹屏蔽电缆，在屏蔽电缆周边产生的孔缝依旧会形成电磁辐射，另外屏蔽电缆的屏蔽层与屏蔽机柜之间也无法进行良好的搭接，且电缆在机柜内部无法固定，接线端子一直处于受力状态。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，所述装置可有效解决屏蔽机柜与屏蔽电缆之间无法进行有效搭接和固定的问题，合理避免了屏蔽电缆造成的电磁泄露，具有重要的工程意义。本发明的另一个目的提供了一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接方法。
5.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
6.一方面，本发明提供一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，包括：
7.进线接口部件，所述进线接口部件包括接口板以及与所述接口板连接的套筒，所述屏蔽机柜上开设有接口板通槽，所述进线接口部件插设在所述接口板通槽内，所述接口板与所述屏蔽机柜固定连接，所述套筒向所述屏蔽机柜内侧延伸；
8.电缆屏蔽层紧固装置，所述电缆从所述接口板插入至所述套筒内，并穿过所述套筒进入至所述屏蔽机柜内侧，所述电缆的电缆屏蔽层从所述套筒的端部翻折并覆盖在所述套筒的外侧壁与所述套筒的外侧壁搭接，所述电缆屏蔽层紧固装置将所述电缆屏蔽层紧固在所述套筒的外侧壁。
9.进一步的，所述电缆屏蔽层紧固装置包括两个压盖，两个所述压盖的一端通过合页连接，两个所述压盖的套设在所述电缆屏蔽层和套筒的外侧，并将所述电缆屏蔽层压紧在所述电缆屏蔽层的外侧壁，另一端通过锁扣进行固定。
10.进一步的，两个所述压盖的内侧壁还均设有凹槽，所述凹槽内压设有导电胶条，所
述压盖将所述导电胶条压紧在所述电缆屏蔽层的外侧壁。
11.进一步的，还包括电缆固定装置，所述电缆固定装置包括连接部和弹性固定部件，所述连接部与两个所述压盖的一端固定连接，另一端与所述弹性固定部件固定连接，所述电缆穿过所述连接部和弹性固定部件，所述弹性固定部件对所述电缆进行支撑和固定。
12.进一步的，两个所述压盖的端部设有螺纹，所述连接部与所述压盖螺纹固定连接，所述弹性固定部件为弹性触角卡。
13.进一步的，所述套筒为圆形，两个所述压盖为半圆形。
14.进一步的，还包括导电衬垫，所述导电衬垫敷设在所述接线板通槽与所述接口板之间，所述导电衬垫与所述接口板以及屏蔽机柜之间螺栓固定连接。
15.进一步的，所述套筒的端部还设有缓冲保护胶条。
16.另一方面本发明还提供一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接方法，基于所述的应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，包括步骤：
17.屏蔽电缆经屏蔽机柜底部面板到进线接口板，穿过套筒进入屏蔽机柜内部；
18.将屏蔽电缆外层的电缆屏蔽层剥开，露出电缆屏蔽层和内层导电线缆，将电缆屏蔽层向外翻折，并覆盖在所述套筒的外侧壁与所述套筒的外侧壁搭接；
19.采用电缆屏蔽层紧固装置将所述电缆屏蔽层固定在所述套筒的外侧壁。
20.进一步的，所述内层导电线缆穿过所述套筒后进入至弹性固定部件，并由所述弹性固定部件进行支撑和固定，所述电缆的端部从所述弹性固定部件伸出与接线端连接。
21.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
22.本发明提供的应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置运用于屏蔽机柜中屏蔽电缆进入机柜后，屏蔽层有效搭接在进线接口装置上，并保证屏蔽机柜的屏蔽完整性，同时，通过弹性固定部件的设计，满足电缆固定的需求，减小电缆自身重力和电动力对屏蔽机柜内接线端子的影响。
附图说明
23.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
24.在附图中：
25.图1是应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置与屏蔽机柜的组装示意图；
26.图2是进线接口部件的结构示意图；
27.图3是电缆屏蔽层紧固装置的结构示意图；
28.附图中各标记表示如下：
29.1-屏蔽机柜、2-接口板通槽、3-进线接口部件、4-电缆屏蔽层紧固装置、5-电缆固定装置、3.1-套筒、3.2-缓冲胶条、3.3-接口板、4.1-压盖、4.2-导电胶条、4.3-凹槽、4.4-锁扣、5.1-弹性固定部件、5.2-连接部。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发
明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
31.加速器装置中因为大电流的原因，会采用大电缆作为动力线缆，如电源与磁铁之间。一般电源的机柜为具有一定屏蔽效能的金属机柜，而由于直流电缆的原因，部分电源机柜将接线端引致机柜外面，部分电源机柜将接线端设计在电源内部。本发明主要解决接线端处于屏蔽机柜内部时，屏蔽电缆进入屏蔽机柜后的屏蔽完整性和屏蔽电缆固定的问题。
32.本发明的实施例提供了一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，包括进线接口部件和电缆屏蔽层紧固装置。所述进线接口部件包括接口板以及与所述接口板连接的套筒，所述屏蔽机柜上开设有接口板通槽，所述进线接口部件插设在所述接口板通槽内，所述接口板与所述屏蔽机柜固定连接，所述套筒向所述屏蔽机柜内侧延伸。所述电缆从所述接口板插入至所述套筒内，并穿过所述套筒进入至所述屏蔽机柜内侧，所述电缆的电缆屏蔽层从所述套筒的端部翻折并覆盖在所述套筒的外侧壁与所述套筒的外侧壁搭接，所述电缆屏蔽层紧固装置将所述电缆屏蔽层紧固在所述套筒的外侧壁，可有效解决因屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽机柜的搭接问题，同时也解决了屏蔽电缆在机柜内部的固定问题。本发明仅从辐射发射的角度考虑屏蔽机柜的完整性，传导性串扰问题不在本专利考虑范围。
33.实施例1
34.一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置本发明的实施例提供了一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，包括进线接口部件3和电缆屏蔽层紧固装置4。所述进线接口部件4包括接口板3.3以及与所述接口板3.3连接的套筒3.3，所述屏蔽机柜1上开设有接口板通槽2，所述进线接口部件3插设在所述接口板通槽2内，所述接口板3.1与所述屏蔽机柜1固定连接，所述套筒3.1向所述屏蔽机柜1内侧延伸。所述电缆从所述接口板3.3插入至所述套筒3.1内，并穿过所述套筒3.1进入至所述屏蔽机柜1内侧，所述电缆的电缆屏蔽层从所述套筒3.1的端部翻折并覆盖在所述套筒3.1的外侧壁与所述套筒3.1的外侧壁搭接，所述电缆屏蔽层紧固装置4将所述电缆屏蔽层紧固在所述套筒3.1的外侧壁，可有效解决因屏蔽电缆屏蔽层与屏蔽机柜1的搭接问题，同时也解决了屏蔽电缆在机柜1内部的固定问题。本发明仅从辐射发射的角度考虑屏蔽机柜的完整性，传导性串扰问题不在本专利考虑范围。
35.所述套筒3.1可以为圆形的套筒，也可以为方形的套筒。
36.所述屏蔽机柜1上开设有接口板通槽2，所述进线接口部件3插设在所述接口板通槽2内，所述接口板3.3与所述屏蔽机柜1固定连接，所述套筒3.1向所述屏蔽机柜1内侧延伸。
37.所述接口板通槽2具体可以根据所述屏蔽机柜面板尺寸确定，屏蔽机柜1的底部面板尺寸通常为800*1000(mm)，则接口面板通槽的尺寸确定为200*200～300*300(mm)。根据加速器装置中屏蔽电缆的线径，进线接口部件3的电缆屏蔽层的套筒3.1的外径优选20mm，30mm，40mm，50mm和60mm5个尺寸。套筒3.1的长度优选为120mm。
38.所述接口板3.3可以通过螺栓固定在所述屏蔽机柜1底部面板的接口板通槽2上，主要用于各类接口板3.3的固定，为各类线缆进出屏蔽机柜1的唯一通道，剩余空间可以采用盲板进行封闭。
39.所述电缆从所述接口板3.3插入至所述套筒3.1内，并穿过所述套筒3.1进入至所述屏蔽机柜1内侧，所述电缆的电缆屏蔽层从所述套筒3.1的端部翻折并覆盖在所述套筒3.1的外侧壁与所述套筒3.1的外侧壁搭接，所述电缆屏蔽层紧固装置4将所述电缆屏蔽层紧固在所述套筒3.1的外侧壁，使所述电缆屏蔽层与所述套筒3.1的外侧壁之间紧密接触，从而保证屏蔽机柜1的屏蔽完整性。
40.在进行使用时，将屏蔽电缆经屏蔽机柜1底部面板到进线接口板3.3，穿过电缆屏蔽层搭接套筒3.1，进入屏蔽机柜1内部；将屏蔽电缆外层的电缆屏蔽层剥开，露出电缆屏蔽层和内层导电线缆，将电缆屏蔽层向外翻折，并覆盖在所述套筒3.1的外侧壁，使所述电缆屏蔽层与所述套筒3.1的外侧壁搭接；采用电缆屏蔽层紧固装置4将所述电缆屏蔽层固定在所述套筒3.1的外侧壁。
41.优选的，为了确保搭接的可靠性，所述电缆屏蔽层剥开以及向下翻折的长度为所述套筒3.1长度的2/3，再通过所述电缆屏蔽层紧固装置4进行紧固。
42.所述电缆屏蔽层紧固装置4包括两个压盖4.1，两个所述压盖4.1的一端通过合页连接，两个所述压盖4.1套设在所述电缆屏蔽层和套筒3.1的外侧，并将所述电缆屏蔽层压紧在所述套筒3.1的外侧壁，另一端通过锁扣4.4进行固定。
43.两个所述压盖4.1的形状与所述套筒3.1的形状相适配，优选两个所述压盖4.1的截面为半圆形，两个所述压盖4.1固定连接形成为套筒形，通过所述电缆屏蔽紧固装置4的设置能够确保所述电缆屏蔽层与所述套筒3.1之间搭接的可靠性，因此能够确保屏蔽的完整性。
44.为了进一步确保屏蔽的完整性，两个所述压盖4.1的内侧壁还均设有凹槽4.3，所述凹槽4.3内压设有导电胶条4.2，所述压盖4.1将所述导电胶条4.2压紧在所述电缆屏蔽层的外侧壁。由于两个所述压盖4.1为刚性部件，因此压盖4.1与所述电缆屏蔽层不可避免的存在缝隙而影响屏蔽的效果，因此为了对该缝隙的屏蔽性能进行进一步的密封，设有导电胶条4.2，所述压盖4.1将所述导电胶条4.2压紧在所述电缆屏蔽层的外侧壁。
45.优选的，两个所述凹槽4.3的设置位置为距离压盖4.1端部的1/3处。
46.加速器装置中由于大电流的原因，电缆线径一般较粗，当电缆从屏蔽机柜的底部面板进入屏蔽机柜，接到屏蔽机柜的接线端子后，如果没有固定，势必会因为电缆重力和电动力的原因对屏蔽机柜内的接线端子造成一定的影响，因此所述屏蔽连接装置还包括电缆固定装置5，所述电缆固定装置5包括连接部5.2和弹性固定部件5.1，所述连接部5.2与两个所述压盖的一端固定连接，另一端与所述弹性固定部件5.1固定连接，所述电缆穿过所述连接部和弹性固定部件5.1，所述弹性固定部件5.1对所述电缆进行支撑和固定。通过电缆的向下重力通过所述弹性固定部件5.1实现电缆固定的目的，减少屏蔽机柜内接线端子的受力。
47.所述弹性固定部件5.1可以为弹性触角卡。
48.两个所述压盖4.1的端部设有螺纹，所述连接部5.2与所述压盖4.1螺纹固定连接。
49.为了确保屏蔽的完整性，所述应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置包括导电衬垫7，所述导电衬7垫敷设在所述接线板通槽2与所述接口板3.3之间，所述导电衬垫7与所述接口板3.3以及屏蔽机柜1之间螺栓固定连接。
50.为了对屏蔽电缆进行保护，防止屏蔽电缆由于套筒3.1端部为刚性导致的对屏蔽
电缆的损伤，所述套筒3.1的端部还设有缓冲胶条3.2。
51.实施例2
52.本发明的实施例2还提供了一种应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接方法，基于实施例1中所述的应用于屏蔽机柜的电缆固定和屏蔽连接装置，包括步骤：
53.以加速器装置中的电源为例，电源主要是为磁铁提供动力，使其产生磁场，一般直流电缆均为屏蔽电缆，假设某磁铁到相应的电源的直流电缆为外径46mm的屏蔽电缆，那么要实现屏蔽电缆与屏蔽机柜的有效连接主要分以下4个步骤：
54.步骤一：首先外径46mm的屏蔽电缆经屏蔽机柜底部面板1到进线接口板3，穿过电缆屏蔽层搭接套筒3.1，进入屏蔽机柜内部；
55.步骤二：将屏蔽电缆外层的绝缘布套剥开，露出屏蔽层和内层导电线缆，剥开的长度具体根据屏蔽机柜1内接线端子的高度确定，首先将屏蔽电缆的屏蔽层外翻折边沿电缆屏蔽层搭接套筒3.1向下沿伸到至少2/3的位置；
56.步骤三，内层导电线缆首先穿过弹性固定部件5.1，其次使用电缆屏蔽层屏蔽装置4进行电缆屏蔽层与进线接口板的有效搭接，然后将电缆固定装置5基于螺丝原理固定到电缆屏蔽层屏蔽装置4；
57.步骤四，调节直流屏蔽电缆，使其处于自然弯曲的状态，屏蔽机柜内的接线端子不受力的作用，且经过电缆固定装置5使屏蔽电缆固定稳定。
58.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。