智能供電安全插座設(shè)計(jì)分析

盧穎

摘 要：由于科技的進(jìn)步和生活水平提升，人們生活中越來越離不開電器的使用，而插座是電器正常使用的必要基礎(chǔ)。常規(guī)的插座會有各種安全隱患，比如觸電、火災(zāi)等。為了避免這些安全隱患，本文分析了一種智能供電插座，具有的特點(diǎn)是未使用的時候不通電，當(dāng)插頭插入后才進(jìn)行通電，是一種安全性以及節(jié)能性很高的新式插座。

關(guān)鍵詞：智能供電；安全插座；設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.124

目前隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種開關(guān)插座類型被推出，比如智能型、遙控型以及節(jié)能型等。隨著插座技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣δ芎脱b飾結(jié)合的智能產(chǎn)品，而且安全性以及舒適性越來越高，說明插座產(chǎn)品以后會變得更加人性化?，F(xiàn)在，各種類型的智能插座層出不窮，包括防漏電插座、紅外感應(yīng)安全插座、電量監(jiān)控插座等，本文主要分析了一種智能供電插座，目的是提高供電安全性以及起到節(jié)能效果。

1 智能供電安全插座的設(shè)計(jì)目的和意義

這次推出的智能供電插座，它的主要功能是：使用時進(jìn)行供電，未使用時則進(jìn)行斷電處理。插座的設(shè)計(jì)目的是為了取得更高的安全性以及節(jié)能效果。這種智能供電插座具有很好的實(shí)際使用價值。它的特點(diǎn)是智能化程度高，能夠?qū)Σ遄欠裼胸?fù)載接入進(jìn)行識別，從而起到插頭插入插座后自動供電，插頭拔出后自動斷電，負(fù)載工作期間持續(xù)供電，負(fù)載不工作期間自動斷電。因?yàn)椴遄L時間都是沒有供電狀態(tài)，因此插座插頭拔出后不會出現(xiàn)電弧，能夠避免對插座元件的損壞，還能防止發(fā)生火災(zāi)隱患，因此經(jīng)常處于無電狀態(tài)因此也會導(dǎo)致觸電，保證了使用安全。而且，這種智能插座能夠減少電器待機(jī)能耗，還能節(jié)約大量的電能，使家庭以及企業(yè)減少了使用費(fèi)用，還使碳排放量減少，避免了大氣污染，取得了綠色環(huán)保效果。智能供電插座除了起到安全作用以外，還避免了待機(jī)能源消耗，環(huán)保性比較好，起到了安全、節(jié)能的效果，獲得了很好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

2 智能供電安全插座的市場需求

因?yàn)槲覈嗣裆钏饺找嫣嵘?，家庭現(xiàn)代化以及辦公自動化不斷普及，因此插座的要求不僅僅要求實(shí)用，而且要求更高的安全性、穩(wěn)定性以及節(jié)能性。我國在這方面對原材料、技術(shù)以及人工等都有很好的積累，因此這個領(lǐng)域取得了巨大提升。隨著我國插座安全標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能要求的推出，也推動了插座產(chǎn)品安全性能提高以及技術(shù)的升級。目前我國插座生產(chǎn)廠家在不斷研制和開發(fā)具有更高附加值的插座產(chǎn)品，如能夠起到過載保護(hù)的插座。隨著技術(shù)升級，能夠?yàn)楦玫拈_發(fā)市場提供更大的保證。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化程度的推進(jìn)，我國企業(yè)的外貿(mào)出口市場也成為了重點(diǎn)開發(fā)的市場范圍。智能插座是一個勞動密集型產(chǎn)業(yè)，而我國的勞動力價格具有很大的優(yōu)勢，因此我國產(chǎn)品價格優(yōu)勢非常明顯。國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)不斷進(jìn)入國際市場，在世界各地都有我國的產(chǎn)品，包括歐洲、東南亞地區(qū)、中東地區(qū)以及南非洲地區(qū)等。作為世界工廠，我國目前成為了世界上最大的插座生產(chǎn)國家。當(dāng)前，我國已經(jīng)出現(xiàn)了很多世界知名的插座品牌，而且具有價格優(yōu)勢的插座品牌也在中低端市場得到了很好的推廣。相信在未來市場發(fā)展中，我國智能插座肯定會在國內(nèi)以及國際市場都獲得巨大的推廣和應(yīng)用。

3 智能供電安全插座的硬件設(shè)計(jì)

（1）智能供電插座的外觀和使用材料。要從使用方便和美觀兩方面考慮插座的外觀設(shè)計(jì)。通常情況下，插座外觀要求表面干凈光滑，色彩均勻，擁有整體美感。另外，還要求使用非常方便，充分考慮空間布置以及防塵防水效果。使用的材料，選擇常規(guī)插座材料就可以，要求面板材料具有阻燃性、絕緣性、抗沖擊性以及防潮性等。面板除了使用高等級塑料外，還可以考慮使用鍍金、不銹鋼以及銅等金屬材料，可以進(jìn)行更多的選擇。

（2）內(nèi)部構(gòu)造分析。插座一般都使用高純度的銅作為觸點(diǎn)，內(nèi)部連接線使用銀銅復(fù)合材料，這樣可以避免開關(guān)啟動關(guān)閉時由于電弧引發(fā)氧化，從而更加安全的傳導(dǎo)電流。優(yōu)質(zhì)面板的導(dǎo)電橋使用的是銀鎳銅復(fù)合材料，銀材料具有很好的導(dǎo)電性能，而銀鎳合金具有很好的抑制電弧效果，這樣可以提高插座頻繁使用的安全性和可靠性。使用黃銅螺釘壓線的插座，具有的優(yōu)點(diǎn)是接觸面積大、壓線能力好，具有可靠的接線，如果采用單孔接線銅柱，接線的容量很大，不會受到導(dǎo)線粗細(xì)限制。

（3）供電控制原理分析。智能插座的核心部件是供電控制結(jié)構(gòu)，它的功能是自動控制當(dāng)插座接入用電器后插座進(jìn)行供電，當(dāng)用電器拔出插頭后，插座自動停止供電，從而取得插入供電，拔出斷電的自動控制效果。智能插座的主要構(gòu)造是繼電器、變壓器以及單片機(jī)等構(gòu)成。

智能供電安全插座的控制原理是：把用電器插頭正確插入到智能供電插座中后，插座內(nèi)部的傳感器會立即檢測到負(fù)載接入信號，單片機(jī)收到相應(yīng)信號后對繼電器工作進(jìn)行控制，這個時候200V交流電已經(jīng)開始接通，然后對用電器提供電源，當(dāng)把用電器拔除后，信號傳入控制器，然后控制器操作繼電器進(jìn)行斷開，使插座自動斷電，變壓器的作用是把220V交流電變?yōu)?V直流電從而對單片機(jī)控制模塊進(jìn)行供電。其中，傳感器信號采集模擬使用的是光電傳感器，當(dāng)用電器插頭插入插座后會對光的傳播造成影響，這樣就能取得信號。光電傳感器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、安全性高。因此全部的控制過程，從信號采集、識別信號、傳導(dǎo)信號，最后對電路通電和斷電控制都是使用單片機(jī)進(jìn)行自動控制，這樣就能起到安全節(jié)能的供電效果。

4 結(jié)語

本文主要介紹了一種智能供電安全插座，對它的設(shè)計(jì)目的和使用價值，這種插座的市場需求，插座的制造外觀材料，插座的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及控制原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，目的是提高插座使用的安全性和節(jié)能性，從而降低能源消耗，取得更好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]莊春生，周光鋒，喬彥超，王巍.基于電力線通信的智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[J].河南科學(xué)，2013，12（08）：197-198.

[2]馬艷.智能插座在高校節(jié)能減排工程中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].科技通報，2013，11（09）：275-276.

[3]李基有.淺析消費(fèi)電子在智能家居中的應(yīng)用[J].信息通信，2013，15（08）：164-165.

[4]Fingji.Application of Senwei intelligent energy-saving socket to lead low-carbon life[J].Energy and Energy Conservation，2013，13（04）：153-154.