電器插座保護門的結(jié)構(gòu)設(shè)計與改進分析

賈振華

摘要：對電器插座保護門的結(jié)構(gòu)進行分析，總結(jié)保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，旨在通過各項影響因素的分析，構(gòu)建針對性、有效性的改進方案，以更好的提高電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，增強電器插座防觸電的保護功能，推動行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電器;插座保護門;結(jié)構(gòu)設(shè)計

在社會經(jīng)濟發(fā)展背景下，基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)成為行業(yè)發(fā)展的重點，由于人們生活水平的提升，對電力能力的需要也逐漸增加。在人們的日常生活中，電器插座保護門是人們?nèi)粘Ｉ钪休^為重要的產(chǎn)品，其質(zhì)量的好壞與人們的用電安全存在緊密關(guān)系。但是，由于電器插座的產(chǎn)品數(shù)量較大，質(zhì)量存在差異，很多電器插座的質(zhì)量無法得到保證，對于一些缺少安全意識的人們而言，經(jīng)常會受到產(chǎn)品本身的影響，當使用了劣質(zhì)的電器插座時，無法保證電器設(shè)備運行的安全性、穩(wěn)定性，嚴重的會引發(fā)安全事故。因此，在電力企業(yè)運行及發(fā)展中，應(yīng)該合理設(shè)計電器插座保護門的結(jié)構(gòu)，以提高電器插座以及電器設(shè)備的安全性，滿足人們的基本需求。

一、電器插座保護門

電器插座保護門與普通插頭存在差異，其安全性相對較高，該插座的組件上有絕緣體，在拔出插頭之后其中的絕緣體會自動復(fù)位。但是，由于在電器市場中電器插座種類繁多，質(zhì)量存在著的明顯差異，一些質(zhì)量較低的電器插座不符合標準，影響插座使用的安全性。結(jié)合電器插座保護門的特點，具體的產(chǎn)品特征如下：第一， 插座的使用范圍相對廣泛，使用群體包括老年人、青年人以及小孩等，日常的使用頻率也相對較高，當插座質(zhì)量不達標時，會產(chǎn)生較為嚴重的安全隱患;第二，電器插座以及插頭需要與供電電網(wǎng)直接連接，其中的保護原件相對較少，由于電力電壓相對較高、電器工作強度較大，當插座出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，會造成十分嚴重的后果，通過插座安全保護門的設(shè)計，可以對插座以及電器進行安全防護，降低電力安全事故發(fā)生的可能[1]。

二、電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不足

（一）插座及插頭接觸不合理

電器結(jié)構(gòu)型式相對簡單，而且插合相對方便，一般情況下，插座與插頭的插合方便主要體現(xiàn)在存在或是不存在接地的插頭，如，BS插座插頭，經(jīng)常使用了A13帶接地的插頭以及不帶接地的插頭的結(jié)構(gòu)以及尺寸相同，可以保證插座以及插頭連接的穩(wěn)定性。但是，在我國電器插頭以及插座設(shè)備選擇中，存在著接頭無法插入到接地插座之中，影響插座及插合的連接狀態(tài)，導(dǎo)致兩者連接便利性較差，在使用的過程中會遇到插座使用壽命短以及保護性能差等問題，無法提高電器插座使用的安全性[2]。

插頭及插座的安全性較差

電器插座保護門的安全性問題體現(xiàn)在以下方面：第一，觸電危險。當人類接觸220V的電壓，流過人體的電流為220mA，會產(chǎn)生心室纖維性顫動，也就是說，電器插座的危險性相對較高。第二，插座裸露面積較大。我國在電器插座生產(chǎn)中，雖然取消了兩極圓插銷插頭，但是兩極插座插孔的接觸面積相對較大，若在插頭使用中遇到危險因素，會影響人們的用電安全。例如，近年來，經(jīng)常出現(xiàn)幼兒使用鑰匙插入插座引發(fā)安全事故的問題。

（三）影響保護門結(jié)構(gòu)的因素

通過對電器插座保護門設(shè)計方案的分析，影響設(shè)備結(jié)構(gòu)的因素包括：第一，材料性能：在電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對材料的要求較高，應(yīng)該選擇強度好、抗沖擊能力強的材料，以保證電器插座使用的安全性、穩(wěn)定性。第二，確定保護門的轉(zhuǎn)換角度。在電器插座保護門設(shè)計中，存在著保護門打開插入力設(shè)計不合理的問題，主要是由于彈簧驅(qū)動不合理造成的，因此，應(yīng)該改善電器插座保護門的插入力，以增強保護裝置的穩(wěn)定性。第三，在電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中，插座插頭的角度選擇是較為重要的，若出現(xiàn)角度過大或是過小的問題，都會降低插座保護門的合理性。因此，在電器插座保護門設(shè)計中，應(yīng)該及時認識到這些因素，通過科學(xué)設(shè)計方案的構(gòu)建，增強電器插座使用的穩(wěn)定性[3]。

三、電器插座保護門的結(jié)構(gòu)改進

（一）電器插座保護門的強度改進

在電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了增強設(shè)備的穩(wěn)定性，應(yīng)該合理選擇設(shè)計強度，一般情況下應(yīng)該做到：第一，落實國家標準。仔細分析插座保護門的受力狀況，如圖一所示，在垂直于插座的正表面方向選擇一個插孔保護門，所選擇的保護門施加75N的強度，之后確定具體方案。而且，插座保護門的使用壽命應(yīng)該達到10000個行程以上，以增強電器插座保護門的強度。第二，在保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計中，材料的選擇是較為重要的，結(jié)合我國電力企業(yè)的運行特點，應(yīng)該選擇強度好、抗沖擊力強以及尺寸穩(wěn)定性能好的材料，例如，在使用尼龍PA66材料時，由于材料偏軟，適當?shù)募尤氩ＡЮw維，可以提高尼龍材料的強度，避免插座保護門的受力不足現(xiàn)象的發(fā)生。第三，保護門的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該合理確定插座結(jié)構(gòu)式以及插孔面積，以增強插座的適應(yīng)性，對國內(nèi)外常用插座的結(jié)構(gòu)型進行對比，如表一所示[4]。

（二）確定供電控制原理

在電器插座保護門的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，項目責(zé)任人員應(yīng)該掌握供電控制原理，通過插座功能性以及使用狀態(tài)的分析，確定具體的電器插座保護門結(jié)構(gòu)調(diào)整方案，以保證電器設(shè)備使用的安全性。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電器插座保護門結(jié)構(gòu)調(diào)整中，為了保證人們用電的安全性，應(yīng)該明確供電控制原理。首先，將用電器的插頭插入到供電插座中，插座中的內(nèi)部傳感器會直接檢測到負載接入信號，其中的單片機受到信號之后會對繼電器進行控制，并接通220V的交流電，提高供電控制系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性。其次，在傳感器信號采集中，通過模擬光電傳感器使用的狀態(tài)，可以及時獲取供電信號，由于光傳感器的結(jié)構(gòu)簡單、安全性強，通過與電器插座保護門的結(jié)合，會提高系統(tǒng)運行的整體效率[5]。

（三）保護門的角度改進

結(jié)合電器插座保護門結(jié)構(gòu)設(shè)計狀況，插頭在接觸保護門時，插頭一定不能垂直于插座的正表面，當產(chǎn)生相應(yīng)的角度之后，角度的擺動狀態(tài)會傳動到保護門之中，保護門在接收指令后會自動旋轉(zhuǎn)，合理確定保護門的位置，增強電器插座運行的穩(wěn)定性。一般情況下，插頭對保護門有垂直沖擊力，將保護門塑性形變的角度控制在0.5-1.5°之間，可以在最大限度上發(fā)揮保護門的效果。

結(jié)束語：

總而言之，在電器插座保護門的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該及時改變以往插座設(shè)計中存在的問題，將產(chǎn)品質(zhì)量、安全放在首要位置，并根據(jù)電器設(shè)備的使用狀況，進行電器插座保護門結(jié)構(gòu)的調(diào)整，保證設(shè)備結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，提高產(chǎn)品設(shè)計的整體質(zhì)量。而且，在電力行業(yè)發(fā)展的背景下，也應(yīng)該逐漸提高人們對用電安全的關(guān)注，合理設(shè)計插座保護門的設(shè)計結(jié)構(gòu)，提高插座保護門的整體質(zhì)量，降低保護門的縫隙、增加保護門的寬度，以更好的提高保護門的安全性，推動行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻：

[1] 蔡軍， 楊志， 高一盼. 我國家用單相插頭插座型式尺寸的標準研究[J]. 日用電器， 2016（9）：20-24.

[2] 羅俊， 易亞軍. 可變負載下嵌入式智能轉(zhuǎn)接插座的遠程節(jié)能控制方法[J]. 科技通報， 2018（5）：135-138.

[3] 任玲， 劉雪蘭， 秦昊，等. 基于STC15W408S單片機智能安全插座設(shè)計[J]. 工業(yè)控制計算機， 2018， 31（3）：061.

[4] 路玉， 高楊. 一種低待機功耗智能插座的設(shè)計[J]. 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院論叢， 2017（2）：31-35.

[5] 陳榮軍， 李本超， 羅文聰. 一種基于STC89C52與nRF401的無線網(wǎng)絡(luò)插座設(shè)計[J]. 電子設(shè)計工程， 2016， 24（9）：166-168.