電器插座保護門的結構設計與改進分析

賈振華

摘要：對電器插座保護門的結構進行分析，總結保護門結構設計中存在的問題，旨在通過各項影響因素的分析，構建針對性、有效性的改進方案，以更好的提高電器插座保護門結構設計質量，增強電器插座防觸電的保護功能，推動行業的穩步發展。

關鍵詞：電器;插座保護門;結構設計

在社會經濟發展背景下，基礎產業成為行業發展的重點，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日常生活中較為重要的產品，其質量的好壞與人們的用電安全存在緊密關系。但是，由于電器插座的產品數量較大，質量存在差異，很多電器插座的質量無法得到保證，對于一些缺少安全意識的人們而言，經常會受到產品本身的影響，當使用了劣質的電器插座時，無法保證電器設備運行的安全性、穩定性，嚴重的會引發安全事故。因此，在電力企業運行及發展中，應該合理設計電器插座保護門的結構，以提高電器插座以及電器設備的安全性，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位。但是，由于在電器市場中電器插座種類繁多，質量存在著的明顯差異，一些質量較低的電器插座不符合標準，影響插座使用的安全性。結合電器插座保護門的特點，具體的產品特征如下：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，當插座質量不達標時，會產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，當插座出現異常現象，會造成十分嚴重的后果，通過插座安全保護門的設計，可以對插座以及電器進行安全防護，降低電力安全事故發生的可能[1]。

二、電器插座保護門結構設計中存在的不足

（一）插座及插頭接觸不合理

電器結構型式相對簡單，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在存在或是不存在接地的插頭，如，BS插座插頭，經常使用了A13帶接地的插頭以及不帶接地的插頭的結構以及尺寸相同，可以保證插座以及插頭連接的穩定性。但是，在我國電器插頭以及插座設備選擇中，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，導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，經常出現幼兒使用鑰匙插入插座引發安全事故的問題。

（三）影響保護門結構的因素

通過對電器插座保護門設計方案的分析，影響設備結構的因素包括：第一，材料性能：在電器插座保護門結構設計中，對材料的要求較高，應該選擇強度好、抗沖擊能力強的材料，以保證電器插座使用的安全性、穩定性。第二，確定保護門的轉換角度。在電器插座保護門設計中，存在著保護門打開插入力設計不合理的問題，主要是由于彈簧驅動不合理造成的，因此，應該改善電器插座保護門的插入力，以增強保護裝置的穩定性。第三，在電器插座保護門結構設計中，插座插頭的角度選擇是較為重要的，若出現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計中，應該及時認識到這些因素，通過科學設計方案的構建，增強電器插座使用的穩定性[3]。

三、電器插座保護門的結構改進

（一）電器插座保護門的強度改進

在電器插座保護門結構設計中，為了增強設備的穩定性，應該合理選擇設計強度，一般情況下應該做到：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，在保護門結構設計中，材料的選擇是較為重要的，結合我國電力企業的運行特點，應該選擇強度好、抗沖擊力強以及尺寸穩定性能好的材料，例如，在使用尼龍PA66材料時，由于材料偏軟，適當的加入玻璃纖維，可以提高尼龍材料的強度，避免插座保護門的受力不足現象的發生。第三，保護門的結構設計中，應該合理確定插座結構式以及插孔面積，以增強插座的適應性，對國內外常用插座的結構型進行對比，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構設計中，項目責任人員應該掌握供電控制原理，通過插座功能性以及使用狀態的分析，確定具體的電器插座保護門結構調整方案，以保證電器設備使用的安全性。伴隨科學技術的不斷發展，在電器插座保護門結構調整中，為了保證人們用電的安全性，應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，提高供電控制系統運行的安全性、穩定性。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，可以及時獲取供電信號，由于光傳感器的結構簡單、安全性強，通過與電器插座保護門的結合，會提高系統運行的整體效率[5]。

（三）保護門的角度改進

結合電器插座保護門結構設計狀況，插頭在接觸保護門時，插頭一定不能垂直于插座的正表面，當產生相應的角度之后，角度的擺動狀態會傳動到保護門之中，保護門在接收指令后會自動旋轉，合理確定保護門的位置，增強電器插座運行的穩定性。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揮保護門的效果。

結束語：

總而言之，在電器插座保護門的結構設計中，應該及時改變以往插座設計中存在的問題，將產品質量、安全放在首要位置，并根據電器設備的使用狀況，進行電器插座保護門結構的調整，保證設備結構的科學性，提高產品設計的整體質量。而且，在電力行業發展的背景下，也應該逐漸提高人們對用電安全的關注，合理設計插座保護門的設計結構，提高插座保護門的整體質量，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，推動行業的穩步發展。

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接插座的遠程節能控制方法[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計[J]. 工業控制計算機， 2018， 31（3）：061.

[4] 路玉， 高楊. 一種低待機功耗智能插座的設計[J]. 揚州工業職業技術學院論叢， 2017（2）：31-35.

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