對墻壁插座安全性的探索研究與優化

李濛 辛宇

【關鍵詞】墻壁插座;插座標準;規范使用;規范安裝;電子鬧表

自1928年問世以來，墻壁插座已經陪伴人類90余載，已經完全融入人們的日常生活中，成為生活生產中不可或缺的重要組件。在信息時代的大背景下，各種智能化住宅建筑不斷涌現，這使得墻壁插座的種類和數量在現代住宅中呈現日益增長的趨勢。插座是各種用電電器的供電源，扮演著十分重要的角色。各種智能家電的出現便利了人們，也證明了科技的進步能夠給人類文明發展提供捷徑，但是同時也帶來了“副作用”，那就是安全隱患。

一、墻壁插座標準不統一

交流電墻壁插座的發展歷史不過90年，PhilipF·Laber于1928面發明了最早的三芯帶保護地線墻壁插座，這是墻壁插座歷史上一個里程碑式的成就，大大增加了用電的安全性。但是由于地理、歷史、宗教、政治等原因，大多數國家在設計墻壁插座時，并沒有采用美國提倡的墻壁插座設計方案，而是使用符合本國情況的標準，這更驗證了人體工程學中所述：以人為本，為人服務[1]。這種情況使得墻壁插座的形式多種多樣，卻也造成一種“窘況”：即使電器供電電壓相同，也無法在不同地區使用。

在標準無法統一而又想要如圖1所示不同規格的插座互通互用，最好的辦法就是搭配轉接適配器，它可以將某種插座轉換成為能與多種插頭匹配的樣式。插頭和插座的相連相通要同時解決機械連接和求電器連接，在接入轉接適配器后，如果采用兩芯接入方式，雖然能夠解決不同插頭的機械連接問題，但是失去了地線的保護，大大減低了墻壁插座的安全性;如果采用三芯連接方式，轉換后電源極性很有可能會發生改變，給用電安全埋下隱患。

二、造成墻壁插座存在安全隱患的原因

拋開規格不統一這一原因，就中國標準的墻壁插座而言，也有很多原因會造成安全隱患：

1、插座被易燃物壓住或粉塵落入造成短路。

2、插頭用裸線頭代替插頭使用，造成短路。

3、家用電器的工作電壓和工作電流與所使用的插座功率不匹配。

4、安裝轉接頭導致極性相反。

5、安裝墻壁插座時零線地線接反。

由于安全意識薄弱而引發的安全隱患，可以通過后期提高使用者的安全意識來避免，我們今天主要討論排除外部供電原因帶來的安全隱患。

三、中國標準墻壁插座

在《GB50305-2002建筑電氣工程施工標準驗收規范》中，標準22.1.2[2]中規定：中國標準的單相兩孔插座，面對插座的右孔或上孔與相線連接，左孔或下孔與零線連接。單相三孔插座的右孔與相線連接，左孔與零線連接，接地線在上孔，這樣的接線被簡稱為“左零右火”。

四、規范安裝方法和接線方法

想要避免造成安全隱患，就要從第一步開始規范——規范安裝和接線方法。

（一）安裝方法

以如圖2中的WMY622為例，先拆卸墻壁插座的面板（使用螺絲刀卸下面板下方的螺絲），然后安裝框塞入墻壁插座機盒內，并固定邊框上的螺絲，注意留有合適的安全扭矩（0.2N·m～0.4N·m）。

（二）接線方法（如圖3所示）

1、將外線皮剝除，使電線金屬絲裸露長度為14毫米，誤差范圍為2毫米。

2、擰松端子螺釘，將電線一直插入。

3 、擰緊端子螺釘， 注意留有合適的安全扭矩（0.8N·m～1.0N·m）。

五、優化墻壁插座

既然墻壁插座無法長時間超負荷工作，那么我們設想，如果有一款墻壁插座可以定時自動報警的話，既可以避免墻壁插座長時間超負荷工作，又能避免使用電器后人為忘記拔插頭引發的事故。

參考模擬電子原理[3]并經過反復設計和更改，我們最終繪制出定時墻壁插座電路圖如圖4所示。

六、檢測墻壁插座

（一）鑒別零線地線反接

1、如果單相線路中墻壁插座的零線地線接反，通過觀察設備能否運行是無法判斷零線地線是否反接的。因為地線也能為負載提供電流回路，但是由于其他負載的零線電流會以干擾信號形式出現，進而干擾敏感電子設備的正常運作。這種接線錯誤的典型表現之一就是高保真音響出現明顯交流噪聲。

2、觀察線路是否存在發熱嚴重的情況。一般情況下，地線直徑要比零線直徑細，當地線上承載較大負載電流時，會產生線路壓降而嚴重發熱。

3、測量線路上電流的差異。接入負載后，通過測量線路上電流的差異來判斷零線地線是否反接。

（二）測量電壓降

排除外部供電原因，電源欠壓主要是由線路虛接造成的。檢查插座本身接線質量，通過測量墻壁插座線路的電壓降來判斷線路故障。測量電壓降必須使用大功率負載，需要注意的是，操作時需要格外小心，若操作不當，大功率負載可能造成安全隱患。

七、總結

科技的發展具有雙面性。各種滿足人們需求的大功率電器的出現，雖然為人們提供了便利，但是大功率電器帶給墻壁插座的壓力也造成了安全隱患。

當一件事物的好壞兩面都顯露出來時，我們應該通過創新來克服“壞”的一面。雖然墻壁插座的過載會造成安全隱患，但是它給人們帶來的便利是不可否認的。我們可以通過規范安裝、規范使用、優化電路、檢測插座等方式來降低安全隱患。