电器插座保护门的结构设计与改进分析

贾振华

摘要：对电器插座保护门的结构进行分析，总结保护门结构设计中存在的问题，旨在通过各项影响因素的分析，构建针对性、有效性的改进方案，以更好的提高电器插座保护门结构设计质量，增强电器插座防触电的保护功能，推动行业的稳步发展。

关键词：电器;插座保护门;结构设计

在社会经济发展背景下，基础产业成为行业发展的重点，由于人们生活水平的提升，对电力能力的需要也逐渐增加。在人们的日常生活中，电器插座保护门是人们日常生活中较为重要的产品，其质量的好坏与人们的用电安全存在紧密关系。但是，由于电器插座的产品数量较大，质量存在差异，很多电器插座的质量无法得到保证，对于一些缺少安全意识的人们而言，经常会受到产品本身的影响，当使用了劣质的电器插座时，无法保证电器设备运行的安全性、稳定性，严重的会引发安全事故。因此，在电力企业运行及发展中，应该合理设计电器插座保护门的结构，以提高电器插座以及电器设备的安全性，满足人们的基本需求。

一、电器插座保护门

电器插座保护门与普通插头存在差异，其安全性相对较高，该插座的组件上有绝缘体，在拔出插头之后其中的绝缘体会自动复位。但是，由于在电器市场中电器插座种类繁多，质量存在着的明显差异，一些质量较低的电器插座不符合标准，影响插座使用的安全性。结合电器插座保护门的特点，具体的产品特征如下：第一， 插座的使用范围相对广泛，使用群体包括老年人、青年人以及小孩等，日常的使用频率也相对较高，当插座质量不达标时，会产生较为严重的安全隐患;第二，电器插座以及插头需要与供电电网直接连接，其中的保护原件相对较少，由于电力电压相对较高、电器工作强度较大，当插座出现异常现象，会造成十分严重的后果，通过插座安全保护门的设计，可以对插座以及电器进行安全防护，降低电力安全事故发生的可能[1]。

二、电器插座保护门结构设计中存在的不足

（一）插座及插头接触不合理

电器结构型式相对简单，而且插合相对方便，一般情况下，插座与插头的插合方便主要体现在存在或是不存在接地的插头，如，BS插座插头，经常使用了A13带接地的插头以及不带接地的插头的结构以及尺寸相同，可以保证插座以及插头连接的稳定性。但是，在我国电器插头以及插座设备选择中，存在着接头无法插入到接地插座之中，影响插座及插合的连接状态，导致两者连接便利性较差，在使用的过程中会遇到插座使用寿命短以及保护性能差等问题，无法提高电器插座使用的安全性[2]。

插头及插座的安全性较差

电器插座保护门的安全性问题体现在以下方面：第一，触电危险。当人类接触220V的电压，流过人体的电流为220mA，会产生心室纤维性颤动，也就是说，电器插座的危险性相对较高。第二，插座裸露面积较大。我国在电器插座生产中，虽然取消了两极圆插销插头，但是两极插座插孔的接触面积相对较大，若在插头使用中遇到危险因素，会影响人们的用电安全。例如，近年来，经常出现幼儿使用钥匙插入插座引发安全事故的问题。

（三）影响保护门结构的因素

通过对电器插座保护门设计方案的分析，影响设备结构的因素包括：第一，材料性能：在电器插座保护门结构设计中，对材料的要求较高，应该选择强度好、抗冲击能力强的材料，以保证电器插座使用的安全性、稳定性。第二，确定保护门的转换角度。在电器插座保护门设计中，存在着保护门打开插入力设计不合理的问题，主要是由于弹簧驱动不合理造成的，因此，应该改善电器插座保护门的插入力，以增强保护装置的稳定性。第三，在电器插座保护门结构设计中，插座插头的角度选择是较为重要的，若出现角度过大或是过小的问题，都会降低插座保护门的合理性。因此，在电器插座保护门设计中，应该及时认识到这些因素，通过科学设计方案的構建，增强电器插座使用的稳定性[3]。

三、电器插座保护门的结构改进

（一）电器插座保护门的强度改进

在电器插座保护门结构设计中，为了增强设备的稳定性，应该合理选择设计强度，一般情况下应该做到：第一，落实国家标准。仔细分析插座保护门的受力状况，如图一所示，在垂直于插座的正表面方向选择一个插孔保护门，所选择的保护门施加75N的强度，之后确定具体方案。而且，插座保护门的使用寿命应该达到10000个行程以上，以增强电器插座保护门的强度。第二，在保护门结构设计中，材料的选择是较为重要的，结合我国电力企业的运行特点，应该选择强度好、抗冲击力强以及尺寸稳定性能好的材料，例如，在使用尼龙PA66材料时，由于材料偏软，适当的加入玻璃纤维，可以提高尼龙材料的强度，避免插座保护门的受力不足现象的发生。第三，保护门的结构设计中，应该合理确定插座结构式以及插孔面积，以增强插座的适应性，对国内外常用插座的结构型进行对比，如表一所示[4]。

（二）确定供电控制原理

在电器插座保护门的结构设计中，项目责任人员应该掌握供电控制原理，通过插座功能性以及使用状态的分析，确定具体的电器插座保护门结构调整方案，以保证电器设备使用的安全性。伴随科学技术的不断发展，在电器插座保护门结构调整中，为了保证人们用电的安全性，应该明确供电控制原理。首先，将用电器的插头插入到供电插座中，插座中的内部传感器会直接检测到负载接入信号，其中的单片机受到信号之后会对继电器进行控制，并接通220V的交流电，提高供电控制系统运行的安全性、稳定性。其次，在传感器信号采集中，通过模拟光电传感器使用的状态，可以及时获取供电信号，由于光传感器的结构简单、安全性强，通过与电器插座保护门的结合，会提高系统运行的整体效率[5]。

（三）保护门的角度改进

结合电器插座保护门结构设计状况，插头在接触保护门时，插头一定不能垂直于插座的正表面，当产生相应的角度之后，角度的摆动状态会传动到保护门之中，保护门在接收指令后会自动旋转，合理确定保护门的位置，增强电器插座运行的稳定性。一般情况下，插头对保护门有垂直冲击力，将保护门塑性形变的角度控制在0.5-1.5°之间，可以在最大限度上发挥保护门的效果。

结束语：

总而言之，在电器插座保护门的结构设计中，应该及时改变以往插座设计中存在的问题，将产品质量、安全放在首要位置，并根据电器设备的使用状况，进行电器插座保护门结构的调整，保证设备结构的科学性，提高产品设计的整体质量。而且，在电力行业发展的背景下，也应该逐渐提高人们对用电安全的关注，合理设计插座保护门的设计结构，提高插座保护门的整体质量，降低保护门的缝隙、增加保护门的宽度，以更好的提高保护门的安全性，推动行业的稳步发展。

参考文献：

[1] 蔡军， 杨志， 高一盼. 我国家用单相插头插座型式尺寸的标准研究[J]. 日用电器， 2016（9）：20-24.

[2] 罗俊， 易亚军. 可变负载下嵌入式智能转接插座的远程节能控制方法[J]. 科技通报， 2018（5）：135-138.

[3] 任玲， 刘雪兰， 秦昊，等. 基于STC15W408S单片机智能安全插座设计[J]. 工业控制计算机， 2018， 31（3）：061.

[4] 路玉， 高杨. 一种低待机功耗智能插座的设计[J]. 扬州工业职业技术学院论丛， 2017（2）：31-35.

[5] 陈荣军， 李本超， 罗文聪. 一种基于STC89C52与nRF401的无线网络插座设计[J]. 电子设计工程， 2016， 24（9）：166-168.