《插排設(shè)計(jì)報(bào)告書》

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)（工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)）課程設(shè)計(jì)班級(jí)_BJ1211_學(xué)號(hào)_姓名_周鑫鑫_上海電機(jī)學(xué)院2014年10月目錄背景和意義.3頁設(shè)計(jì)調(diào)查-產(chǎn)品和技術(shù)研究.3頁電源插座設(shè)計(jì)中值得注意的幾個(gè)問題.5頁已有插線板設(shè)計(jì).7頁設(shè)計(jì)調(diào)查-用戶研究.16頁情景圖描述任務(wù).18頁設(shè)計(jì)定位.18頁草圖設(shè)計(jì)和說明.19頁效果圖和說明.20頁設(shè)計(jì)體會(huì).21頁材料工藝.21頁背景和意義隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電器的與時(shí)俱進(jìn)和更新?lián)Q代，這就要求與之鏈接的產(chǎn)品不斷的更新?lián)Q代，插座是人們生活中使用頻率最高的終端供電裝置之一，而且越來越多的家用電器通過它連接電源。隨著電器的大量出現(xiàn)和發(fā)展，這樣的連接電源的方式就產(chǎn)生了很多的安全問題。插排

2、是人們生活中使用頻率最高的終端供電裝置之一，而且越來越多的家用電器通過它連接電源。由于大多數(shù)使用者不具備相關(guān)的電氣知識(shí)，所以其設(shè)計(jì)、施工水平直接影響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)予以高度重視。對(duì)于插排產(chǎn)品，消費(fèi)者最關(guān)心的因素是價(jià)格 質(zhì)量 品牌 外形，最后是材料。我國(guó)插排行業(yè)由于技術(shù)水平和監(jiān)督管理手段的欠缺，致使目前整個(gè)行業(yè)管理比較混亂，使插排產(chǎn)品的價(jià)格體系極不規(guī)范。針對(duì)市場(chǎng)需求，要求我們安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更高，選取的原材料品質(zhì)更好插排是插座的一種，只不過是把多個(gè)插座集中放在一起，從而形成的多孔插座。這樣的組合有很多好處，可以一座多用，既節(jié)省了空間又節(jié)省了線路，是一個(gè)非常簡(jiǎn)單而又實(shí)用的發(fā)明。針對(duì)傳統(tǒng)插排的

3、設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)與不足，從而對(duì)插排進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使之更加合理 方便 安全 簡(jiǎn)單 易于放置，從而解決傳統(tǒng)插排存在的弊端。通過對(duì)傳統(tǒng)插排的一些改進(jìn)，從而可以有效地避免插盤使用中存在的問題。 設(shè)計(jì)調(diào)查-產(chǎn)品和技術(shù)研究1 市場(chǎng)上插排具體分析2 材料技術(shù)分析電源插座設(shè)計(jì)中值得注意的幾個(gè)問題插座是人們生活中使用頻率最高的終端供電裝置之一，而且越來越多的家用電器通過它連接電源。由于大多數(shù)使用者不具備相關(guān)的電氣知識(shí)，所以其設(shè)計(jì)、施工水平直接影響到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，應(yīng)予以高度重視。筆者近期通過對(duì)建筑工程電氣施工圖審查發(fā)現(xiàn)，部分圖紙不同程度地存在插座導(dǎo)線線徑選擇、回路設(shè)計(jì)等安全問題，現(xiàn)歸納整理分析如下。1電源插座的

4、導(dǎo)線選擇住宅設(shè)計(jì)規(guī)范GB50996-1996（2003年版）出臺(tái)以后，大多數(shù)電氣設(shè)計(jì)人員都能較好執(zhí)行，但也有一些圖紙因考慮潛在負(fù)荷而隨意擴(kuò)大導(dǎo)線截面積，如為家用電源插座讀者設(shè)計(jì)了BV-4mm2和BV-6mm2導(dǎo)線，從而帶來不安全因素。其原因如下：我國(guó)現(xiàn)行的插座產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是在參照IEC884-1（1994第二版）基礎(chǔ)上制定的，如家用和類似用途插頭插座第一部分：通用要求GB2099.1和單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸GB1002，其中規(guī)定單相、三相插頭插座電流額定值為6A、10A、16A、32A 4種，其配合端子連接銅導(dǎo)線要求見表：固定式插座配線表固定式插座電流和型式硬銅導(dǎo)線標(biāo)稱截面積mm2最粗導(dǎo)

5、線直徑mm10A16A 2P+1.5216A 3P+1.5432A2.510參照上表規(guī)定,BV-4mm2的直徑為2.24 mm，只能與16A3P+和32A型兩種插座配合使用；BV-6mm2的直徑為2.73 mm，只能與32A型一種插座配合使用。而對(duì)于量大面廣的家用10A和16A2P+插座只能設(shè)計(jì)導(dǎo)線截面為2.5 mm2，這是因?yàn)椴遄谑褂眠^程中要受到導(dǎo)線的彎曲應(yīng)力和熱應(yīng)力，而附件端子提供一定的接觸壓力才能保證其正常使用，所以端子和導(dǎo)線須配套使用，而不是在對(duì)插座性能作出調(diào)查分析的情況下單方面提高導(dǎo)線直徑。2插座的并接圖紙對(duì)插座設(shè)計(jì)常見的分回路設(shè)置中，一個(gè)回路一般帶有78個(gè)并接插座，插座之間的并接

6、方式有“一拖一”、“一拖二”等形式，見圖。這兩種形式對(duì)使用者人身安全的影響程度不同，具體分析如下：圖1(a)表示插座回路沒有分支線路，圖1(b)表示插座回路中另有分支回路。通常內(nèi)部接線為：“一拖一”可以使用一根整線，其引進(jìn)和甩出利用導(dǎo)線彎成雙鼻；但“一拖二”則存在分支回路，分支插座中的接地線存在著串接現(xiàn)象，無法保證接地線的連續(xù)和貫通。建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50303-2001強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“插座接地（PE）線在插座間不串聯(lián)連接”（詳見規(guī)范22.1.2），那么“一拖二”形式就無法滿足規(guī)范的要求，這是因?yàn)椴遄ǔ＿B接移動(dòng)設(shè)備，直接關(guān)系人身安全，為了保證接地線不因?yàn)橹虚g接線松動(dòng)而失去保護(hù)功

7、能，故規(guī)范強(qiáng)調(diào)此條。同時(shí)還應(yīng)注意到目前的插座產(chǎn)品，因?yàn)橥ǔ５牟遄郊俗佑新菁y夾緊型端子和無螺紋夾緊型端子。螺紋型即為單孔可以插入雙導(dǎo)線，接地線無須斷開；無螺紋型是通過夾緊件連接導(dǎo)線，夾緊件有兩個(gè)單獨(dú)插入一根相應(yīng)規(guī)格導(dǎo)線的分開孔。采用無螺紋型安裝時(shí)，只能把接地線斷開，通過夾緊件連接，有違反驗(yàn)收強(qiáng)標(biāo)的嫌疑。綜上所述，設(shè)計(jì)時(shí)要采用螺紋夾緊型插座和“一拖一”并接。3三相空調(diào)插座的設(shè)計(jì)筆者在進(jìn)行圖紙審查時(shí)發(fā)現(xiàn)三相空調(diào)插座圖紙表達(dá)不清楚，主要表現(xiàn)在：部分電源為4根，沒有漏電保護(hù)器，斷路器為3極等，這些都影響到今后插座的正常使用和安全。這些問題產(chǎn)生的根源與三相大功率空調(diào)器工作原理有關(guān)，三相大功率空調(diào)器為落

8、地安裝，人們?nèi)菀子|及空調(diào)器外殼，因此需設(shè)置漏電保護(hù)裝置。電擊防護(hù)類型：，即屬于基本絕緣，須連接PE線作為補(bǔ)充保護(hù)；空調(diào)控制電源為220V單相電源，需中性線提供“零”電位，三相空調(diào)器配線應(yīng)3根相線、1根中性線和1根PE線，共5根，相應(yīng)的斷路器應(yīng)為4極。所以在做空調(diào)器插座設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮產(chǎn)品性能和安裝位置等因素。以上是在圖紙審查工作中發(fā)現(xiàn)的一些電源插座問題，可見做好設(shè)計(jì)工作一定要注重同產(chǎn)品性能和施工驗(yàn)收規(guī)范相結(jié)合。已有插線板設(shè)計(jì)1帶可伸縮彈性塑料套的防觸電插頭這是中國(guó)設(shè)計(jì)師羅方軍 (音，Luofang Jun)帶來的一款天才的防觸電插頭設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又有效在普通插頭上增加了一個(gè)藍(lán)色半透明的可伸縮彈

9、性塑料套，于是，插拔插頭的時(shí)候，即便你手滑了，也總是有一層塑料將手指和帶著致命電流的金屬插頭隔開，極大地增加了安全系數(shù)2十字架插座： 這是紐約設(shè)計(jì)師Alexander Pincus帶來的Power/Strip十字架插座。那么，為什么一定要是“十字架”造型呢？設(shè)計(jì)師說，這插座中內(nèi)置了防護(hù)電路，能擊退“邪惡”對(duì)你的各種攻擊，包括浪涌、漏電，等等好吧，我笑了，而且如果真的生產(chǎn)出來，我會(huì)樂意給我的電器們請(qǐng)來一個(gè)十字架保鏢的3長(zhǎng)插槽插座： 現(xiàn)代人的生活里電器越來越多，導(dǎo)致人們常常為了插座不夠而煩惱。設(shè)計(jì)師陳隱峰 (音，Chen Yinfeng)帶來的這款長(zhǎng)插槽插座 (Slot-Type Power Ou

10、tlet)將一定程度地為大家解決這個(gè)問題，它拋棄了插孔，代之以長(zhǎng)長(zhǎng)的插槽，使得有限的空間里可以插入較多的插頭那話怎么說的來著？插座就像那啥溝，擠擠總是有的。 當(dāng)然，早先，愛稀奇為大家介紹過國(guó)外一款插槽式插座設(shè)計(jì)， HYPERLINK :/ ixiqi /archives/11570 t _blank Node Power Outlet，對(duì)比一下，這款不用嵌入墻中，隨插隨用，更為方便，直線的設(shè)計(jì)沒有了彎角，也能達(dá)到最大程度的空間利用，頂部的電源開關(guān)也使得操控更為方便。不過，共同的問題在于安全方面，怎樣保證這么長(zhǎng)的一條縫隙不會(huì)漏電呢？尤其是三孔插頭的左右兩個(gè)頭都是斜的，那兩條縫就會(huì)比較寬。另外，如

11、果插入很多的插頭，電流的負(fù)荷會(huì)不會(huì)過大也是個(gè)問題。看來這一類型的產(chǎn)品真正投入使用尚需時(shí)日。4可以“自由插”的插座 Node Power Outlet有沒有足夠的實(shí)力將現(xiàn)在的布滿墻壁的那些插座統(tǒng)統(tǒng)趕回老家呢？哦，我想它有的，至少，它說出了這個(gè)世界一半人(根據(jù)最新數(shù)據(jù)，似乎已經(jīng)超過一半了 )的“心聲”：Node Power Outlet， HYPERLINK :/ ixiqi t _blank 愛稀奇將之命名為“隨便插”(注：早先我們將之命名為“自由插”，但是，這一來太文二來某些地方似乎并不存在自由，是故改名為“隨便”)，將插孔無限延展成了兩道平行線，并相交成一大一小兩個(gè)正方形，于是一個(gè)插座上將可

12、以容納許多個(gè)插頭，一舉解決了插座少插頭多的世界性難題絕贊，而在 HYPERLINK :/ metaphys.jp/casestudy/casestudy/archives/2008052010.php t _blank Metaphys上還能看到其設(shè)計(jì)歷程。5不可思議的Wet Circuits防水插座 這是一家名為Wet Circuits的公司新近推出的一款防水插座，和我們?nèi)粘Ｒ姂T的那種在插座上加個(gè)蓋子就宣稱“防水”的東東不一樣，它真的具備一些相當(dāng)驚悚的安全性能： 首先，它真的是防水的而且，這里所說的“防水”是指，可以直接用水往插座和插孔中淋，Wet Circuits防水插座不會(huì)短路，也不會(huì)漏

13、電！甚至，當(dāng)我們用水往上面淋的時(shí)候，插座上插著的燈泡還能照亮不誤！其次，它在“濕身”的狀態(tài)下也能防止觸電 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/19734 l video t _blank 內(nèi)文中有段測(cè)試視頻，從視頻中你能看到，在Wet Circuits防水插座被淋濕、被水泡的情況下，我們也能直接用手去插拔插頭，完全不用擔(dān)心它會(huì)漏電，甚至，我們還可以在通電的狀態(tài)下，直接用手拿著金屬鑷子往插孔里面插，也不會(huì)觸電！ 相當(dāng)牛X是吧？根據(jù)Wet Circuits防水插座官方網(wǎng)站的資料，這插座使用了一種被稱為Water Resistant Technology的技術(shù)，能防水、防觸電、

14、防打火，堪稱最安全的插座，可以用在室內(nèi) (再也不用擔(dān)心一杯水打翻就造成悲劇了)，當(dāng)然也可以用在室外 (再也不用擔(dān)心突然下雨了)，35美元一個(gè)， HYPERLINK :/ wetcircuits / l buy t _blank 這里有售。6可以改變形狀的鏈?zhǔn)讲遄?還記得 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/7432 t _blank 會(huì)變形的Movable Power插線板嗎，現(xiàn)在，quirky將之變成了現(xiàn)實(shí)：Pivot Power鏈?zhǔn)讲遄?節(jié)插座“鏈條”經(jīng)4個(gè)可以在水平方向活動(dòng)的接頭連接而成，于是，它可以一字排開，也可以呈波浪狀起伏，更可以彎成環(huán)狀帶來的好處多多，

15、除了造型夠特別之外，比如說，當(dāng)需要插滿整整一排各種充電器時(shí)，可以將之?dāng)[成環(huán)狀，增加間距，方便插拔25美元一個(gè)， HYPERLINK :/ quirky /orders/new?product_id=44-Pivot_Power_Flexible_Power_Strip t _blank 這里有售。7Elecom筆記本電源適配器插座 對(duì)經(jīng)常出差的筆記本電腦一族來說，Elecom新近推出的這款筆記本電源適配器插座，將是非常實(shí)用的附件，值得在筆記本電腦包中留出一個(gè)寶貴的位置：相當(dāng)于是一個(gè)帶額外插座的橋接器，一頭接著筆記本電源適配器，另外一頭則連著筆記本電源線，瞧，現(xiàn)在即便是在賓館，你也不用因?yàn)楣P記本

16、占用了墻壁上的插座，而沒有辦法給 等其他設(shè)備供電了依照是否是三孔插座及額外插座的數(shù)量不同，一共有四種規(guī)格可選，3150日元3750日元一個(gè)， HYPERLINK :/ geekstuff4u /elecom-t-actap-power-strip-for-notebook.html t _blank 這里有售。8Multi-Tab模塊化插座 設(shè)計(jì)師Soon Mo Kang帶來的Multi-Tab模塊化插座，采用模塊化設(shè)計(jì)，每一個(gè)小盒子就是一個(gè)插座單元，可以根據(jù)需要進(jìn)行拼接當(dāng)然，這個(gè)設(shè)計(jì)并不新鮮，新鮮的是下面這個(gè)：每個(gè)小盒子都不是規(guī)則的，而是稍微有點(diǎn)帶梯形，于是，小盒子的蓋子將可以掀動(dòng)，當(dāng)我們插

17、進(jìn)插頭，小盒子的頂部會(huì)翹起，同時(shí)點(diǎn)亮上面代表這個(gè)插座功用的圖標(biāo)，比如說電視、電腦等，然后，當(dāng)我們不需要電力時(shí)，按下蓋子翹起的一端，如同一個(gè)杠桿，它會(huì)帶動(dòng)蓋子的側(cè)面，也就是有插孔的那面，將插頭頂出去，切斷電源，同時(shí)熄滅圖標(biāo)9充滿電就自動(dòng)“拔掉”插頭的“水蛭”充電器：Leech Plug 我們都已經(jīng)知道，即便所連接的電器沒有工作，只要插頭還插在插座上，就會(huì)帶來一定的電力消耗。很多次，愛稀奇呼吁著拔下不用的插頭，但是設(shè)計(jì)師Conor Klein帶來了一個(gè)更好的點(diǎn)子，當(dāng)充滿電就會(huì)自動(dòng)“拔掉”插頭的“水蛭”充電器 (Leech Plug)： 創(chuàng)意來自于水蛭，當(dāng)它吸飽血后，就會(huì)自動(dòng)從皮膚上掉落于是，具體到

18、“水蛭”充電器 (Leech Plug)，原理就非常簡(jiǎn)單了，類似于某種利用電磁鐵實(shí)現(xiàn)的安全電路，充電器的輸入端有一個(gè)判斷電路，當(dāng)電池充滿，電路中沒了電流，或者電流非常微弱時(shí)，就會(huì)自動(dòng)通過某種方式斷開電線的連接環(huán)，從物理上將整個(gè)回路切斷10省電插座： 這是法國(guó)設(shè)計(jì)師Gilles Belley帶來的一款能促進(jìn)節(jié)電的插座，EDF energy saving adaptor，至少在3個(gè)方面做出了有益的嘗試：首先，其獨(dú)特的C字造型可固定螺栓結(jié)構(gòu)，可以方便地將之固定到桌子邊上。而且，它還采用了模塊化設(shè)計(jì)，能方便地按需增減插孔，只需要將每個(gè)單元插座串聯(lián)在一起就行了；其次，它在每個(gè)單元插座上都設(shè)計(jì)了一個(gè)圓環(huán)狀

19、的電線收納裝置，多余的電線可以纏繞在上面，而圓環(huán)的中心則是插孔，整齊劃一；最后，也是最贊的一點(diǎn)，它能促進(jìn)節(jié)能當(dāng)插孔連著的電器關(guān)閉時(shí)，它能夠感應(yīng)到，并且讓背面的LED花紋閃亮，提醒用戶拔下插頭，或者關(guān)閉這個(gè)插孔的輕觸電源開關(guān)；然后，如果用戶沒有反應(yīng)，3分鐘后，它會(huì)自動(dòng)關(guān)閉這個(gè)插孔，相當(dāng)之贊當(dāng)然，愛稀奇其實(shí)認(rèn)為可以將類似的電路做到插座中，獲得更廣泛的應(yīng)用，這樣，任何電器在沒有工作時(shí)，插座會(huì)自動(dòng)從物理上切斷電源，需要時(shí)再重置連通。11能彈出插頭的EJECT接線板這是美國(guó)設(shè)計(jì)師Evan Ryan帶來的一款能讓生活更方便的小設(shè)計(jì)，能彈出插頭的EJECT接線板：有些時(shí)候，我們會(huì)需要單手插拔插頭，但是，由于

20、接線板一般不會(huì)固定，這種不經(jīng)意的動(dòng)作其實(shí)有著不小的危險(xiǎn)性現(xiàn)在，有EJECT接線板后，我們只需要用兩根手指捏住插孔旁邊的褐色按鈕，插頭就會(huì)被“頂”出來12第四條腿 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/16614 t _blank 必須承認(rèn)，最開始我是想將設(shè)計(jì)師的照片放里面的，但是那銷魂的發(fā)型讓我改變了主意，嘿嘿，那是Choi Won Seok同學(xué) 第三條腿一般會(huì)給人帶來不好的聯(lián)想，但是設(shè)計(jì)師Choi Won Seok和Kim Do Yeop帶來的“第四條腿”，卻能解決很多人的大麻煩：PowerPOST桌腿插座，將插座和桌腿結(jié)合在了一起，于是，對(duì)那些辦公桌上擺滿了電腦和各種充

21、電器的人來說，現(xiàn)在事情變得異乎尋常地簡(jiǎn)單，拆掉一條桌腿，用PowerPOST來代替，從此徹底告別各種接線板和纏繞的電線PowerPOST桌腿插座獲得了2009年的紅點(diǎn)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。13伸縮自如的墻壁插座 伸縮自如的墻壁插座 (Rambler Socket Built-in Wall Extension Cord)，創(chuàng)造性地在插座內(nèi)部預(yù)留了1.5米的延長(zhǎng)線，并配備了在吸塵器上常見的彈簧自收縮系統(tǒng)，需要的時(shí)候，握住兩側(cè)的卡簧就能將插孔部分取下，按需延長(zhǎng)。不用的時(shí)候，又可以在彈簧的作用下，將延長(zhǎng)線收緊至插座內(nèi)部，然后，將插孔部分重新嵌在插座上即恢復(fù)原狀。 必須承認(rèn)，這是一款相當(dāng)實(shí)用的設(shè)計(jì)，你知道，墻壁插座

22、一般都會(huì)被安裝在角落處，家里東西稍微多一點(diǎn)，就有可能造成使用不便。而這款伸縮自如的墻壁插座，比較完美地解決了這個(gè)問題，相當(dāng)贊。設(shè)計(jì)調(diào)查-用戶研究1 工作時(shí)間計(jì)劃表2 插排市場(chǎng)調(diào)研為了解插排的具體情況，分別在校園周邊人群展開了問卷調(diào)查和網(wǎng)上發(fā)放調(diào)查問卷，其主要調(diào)查內(nèi)容包括如下：1. 您的性別： A 男B 女2. 您的年齡段： A 15以下 B 16-25 C 26-35 D36-45 E45以上3. 您購買插座的時(shí)候看重什么？ A 價(jià)格B 安全性C 質(zhì)量D 品牌E 外觀4. 您購買插排時(shí)會(huì)選擇可以插幾個(gè)插頭的？ A 23 B 46C 78 D 8以上5. 插孔多的插排是否占用您的空間？ A 是，

23、非常B 一般，不太占用C 不會(huì)占用空間6. 您一般把插排放在什么地方用？ A 桌上 B 墻上 C 地上7.你所用的插排插頭的拔插是否容易？ A 是，很容易 B 一般 C 不容易8.您是否會(huì)覺得插孔安排很密集？ A 是，很密集B 一般 C 不密集9.你實(shí)用插排時(shí)是否觸過電？ A 是 B 否10. 您是單手操作還是雙手操作？A 單手 B 雙手11.您希望插排是什么樣的造型？多選題A 直線型 B 流線型 C 伸縮式 D 折疊式 E 其他(請(qǐng)寫出)12.您希望插排時(shí)什么顏色的？A 白色 B 藍(lán)色 C 黑色 D 灰色E 其他 (請(qǐng)寫出)13.您認(rèn)為纜線是否礙事？A 非常礙事 B 有點(diǎn)礙事 C 不礙事14.您覺得市場(chǎng)上的插排存在哪些問題？A 款式單一 B 色彩單一 C 安全性不高 D 操作不人性化E 其他 (請(qǐng)寫出)15. 您希望以什么形式安放插座?A 立式 B 臥式 C 嵌入式 D 懸掛式E 無所謂 F 其他 (請(qǐng)寫出)16. 在您使用電源插座時(shí)，經(jīng)常困擾您的問題是？多選題A 接口少了不夠用，多了太占地方B 插口之間距離小，經(jīng)常導(dǎo)致相鄰的插口不能用C 出現(xiàn)火花D 線有多又亂E 插口易松動(dòng)，接觸不良F 不防水，安全隱患大G 黑暗條件下不易使用H 其他 (請(qǐng)寫出)_17. 在插排上的改進(jìn)您覺得需要的是 多選