《插排设计报告书》

1、产品设计（工业设计专业）课程设计班级_BJ1211_学号_姓名_周鑫鑫_上海电机学院2014年10月目录背景和意义.3页设计调查-产品和技术研究.3页电源插座设计中值得注意的几个问题.5页已有插线板设计.7页设计调查-用户研究.16页情景图描述任务.18页设计定位.18页草图设计和说明.19页效果图和说明.20页设计体会.21页材料工艺.21页背景和意义随着经济的不断发展，电器的与时俱进和更新换代，这就要求与之链接的产品不断的更新换代，插座是人们生活中使用频率最高的终端供电装置之一，而且越来越多的家用电器通过它连接电源。随着电器的大量出现和发展，这样的连接电源的方式就产生了很多的安全问题。插排

2、是人们生活中使用频率最高的终端供电装置之一，而且越来越多的家用电器通过它连接电源。由于大多数使用者不具备相关的电气知识，所以其设计、施工水平直接影响到人们的生命和财产安全，应予以高度重视。对于插排产品，消费者最关心的因素是价格 质量 品牌 外形，最后是材料。我国插排行业由于技术水平和监督管理手段的欠缺，致使目前整个行业管理比较混乱，使插排产品的价格体系极不规范。针对市场需求，要求我们安全规范标准更高，选取的原材料品质更好插排是插座的一种，只不过是把多个插座集中放在一起，从而形成的多孔插座。这样的组合有很多好处，可以一座多用，既节省了空间又节省了线路，是一个非常简单而又实用的发明。针对传统插排的

3、设计的缺点与不足，从而对插排进行优化设计，使之更加合理 方便 安全 简单 易于放置，从而解决传统插排存在的弊端。通过对传统插排的一些改进，从而可以有效地避免插盘使用中存在的问题。 设计调查-产品和技术研究1 市场上插排具体分析2 材料技术分析电源插座设计中值得注意的几个问题插座是人们生活中使用频率最高的终端供电装置之一，而且越来越多的家用电器通过它连接电源。由于大多数使用者不具备相关的电气知识，所以其设计、施工水平直接影响到人们的生命和财产安全，应予以高度重视。笔者近期通过对建筑工程电气施工图审查发现，部分图纸不同程度地存在插座导线线径选择、回路设计等安全问题，现归纳整理分析如下。1电源插座的

4、导线选择住宅设计规范GB50996-1996（2003年版）出台以后，大多数电气设计人员都能较好执行，但也有一些图纸因考虑潜在负荷而随意扩大导线截面积，如为家用电源插座读者设计了BV-4mm2和BV-6mm2导线，从而带来不安全因素。其原因如下：我国现行的插座产品标准是在参照IEC884-1（1994第二版）基础上制定的，如家用和类似用途插头插座第一部分：通用要求GB2099.1和单相插头插座型式、基本参数和尺寸GB1002，其中规定单相、三相插头插座电流额定值为6A、10A、16A、32A 4种，其配合端子连接铜导线要求见表：固定式插座配线表固定式插座电流和型式硬铜导线标称截面积mm2最粗导

5、线直径mm10A16A 2P+1.5216A 3P+1.5432A2.510参照上表规定,BV-4mm2的直径为2.24 mm，只能与16A3P+和32A型两种插座配合使用；BV-6mm2的直径为2.73 mm，只能与32A型一种插座配合使用。而对于量大面广的家用10A和16A2P+插座只能设计导线截面为2.5 mm2，这是因为插座在使用过程中要受到导线的弯曲应力和热应力，而附件端子提供一定的接触压力才能保证其正常使用，所以端子和导线须配套使用，而不是在对插座性能作出调查分析的情况下单方面提高导线直径。2插座的并接图纸对插座设计常见的分回路设置中，一个回路一般带有78个并接插座，插座之间的并接

6、方式有“一拖一”、“一拖二”等形式，见图。这两种形式对使用者人身安全的影响程度不同，具体分析如下：图1(a)表示插座回路没有分支线路，图1(b)表示插座回路中另有分支回路。通常内部接线为：“一拖一”可以使用一根整线，其引进和甩出利用导线弯成双鼻；但“一拖二”则存在分支回路，分支插座中的接地线存在着串接现象，无法保证接地线的连续和贯通。建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2001强制性标准规定“插座接地（PE）线在插座间不串联连接”（详见规范22.1.2），那么“一拖二”形式就无法满足规范的要求，这是因为插座通常连接移动设备，直接关系人身安全，为了保证接地线不因为中间接线松动而失去保护功

7、能，故规范强调此条。同时还应注意到目前的插座产品，因为通常的插座附件端子有螺纹夹紧型端子和无螺纹夹紧型端子。螺纹型即为单孔可以插入双导线，接地线无须断开；无螺纹型是通过夹紧件连接导线，夹紧件有两个单独插入一根相应规格导线的分开孔。采用无螺纹型安装时，只能把接地线断开，通过夹紧件连接，有违反验收强标的嫌疑。综上所述，设计时要采用螺纹夹紧型插座和“一拖一”并接。3三相空调插座的设计笔者在进行图纸审查时发现三相空调插座图纸表达不清楚，主要表现在：部分电源为4根，没有漏电保护器，断路器为3极等，这些都影响到今后插座的正常使用和安全。这些问题产生的根源与三相大功率空调器工作原理有关，三相大功率空调器为落

8、地安装，人们容易触及空调器外壳，因此需设置漏电保护装置。电击防护类型：，即属于基本绝缘，须连接PE线作为补充保护；空调控制电源为220V单相电源，需中性线提供“零”电位，三相空调器配线应3根相线、1根中性线和1根PE线，共5根，相应的断路器应为4极。所以在做空调器插座设计时要充分考虑产品性能和安装位置等因素。以上是在图纸审查工作中发现的一些电源插座问题，可见做好设计工作一定要注重同产品性能和施工验收规范相结合。已有插线板设计1带可伸缩弹性塑料套的防触电插头这是中国设计师罗方军 (音，Luofang Jun)带来的一款天才的防触电插头设计，结构简单又有效在普通插头上增加了一个蓝色半透明的可伸缩弹

9、性塑料套，于是，插拔插头的时候，即便你手滑了，也总是有一层塑料将手指和带着致命电流的金属插头隔开，极大地增加了安全系数2十字架插座： 这是纽约设计师Alexander Pincus带来的Power/Strip十字架插座。那么，为什么一定要是“十字架”造型呢？设计师说，这插座中内置了防护电路，能击退“邪恶”对你的各种攻击，包括浪涌、漏电，等等好吧，我笑了，而且如果真的生产出来，我会乐意给我的电器们请来一个十字架保镖的3长插槽插座： 现代人的生活里电器越来越多，导致人们常常为了插座不够而烦恼。设计师陈隐峰 (音，Chen Yinfeng)带来的这款长插槽插座 (Slot-Type Power Ou

10、tlet)将一定程度地为大家解决这个问题，它抛弃了插孔，代之以长长的插槽，使得有限的空间里可以插入较多的插头那话怎么说的来着？插座就像那啥沟，挤挤总是有的。 当然，早先，爱稀奇为大家介绍过国外一款插槽式插座设计， HYPERLINK :/ ixiqi /archives/11570 t _blank Node Power Outlet，对比一下，这款不用嵌入墙中，随插随用，更为方便，直线的设计没有了弯角，也能达到最大程度的空间利用，顶部的电源开关也使得操控更为方便。不过，共同的问题在于安全方面，怎样保证这么长的一条缝隙不会漏电呢？尤其是三孔插头的左右两个头都是斜的，那两条缝就会比较宽。另外，如

11、果插入很多的插头，电流的负荷会不会过大也是个问题。看来这一类型的产品真正投入使用尚需时日。4可以“自由插”的插座 Node Power Outlet有没有足够的实力将现在的布满墙壁的那些插座统统赶回老家呢？哦，我想它有的，至少，它说出了这个世界一半人(根据最新数据，似乎已经超过一半了 )的“心声”：Node Power Outlet， HYPERLINK :/ ixiqi t _blank 爱稀奇将之命名为“随便插”(注：早先我们将之命名为“自由插”，但是，这一来太文二来某些地方似乎并不存在自由，是故改名为“随便”)，将插孔无限延展成了两道平行线，并相交成一大一小两个正方形，于是一个插座上将可

12、以容纳许多个插头，一举解决了插座少插头多的世界性难题绝赞，而在 HYPERLINK :/ metaphys.jp/casestudy/casestudy/archives/2008052010.php t _blank Metaphys上还能看到其设计历程。5不可思议的Wet Circuits防水插座 这是一家名为Wet Circuits的公司新近推出的一款防水插座，和我们日常见惯的那种在插座上加个盖子就宣称“防水”的东东不一样，它真的具备一些相当惊悚的安全性能： 首先，它真的是防水的而且，这里所说的“防水”是指，可以直接用水往插座和插孔中淋，Wet Circuits防水插座不会短路，也不会漏

13、电！甚至，当我们用水往上面淋的时候，插座上插着的灯泡还能照亮不误！其次，它在“湿身”的状态下也能防止触电 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/19734 l video t _blank 内文中有段测试视频，从视频中你能看到，在Wet Circuits防水插座被淋湿、被水泡的情况下，我们也能直接用手去插拔插头，完全不用担心它会漏电，甚至，我们还可以在通电的状态下，直接用手拿着金属镊子往插孔里面插，也不会触电！ 相当牛X是吧？根据Wet Circuits防水插座官方网站的资料，这插座使用了一种被称为Water Resistant Technology的技术，能防水、防触电、

14、防打火，堪称最安全的插座，可以用在室内 (再也不用担心一杯水打翻就造成悲剧了)，当然也可以用在室外 (再也不用担心突然下雨了)，35美元一个， HYPERLINK :/ wetcircuits / l buy t _blank 这里有售。6可以改变形状的链式插座： 还记得 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/7432 t _blank 会变形的Movable Power插线板吗，现在，quirky将之变成了现实：Pivot Power链式插座，由3节插座“链条”经4个可以在水平方向活动的接头连接而成，于是，它可以一字排开，也可以呈波浪状起伏，更可以弯成环状带来的好处多多，

15、除了造型够特别之外，比如说，当需要插满整整一排各种充电器时，可以将之摆成环状，增加间距，方便插拔25美元一个， HYPERLINK :/ quirky /orders/new?product_id=44-Pivot_Power_Flexible_Power_Strip t _blank 这里有售。7Elecom笔记本电源适配器插座 对经常出差的笔记本电脑一族来说，Elecom新近推出的这款笔记本电源适配器插座，将是非常实用的附件，值得在笔记本电脑包中留出一个宝贵的位置：相当于是一个带额外插座的桥接器，一头接着笔记本电源适配器，另外一头则连着笔记本电源线，瞧，现在即便是在宾馆，你也不用因为笔记本

16、占用了墙壁上的插座，而没有办法给 等其他设备供电了依照是否是三孔插座及额外插座的数量不同，一共有四种规格可选，3150日元3750日元一个， HYPERLINK :/ geekstuff4u /elecom-t-actap-power-strip-for-notebook.html t _blank 这里有售。8Multi-Tab模块化插座 设计师Soon Mo Kang带来的Multi-Tab模块化插座，采用模块化设计，每一个小盒子就是一个插座单元，可以根据需要进行拼接当然，这个设计并不新鲜，新鲜的是下面这个：每个小盒子都不是规则的，而是稍微有点带梯形，于是，小盒子的盖子将可以掀动，当我们插

17、进插头，小盒子的顶部会翘起，同时点亮上面代表这个插座功用的图标，比如说电视、电脑等，然后，当我们不需要电力时，按下盖子翘起的一端，如同一个杠杆，它会带动盖子的侧面，也就是有插孔的那面，将插头顶出去，切断电源，同时熄灭图标9充满电就自动“拔掉”插头的“水蛭”充电器：Leech Plug 我们都已经知道，即便所连接的电器没有工作，只要插头还插在插座上，就会带来一定的电力消耗。很多次，爱稀奇呼吁着拔下不用的插头，但是设计师Conor Klein带来了一个更好的点子，当充满电就会自动“拔掉”插头的“水蛭”充电器 (Leech Plug)： 创意来自于水蛭，当它吸饱血后，就会自动从皮肤上掉落于是，具体到

18、“水蛭”充电器 (Leech Plug)，原理就非常简单了，类似于某种利用电磁铁实现的安全电路，充电器的输入端有一个判断电路，当电池充满，电路中没了电流，或者电流非常微弱时，就会自动通过某种方式断开电线的连接环，从物理上将整个回路切断10省电插座： 这是法国设计师Gilles Belley带来的一款能促进节电的插座，EDF energy saving adaptor，至少在3个方面做出了有益的尝试：首先，其独特的C字造型可固定螺栓结构，可以方便地将之固定到桌子边上。而且，它还采用了模块化设计，能方便地按需增减插孔，只需要将每个单元插座串联在一起就行了；其次，它在每个单元插座上都设计了一个圆环状

19、的电线收纳装置，多余的电线可以缠绕在上面，而圆环的中心则是插孔，整齐划一；最后，也是最赞的一点，它能促进节能当插孔连着的电器关闭时，它能够感应到，并且让背面的LED花纹闪亮，提醒用户拔下插头，或者关闭这个插孔的轻触电源开关；然后，如果用户没有反应，3分钟后，它会自动关闭这个插孔，相当之赞当然，爱稀奇其实认为可以将类似的电路做到插座中，获得更广泛的应用，这样，任何电器在没有工作时，插座会自动从物理上切断电源，需要时再重置连通。11能弹出插头的EJECT接线板这是美国设计师Evan Ryan带来的一款能让生活更方便的小设计，能弹出插头的EJECT接线板：有些时候，我们会需要单手插拔插头，但是，由于

20、接线板一般不会固定，这种不经意的动作其实有着不小的危险性现在，有EJECT接线板后，我们只需要用两根手指捏住插孔旁边的褐色按钮，插头就会被“顶”出来12第四条腿 HYPERLINK :/ ixiqi /archives/16614 t _blank 必须承认，最开始我是想将设计师的照片放里面的，但是那销魂的发型让我改变了主意，嘿嘿，那是Choi Won Seok同学 第三条腿一般会给人带来不好的联想，但是设计师Choi Won Seok和Kim Do Yeop带来的“第四条腿”，却能解决很多人的大麻烦：PowerPOST桌腿插座，将插座和桌腿结合在了一起，于是，对那些办公桌上摆满了电脑和各种充

21、电器的人来说，现在事情变得异乎寻常地简单，拆掉一条桌腿，用PowerPOST来代替，从此彻底告别各种接线板和缠绕的电线PowerPOST桌腿插座获得了2009年的红点设计奖。13伸缩自如的墙壁插座 伸缩自如的墙壁插座 (Rambler Socket Built-in Wall Extension Cord)，创造性地在插座内部预留了1.5米的延长线，并配备了在吸尘器上常见的弹簧自收缩系统，需要的时候，握住两侧的卡簧就能将插孔部分取下，按需延长。不用的时候，又可以在弹簧的作用下，将延长线收紧至插座内部，然后，将插孔部分重新嵌在插座上即恢复原状。 必须承认，这是一款相当实用的设计，你知道，墙壁插座

22、一般都会被安装在角落处，家里东西稍微多一点，就有可能造成使用不便。而这款伸缩自如的墙壁插座，比较完美地解决了这个问题，相当赞。设计调查-用户研究1 工作时间计划表2 插排市场调研为了解插排的具体情况，分别在校园周边人群展开了问卷调查和网上发放调查问卷，其主要调查内容包括如下：1. 您的性别： A 男B 女2. 您的年龄段： A 15以下 B 16-25 C 26-35 D36-45 E45以上3. 您购买插座的时候看重什么？ A 价格B 安全性C 质量D 品牌E 外观4. 您购买插排时会选择可以插几个插头的？ A 23 B 46C 78 D 8以上5. 插孔多的插排是否占用您的空间？ A 是，

23、非常B 一般，不太占用C 不会占用空间6. 您一般把插排放在什么地方用？ A 桌上 B 墙上 C 地上7.你所用的插排插头的拔插是否容易？ A 是，很容易 B 一般 C 不容易8.您是否会觉得插孔安排很密集？ A 是，很密集B 一般 C 不密集9.你实用插排时是否触过电？ A 是 B 否10. 您是单手操作还是双手操作？A 单手 B 双手11.您希望插排是什么样的造型？多选题A 直线型 B 流线型 C 伸缩式 D 折叠式 E 其他(请写出)12.您希望插排时什么颜色的？A 白色 B 蓝色 C 黑色 D 灰色E 其他 (请写出)13.您认为缆线是否碍事？A 非常碍事 B 有点碍事 C 不碍事14.您觉得市场上的插排存在哪些问题？A 款式单一 B 色彩单一 C 安全性不高 D 操作不人性化E 其他 (请写出)15. 您希望以什么形式安放插座?A 立式 B 卧式 C 嵌入式 D 悬挂式E 无所谓 F 其他 (请写出)16. 在您使用电源插座时，经常困扰您的问题是？多选题A 接口少了不够用，多了太占地方B 插口之间距离小，经常导致相邻的插口不能用C 出现火花D 线有多又乱E 插口易松动，接触不良F 不防水，安全隐患大G 黑暗条件下不易使用H 其他 (请写出)_17. 在插排上的改进您觉得需要的是 多选