插排设计报告书

产品设计

（工业设计专业）

课程设计

班级______BJ1211________ 学号______121002611130__ 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：

2P+

3P+

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7~8个并接插座，插座之间的并接方式有“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：Ⅰ，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 Outlet)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，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，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——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、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，这里有售。

6可以改变形状的链式插座：

还记得会变形的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，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，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占用了墙壁上的插座，而没有办法给手机等其他设备供电了~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，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“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

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 2—3 B 4—6C 7—8 D 8以上

? 5.插孔多的插排是否占用您的空间？ A 是，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 [多选题]

? A 色彩造型多变B 多功能C 黑暗条件下易使用D 有防雷功能E 插孔可以组合使用F 可将多余的线缠绕G 其他

通过此次问卷调查得到如下信息

用户对于插排更加注重其安全性，一般用于家用电器的，比较注重品牌，大多数选择公牛通过电视广告的渠道了解。去店里买双排式的插排，价位在30-50元。而用户大多数认为颜色太过单一，其中的困扰是线有时过于长。在改进上大多数用户更偏向于多功能，以满足人们更多的需求。

通过整理，购买插排的消费群体大部分属于中成，价位中等或偏下，安全耐用，对外观有较高的要求。因而在插片设计上应该包含材料、外观、内部构造、手感、个性化设计、包装、说明书、功率与安全认证。

情景图描述任务

设计定位

通查对市场插排和调查报告的分析和研究，大学生也是消费的主流群体之一，对个性与功能的追求相对较高，也有一定的购买能力。简单时尚依然是设计的追求的目标，大学生作为消费的一大群体，推动着设计的发展与进步，同时也对设计提出了更高更广的需求。把简单作为插排设计的主导方向，同时加入个性化的因素是设计更加符合大学生的消费心理。

草图设计和说明

1单元式插排

此插排以一个简单的立方体为单元，内置

USB接口，更加方便，简单而有个性，满足大学

生追求简单个性的要求

2球形插座

此插排以球型为基本形态，多各面可

供放置，可以有更多的插排界面，而且显

得简约，节省空间适当的布置插孔的位置，

显得更加美观，摆在桌上不用时还能作为

装饰品。

3可折叠式插排

此插排以可折叠的长方体为基本形

态，和笔记本一样可以翻盖，并且关闭的时候

自动断电，更容易存放节省空间安全。

效果图和说明