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为什么世界各地电源插座的眼儿各式各样来聊

来源:插头 时间:2022/8/24

目前生活中,电的应用范围覆盖了人们生活的方方面面,已经是不可或缺的存在。在这移动互联网的时代,更是出门必须考虑的问题,“兄弟,借充电宝用用呗?”的陌生人间的交谈已经代替了“兄弟,借个火呗?”的传统说法。而人们日常用电离不开的就是电源插座了。

插座,又称电源插座、开关插座,是指有一个或一个以上电路接线可插入的座,通过它可插入各种接线。这样便于与其他电路接通。通过线路与铜件之间的连接与断开,来最终达到该部分电路的接通与断开。但是,世界上各个地区的插座上的插孔为什么是各种各样的呢?

电灯来了

早在年,英国的科学家戴维和法拉第就发明了一种叫电弧灯的电灯。这种电灯用炭棒作灯丝。它虽然能发出亮光,但是光线刺眼,耗电量大,寿命也不长,因此很不实用。解决这些问题的人就是大发明家爱迪生。

经过不断的试验,用传统的炭条作灯丝,一通电灯丝就断了;用钌、铬等金属作灯丝,通电后,亮了片刻就被烧断;用白金丝作灯丝,效果也不理想,爱迪生前后试验了多种材料。一次次的试验,一次次的失败,很多专家都认为电灯的前途黯淡。英国一些著名专家甚至讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”,一些记者也报道:“爱迪生的理想已成泡影。”

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一次,爱迪生的老朋友麦肯基来看望他。爱迪生望着麦肯基说话时一晃一晃的长胡须,突然眼睛一亮,说:“胡子,先生,我要用您的胡子。”麦肯基剪下一绺交给爱迪生。爱迪生满怀信心地挑选了几根粗胡子,进行炭化处理,然后装在灯泡里。可令人遗憾的是,试验结果也不理想。“那就用我的头发试试看,没准还行。”麦肯基说。

爱迪生被老朋友的精神深深感动了,但他明白,头发与胡须性质一样,于是没有采纳老人的意见。爱迪生走身,准备为这位慈祥的老人送行。他下意思地帮老人拉平身上穿的棉线外套。突然,他又喊道:“棉线,为什么不试棉线呢?”

麦肯基毫不犹豫地解开外套,撕下一片棉线织成的布,递给爱迪生。爱迪生把棉线放在在U形密闭坩埚里,用高温处理。爱迪生用镊子夹住炭化棉线。准备将它装在灯泡内。可由于炭化棉线又细又脆,加上爱迪生过于紧张,拿镊子的手微微颤抖,因此棉线被夹断了。最后,费了九牛二虎之力,爱迪生才把一根炭化棉线装进了灯泡。

此时,夜幕降临了,爱迪生的助手把灯泡里的空气抽走,并将灯泡安在灯座上,一切工作就绪,大家静静地等待着结果。接通电源,灯泡发出金黄色的光辉,把整个实验室照得通亮。13个月的艰苦奋斗,试用了多种材料,试验了多次,终于有了突破性的进展。这盏电灯足足亮了45小时,灯丝才被烧断。这是人类第一盏有实用价值的电灯,与其同时被发明的还有电灯座和开关。

这一天——年10月21日,后来被人们定为电灯发明日,从此后世界进入了电气时代,电力应用正式开始走入寻常百姓家。而电灯的供电方式几乎影响了后来各种用电设备,当电扇、电烤面包机、吸尘器、电吹风出现时,它们仍然沿袭了灯泡的供电方式——接到电灯座上,一直沿用到20世纪20年代。

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插座的发明

HarveyHubbell(哈维.哈贝尔)在年就已经发明了更方便的两芯插头/座,但是考虑到成本因素,并没有被广泛应用。而随着各种家用电器的出现,灯头取电方式的各种问题开始频繁的被暴露出来,直到24年后的一次触电事故的发生,导致了插座大规模发展。

据说有一次PhilipF.Labre(拉布瑞菲利普)的房东太太,由于用电不小心,发生了一次触电事故。这引发了他极大的感想,于是在年发明了带保护地线的3芯插头/座。引入保护地线,对安全用电和电气设备更可靠地运行具有重大意义。在此后近百年的时间里,人们一直使用着这种构造简单,但又隐患层出不穷的插座。直到年“林世峰安全结构”的问世,才彻底解决了电源插座安全隐患的历史难题,填补了国内外电工行业的空白。

而交流电墙壁插座的历史也不过80来年,随着用电量、用电经验与事故教训的增加,由于技术、安全性、经济性等因素,加之地理、历史、政治等原因,世界各地在发展民用电器供电装置时,并没有采用美国最初的插座设计而形成了不同标准,使得墙壁插座形式多种多样。美国商务部统计了全球常见电源插头/座样式,并以字母进行了分类。

当下,由于材料、信息技术等科学技术的进步,对于插座的设计制作,除了没有国际统一的标准外,在各方面都在进行进化。比如出现了信息插座(也称弱电插座,指电话、电脑、电视插座)、带USB接口的插座、多功能插座(兼容老式的及国外制式的圆脚插头、方脚插头)、WIFI智能插座等,而用料上也升级到了具有抗冲击、耐高温、不易变色特性的PC料(防弹胶)。

插座的标准化

早期的插头插座都很简单,且尺寸不统一,可说是五花八门。因此,后来世界各国都先后制定了自己统一的插头插座标准,我国则在年就由广州电器科学研究所为主制定了我国的第一个与插头插座相关的国家标准GB2-67《单相插头插座型式、基本参数和尺寸》;又如,英国在就颁布了BS:《V以下电路用的有接地触头的两极插头、插座和转换器》。

我国目前已经实行了标准号为GB.3-的最新国标。年12月30日,我国的第一版正式的插座国标颁布,并于年5月1日实施,标准号GB.3-。首版插座国标规定了国内转换器适用电压电流等,让消费者对插线板的电压有个初步认识。当时市场销售的插座应该现在还可以找到,就是我们现在说的万用孔插座,虽然什么都能插,但铜片接触面积过小,有严重的火灾隐患。

年12月30日,第二版插座国标正式颁布,并于年6月1日实施,标准号,GB.3-。根据第二版插座国标规定,万用孔插座正式禁止生产销售。这个阶段的中国,插座已经像日常用品一样随处可见随处可买了,但是每年发生的火灾10%还是因为使用了质量不合格的插座导致。

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年10月13日,第三版插座国标正式颁布,并于年4月14日实施,标准号GB.3-。第三版插座国标也就是现在网上经常可以看到的新国标,是历史上最详尽的、从内而外的数项规定插线板的质量安全。

简单来说,新国标与旧国标有如下不同:

新国标对插孔进行了统一规范,只支持扁头的二、三头插孔和圆头的双头插孔。被淘汰的万能插座都标着按GB.3-标准生产或按GB.3-标准生产的字样;符合新国标的产品在包装上标有按GB.3-标准生产的字样。采用旧国标的万能插座三相插孔与两相插孔是合在一起的,总共3个孔而新国标的三相与两相是分开的,有5个孔。旧国标的插座是一孔多用,新国标是一孔一用。

插座接线极性

大多数电器并不区分交流电零线与火线的接入方式,规范两芯或三芯插座的极性是出于安全考虑。例如:电器开关都要求安装在设备的相线上,开关断开后即可使设备不再带电。如果电源插头或插座极性接反,则失去了这种保护功能。

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这里仅以我国标准墙壁插座接线方式为例,其他地区不同插座各自有相应的标准,不再赘述。在我国《GB-建筑电气工程施工质量验收规范》中,对于接线方式是强制条款,标准22.1.2中规定:单相两孔插座,面对插座时其右孔或上孔与相线连接,左孔或下孔与零线连接,单相三孔插座的右孔与相线连接,左孔与零线连接;……接地(PE)线接在上孔(如下图)。这样的接线被简称为:“左零右火”。

发明电源插座的目的是安全、可靠、方便地为电气设备提供电源,插座满足正确接线要求外,还必须满足电压输出标准。《GB供配电系统设计规范》4.0.4规定,“正常运行情况下,用电设备端子处电压允许值”在+5%~-10%之间,一般为±5%;《JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范》3.3.3也有类似规定。

插座选择

对于插座的选择,有如下几条建议:

选择被市场普遍认可的品牌(比如公牛、正泰、飞利浦等等):大品牌质量会更有保证,当然价格也比较贵,还有就是要防止买到假冒的产品手感和重量:虽然重量不是直接的判断参数,但用料足的产品,一般来说重量相对较重。如果表面的塑料材质不好,可能耐温性差,长期使用如果软化导致短路,可能引发火灾。如果内部用料不足,使用时就可能会接触不良尽量选择带有保护门的插座,防止孩子用手指或者其他东西插入插座,这很危险,有了保护门就很方便地杜绝了这个危险根据插座使用场景选择合适的插座,比如厨房、卫生间,最好选择带有防水罩的插座

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结语

总而言之,各地区插座上插孔的设计方式的不同,是人类进入电气化时代后,插座从出现到普及的发展过程中,由于技术、安全性、经济性等因素,加之地理、历史、政治等原因所造成。而后期出现的相关国际组织,也由于成本、政治等方面的原因而未对插座进行相关标准的制定。

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