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建党百年话标准(109):小器件联通电世界——我国家用插头插座标准的发展

十九世纪中后期的第二次工业革命让人类进入了“电气时代”。电灯、电话等各类电子电器被发明出来,并迅速在全球范围内普及应用。在供电电源与电子电器之间有一个非常关键的通电桥梁——插头插座。插头插座(如电器插头、墙壁插座、插线板)的出现与发展,满足了人们最基本的用电需求,实现了方便、快捷、安全的取电方式。由于用户是直接带电操作插头插座,其产品质量与人民群众的生活保障、生命财产安全密切相关。插头插座产品的属性决定了其在型式尺寸与安全性能方面的严格要求。


我国插头插座标准化的发展

      新中国成立后,为了适配不同国家进口的电器,在我国使用的插座出现了不同的型式尺寸,如德国的圆形插座、英国的矩形插座,致使我国境内的插头插座型式尺寸繁杂,通用性差,阻碍了贸易流通,用户使用极为不便,并存在较为严重的安全隐患。新中国成立后,为加强电器附件(含插头插座)产品的技术进步和行业管理,原国家经委在1961年确定了原第一机械工业部为电器附件产品归口管理部门,原第一机械工业部广州电器科学研究所为电器附件的全国技术归口单位。

      经过潜心研制, 1967年我国首个插头插座国家标准GB 1002-67《单相插头插座型式、基本参数和尺寸》发布,该标准统一了我国家用单相插头插座的型式和尺寸,确定采用扁型插销插头插座系统(扁型系统具有工艺简单、节省铜材等优点)。该标准在保证我国插头插座产品质量安全、促进整机产品贸易以及提升产品技术水平等方面发挥了重要作用。该标准分别于1980年、1996年、2008年、2021年(本版标准处于批准发布阶段)进行了修订,插头插座型式种类逐渐精简,产品的通用性、互换性、规范性愈加完善。

     1980年,在原第一机械工业部发布的行业标准JB 845-66《单相插头插座技术条件》基础上,制定了GB 2099-80《单相、三相插头插座技术条件》国家标准,该标准对插头插座应满足的多项安全指标(如:温升、插拔力、耐非正常热、单极插入、绝缘电阻和电气强度)进行了详细的规定,保证了插头插座的安全性要求。该标准分别于1996年、2008年、2021年(本版标准处于批准发布阶段)进行了修订,随着标准的每一次修订,产品的安全性能要求越来越全面。针对家用三相插头插座还制定了GB 1003-80 《三相插头插座型式、基本参数和尺寸》国家标准,该标准分别于1999年、2008年、2016年进行了修订。


改革开放以后,随着我国电器工业快速发展以及建筑业、旅游业的蓬勃兴起,1984年10月,我国成立了全国电器附件标准化技术委员会(SAC/TC 67),与IEC TC 23国际电工委员会电器附件技术委员会相对应,负责全国电器附件等专业领域标准化工作,秘书处设在中国电器科学研究院股份有限公司。从上世纪80年代至今,全国电器附件标准化技术委员会组织制修订了151项国家标准、36项相关行业标准,推动了电器附件领域技术进步,持续为电子电器、汽车、船舶、建筑等行业提供了高质量的配套标准,保障了人民群众的人身财产安全。

国际插头插座标准化的发展

     世界上首个插头插座诞生在19世纪80年代。1883年,英国发明了全世界第一个插头和插座,当时的插头插座型式主要是借鉴了照明灯座的思路,将便携式电器(如吸尘器、电风扇和吹风机等)安装灯座式插头,连接到灯泡插座上以实现通电。美国于1903年研发出的两插销插头、英国于1911年研发出的带接地插头,为现在普遍应用的插头插座型式奠定了雏形。

     然而,在插头插座发展过程中,各个国家或地区各自为政,没有考虑插头插座的全球通用互换性,仅按各自的想法(如安全、便捷操作、节约材料、专利等)设计生产插头插座,致使全球范围内插头插座产品型式、参数各异,难以通用。

     1957年,IEC/SC 23B(插头、插座和开关分技术委员会)发布了第一个插头插座IEC出版物:IEC 83《家用和类似用途插头插座》。该出版物仅是对欧洲、美国、英国等国家和地区的已有插头插座型式的汇总,它不是一项技术标准,而只是一份报告。1975年,该出版物以技术报告的形式修订完成了第二版。而后,又经历了5次修订,形成了现行的版本IEC TR 60083:2015《IEC成员国中标准化的家用和类似用途的插头和插座》。该版本汇总了IEC各成员国中家用和类似用途的插头插座的主要型式,可大致归纳为以下3类:

(1)扁型系统,插头插销、插座插孔为扁型。采用扁型系统的国家主要有中国、美国、加拿大、日本、澳大利亚、新西兰、阿根廷等。


(2)矩型系统,主要是按英国标准化学会批准的标准设计的插头插座,插头插销、插座插孔为矩型。采用矩型系统的国家和地区主要有英国、新加坡、马来西亚等。


(3)圆型系统,主要是按欧洲电工标准化委员会批准设计的插头插座,插头插销、插座插孔为圆型。采用圆型系统的国家主要是欧洲大陆国家,如奥地利、比利时、德国、法国、匈牙利、意大利、荷兰、挪威、葡萄牙、瑞典等。图片 图片 


作为基础电气连接件,插头插座产品的质量、电气安全与机械安全至关重要。IEC考虑到这一点,于1987年发布了第一版插头插座通用要求标准IEC 884-1:1987《家用和类似用途插头插座 通用要求》(标准编号后改成“IEC 60884-1”),该标准对插头插座产品应满足的技术要求和安全要求进行了规定,为后续插头插座安全发展和相关转换奠定了基础。

我国家用插头插座安全性能标准(GB/T 2099系列)主要对应采用IEC 60884系列标准。目前,我国已将IEC 60884系列标准全部转化为国家标准;而型式尺寸标准(GB/T 1002、GB/T 1003)是根据我国国情自主研制的标准。

未来,我国插头插座标准和行业的发展将继续以党的标准化政策为指导,向更安全、更智能、更便捷的方向发展,致力于行业的高质量发展,促进质量提升,助力构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。

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