高可靠性安全环保型电接插装置

    北京理工大学       北方交通大学
  
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    该新型电接插装置可靠性高、安全性好、利于环境保护,是在世界电连接(电接触)领域中从理论到结构均具有独创性和突破性的一种最新发明,能理想地克服传统电接插装置的缺陷,将给世界电连接领域带来新的变革。

一、电连接在电子学和科技发展中的重要性

    电接触(电连接)的概念,就是通过机械接触或连接方式以达到顺利的电气连通的目的。电接触应用范围很广,在电子、电力、通信、计算机、自动控制等系统及各类家用电器等产品中几乎无处不有。因此,它与现代技术的应用和发展,有着密切的联系。从六十年代起,各发达国家都把电接触作为电子学的一个重要组成部分,进而形成了电接触学科。国际电接触学会常务秘书长、美国航天局NASA阿波罗登月舱电接触顾问J.B.P威灵逊博士说:“没有可靠的电子连接,就没有先进的电子学。”也可以这样认为,没有可靠的电子连接,将会对现代科学技术的应用和发展产生极大的负面影响。

二、各国常用的传统电连接方式及其缺陷

    目前,各国常用的弱电或强电的连接方法和接插装置均是直接插入式;插入即连通,拔出即断开。这种传统方法和装置,虽然用起来比较简便,但由于它是靠金属触点自身的回弹性和退拔度以及导电性能,提高其摩擦系数和增大其接触面积的理论来完成电连接,金属触点须同时具备导电和卡紧的双重功能,比较容易松动或虚接,不能确保电连接的可靠性而出现接触不良。这往往会造成控制系统失灵、通信系统中断、计算机错码、传输图像失真……,从而带来巨大损失;在日常生活中,也会造成电器失灵,给人们带来损失或不愉快。同时,由于难于保证同步插入,经常“起弧”,带来隐患,甚至酿成重大用电事故。再次,这种直接插入式的电连接方法,人们(特别是小孩)常因不小心将手或导电物通入插孔而触电,甚至伤亡。

三、新型电接插装置的独创性和突破性

    此种新型电接插装置,在电连接理论和结构设计上具有较大的独创性和突破性。其独创性主要表现在,提出了一种金属触点主要完成导电任务,卡紧任务主要由特设机构完成,在依靠金属触点自身的导电性能的同时,提高金属触点间的配合精度,增强金属触点间的相互啮合力的理论来完成电连接,进而运用该理论提出一种全新的电连接方法并设计出这种全新的电接插装置。其突破性主要表现在,解决了传统电接插装置接触不良、松动脱落、可靠性差等问题,降低了传统电接插装置的“起弧”现象,杜绝了传统电接插装置客观存在的触电危险。

四、新型电接插装置的主要特点

1、操作简单,使用方便,应用范围极广,适用于电子、电力、计算机、通信、自动控制等系统以及汽车、轮船、飞机、家用电器等。   

2、该装置连通时,接插器件相互呈啮合卡死状态,抗振性能极佳,非手操作不可能分离而松动、脱落,从而使电接触可靠,连接效果好。

3、结构的合理和操作的固有程序,保证了二极或多极接插时元器件同步并同时接触,从而大幅度降低了“起弧”现象,减小了事故隐患。

4、孔洞虽敞开,由于结构合理,即使将导电物体通入孔内,仍然不会与导电元器件接触,从而有效地提高了安全系数。

5、大大减少了有色金属的耗用量(应用于插头插座,用量不到传统产品的1/3),从而节省大量有色金属,保护相关资源,并有利于环境保护。

6、工艺简单成熟,结构合理,并依靠工装、模具及自动化设备生产,降低了人工装配的工作量,确保了产品质量及标准化程度和使用可靠性,并使一些系列产品的生产成本控制在该系列传统产品生产成本的30%—50%之间成为可能(如插头插座)。

7、产品趋于小型化,可缩小占用空间,使应用该电接插技术或产品的相关行业及用户为其预留的空间大大缩小。

8、该产品可根据应用对象分为几十种系列,并可标准化。

9、该技术的一些系列的过渡期产品可与传统电接插装置匹配。

    综上所述,该新型电接插装置在电连接理论上和结构设计上的创新,不仅可以克服传统电接插装置的种种缺陷,而且在可靠性、安全性和环保、成本等诸多方面具有传统产品所无法比拟的优势,完全符合可持续发展战略,它的推广应用必将为世界电连接领域带来新的变革。该项目99年通过了国家自然科学基金委员会电工学组专家的评审;中央电视台的《新闻联播》节目于99年对该项目的实验和操作过程进行了采访和报道。

    该发明已在中、美、英等国申请了专利,德、法、日等国已正式授予专利权。

 

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