新型漏電保護插座的製作方法
2023-05-06 14:56:36 1
專利名稱：新型漏電保護插座的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種漏電保護插座，尤指一種使用壽命長、工作穩定、可 靠性高、安全性好、具有防雷擊功能的新型漏電保護插座。本實用新型公開的漏電保護插座，當其電源輸入端與牆壁內的電源線連接 好後無需操作任何部件就可自動對漏電保護插座進行壽命終止檢測並顯示檢 測結果。
技術背景隨著漏電保護插座產業的不斷發展，人們對漏電保護插座的使用安全性和 使用壽命的要求越來越高。希望在漏電保護插座的使用過程中，當它壽命終止 時即其內部元器件失效喪失漏電保護功能時，能夠及時提醒使用者，更換新產 品。同時，人們也希望漏電保護插座的使用壽命越長越好，這也從另一方面證 明該漏電保護插座工作穩定、安全性、可靠性好。然而，目前市場上常見的漏電保護插座，不僅不具有壽命終止檢測功能， 而且，當其壽命終止時，對使用者來說沒有任何的提示功能，其復位按鈕仍然 可以復位，漏電保護插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔仍 有電源輸出，誤導使用者繼續使用，安全可靠性差。當出現漏電現象時，該漏 電保護插座起不到任何的保護作用，極易造成使用者觸電身亡事故的發生。另外，目前市場上常見的漏電保護插座使用壽命較短。而且，市場上常見 的漏電保護插座還不具有防雷擊的功能。當出現雷電現象或其他原因引起的瞬 間高壓時，極易對漏電保護插座造成損壞。 發明內容鑑於上述原因，本實用新型的主要目的是提供一種使用壽命長、工作穩定、 可靠性高、安全性好的新型漏電保護插座。本實用新型的另一目的是提供一種新型漏電保護插座，當該漏電保護插座 的電源輸入端與牆壁內的電源線連接好後無需操作任何部件就可自動對漏電 保護插座是否仍然具有漏電保護功能進行檢測並顯示檢測結果。當漏電保護插 座內部元件完好沒有壽命終止時復位指示燈亮起，表示能自動建立正確的復位 機制，復位按鈕可以復位，復位後，復位指示燈滅，電源輸出指示燈亮，表明 漏電保護插座可以正常工作，有電源輸出；當漏電保護插座內部元件開路或短 路即漏電保護插座壽命終止時，本實用新型通過復位指示燈不亮來提示使用者 該漏電保護插座已經壽命終止了並阻止復位按鈕復位，使漏電保護插座的負載 輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出，避免當出現漏電
現象時因漏電保護插座已經壽命終止了但其仍有電源輸出導致的使用者觸電 身亡事故的發生。本實用新型的又一目的是提供一種具有防雷擊功能的漏電保護插座。當出 現雷電或其他原因引起的瞬間高壓時，漏電保護插座可以通過放電金屬片放 電，對其自身進行保護。為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案 一種新型漏電保護插座， 它包括殼體、安裝在殼體內的可實現漏電保護插座有/無電源輸出的控制電路 板，在該控制電路板上設有一對電源輸入端、 一對電源輸出端、至少一對彈性 金屬片、用於檢測漏電流的差動微分變壓器；在所述控制電路板上設有可以使所述電源輸入端通過彈性金屬片與電源 輸出端電力連接/或斷開的復位/跳閘機械裝置；該復位/跳閘機械裝置包括嵌在漏電保護插座復位按鈕下面的復位導向柱、 套在復位導向柱上的復位彈簧、復位墊片、與復位按鈕聯動的"T"字形脫扣 器、鎖扣和脫扣線圈；所述復位導向柱的上部分直徑大於其下部分直徑，上、下部分之間形成臺 階；復位彈簧套在復位導向柱的上部分，位於復位按鈕與絕緣的中層支架之間；在所述復位導向柱的下部分套有一個快速跳閘彈簧，該快速跳閘彈簧套在 復位導向柱的下部分，位於復位導向柱的臺階與復位墊片之間；復位導向柱靠 近其底部處開有一凹陷的鎖槽，復位導向柱的底面為平面；在脫扣器的中部開有一個貫穿其前後的通孔，橫穿脫扣器中部通孔設有一 可移動的由金屬材料製成的鎖扣，在鎖扣的頂面設有一個鎖扣孔；在復位按鈕 處於脫扣狀態時，復位導向柱的底面位於鎖扣的上面，並與鎖扣上的鎖扣孔呈 錯位狀。當本實用新型電源輸入端與牆壁內的電源線連接好後無需操作任何部件 就可自動對漏電保護插座是否仍然具有漏電保護功能進行檢測並顯示檢測結 果的新型漏電保護插座。本實用新型功能全，使用安全，使用壽命長。
圖1是本實用新型立體分解結構示意圖；圖2是本實用新型的主視圖；圖3是本實用新型去掉上蓋後的主視圖；圖4是本實用新型電源輸入端、電源輸出端、彈性金屬片之間的連接關係 示意圖；圖5是本實用新型電路板上各組件位置關係示意圖；圖6是本實用新型復位/跳閘機械裝置立體分解結構示意圖；圖7-1是圖3的B-B局部剖視圖，插座初始狀態無電源輸出時各組件位置
關係示意圖；圖7-2是圖3的B-B局部剖視圖，按壓復位按鈕瞬間各組件位置關係示意圖；圖7-3是圖3的B-B局部剖視圖，復位按鈕復位電源插座工作正常有電源 輸出時各組件位置關係示意圖；圖7-4是圖3的B-B局部剖視圖，按壓測試按鈕復位按鈕脫扣切斷電源插 座電源輸出時各組件位置關係示意圖；圖8-1是圖3的C-C局部剖視圖，復位按鈕復位後，電源插座有電源輸出 時各組件位置關係示意圖；圖8-2是圖3的C-C局部剖視圖，復位按鈕脫扣，電源插座沒有電源輸出 時各組件位置關係示意圖；圖9-l是圖3的A-A局部剖視圖，復位按鈕脫扣狀態時，模擬漏電流產生 開關和復位啟動開關狀態示意圖；圖9-2是圖3的A-A局部剖視圖，復位按鈕被按下的瞬間，模擬漏電流產 生開關和復位啟動開關狀態示意圖；圖9-3是圖3的A-A局部剖視圖，復位按鈕復位狀態時，模擬漏電流產生 開關和復位啟動開關狀態示意圖；圖IO是本實用新型控制電路具體電路圖。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型公開的新型漏電保護插座主要由殼體、安裝在殼 體內的可實現漏電保護插座有/無電源輸出的控制電路板18構成。所述殼體由上蓋2、絕緣的中層支架3和底座4組合而成；在上蓋2和絕 緣的中層支架3之間設有金屬接地安裝板1;在絕緣的中層支架3和底座4之 間設有控制電路板18。如圖1、圖2所示，在上蓋2上開有電源輸出插孔5、 6、復位按鈕孔8-A、 測試按鈕孔7-A和狀態指示燈孔30-A。在復位按鈕孔8-A和測試按鈕孔7-A 內設置有復位按鈕(RESET) 8和測試按鈕(TEST) 7，復位按鈕8和測試按 鈕7穿過金屬接地安裝板1和絕緣中層支架3與電路板18上的組件相接觸。 在上蓋2的側面設有四隻卡鉤2-A，用於與底座4內側的卡槽4-B卡固，使上 蓋2和底座4卡固在一起。金屬接地安裝板1位於上蓋2和絕緣的中層支架3之間，通過接地螺釘 13-A、導線與大地相連。在金屬接地安裝板1上，與上蓋2電源輸出插孔5、 6 的接地孔上下垂直相對應處設有接地葉片1K 12。在金屬接地安裝板l的兩端 設有安裝孔13-B。如圖l、圖3所示，在絕緣的中層支架3的兩惻分別放置有一根導電金屬
片14和13。在導電金屬片B、 14的兩端，與上蓋2電源輸出插孔5、 6的零 線孔、火線孔上下垂直相對應處設有片狀夾子葉翅60、 61、 62、 63。如圖3、 圖4所示，在其中一根導電金屬片14的一端還設有一個靜觸點16，另一端鉚 接有一根彈性金屬片21，在彈性金屬片21的端部設有一個動觸點23。同樣， 在另一根導電金屬片13的一端設有一個靜觸點15，另一端鉚接有一根彈性金 屬片20,在彈性金屬片20的端部設有一個動觸點22。如圖1所示，底座4用於容納中層支架3和控制電路板18。在底座4的兩 側對稱地設有一對電源零線、火線輸入接線螺釘9、 IO和一對電源零線、火線 輸出接線螺釘109、 110。本實用新型的核心組件是安裝在殼體內的控制電路板18，它具有使插座上 蓋2上的電源輸出插孔5、 6、底座4兩側的電源輸出接線螺釘109、 110有/ 或無電源輸出以及檢測漏電保護插座是否壽命終止、顯示檢測結果、使復位按 鈕可靠地、穩定地復位/或脫扣、防雷擊的功能。如圖l、圖5所示，在電路板18上設有兩條彈性電源火線、零線輸入端 51、 50。電源輸入端51、 50的一端向下彎曲90度，穿過差動微分變壓器19 焊接在電路板18上，通過電源輸入接線片25、 24與電源火線、零線輸入接線 螺釘IO、 9相連，電源火線輸入接線螺釘IO通過導線與牆壁內的電源火線相 連，電源零線輸入接線螺釘9通過導線與牆壁內的電源零線相連；電源輸入端 51、 50的另一端分別設有動觸頭55和54。在電路板18的另一端還焊接有一對與電源輸出接線螺釘110、 109接觸的 電源火線、零線輸出端81、 80。在電源火線、零線輸出端81、 80的端部分別 設有一個靜觸點53、 52。如圖3、圖4、圖5所示，彈性電源輸入端51、 50上的一對動觸頭55、 54 分別與設置在中層支架3兩側的導電金屬片14、 13上的一對靜觸頭16、 15接 觸或斷開，構成一組火線、零線電源開關。與導電金屬片14、 13相連的兩條 彈性金屬片21、 20上的一對動觸頭23、 22與電源輸出端81、 80上的一對靜 觸頭53、 52接觸或斷開，構成另一組火線、零線電源開關。上述電源輸入端 51、 50、導電金屬片14、 13、彈性金屬片21、 20和電源輸出端81、 80上的動 觸頭、靜觸頭共構成兩組四對火線、零線電源開關55和16、 54和15、 23和 53、22和52，分別對應於電路圖10中的開關KR-2-l，KR-2-2，KR-3-l，KR-3陽2。如圖l、圖5、圖7-l所示，在電路板18上還設有用於檢測漏電電流的差 動微分變壓器19。如圖10所示，電源火線HOT、零線WHITE穿過差動微分 變壓器19 (圖中的L1、 L2)。當供電迴路中出現漏電現象時，差動微分變壓 器就會輸出電壓信號給漏電流檢測控制晶片IC (型號為RV4145)，晶片IC的 管腳5輸出控制信號使可控矽(SCR) V4導通，通過可控矽(SCR) V4使電 路板18上的復位/跳閘機械裝置動作，使復位按鈕8復位/或脫扣，漏電保護插 座有/或無電源輸出。如圖l、圖5、圖6、圖7-l、圖9-l所示，在電路板18上設有可以使電源 輸入端50、 51與導電金屬片13、 14電力連接/或斷開、以及通過與導電金屬片 13、 14相連的彈性金屬片20、 21使電源輸出端80、 81帶電/或斷電的復位/跳 閘機械裝置。該復位/跳閘機械裝置包括嵌在復位按鈕8下面的復位導向柱35、 套在復位導向柱35上的復位彈簧91和快速跳閘彈簧66-A、復位墊片28A、與 復位按鈕8聯動的"T"字形脫扣器28、鎖扣30、與復位按鈕8聯動的模擬漏 電流產生開關66、 67、 88、復位啟動開關72、 72A、和脫扣線圈26。"T"字形脫扣器28位於復位按鈕8的下方，與復位按鈕8聯動。"T" 字形脫扣器28左右兩側向外延伸形成提臂，復位墊片28A位於復位按鈕8的 下方，"T"字形脫扣器28的上方。復位墊片28A與脫扣器28可以組合在一 起，隨脫扣器28上下移動；同時，復位墊片28A又可以與脫扣器28彼此分離。 在容置復位墊片28A和脫扣器28的脫扣線圈骨架26K內設置有用於限制復位 墊片28A向下最低可移動點的限位擋塊26Z。如圖9-l所示，在組裝脫扣器28和復位墊片28A時，將電源輸入端50、 51、彈性金屬片20、 21分別放置在脫扣器28左右提臂的上方，復位墊片28A 的下方，使電源輸入端50、 51位於脫扣器28左右提臂與復位墊片28A之間。 在脫扣器28與復位按鈕8上下聯動的同時帶動電源輸入端51、 50和彈性金屬 片21、 20上下移動。在復位墊片28A的中間設有一個可使復位導向柱35穿過的縱向直通孔 29A，在脫扣器28的中間也設有一個縱向的中央穿孔29，如圖7-l、圖9-1所 示，嵌於復位按鈕8底面的套有復位彈簧91、快速跳閘彈簧66-A的復位導向 柱35可以沿復位墊片28A、脫扣器28中間的直通孔29A、中央穿孔29上下 移動。復位導向柱35的上部分直徑大於其下部分直徑，上、下部分之間形成 臺階35A;復位彈簧91套在復位導向柱35的上部分，位於復位按鈕8與絕緣 的中層支架3之間；在復位導向柱35的下部分套有一個快速跳閘彈簧66-A， 該快速跳閘彈簧66-A位於復位導向柱35的臺階35A與復位墊片28A之間。 該快速跳閘彈簧66-A可使復位按鈕8快速、可靠地脫扣，大大延長漏電保護 插座的使用壽命。在復位按鈕處於脫扣狀態時，復位墊片28A在快速跳閘彈簧66-A的推壓 下，使復位墊片28A與脫扣器28組合在一起；在復位按鈕被按下時復位墊片 28A與脫扣器28彼此分離。
的底面41位於鎖扣30的上面，並與鎖扣30上的鎖扣孔31錯位。在脫扣器28的中部開有一個貫穿其前後的通孔30E，橫穿脫扣器28中部 通孔30E設有一可移動的由金屬材料製成的鎖扣30，在鎖扣30的頂面設有一 個鎖扣孔31。在復位按鈕8處於脫扣狀態時，容置在復位墊片28A、脫扣器 28中間的直通孔29A、中央穿孔29內的復位導向柱35的底面41與鎖扣30 頂面的鎖扣孔31呈錯位狀。在脫扣器28的側壁與鎖扣30內側壁之間設有一個鎖扣彈簧34。在鎖扣 30側壁的外側設有一內置有活動鐵芯42的脫扣線圈26，脫扣線圈26內置的 活動鐵芯42正對著鎖扣30。鎖扣30在鐵芯42的作用下可以橫向移動，從而 使復位按鈕8下的復位導向柱35的底面41從鎖扣30頂面的鎖扣孔31內穿入 或穿出，復位按鈕8復位或脫扣(跳閘)。在活動鐵芯42的端部套有塔形彈 簧42A。如圖6、圖9-l所示，在脫扣器28的下方設有一個與復位按鈕(RESET) 8聯動的模擬漏電流產生開關(圖10中的開關KR-1)，該模擬漏電流產生開 關由三個呈三角狀擺放的彈性金屬片66、 67、 88構成。金屬片66位於最下方， 彈性金屬片88位於中間，金屬片67位於最上方。在金屬片66的上表面設有 一個觸點68C，在彈性金屬片88的上、下表面各設有一個觸點68A、 68B，在 金屬片67的下表面設有一個觸點67A。復位墊片28A向下伸出一個觸腳28E， 該觸腳28E壓在彈性金屬片88上。在漏電保護插座正確連接上電源且處於脫 扣狀態時，在快速跳閘彈簧66-A的推壓下，復位墊片28A向下伸出的觸腳28E 使彈性金屬片88下表面的觸點68B與金屬片66上表面的觸點68C —直接觸導 通，如圖9-l所示。當復位按鈕8被按下時，如圖9-2所示，彈性金屬片88 下表面上的觸點68B還與金屬片66上表面的觸點68C接觸導通；隨著復位按 鈕從靜態到復位狀態，如圖9-3所示，當復位按鈕8處於復位狀態時，脫扣器 28向上移動，帶動復位墊片28A—起向上移動，使復位墊片28A向下伸出的 觸腳28E移離彈性金屬片88的上表面，彈性金屬片88在自身彈性作用下使其 下表面上的觸點68B與金屬片66上表面的觸點68C斷開，彈性金屬片88上表 面上的觸點68A與金屬片67下表面上的觸點67A接觸導通。如圖10所示， 金屬片66通過模擬漏電流限流電阻R4與穿過差動微分變壓器的電源零線相 連；中間的金屬片88通過脫扣線圈26 (圖10中的L3)與交流電源輸入端的 火線相連；金屬片67通過漏電檢測電路中的可控矽V4與電源輸入端的零線相 連，所以，當漏電保護插座的電源輸入端與牆壁內的電源火線、零線連接好後 且復位按鈕處於脫扣狀態時，在快速跳閘彈簧66-A的推壓下，復位墊片28A 向下伸出的觸腳28E使彈性金屬片88下表面的觸點68B與金屬片66上表面的 觸點68C—直接觸導通，達到無需操作漏電保護插座任何部件，電源輸入端的
火線經脫扣線圈26 (L3)、金屬片88、金屬片66、模擬漏電流限流電阻R4 與穿過差動微分變壓器L1、 L2的電源輸入端零線相連，構成無需操作任何部 件自動產生模擬漏電流迴路，自動產生模擬漏電流，檢測漏電保護插座是否壽 命終止。如果漏電保護插座沒有壽命終止，復位指示燈V5亮，如果漏電保護 插座壽命終止了，漏電保護插座阻止復位按鈕復位，且復位指示燈V5不亮。 當復位按鈕8復位後，金屬片88與金屬片66斷開，與金屬片67接觸導通， 模擬漏電流自然消失。總之，當彈性金屬片88下表面上的觸點68B與金屬片66上表面觸點68C 接觸時，自動產生模擬漏電流，漏電保護插座處於檢測狀態。當彈性金屬片88 上表面的觸點68A與金屬片67下表面觸點67A接觸時，模擬漏電流消失，漏 電保護裝置處於復位狀態。如圖6、圖7-1所示，在脫扣器28的下方還設有一個與復位按鈕8聯動的 復位啟動開關(圖10中的KR-4)。該復位啟動開關由彈性金屬片72和電觸 點72A構成。彈性金屬片72的一端焊接在電路板上，通過脫扣線圈26(圖10 中L3)與電源輸入端的火線相連；另一端懸空、位於電觸點72A的上方，在 其與電觸點72相對應處設有一個觸點72C。電觸點72A焊接在電路板上，通 過導線與可控矽V4的陽極相連。當復位按鈕8處於脫扣狀態時如圖7-1所示， 以及復位按鈕8處於復位狀態時如圖7-3所示時，彈性金屬片72和觸點72A 不接觸，該復位啟動開關處於斷開狀態；在復位按鈕8被壓下時如圖7-2所示， 脫扣器28壓在彈性金屬片72上，使彈性金屬片72和觸點72A接觸導通，該 復位啟動開關閉合；當復位按鈕8被釋放時如圖7-4所示，彈性金屬片72和 觸點72A斷開，復位啟動開關斷開，從而反應復位按鈕8的狀態。如圖6所示，復位墊片28A、脫扣器28、鎖扣30、與復位按鈕8聯動的 模擬漏電流產生開關66、 67、 88和復位啟動開關72、 72A均置於脫扣線圈骨 架26K內。在脫扣線圈26的線圈外設有一個脫扣線圈保護罩41-C，在其頂面 上設有四個長方孔80A、 81A;其側面左右各設有一個用於鉤住電路板18上的 孔的鉤腳41-B。在脫扣線圈保護罩41-C的側面設有用於託住彈性連接輸出金 屬片21、 20的臺階41-F;在脫扣線圈保護罩41-C的頂面與側面的交接處設有 用於託住電源輸入金屬片51、 50的臺階41-H，以減輕彈性金屬片21、 20和電 源輸入端51、 50對脫扣器28左右側提臂的壓力，使彈性金屬片21、 20和電 源輸入端51、 50穩定工作。構成復位/跳閘機械裝置的復位導向柱35、套在復位導向柱35上的復位彈 簧91和快速跳閘彈簧66-A、復位墊片28A、與復位按鈕8聯動的"T"字形 脫扣器28、鎖扣30、與復位按鈕8聯動的模擬漏電流產生開關66、 67、 88、 復位啟動開關72、 72A和脫扣線圈26相互銜接成為一個可自由活動的整體，
它們彼此配合，缺一不可。如圖7-l、圖3所示，本實用新型在測試按鈕7的下方還設有用於手動產 生模擬漏電流的彈性金屬片46和模擬漏電流限流電阻47，該彈性金屬片46 和模擬漏電流限流電阻47(圖10中的電阻R3)構成圖10中所示的開關KR-5。 彈性金屬片46的一端與漏電保護插座電源輸出端LOAD的火線相連，另一端 懸空，在其下方設有一個模擬漏電流限流電阻47;模擬漏電流限流電阻47的 一端懸空位於彈性金屬片46的下方，另一端與電源輸入端的零線相連。如圖 7-4所示，當向下按壓測試按鈕7時，彈性金屬片46與模擬漏電流限流電阻 47接觸手動產生模擬漏電流；如圖7-l所示，釋放測試按鈕7，彈性金屬片46 與模擬漏電流限流電阻47斷開，模擬漏電流消失。圖IO為本實用新型漏電保護插座控制電路具體電路圖。如圖所示，該控 制電路主要由用於檢測漏電流的差動微分變壓器L1 ( 1000: 1)、L2 (200: 1)、 控制晶片IC (RV4145)、內置有鐵芯的脫扣線圈L3 (SOL)、可控矽V4、 與漏電保護插座復位按鈕RESET聯動的模擬漏電流產生開關KR-1、串聯在供 電線路中的與復位按鈕RESET聯動的開關KR-2-l、 KR-2-2、 KR-3-l、 KR-3-2、 與復位按鈕RESET聯動的復位啟動開關KR-4、復位指示燈V5、電源輸出指 示燈V3和模擬漏電流限流電阻R4、 R3以及一些相關的二極體、電阻、電容 等組成。漏電保護插座電源輸入端LINE的火線HOT、零線WHITE穿過差動微分 變壓器L1、 L2後，通過與復位按鈕RESET聯動的開關KR-2-l、 KR-2-2與漏 電保護插座表面的單相三線電源輸出插孔中的火線、零線輸出導電插套相連； 同時，漏電保護插座表面的單相三線電源輸出插孔中的火線HOT、零線WHITE 輸出導電插套又通過另一組與復位按鈕RESET聯動的開關KR-3-l、 KR-3-2與 漏電保護插座電源輸出端(負載連接端)LOAD的火線HOT、零線WHITE相 連。差動微分變壓器L1、L2的漏電流檢測信號輸出端與控制晶片IC的信號輸 入端l、 2、 3、 7相連，控制晶片IC的控制信號輸出端5與可控矽V4的門極 相連。控制晶片IC的工作電源輸入端6通過二極體VI、電阻R1、脫扣線圈 L3與漏電保護插座電源輸入端LINE的火線HOT相連。控制晶片IC的工作地 管腳4與漏電保護插座電源輸入端LINE的零線WHITE相連。可控矽V4的陰極與漏電保護插座電源輸入端LINE的零線WHITE相連， 可控矽V4的陽極經與復位按鈕RESET聯動的常開狀態的復位啟動開關KR-4、 脫扣線圈L3與電源輸入端火線HOT相連；同時，可控矽V4的陽極還與模擬 漏電流產生開關KR-1中的構成常開觸點的金屬片67相連。模擬漏電流產生開關KR-1為一個帶有一對常閉觸點和一對常開觸點的開
關，其公共端A即彈性金屬片88通過脫扣線圈L3與漏電保護插座電源輸入 端LINE的火線HOT相連；其常閉觸點即金屬片66通過模擬漏電流限流電阻 R4與穿過差動微分變壓器L1、 L2的電源零線WHITE相連；其常開觸點即金 屬片67與可控矽V4的陽極相連。內置在脫扣線圈L3內的鐵芯通過漏電保護插座內的復位/跳閘機械裝置使 復位按鈕RESET復位/或脫扣，從而使與復位按鈕RESET聯動的開關KR-2-l、 KR-2-2、 KR-3-l、 KR-3-2閉合/或斷開，以及模擬漏電流產生開關KR-1常閉 觸點斷開/或閉合，常開觸點閉合/或斷開。在漏電保護插座電源輸出端LOAD的火線和零線之間連接有一個用於表 示漏電保護插座是否有電源輸出的電源輸出指示燈V3 (LED1)。當漏電保護 插座有電源輸出時，LED1亮；反之，LED1不亮。在漏電保護電路中的可控矽V4的陽極B與模擬漏電流產生開關KR-1的 公共端A之間連接有一個用於表示漏電保護插座是否壽命終止的復位指示燈 V5 (LED2)。當漏電保護電路工作正常，構成漏電保護電路的元件如可控矽 V4、脫扣線圈L3、差動微分變壓器L1、 L2、控制晶片IC完好，可控矽V4 完好可以正常導通時，隨著可控矽V4的導通，復位指示燈LED2亮，說明漏 電保護插座具有漏電保護功能；反之，當漏電保護電路不能工作正常，如構成 漏電保護電路的元件可控矽V4、脫扣線圈L3、差動微分變壓器L1、 L2、控制 晶片IC之一發生故障，導致漏電保護電路壽命終止喪失漏電保護功能時，由 於漏電保護電路無法形成迴路，復位指示燈LED2不亮，表明漏電保護電路已 經壽命終止了，提醒使用者及時更換好的漏電保護插座。如圖9-1所示，電源輸出指示燈和復位指示燈並排設置在控制電路板18 上，在兩隻指示燈的上面設有一個縱向放置的引光管77，該引光管77穿過中 層支架3上的孔D (如圖3所示)，其頂端位於上蓋2表面的指示燈孔30-A 的下方。構成本實用新型漏電保護電路的電源輸入端零線WHITE經模擬漏電流限 流電阻R4、與復位按鈕RESET聯動的模擬漏電流開關KR-1的常閉觸點、脫 扣線圈L3 (SOL)與電源輸入端火線HOT相連，構成無需操作任何部件即可 自動產生一模擬漏電流的模擬漏電流產生電路。當漏電保護插座的電源輸入端 LINE與牆壁內的電源線連接好後，復位按鈕RESET處於脫扣狀態沒有復位時， 即漏電保護插座處於初始狀態，復位按鈕RESET沒有被按壓時，由於與復位 按鈕RESET聯動的模擬漏電流產生開關KR-1的常閉觸點處於閉合狀態，其將 電源輸入端的火線HOT和零線WHITE直接連通，產生模擬漏電流，所以，當 漏電保護插座的電源輸入端與牆壁內的電源線連接好後，無需操作任何部件上 述模擬漏電流產生電路即可自動產生一模擬漏電流。當漏電保護電路工作正
常，檢測到該漏電流後，通過復位/跳閘機械裝置使模擬漏電流開關KR-l的常閉觸點斷開，常開觸點閉合，模擬漏電流消失，復位按鈕RESET復位。如圖IO所示，當漏電保護插座的電源輸入端與牆壁內的電源連接好後復 位按鈕沒有復位時，由於模擬漏電流產生開關KR-1的一對常閉觸點將電源輸 入端的火線H0T和穿過差動微分變壓器L1、 L2的電源零線WHITE相連，所 以，無需操作任何部件上述模擬漏電流產生電路即可自動產生模擬漏電流，漏 電流流過差動微分變壓器L1、 L2，差動微分變壓器L1、 L2輸出信號給控制芯 片IC，控制晶片IC的5腳輸出高電平控制信號給可控矽V4的門極，可控矽 V4被觸發，正極與負極導通，脫扣線圈L3內有大電流流過，脫扣線圈L3產 生磁場，其內置的鐵芯動作，通過復位/跳閘機械裝置使復位按鈕RESET動作， 復位按鈕能夠復位；同時，模擬漏電流產生開關KR-1的常開觸點閉合，常閉 觸點斷開，模擬漏電流消失。反之，如果漏電保護電路無法正常工作，漏電保護插座壽命終止了，則可 控矽V4不導通，脫扣線圈L3內始終沒有大電流流過，無法產生磁場，其內 部鐵芯不動作，復位/跳閘機械裝置始終不動作，復位按鈕始終不能被復位， 復位指示燈V5始終不亮，電源輸出指示燈V3也不亮，從而，提示使用者該 漏電保護插座已經壽命終止了，應該更換好的漏電保護插座了。如圖IO、圖7-2、圖9-2所示，當按下復位按鈕RESET，模擬漏電流產生 開關KR-1的常閉觸點68C、 68B尚未斷開時，由於復位啟動開關KR-4與復位 按鈕RESET聯動，復位啟動開關KR-4閉合，此時由於KR-4的閉合使A點和 B點短接，原AB兩端的電壓被加到脫扣線圈(S0L)L3上，使脫扣線圈內有 一定的電流流過而產生磁場，內部鐵芯做衝擊運動，通過復位/跳閘機械裝置 使復位按鈕可以復位如圖7-3、圖8-1所示；接於A點、B點間的發光二極體 V5處於截止狀態，V5燈滅；同時，由於復位按鈕RESET動作，使與之聯動 的模擬漏電流開關KR-1中的常閉觸點68B、 68C斷開，常開觸點67A、 68A 閉合，模擬漏電流消失。復位按鈕RESET復位後，與之聯動的開關KR-2-l， KR-2-2， KR-3-l， KR-3-2閉合，漏電保護插座有電源輸出，電源輸出指示燈 V3亮，表明插座表面的單相三線插孔和負載輸出端均有電源輸出。當漏電保護插座功能完好時，漏電保護插座正確接入電源後，按下復位按 鈕RESET,負載端LOAD和插座表面有電力輸出，插座正常工作。此時當線 路內有漏電流產生時，由於電源火線HOT和零線WHITE同時穿過用於檢測漏 電流的差動微分變壓器Ll(1000:l)禾卩L2(200:l)，線路中穿過差動微分變壓器 Ll和L2的兩條電源線中的電流矢量和不為零，差動微分變壓器Ll和L2立刻 感應出一定值的電壓信號輸入到IC，從IC的5腳輸出控制信號到可控矽V4 的門極，可控矽V4被觸發，正極與負極導通，從而使可控矽V4的正極處B
點為低電位，由於此時開關KR-1的常開觸點為閉合狀態，A點和B點即為同 一點，因脫扣線圈L3的另一端與電源火線相連，脫扣線圈L3的兩端將獲得一 定值的電壓，有一定的電流流過，產生磁場，其內部鐵芯作衝擊運動，通過復 位/跳閘機械裝置使復位按鈕RESET脫扣，切斷電源的輸出如圖8-2所示，開 關KR-1的常開觸點由閉合狀態變為斷開狀態，電源輸出指示燈V3熄滅，復 位指示燈V5亮。當要檢測漏電保護插座功能是否正常時，如圖7-4所示可以按壓測試按鈕 TEST，使與之聯動的測試開關KR-5閉合，產生模擬漏電流，檢測漏電保護插 座是否已經壽命終止了。如果漏電保護電路無法正常工作，漏電保護插座壽命 終止，則復位指示燈V5不亮，復位按鈕RESET不能復位。在以上各種情況，從IC的5腳輸出的控制信號必須經過並接在可控矽的 門極與地之間的抗擾電容C5的濾波，來抑制誤觸發的產生。為了提高漏電保護插座的使用壽命，避免由於雷擊或其他原因產生的瞬間 高壓對漏電保護插座造成破壞，如圖10、圖5所示，本實用新型在漏電保護插 座與電源火線、零線輸入接線螺釘10、 9相連的電源輸入接線片25、 24上分 別延伸出一塊用於放電的尖端放電金屬片25A、 24A，兩金屬片尖端相對放置， 且保持一定間隔。如圖10、圖7-l、圖8-l所示，本實用新型在穿過差動微分變壓器的電源 火線、零線輸入金屬片51、 50上也分別延伸出一塊用於放電的直角三角形狀 的放電金屬片51A、 50A,兩金屬片尖端相對放置，且保持一定間隔。另外，電源輸入端的火線HOT還經過脫扣線圈SOL、 一壓敏電阻MOV 與電源輸入端的零線WHITE相連。當由於雷擊或其他原因引起的瞬間高壓作用於漏電保護插座時，接於輸入 端火線處的直角三角形狀的放電金屬片25A、 51A和接於輸入端零線處的直角 三角形狀的放電金屬片24A、 50A之間的空氣介質被擊穿，形成空氣放電，大 部分高壓通過放電金屬片消耗掉，剩餘一小部分通過脫扣線圈SOL、壓敏電阻 MOV消耗掉，從而保護了漏電保護插座不被高壓擊壞。在本實用新型的具體實施例中，所述壓敏電阻MOV選用浪湧抑制型壓敏 電阻，使其還可以起到防止電泳的作用。如圖10所示，本實用新型還具有阻止反向接線錯誤的保護功能。如圖所 示，漏電保護插座負載輸出端LOAD與插座表面的單相三線電源插孔之間通過 與復位按鈕RESET聯動的開關KR-3-l、 KR-3-2相連；漏電保護插座輸入端 LINE的火線、零線與插座表面的單相三線電源插孔的火線、零線之間也是通 過與復位按鈕RESET聯動的開關KR-2-l、 KR-2-2相連，所以，當安裝工人錯 誤地將牆壁內的電源線與漏電保護插座負載輸出端LOAD相連時，本實用新型
無需操作任何部件即可自動產生模擬漏電電流的電路(由模擬漏電流開關KR-1的常閉觸點、電阻R4、脫扣線圈SOL構成)無法產生漏電流，控制晶片 IC無法輸出控制信號，可控矽V5不導通，脫扣線圈SOL內沒有電流流過， 無法產生磁場推動內置其中的鐵芯動作，復位/跳閘機械裝置不動作，自動阻 止復位按鈕復位，與復位按鈕RESET聯動的開關KR-2-l、 KR-2-2、 KR-3-l、 KR-3-2始終處於斷開狀態，無法閉合，漏電保護插座的輸入端LINE和插座表 面的電源插孔均無電源輸出，復位指示燈V5不亮，表明接線錯誤。安裝工只 有接線正確後，復位指示燈V5才亮，復位按鈕才能復位，漏電保護插座電源 才有電源輸出。綜上所述，由於本實用新型採用以上技術方案，故本實用新型公開的漏電 保護插座具有以下突出的優點(1) 使用壽命長，操作安全可靠。由於本實用新型在復位導向柱35上又套有一個快速跳閘彈簧66-A，當復 位按鈕處於脫扣狀態時，快速跳閘彈簧66-A可推動復位墊片28A向下，使復 位墊片28A向下的觸腳28E穩定壓在彈性金屬片88上方，使彈性金屬片88 上的觸點68B與金屬片66上的觸點68C穩定可靠接觸，產生模擬漏電流；當 復位按鈕復位後，該快速跳閘彈簧66-A處於被壓縮狀態，當復位按鈕跳閘時， 該快速跳閘彈簧66-A被釋放，可以幫助電源輸入金屬片51、50上的動觸點55、 54與電源輸出導體14、 13上的靜觸點16、 15快速分離，彈性連接輸出金屬片 21、 20上的動觸點23、 22與電源輸出金屬片81、 80上的靜觸點53、 53快速 分離，保證在極短的時間內可靠地分離，從而減少動、靜觸點分離時所產生的 電弧，延長動、靜觸點的使用壽命，使漏電保護插座的使用壽命更長。(2) 、具有防雷擊以及其他原因產生的瞬間高壓對漏電保護插座引起的 破壞的保護功能。(3) 當漏電保護插座電源輸入端與牆壁內的電源線連接好後，無需操作 任何部件，就可自動產生模擬漏電流，檢測漏電保護插座是否仍然具有漏電保 護功能即是否壽命終止，並顯示檢測結果。a. 當構成漏電保護插座的元件完好、漏電保護電路沒有壽命終止時，復位 指示燈V5亮，表示能自動建立正確的復位機制使復位按鈕可以復位；復位後， 電源輸出指示燈V3亮，復位指示燈V5熄滅，說明漏電保護插座可以正常工 作；b. 當構成漏電保護插座的元件開路或短路即壽命終止時，復位指示燈V5 不亮，表示該漏電保護電路已經壽命終止了，並阻止復位按鈕復位，使漏電保 護插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出，電 源輸出指示燈V3不亮。 故，使用者可以通過復位指示燈V5、電源輸出指示燈V3的狀態判斷漏電 保護插座是否壽命終止以及其工作狀態。(4) 具有手動檢測並顯示檢測結果的功能。a. 當手動模擬產生漏電流，漏電保護插座工作正常，沒有壽命終止時，復 位指示燈V5亮，說明漏電保護插座可以正常工作，並可以復位，復位後，復 位指示燈V5滅，電源輸出指示燈V3亮；b. 當手動模擬產生漏電流，漏電保護電路壽命終止時，復位指示燈V5不 亮，說明該漏電保護插座已經壽命終止了，並阻止復位按鈕復位，使漏電保護 插座的負載輸出端和插座表面的單相三線電源輸出插孔均沒有電源輸出，電源 輸出指示燈V3不亮。(5) 具有阻止反向接線錯誤的保護功能。當安裝工或電工錯誤地將牆壁內的電源線連接到漏電保護插座輸出端上 時，本實用新型無需操作任何部件即可自動產生模擬漏電電流的電路無法產生 漏電流，控制晶片IC無法產生控制信號，可控矽V4不導通，脫扣線圈L3內 沒有電流流過，無法產生磁場推動內置其中的鐵芯動作，復位/跳閘機械裝置 無法動作，自動阻止復位按鈕復位，插座無電源輸出，復位指示燈V5不亮， 表明接線錯誤。安裝工只有接線正確後，復位指示燈V5才亮，復位按鈕才能 復位，漏電保護插座電源輸出端才有電源輸出，電源輸出指示燈V3才亮。以上所述是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，任何基於本實 用新型技術方案基礎上的等效變換，均屬於本實用新型保護範圍之內。
權利要求1、一種新型漏電保護插座，它包括殼體、安裝在殼體內的可實現漏電保護插座有/無電源輸出的控制電路板，在該控制電路板上設有一對電源輸入端、一對電源輸出端、至少一對彈性金屬片、用於檢測漏電流的差動微分變壓器；在所述控制電路板上設有可以使所述電源輸入端通過彈性金屬片與電源輸出端電力連接/或斷開的復位/跳閘機械裝置；該復位/跳閘機械裝置包括嵌在漏電保護插座復位按鈕(8)下面的復位導向柱(35)、套在復位導向柱(35)上的復位彈簧(91)、復位墊片(28A)、與復位按鈕(8)聯動的「T」字形脫扣器(28)、鎖扣(30)和脫扣線圈(26)；其特徵在於所述復位導向柱(35)的上部分直徑大於其下部分直徑，上、下部分之間形成臺階(35A)；復位彈簧(91)套在復位導向柱(35)的上部分，位於復位按鈕(8)與絕緣的中層支架(3)之間；在所述復位導向柱(35)的下部分套有一個快速跳閘彈簧(66-A)，該快速跳閘彈簧(66-A)套在復位導向柱(35)的下部分，位於復位導向柱(35)的臺階(35A)與復位墊片(28A)之間；復位導向柱(35)靠近其底部處開有一凹陷的鎖槽(36)，復位導向柱(35)的底面為平面(41)；在脫扣器(28)的中部開有一個貫穿其前後的通孔(30E)，橫穿脫扣器(28)中部通孔(30E)設有一可移動的由金屬材料製成的鎖扣(30)，在鎖扣(30)的頂面設有一個鎖扣孔(31)；在復位按鈕(8)處於脫扣狀態時，復位導向柱(35)的底面(41)位於鎖扣(30)的上面，並與鎖扣(30)上的鎖扣孔(31)呈錯位狀。
2、 根據權利要求1所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述電源輸 入端(51、 50)通過電源輸入接線片(25、 24)與電源火線、零線輸入接線螺 釘(10、 9)相連，所述電源輸入接線片(25、 24)上分別延伸出一塊直角三 角形狀的、用於放電的尖端放電金屬片(25A、 24A)，兩金屬片尖端相對放 置，且保持一定間隔。
3、 根據權利要求1所述的新型漏電保護插座，其特徵在於在所述電源 輸入端(51、 50)上分別延伸出一塊直角三角形狀的、用於放電的尖端放電金 屬片(51A、 50A),兩金屬片尖端相對放置，且保持一定間隔。
4、 根據權利要求l-3之一所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述 一對電源輸入端放置在所述脫扣器(28)左右提臂的上方，復位墊片的下方。
5、 根據權利要求4所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述復位/跳 閘機械裝置還包括一個與復位按鈕(8)聯動的模擬漏電流產生開關(KR-1);該模擬漏電流產生開關位於所述脫扣器(28)的下方，它由三個呈三角狀 擺放的彈性金屬片(66、 67、 88)構成；其中， 一個金屬片(66)位於最下方， 一個金屬片(88)位於中間， 一個 金屬片(67)位於最上方；在最下面的金屬片(66)的上表面設有一個觸點(68C)， 在中間金屬片(88)的上、下表面各設有一個觸點(68A、 68B)，在最上面 的金屬片(67)的下表面設有一個觸點(67A);所述最下面的金屬片(66)通過模擬漏電流限流電阻(R4)與穿過差動微 分變壓器的電源零線相連；中間金屬片(88)通過脫扣線圈(26)與交流電源 輸入端的火線相連；最上面金屬片(67)通過漏電檢測電路中的可控矽與電源 輸入端的零線相連；在漏電保護插座的電源輸入端與牆壁內的電源火線、零線連接好且復位按 鈕處於脫扣狀態時，中間金屬片(88)下表面上的觸點(68B)與最下面金屬 片(66)上表面的觸點(68C)接觸導通；電源輸入端的火線經脫扣線圈(26)、 中間金屬片(88)、最下面金屬片(66)、模擬漏電流限流電阻(R4)與電源 輸入端零線相連，構成無需操作任何部件即可自動產生模擬漏電流的模擬漏電 流產生迴路；當復位按鈕(8)被按下時，中間金屬片(88)上觸點(68B)依然與最下 面金屬片(66)的觸點(68C)接觸，繼續產生模擬漏電流；當復位按鈕(8)復位時，中間金屬片(88)在其自身的彈性作用下向上 翹，其下表面上的觸點(68B)與最下面金屬片(66)上的觸點(68C)斷開， 其上表面上的觸點(68A)與最上面金屬片(67)上的觸點(67A)接觸導通， 自動產生的模擬漏電流消失。
6、 根據權利要求5所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述復位墊 片(28A)向下伸出一個觸腳(28E)，該觸腳(28E)壓在所述構成模擬漏電 流產生開關的中間彈性金屬片(88)上；在漏電保護插座正確連接上電源且處於脫扣狀態時，在所述快速跳閘彈簧 (66-A)的推壓下，復位墊片(28A)向下伸出的觸腳(28E)使彈性金屬片(88) 下表面的觸點(68B)與金屬片(66)上表面的觸點(68C) —直接觸導通；當 復位按鈕(8)處於復位狀態時，隨脫扣器(28)向上移動，復位墊片(28A) 向下伸出的觸腳(28E)移離彈性金屬片(88)的上表面，彈性金屬片(88) 在自身彈性作用下使其下表面上的觸點(68B)與金屬片(66)上表面的觸點 (68C)斷開，彈性金屬片(88)上表面上的觸點(68A)與金屬片(67)下 表面上的觸點(67A)接觸導通。
7、 根據權利要求6所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述復位/跳 閘機械裝置還包括一個與復位按鈕(8)聯動的復位啟動開關(KR-4);該復位啟動幵關由彈性金屬片(72)和電觸點(72A)構成；彈性金屬片 (72)的一端焊接在電路板上，通過脫扣線圈(26)與電源輸入端的火線相連；另一端懸空、位於電觸點(72A)的上方，在其與電觸點(72)相對應處設有 —個觸點(72C);該電觸點(72A)焊接在電路板上，通過導線、可控矽(V4) 與電源輸入端零線相連；當復位按鈕(8)處於脫扣狀態、復位狀態時，該復位啟動開關處於斷開 狀態；在復位按鈕(8)被壓下時，該復位啟動開關閉合；當復位按鈕(8)被 釋放時，該復位啟動開關從閉合狀態變為斷開狀態。
8、 根據權利要求7所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述復位導 向柱(35)、套在復位導向柱(35)上的復位彈簧(91 )和快速跳閘彈簧(66-A)、 復位墊片(28A)、與復位按鈕(8)聯動的"T"字形脫扣器(28)、鎖扣(30)、 鎖扣彈簧(34)、與復位按鈕(8)聯動的模擬漏電流產生開關(KR-1)、復 位啟動開關(KR-4)和脫扣線圈(26)相互銜接成為一個可自由活動的整體。
9、 根據權利要求8所述的新型漏電保護插座，其特徵在於該新型漏電 保護插座的表面還安裝有一測試按鈕(7)，在測試按鈕(7)的下方還設有用 於手動產生模擬漏電流的彈性金屬片(46)和模擬漏電流限流金屬片(47); 彈性金屬片(46)的一端與漏電保護插座電源輸出端(LOAD)的火線相連， 另一端懸空，在其下方設有模擬漏電流限流金屬片；該模擬漏電流限流金屬片(47)的一端懸空位於彈性金屬片(46)的下方，另一端最終與電源輸入端的 零線相連。
10、根據權利要求9所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述電源輸 入端的火線(51)經脫扣線圈(26)、 一壓敏電阻(MOV)與所述電源輸入 端的零線(50)相連。
11、 根據權利要求IO所述的新型漏電保護插座，其特徵在於所述漏電 保護插座電源輸入端(LINE)的火線(51)、零線(50)穿過差動微分變壓器 後，通過與復位按鈕聯動的一組電源開關(KR-2-l、 KR-2-2)與漏電保護插座 表面的單相三線電源輸出插孔中的火線、零線輸出導電插套相連；同時，漏電 保護插座表面的單相三線電源輸出插孔中的火線、零線輸出導電插套又通過另 一組與復位按鈕聯動的電源開關(KR-3-l、 KR-3-2)與漏電保護插座電源輸出 端的火線、零線相連。
12、 根據權利要求11所述的新型漏電保護插座，其特徵在於在所述電 路板(18)上還並排設有兩隻指示燈， 一隻用來表示漏電保護插座是否壽命終 止的復位指示燈(V5)和一隻用來表示漏電保護插座是否有電源輸出的電源輸 出指示燈(V3);在兩隻指示燈的上面設有一個縱向放置的引光管(77)，該 引光管的頂端位於上蓋(2)表面的指示燈孔(30-A)下方；所述電源輸出指示燈(V3)連接在漏電保護插座電源火線、零線輸出端(81、 80)之間；所述復位指示燈(V5)連接在使所述機械跳閘裝置動作的迴路中。
專利摘要本實用新型公開了一種新型漏電保護插座，其特徵在於在漏電保護插座控制電路板上設有使彈性電源輸入金屬片與電源輸出導體、彈性連接輸出金屬片、電源輸出金屬片帶電/或斷電的復位/跳閘機械裝置。該復位/跳閘機械裝置包括嵌在漏電保護插座復位按鈕下面的復位導向柱、套在復位導向柱上的復位彈簧和快速跳閘彈簧、復位墊片、與復位按鈕聯動的「T」字形脫扣器、鎖扣、鎖扣彈簧和脫扣線圈。所述復位導向柱、套在復位導向柱上的復位彈簧和快速跳閘彈簧、復位墊片、與復位按鈕聯動的「T」字形脫扣器、鎖扣、與復位按鈕聯動的模擬漏電流產生開關、復位啟動開關和脫扣線圈相互銜接成為一個可自由活動的整體，彼此配合、缺一不可。
文檔編號H01R13/713GK201213179SQ200820079708
公開日2009年3月25日 申請日期2008年4月1日 優先權日2008年4月1日
發明者陸華洋, 黃華道 申請人:黃華道