专利类型 | 实用新型 | 法律事件 | 授权; 放弃专利权; 避免重复授权; |
专利有效性 | 失效专利 | 当前状态 | 放弃 |
申请号 | CN200820155483.2 | 申请日 | 2008-11-15 |
公开(公告)号 | CN201323167Y | 公开(公告)日 | 2009-10-07 |
申请人 | 上海益而益电器制造有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
发明人 | 李成力; 张晓明; | 第一发明人 | 李成力 |
权利人 | 上海益而益电器制造有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
当前权利人 | 上海益而益电器制造有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
省份 | 当前专利权人所在省份:上海市 | 城市 | 当前专利权人所在城市:上海市青浦区 |
具体地址 | 当前专利权人所在详细地址:上海市青浦区新城经济区二区沪青平公路2933弄1号 | 邮编 | 当前专利权人邮编: |
主IPC国际分类 | H01H71/00 | 所有IPC国际分类 | H01H71/00 ; H01H71/24 ; H01H73/44 ; H01H83/04 |
专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 8 |
专利权利要求数量 | 14 | 专利文献类型 | Y |
专利代理机构 | 北京市金杜律师事务所 | 专利代理人 | 郑立柱; |
摘要 | 本实用新型提供了一种漏电 断路器 ,包括壳体和设置在所述壳体内的控制 电路 板,所述控制 电路板 上安装有一对弹性动触头桥臂、复位机构、脱扣机构、测试机构,以及连接输出电源线的输出接线片;所述脱扣机构包括脱扣器、 锁 扣以及电磁元件,其中,所述脱扣器的向两侧延伸设置的提臂置于动触头桥臂下方,在控制电路板和电磁元件之间还设有导体片;所述动触头桥臂的一端和所述输出接线片的一端分别穿过所述电磁元件并与所述导体片一起连接至控制电路板。根据本实用新型的漏电断路器在实现常规漏电保护功能的同时,亦可实现接地异常保护、反向接线保护以及电源线保护的功能。 | ||
权利要求 | 1、一种漏电断路器,包括壳体和设置在所述壳体内的控制电路板(7),所述控制电路板上安装有一对弹性动触头桥臂(19,20)、复位机构、脱扣机构、测试机构,以及连接输出电源线的输出接线片(17,18,26),该漏电断路器的输入插座片(21,22,23)通过一插座片支架(14)固定于所述壳体内; 所述脱扣机构包括脱扣器(16)、锁扣(15)以及电磁元件,其中,所述脱扣器(16)的向两侧延伸设置的提臂(161,162)置于动触头桥臂(19,20)下方,在控制电路板(7)和电磁元件之间还设有导体片(11,12); 所述动触头桥臂(19,20)的一端和所述输出接线片(17,18)的一端分别穿过所述电磁元件并与所述导体片(11,12)一起连接至控制电路板(7)。 |
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说明书全文 | 漏电断路器技术领域本实用新型涉及一种漏电断路器(GFCI),尤其是一种应用于 电器插头的漏电断路器。 背景技术传统的漏电断路器往往是在被保护电路发生故障(漏电、过载或 短路)时分断,只能实现单一的漏电保护功能。 然而在实际使用中我们都知道,造成电路故障的原因多种多样。 例如,传统的漏电断路器大多使用普通的电源线,在电源线因长期使 用而老化或意外损坏而使电线尤其是其火线外露时,很容易发生火灾 事故或人身触电事故。 再例如,为了安全用电,在漏电断路器的安装使用过程中,要求 才姿地端必须确实4妻地JU姿地阻抗不宜过大, 一旦无法正确4妻地,电器 漏电会直接导致用电器的外壳带电,并可能发生漏电断路器误动或拒 动的现象,对电器的正常使用以及使用者的人身安全使用非常不利。 此外,在常规的电子式漏电断路器中,脱扣线圏只有在得到动作 信号的时候瞬时带电,在漏电断路器分断电路后脱扣线圏即刻断电, 因此如果把漏电断路器的火线和零线接反,也可能会造成漏电断路器 动作后,电压依然加在脱扣线圏上,这样就会烧毁线圏,使整个漏电 断路器丧失漏电保护功能。 实用新型内容 因此,本实用新型的一个目的是提供一种改进的漏电断路器,该 漏电断路器在实现常规漏电保护功能的同时,亦可实现接地异常保护。本实用新型的另 一个目的是提供一种带有反向接线保护功能的 漏电断路器,在火线和零线接反的情况下,该漏电断路器在电流输入 时不会在输入端和输出端之间建立电连接,即输出端不会有电流输 出,从而确保用电安全。 本实用新型还提供了一种带有电源线保护的漏电断路器,当电源 线因破损而使其火线外露时,该漏电断路器能够立刻检测到漏电信号 并切断输入端与输出端的连接,从而阻止火灾事故或人身触电事故的 发生。 为实现上述目的,本实用新型提供了这样一种漏电断路器,其包 括壳体和设置在所述壳体内的控制电路板,所述控制电路板上安装有 一对弹性动触头桥臂、复位机构、脱扣机构、测试机构,以及连接输 出电源线的输出接线片,该漏电断路器的输入插座片通过一插座片支 架固定于所述壳体内;所述脱扣机构包括脱扣器、锁扣以及电磁元件, 其中,所述脱扣器的向两侧延伸设置的提臂置于动触头桥臂下方,在 控制电路板和电磁元件之间还设有导体片;所述动触头桥臂的 一端和 所述输出接线片的 一 端分别穿过所述电磁元件并与所述导体片一起 连接至控制电路板。 所述复位机构包括一复位销,该复位销的 一端连接有一复位按 钮,另一端穿过所述脱扣器与一复位弹簧抵接。 所述电;兹元件由》兹环组件、脱扣《失芯和线圏组成,所述脱扣铁芯 的一端抵接一脱扣弹簧并套装在所述线圈内。优选地,所述锁扣可为 L形结构,其一端插入所述脱扣器上对应设置的锁扣插孔,另一端与 所述脱扣铁芯卡扣连接。 有利地,在插入所述脱扣器的所述复位销上设有一凹槽,该凹槽 可与所述锁扣上的对应锁扣孔卡扣锁定。 所述磁环组件在其中间设有穿线孔供所述输出接线片插入。优选 地,所述磁环组件在其两侧分别延伸设有侧臂,并在该侧臂上设有插 孔供所述动触头桥臂插入。 有利地,所述导体片可由任意适合的金属构成。其中,所述导体 5片可分别与所述动触头桥臂的 一 端和所述输出接线片的 一 端通过例 如焊接连接至控制电路板。 具体地,所述输入插座片包括地线插头片、零线插座片和火线插 座片,所述输出接线片包括地线接线片、零线接线片和火线接线片, 所述地线插头片和所述地线接线片之间连接有 一 金属导电线,例如铜 线、铝线或铜镁合金线等等。 可选地,所述地线插头片和所述地线接线片上分别设有穿孔,所 述金属导电线的两端分别穿过所述穿孔并可与之焊接。 此外,在复位机构、测试机构与壳体之间还设有小盖和防水帽, 并且还包括设置在壳体表面的电源指示灯,其与该漏电断路器的供电 回路串联。所述输出接线片的接线端可与电源线焊接或螺紋连接。 可见,相比于现有技术,本实用新型可同时具有以下四种保护功 ^匕, fi匕: 1、 漏电保护:在正常使用的情况下,当负载端有漏电电流时, 该漏电断路器会立刻检测到漏电信号并切断电源,有效保护电器及使 用者的安全。 2、 接地异常保护:使用时,如果接地端没有确实接地,该漏电 断路器能够立刻检测到由于接地异常而产生的漏电信号并切断输入 端与输出端的连接,从而提高了用电安全性。 3、 反向保护:当使用者错误的把漏电断路器的火线和零线接反 时,该漏电断路器不会在输入端和输出端建立电连接,有效保护电器 和使用者的安全。 4、 电源线保护:本实用新型的漏电断路器的输出端所使用的电 源线与控制电路板之间设有由导电片形成的 一 导体层,由于该导体层. 源线因年久使用而老化或意外损坏而使其火线与导体层之间接触时, 该漏电断路器能够立刻检测到漏电信号并切断输入端与输出端的连 接,从而阻止了火灾事故或人身触电事故的发生。更为有利地,该导 体层的设置还可有效防止电磁元件与其他元件之间的电磁干扰。附图说明 图1为本实用新型一优选实施方式的漏电断路器的外观结构立 体图; 图2为图1所示漏电断路器的分解立体图; 图3为图1所示漏电断路器去除上盖后的俯视图; 图4a-4b为图1所示漏电断路器处于复位状态下的剖视图,其中, 图4b为与图4a不同侧面示出的示意性剖视图; 图5a-5b为图1所示漏电断路器处于脱扣状态下的剖视图,其中, 图5b为与图5a不同侧面示出的示意性剖视图; 图6为本实用新型优选漏电^企测电路的电路原理图。 附图标记i兌明 1上盖 2防水帽 3电源指示灯 4小盖 5测试纟姿4丑 6复位i姿4丑 61复位销 62凹槽 7控制电^各板 8脱扣弹簧 9线圈 91线圏焊脚 IO脱扣铁芯 101铁芯卡槽 11, 12导电片 13 ;兹环组件 131, 132插孔 133, 134侧臂 135穿线孔 14插头片支架 15锁扣 151锁扣孔 152锁扣槽孔 16脱扣器 161, 162脱扣器提臂 163复位销插孔 164锁扣一翁孔 17零线接线片 18火线接线片 19, 20动触头桥臂 191, 201动电触头 21地线插头片 22零线插头片 23火线插头片221, 231 4#座片电触头 25复位弹簧 211, 261铜线插孔 28螺钉 L火线 Dl-D3 二极管 R1-R10电阻 SOL电磁线圏 MOV压壽丈电阻 24铜线 26地线接线片 27底座 29后盖 N零线 Cl-C6电容 LED发光二极管 SCR可控硅 r-8'集成芯片管脚 具体实施方式为了更好地理解本实用新型的结构、功能和效果,现运用以下较 佳实施例并结合附图进行详细说明。 首先参见图2所示出的本实用新型一优选实施方式,该漏电断路 器包括壳体和设置在所述壳体内的控制电路板7。所述壳体可由上盖 1、底座27和后盖29构成,所述控制电路^反7上安装有一对弹性动 触头桥臂19, 20、复位机构、脱扣机构、测试^L构,以及连接输出 电源线的输出接线片17, 18, 26,输入插座片21, 22, 23则通过一 插座片支架14固定于所述壳体内。 所述输入插座片21, 22, 23包括地线插头片21、零线插座片22 和火线插座片23,所述输出接线片17, 18, 26包括地线接线片26、 零线接线片17和火线接线片18,其中火线插头片23、零线插头片 22及地线插头片21的一端棵露在壳体外面,另一端穿过壳体底座27 并借助于插头片支架14固定在壳体内部,在火线插头片23和零线插 头片22的尾端分别设有插座片电触头221, 231。在地线插头片21 和地线接线片26之间还连接有一金属导电线24,例如单股铜线。可 选地,可在地线插头片21的尾端设有一铜线插孔211,地线接线片 26的一端也相应i殳有铜线插孔261,由此,铜线24的两端可分别穿 过铜线插孔211和261并通过焊接或其他固定方式连接固定。在该优选实施方式中,脱扣^L构可包括脱扣器16、锁扣】5以及 电磁元件。其中,所述脱扣器16的向两侧延伸设置的提臂161, 162 置于动触头桥臂19, 20的下方,用以在脱扣动作时将动触头桥臂19 和20向上抬起脱离与其4妄触的相应插头片;所述电》兹元件可由》兹环 组件13、脱扣《失芯10和线圈9组成,所述脱扣铁芯10的一端抵接 一脱扣弹簧8并套装在所述线圏9内(可参见图4b和5b);锁扣15 可设置为图2所示的L形结构。在控制电路板7和电磁元件之间还设 有由金属构成的导体片或导电片11, 12,所述动触头桥臂19, 20的 一端以及零线接线片17和火线接线片18的一端分别穿过所述电磁元 件,特别是所述磁环组件13而与所述导体片11, 12—起连接至控制 电路板7。 复位机构可包括复位按《丑6、与该复位按钮6固定连接的复位销 61、以及可与该复位销61抵接的复位弹簧25。复位按钮6的一端穿 过一小盖4及上盖1并凸出于壳体表面。复位销61可为圓柱形,并 在其外表面一侧设有一凹槽62。当该漏电断路器组装完毕后,复位 弹簧25抵接在复位销61的下端与底座27之间。 测试机构可包括测试按钮5,其一端穿过所述小盖4及上盖1并 凸出于壳体表面,另一端可内镶有一单股导线(未标识)。当按下测 试按钮5时,该单股导线可与控制电路板7上的电子元器件导通,从 而可通过设置在控制电路板7上的模拟试验开关(未示出)来模拟漏 电路径以检查装置能否正常动作。 组装该漏电断路器时,还可在安装有小盖4的复位按钮6和测试 按钮5的上方安装一防水帽2。 现在进一步结合图3来描述各部件的连接和动作关系。 脱扣器16有利地位于火线插头片23、零线插头片22和线圈9 之间并固定于插头片支架14内。脱扣器16的中间设有一纵向的可接 纳复位销61的复位销插孔163,脱扣器16的两侧各延伸出提臂161 和162,所述一对动触头桥臂19和20位于脱扣器16的两侧提臂161 和162上方,该对动触头桥臂的一端设置有电触头191和201并分别 9与所述火线插头片23及零线插头片22尾端的电触头231和221相对 应。 • 在脱扣器16的中部,开设有锁扣插孔164, L形结构的锁扣15 横置在其中并可相对该插孔164往复移动。在锁扣15置入脱扣器16 内的一端i殳有一锁扣孔151,该锁扣孔151可与脱扣器16的复位销 插孔163连通。 与i殳有锁扣孔151的侧面大致垂直的锁扣15的一侧面上设有一 锁扣槽孔152,用以与内置于线圈9内的脱扣铁芯IO相互卡紧,脱 扣铁芯10上相应设有铁芯卡槽101。复位销61穿过控制电路板7上 的通孔插入脱扣器16的复位销插孔163,并在该漏电断路器处于复 位状态时,复位销61上的凹槽62可与锁扣15上的对应锁扣孔151 卡扣锁定。 磁环组件13的内部设置有一可检测漏电信号的磁环,零线接线 片17和火线^^线片18的一端分别穿过i殳于^t环组件13中间的穿线 孔135,并经由置于所述^t环组件13与电^^板7之间的导电片H、 12焊接在控制电路板7上;而另一端则分别利用焊接或螺紋连接与 输出电源线连接。所述磁环组件13在其两侧分别延伸设有侧臂】33, 134,并在该侧臂上设有插孔131, 132,动触头桥臂19, 20上没有 设置触头的另一端分别穿过磁环组件13两侧臂上的插孔131和132 并与对应的导电片11和12—起焊接在控制电路板7上。 从图2上还可清楚看出,线圈9的两焊脚91可分别焊接在控制 电路板7上,并通过漏电^^企测电路与控制电^^板7上的火线、零线相 连接。 如图4a和4b所示,正常情况下,当按下复位按钮6时复位销6】 随之穿过所述锁扣15插入脱扣器16内一侧上的锁扣孔151并向下移 动,当复位销61上的凹槽62移至锁扣孔151的侧边时,在所述脱扣 弹簧8的作用下,锁扣孔151的该侧边横向移动并卡扣进入该凹槽 62中。此时松开复位按钮6,在位于复位销61下方的所述复位弹簧 25的作用下,复位按钮6向上弹起并带动锁扣15进而带动脱扣器16向上移动,从而脱扣器16上的两提臂161和162可将位于其上的两 动触头桥臂19和20提起,并分别与对应的零线插头片22和火线插 头片23上的电触头221和231接触,由此实现本实用新型输入端与 输出端的导通。 再如图5a和5b所示的漏电脱扣状态,当与用电器相连的插头电 源输出线中的火线或零线出现漏电故障,或者用电器出现漏电故障 时,磁环组件13纟全测到漏电电流并产生信号触发SCR使SCR导通, 从而使脱扣线圈9得电并产生足以驱动铁芯IO的磁场,脱扣铁芯10 使横置在脱扣器16内的锁扣15动作,使复位销61的凹槽62从L形 锁扣15的锁扣孔151内滑出,复位销61向上弹起。这时,脱扣器 16失去了从复位销61传递过来的复位弹簧25的弹力而相应下落, 同时动触头桥臂19、 20在自身的弹性作用下下落。由此,动触头桥 臂19、 20上的动触头191、 201与零线插头片22、火线插头片23尾 端上的静触头221、 231分开,即实现了本实用新型输入与输出端之 间电力连接的断开,用电器的电源被切断。 同样地,当使用者所使用的电源内的地线没有确实接地或接地阻 抗过大时,在接通电源后,按下复位按4丑6,则本实用新型内的检测 电路也会因为纟全测到接地故障产生的漏电电流而立刻触发SCR并重 复上述机械动作切断电源,有效的保护了用电器和使用者的安全。 另外,在本实用新型的漏电断路器中,电源火线、零线输出导体 与输入火线、零线之间并无连接,而是由动触头臂的动作来实现电力 连接。所以,即使使用者将电源火线、零线错误接反,按下复位按钮 6后,在火线和零线之间不会建立电连接,也就是不会实现输入输出 端的电力连接,并且在插头表面也不会带电,保护了使用者的安全。 图6所示为根据本实用新型的该优选实施方式的漏电断路器的 电路示意图,以下将结合该图中的主要电路对该实施方式进行更具体 的说明。 如图6所示,本实施方式的漏电检测保护电路主要包括第一故障 检测部分,其由电阻R6、 R7、 R3和二极管D2、稳压管D3构成;第二故障;险测部分,其由漏电^f企测环、电容C5、 C6、电阻R8、 R9等 构成;中断信号转换电路,在该实施方式中可为漏电保护集成芯片 VG54123L/P;以及电连接断开电路,包括电磁线圏SOL、可控硅SCR 和二极管D1等。 电阻R6—端连接火线L,另一端连接地线;电阻R7—端连接零 线N,另一端连"f妄地线;当火线、地线和零线连4妄正常时,电阻R6 所在支^f各中的电流直"t妻经地线流出,由于地线和零线等电位,R7所 在的支路以及二极管D2、电阻R3和稳压管D3串联构成的支路中都 没有电流通过。当地线未正常连接,例如接触不良或者未连接地线时, 有电流经由电阻R7流向零线。此时,二极管D2的阳极具有一定电 势,二极管D2导通,二极管D2,电阻R3和稳压管D3所在支路有 电流通过,输入漏电保护集成芯片VG54123L/P的管脚5'也就具有一 定电压,该电压即为控制电信号。当火线与零线接反时,由于地线与 交流电源的零线同相位,与火线不同相位,当零线接到火线上时,二 极管D2的阳极将具有电位而使得二极管D2导通,漏电保护集成芯 片VG54123L/P的管脚5'同样接收到控制电信号。 电连接断开电路包括例如可控硅SCR、带铁芯的电磁线圈SOL 和复位开关。在本实施方式中,可控硅SCR的控制极与集成芯片的 管脚7'相连,控制复位开关的通断。当电路中的火线、零线和地线均 正确连接时,开关闭合,各导电通路正常通电。如果地线未正确连接 时,芯片VG54123L/P在管脚7'生成中断控制信号,可控硅SCR受该 信号控制而导通,使得带铁芯的电磁线圏SOL上流过电流而产生磁 场带动铁芯移动,复位开关断开电连接,从而完成整个漏电检测保护 过程。 试验4建和测试电阻R10构成了一个测试电路,用以定期检测该漏 电断路器的工作状态。在电源输入端还并联有一个压敏电阻MOV, 当电源中突然产生高电压时,其可瞬间吸收高电压以保护漏电断路器 和使用的电器。 为了显示本实用新型漏电断路器的工作状态,还设有一显示电 12路。如图6所示,该显示电路由电阻R1、发光二极管LED和二极管 D3串联构成,它并联在输出端火线、零线之间。在上盖1的表面设 有可显示发光二极管状态的一指示灯3。当串联在电源插头供电回路 中的复位按钮6闭合时有电源输出,LED亮起,表明该漏电断路器工 作正常;当串联在电源插头供电回路中的复位按钮6跳脱时,输出端 没有电源输出,LED灭,表明该漏电断路器没有电源输出。 本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上,然而可以理解, 在本实用新型的创作思想下,本领域的技术人员可以对上述结构作各 种变化和改进,但都属于本实用新型的保护范围。上述实施例的描述 是例示性的而不是限制性的,本实用新型的保护范围由权利要求所确 定。 |