CN201263014Y - 具有反向接线保护功能的漏电保护插座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有反向接线保护功能的漏电保护插座，该插座的电路板(24)上安装有一对弹性动触头臂(10，11)、一对静触头臂(27，28)；所述壳体内设有一对连接电源输出端的插座片(20，21)，所述插座片上分别设有电触头(201，211)；其中，所述静触头臂(27，28)的一端设有静电触头(271，281)；所述动触头臂(10，11)的弹性自由端设有一个动电触头(101，111)；所述动电触头(101，111)可与所述静电触头(271，281)和插座片(20，21)的所述电触头(201，211)接触以实现电源输入端和输出端之间的连接。本实用新型的漏电保护插座结构简单，采用一个动电触头即可有效实现各种工作情况下负载的正确断开或闭合，可适用于各种类型的插座。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种漏电保护插座(GFCI)，尤其涉及一种具有反向接线保护功能的漏电保护插座。
背景技术
电器在日常生活中的普遍应用使得各种结构的漏电保护插座应运而生，这些具有漏电保护功能的插座在实验和使用中都实现了很好的漏电保护，保障了电器的正常使用和人身财产安全。
然而，实践中人们不难发现，在大多数情况下，漏电保护插座中电源输入端与输出端的连接或断开主要依靠弹性动触头臂自然的弹性来完成；由于动触头臂的弹性难以在生产中控制一致，而且亦无法用仪器对其100％的测试，因此，如果使用了弹性不好的动触头臂或者在插座长期使用的情况下，很容易形成弹性劳损，这时动触头臂上的动电触头很可能与相对应的静电触头发生位移偏差。因此，插座中电源输入端和输出端的电连接就难以保证，在某些情况下，还可能失去漏电保护的功能，发生不必要的隐患；更严重的是，一旦负载侧出现特低接地故障如1000A以上的故障电流时，过大的电流会在触头分离时产生电弧而使触头熔化熔接在一起，弹性劳损的动触头臂尤其容易发生这种熔接的情况，此时虽然插座有脱扣功能，也已不能仅依靠脱扣器的脱扣功能来断开输入与输出的连接，这样，使用者在不知情的情况下继续使用带有此缺陷的产品是非常危险的。
实用新型内容
因此，为了改善现有漏电保护插座的安全性能，本实用新型的目的在于提供一种具有反向接线保护功能的漏电保护插座，该漏电保护插座在各种情况下都能实现对负载的正确断开或闭合，尤其可实现在漏电情况下自动快速地切断故障电流。
为实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种具有反向接线保护功能的漏电保护插座，该漏电保护插座包括壳体和设置在所述壳体内的电路板；所述电路板上安装有一对弹性动触头臂、一对静触头臂、以及带有脱扣器、锁扣元件和电磁元件的脱扣装置；所述壳体内还设有复位机构、试验机构、以及一对连接电源输出端的插座片，所述插座片上分别设有电触头；其中，所述静触头臂的一端设有静电触头；所述动触头臂的弹性自由端设有一个动电触头；所述动电触头可与所述静电触头和插座插片的所述电触头接触以实现电源输入端和输出端之间的连接；另一方面，本实用新型还提供了一种改进的脱扣装置，其中，所述脱扣器设置在弹性动触头臂的下方，脱扣器两侧分别设有向外延伸的提臂，在弹性动触头臂的上方设有与脱扣器配合连接的脱扣压板，该脱扣压板上还设有与其配合连接的脱扣弹簧。
在一优选实施方式中，所述弹性动触头臂与电源输入端连接，所述静触头臂与电源输出端连接。
在另一优选实施方式中，所述弹性动触头臂与电源输出端连接，所述静触头臂与电源输入端连接。
可选地，至少一个所述动电触头与至少一个所述静电触头或插座片的至少一个所述电触头的接触或分离可实现至少一个电源零线的闭合或断开。
同样可选地，至少一个所述动电触头与至少一个所述静电触头或插座片的至少一个所述电触头的接触或分离也可实现至少一个电源火线的闭合或断开。
此外，至少一个所述动电触头与至少一个所述静电触头和插座片的至少一个所述电触头的接触或分离还可实现插座表面负载和电源输出端负载零线的闭合或断开。
可选地，至少一个所述动电触头与至少一个所述静电触头和插座片的至少一个所述电触头的接触或分离亦可实现插座表面负载和电源输出端负载火线的闭合或断开。
在一优选实施方式中，所述脱扣器设置在弹性动触头臂的下方，脱扣器两侧分别设有向外延伸的提臂，在弹性动触头臂的上方设有与脱扣器配合连接的脱扣压板，该脱扣压板上还设有与其配合连接的脱扣弹簧。
可选地，所述脱扣压板的下表面对应于所述脱扣器的提臂延伸设有压板凸块；同样可选地，在所述提臂的上表面也可设有凸块，并都可优选设置为圆弧形。
进一步，所述漏电保护插座还包括设置在所述脱扣器下方并安装在所述电路板上的辅助开关，该辅助开关包括辅助动触头臂和辅助静触头臂，及其相应的辅助动电触头和辅助静电触头。
优选地，所述脱扣压板的下表面对应于所述脱扣器的提臂延伸设有压板辅助臂，所述压板辅助臂延伸超出所述提臂，并邻近所述辅助动触头臂。
更进一步地，所述复位机构包括复位按钮、与该复位按钮固定连接的复位销、以及套装在该复位销上的复位弹簧，其中，所述复位销贯穿所述脱扣压板、脱扣器以及锁扣元件上分别设置的相应通孔，所述脱扣弹簧也套装在该复位销上并位于所述复位弹簧下方。
有利地，所述脱扣弹簧与所述复位弹簧间隔设置。
作为一可选的实施方式，还可在所述电路板和输入触头臂之间设有一电弧挡板，以保护电路板上的电子元件不会受到电触头分离时所产生的电弧的损害，该电弧挡板可由耐电弧的材料制成，例如PVC、GPO-3层压板(浸以不饱和聚酯树脂糊的无碱玻璃纤维毡板)等绝缘材料。
可见，与现有技术相比，本实用新型具有至少如下几方面的优点：
1、本实用新型的漏电保护插座结构简单，成本低廉，只采用一个动电触头即可有效实现各种工作情况下负载的正确断开或闭合，可适用于各种类型的插座；
2、本实用新型的漏电保护插座安全可靠、使用方便，可实现动电触头与对应触头的同时接触或脱离，从而不仅可防止触头局部产生过大电流使触头熔接，亦可有效避免错误操作情况下会造成事故的电力输出；
3、本实用新型的漏电保护插座采用增设脱扣压板并与脱扣弹簧相结合的方式，更为有效地增加了脱扣器对弹性动触头臂的抵接力；
4、本实用新型的漏电保护插座采用了设置在脱扣器下方并安装在电路板之上的辅助开关，使得在发生漏电故障时，可断开连接以确保过长时间的大电流不会对脱扣线圈造成损害。
附图说明
本实用新型的更多特征及优点将通过下面结合附图对优选实施方式的进一步详细说明来更好的理解，其中：
图1为本实用新型一优选实施方式的漏电保护插座的分解透视图；
图2为图1所示漏电保护插座中组装有本实用新型弹性动触头臂的脱扣装置的局部放大分解图；
图3为图2中各部件组装在电路板上的透视图；
图4为图1所示漏电保护插座处于复位状态时的剖面图；
图5为图1所示漏电保护插座中各电触头在复位状态时的局部放大透视图；
图6为图1所示漏电保护插座处于脱扣状态时的剖面图；
图7为图1所示漏电保护插座的电路原理图；
图8为本实用新型另一优选实施方式的漏电保护插座的分解透视图；
图9为图8所示漏电保护插座位于电路板上的各部件位置关系的结构示意图；
图10为图8所示漏电保护插座处于复位状态时的剖面图；
图11为图8所示漏电保护插座中各电触头在复位状态时的局部放大透视图；
图12为图8所示漏电保护插座处于脱扣状态时的剖面图；
图13为图8所示漏电保护插座的电路原理图。
附图标记说明
1 上盖 2，3 防插装置
4 复位按钮 5 复位销
51 锁定槽 6 试验按钮
7 接地架组件 71，72 接地叶片
8 脱扣弹簧 9 脱扣压板
91，92 压板辅助臂 93，94 压板凸块
10，11 动触头臂 101，111 动电触头
12 锁扣元件 121 锁扣通孔
13 脱扣器 131，132 提臂
133，134 提臂凹槽
14 脱扣线圈弹簧 15 脱扣铁芯
16 线圈架 161 脱扣线圈
17 辅助动触头臂 171 辅助动电触头
18 辅助静触头臂 181 辅助静电触头
19 中层支架 20，21 插座片
201，211 插座片电触头 202，212 金属叶片
22 复位弹簧
23 试验片 24 电路板
25 复位开关 251 复位开关动电触头
252 复位开关静电触头 26 磁环组件
27，28 静触头臂 271，281 静电触头
29 底座 30，31 插座输出端
32，33 插座输入端 34 装配螺钉
具体实施方式
图1至图7示出了本实用新型一优选实施方式的插座结构，图8至图13示出的是另一优选实施方式的插座结构。
首先参照图1并结合图2和图3，在由上盖1和底座29组成的壳体中，设有中层支架19、接地架组件7、以及设置在中层支架19和底座29之间的电路板24。在该电路板24上安装有一对弹性动触头臂10，11、一对静触头臂27，28、以及带有脱扣器13、锁扣元件12和电磁元件的脱扣装置。
其中，在该实施方式中，该对静触头臂27，28为输入触头臂，其一端装设入所述磁环组件26，另一端设有静电触头271，281；该对弹性动触头臂10，11为输出触头臂，并分别在弹性金属片的自由端设有动电触头101，111。在中层支架19的两侧分别设有插座片20，21，其上设有与相应插孔对准的金属叶片202，212，以及电触头201，211。此外，壳体内部还在接地架组件7上设有接地叶片71，72，这些接地叶片分别与接地引脚相连并对准上盖1上相应的接地插孔。脱扣器13设置在弹性动触头臂10，11的下方，脱扣器两侧分别设有向外延伸的提臂131，132，在弹性动触头臂的上方设有与脱扣器配合连接的脱扣压板9，该脱扣压板上还设有与其固定连接的脱扣弹簧8。
从图1-3所示的结构图中还可以看出，在该优选实施方式中所采用的脱扣压板9的结构为与脱扣器13的结构相对应的一种细长板状结构，当然可以理解的是，任何可使脱扣压板9与脱扣器13相互配合以辅助提供对弹性动触头臂的抵接力的结构都是可以采用的。在该脱扣压板9的下表面可延伸设有压板凸块93，94，脱扣器13的提臂131，132的上表面亦可设有对应的提臂凸块(未标识)，用以增强对夹持在其间的弹性动触头臂10，11施加动作的灵敏度。更进一步地，脱扣压板9的下表面对应于所述脱扣器的提臂131，132延伸设有压板辅助臂91，92，所述压板辅助臂可选地设置为可将提臂131，132包覆的U型形状，以有助于脱扣压板和脱扣器的协同运动。其中。该U型结构的一个分支还可通过卡置在提臂上的提臂凹槽133，134内而与脱扣器13固定连接，而另一个分支则延伸超过所述提臂，并与设置在脱扣器13下方且安装在电路板24上的辅助开关17，18的辅助动触头臂17相接触。在辅助动触头臂17和对应的辅助静触头臂18上设有辅助动电触头171和辅助静电触头181。
在脱扣压板9、脱扣器13以及锁扣元件12上分别设置有通孔，用以供复位机构中的复位销5穿过。该复位销5与复位按钮4固定连接并套装有复位弹簧22。在脱扣压板9的上方设有脱扣弹簧8，其借助于沿压板通孔向上延伸的凸缘而套装在脱扣压板9上。应该理解的是，脱扣弹簧8和脱扣压板9之间的配合连接也可采用其它适合的方式，例如焊接固定等。而为了更稳固地将脱扣压板9和脱扣器13配合连接在一起，还可沿脱扣器通孔向上延伸形成一凸缘，以配合插入到压板通孔中。当然，脱扣压板9和脱扣器13之间的配合连接并不局限于在此描述的提臂凹槽以及凸缘的形式。此外，还可有利地将脱扣弹簧8套装在复位销5上并与复位弹簧22间隔设置，如图4和6中所示。
图4示出的是处于正常工作，即复位状态下的该优选实施方式的漏电保护插座。当按下复位按钮4时，与其固定连接的复位销5向下移动，复位弹簧22被压缩，同时脱扣压板9、脱扣器13向下移动，使得复位开关25的动电触头251和静电触头252接触导通，因而在脱扣线圈161内产生电流并形成磁场，以吸引脱扣铁芯15带动锁扣元件12移动，同时复位销5穿过锁扣元件12上的通孔121；此时，由于复位开关25自身的弹性作用使其自动断开连接，脱扣线圈161内没有电流通过，磁场消失，脱扣线圈弹簧14发生作用使锁扣元件12往回移动，使得复位销5可借助于设置于其上的一锁定槽51而与锁扣元件12相互锁定；由于复位弹簧22的设计，在复位按钮4上所施加的力消失后，先前被压缩的复位弹簧22被释放，带动复位销5向上移动，因为此时复位销5与锁扣元件12是锁紧在一起的，所以复位销5的上移带动锁扣元件12、脱扣器13以及脱扣压板9同时上移，脱扣器13的提臂131，132将弹性输出动触头臂10，11托起，并使得动电触头101，111分别与输入静电触头271，281和插座片的电触头201，211接触导通，从而实现电源输入端与输出端的电连接，如图5所示。此时，由于脱扣压板9的压板辅助臂91，92在复位前是与辅助动触头臂17相接触的，在复位后脱扣压板9向上移动，压板辅助臂91、92也随之向上移动，因此，由辅助触头臂17，18构成的辅助开关的辅助静电触头181与辅助动电触头171连接导通。
当插座内发生漏电等故障现象时，如图6所示，磁环组件26检测到漏电保护电流而使脱扣线圈161得电并产生磁场，脱扣铁芯15推动锁扣元件12移动，使得复位销5的锁定槽51从锁扣元件12的锁扣通孔121中滑出并向上弹起，脱扣压板9和脱扣器13相应下落；此时，先前由于脱扣压板9向上移动而被压缩的脱扣弹簧8被释放，在其回弹力的作用下，脱扣压板9快速下压输出动触头臂10，11，使连接导通的输出动电触头101，111与输入静电触头271，281和插座片的电触头201，211分离，从而将电源输入端与输出端的电连接快速断开。此时由于脱扣压板9的快速下压，压板辅助臂91，92重新接触辅助动触头臂17并下压，连接导通的辅助静电触头181与辅助动电触头171分离。
在此，相对于现有技术中分离的两个单独触头而言，由于动电触头101，111结构的表面面积更大，所可能产生的电弧将会更小，防止了电弧对电触头本身的损害；此外，在脱扣器的作用下，动电触头可实现与静电触头和插座片的电触头同时脱离，有效避免了在触头间产生过大的电流。
此外，该漏电保护插座还可在例如插座片21的下方与试验按钮6之间设有一试验片23以构成试验机构，可通过模拟漏电保护路径以检查装置能否正常动作。在上盖1和接地架组件7之间还可安装有对应于插孔的防插装置2和3，在底座29的两侧对称设有电源输入端32，33和输出端30，31，并由装配螺钉34将上盖1、中层支架19、底座29等部件紧固连接在一起构成完整的漏电保护插座。
由图7所示的该实施方式的电路原理图可以理解，插座的输入、输出电触头RESET的相互接触可实现电源输入端LINE和输出端LOAD的电力连接。其中，至少一个动电触头与至少一个静电触头或插座片的至少一个电触头的接触或分离可实现至少一个电源零线WHITE的闭合或断开；同样，至少一个动电触头与至少一个静电触头或插座片的至少一个电触头的接触或分离也可实现至少一个电源火线HOT的闭合或断开。
此外，根据本实用新型的插座，至少一个动电触头与至少一个静电触头和插座片的至少一个电触头的接触或分离还可实现插座RECEPTACLE表面负载和电源输出端负载零线WHITE的闭合或断开；同样，所述至少一个动电触头与至少一个静电触头和插座片的至少一个电触头的接触或分离亦可实现插座RECEPTACLE表面负载和电源输出端负载火线HOT的闭合或断开。
在图8至图13示出的另一优选实施方式中，装设入磁环组件26的为弹性动触头臂10，11，在这里，该对弹性动触头臂10，11与电源输入端连接，而静触头臂27，28则与电源输出端连接。在该实施方式中，复位状态和漏电保护断路状态下的动作过程与第一实施方式类似。具体参见图10-12，其中图10示出了复位状态下的漏电保护插座，由于脱扣器13的作用，使得动电触头101，111分别与输入静电触头271，281和插座片的电触头201，211接触导通，从而实现电源输入端与输出端的电连接，如图11所示；同时，在该状态下，由辅助触头臂17，18构成的辅助开关的辅助静电触头181与辅助动电触头171也连接导通。在图12示出的断路状态下，脱扣压板9快速下压输出动触头臂10，11，使连接导通的输入动电触头101，111与输出静电触头271，281和插座片的电触头201，211分离，从而将电源输入端与输出端的电连接快速断开；此时由于脱扣压板9的快速下压，连接导通的辅助静电触头181与辅助动电触头171也快速分离。
同样，在图13所示的该第二实施方式的电路原理图中也可看出，该漏电保护插座中至少一个动电触头即可实现电源零线WHITE或电源火线HOT的闭合或断开，以及插座RECEPTACLE表面负载和电源输出端负载零线WHITE或负载火线HOT的闭合或断开。由此，采用动电触头的设计，本实用新型有效地避免了插座内部接触不良的缺陷，并能够在发生漏电或其他意外故障时快速地断开插座表面负载及电源负载，确保了用电安全。
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。
Claims (13)
1、一种具有反向接线保护功能的漏电保护插座，该漏电保护插座包括壳体和设置在所述壳体内的电路板(24)；
所述电路板(24)上安装有一对弹性动触头臂(10，11)、一对静触头臂(27，28)、以及带有脱扣器(13)、锁扣元件(12)和电磁元件的脱扣装置；
所述壳体内还设有复位机构、试验机构、以及一对连接电源输出端的插座片(20，21)，所述插座片上分别设有电触头(201，211)；
其特征在于，所述静触头臂(27，28)的一端设有静电触头(271，281)；
所述动触头臂(10，11)的弹性自由端设有一个动电触头(101，111)；
所述一个动电触头(101，111)可与所述静电触头(271，281)和插座片(20，21)的所述电触头(201，211)接触以实现电源输入端和输出端之间的连接。
2、根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于，所述弹性动触头臂(10，11)与电源输入端连接，所述静触头臂(27，28)与电源输出端连接。
3、根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于，所述弹性动触头臂(10，11)与电源输出端连接，所述静触头臂(27，28)与电源输入端连接。
4、根据权利要求2或3所述的漏电保护插座，其特征在于，至少一个所述动电触头(101，111)与至少一个所述静电触头(271，281)或插座片(20，21)的至少一个所述电触头(201，211)的接触或分离实现至少一个电源零线的闭合或断开。
5、根据权利要求2或3所述的漏电保护插座，其特征在于，至少一个所述动电触头(101，111)与至少一个所述静电触头(271，281)或插座片(20，21)的至少一个所述电触头(201，211)的接触或分离实现至少一个电源火线的闭合或断开。
6、根据权利要求2或3所述的漏电保护插座，其特征在于，至少一个所述动电触头(101，111)与至少一个所述静电触头(271，281)和插座片(20，21)的至少一个所述电触头(201，211)的接触或分离实现插座表面负载和电源输出端负载零线的闭合或断开。
7、根据权利要求2或3所述的漏电保护插座，其特征在于，至少一个所述动电触头(101，111)与至少一个所述静电触头(271，281)和插座片(20，21)的至少一个所述电触头(201，211)的接触或分离实现插座表面负载和电源输出端负载火线的闭合或断开。
8、根据权利要求1所述的漏电保护插座，其特征在于，所述脱扣器(13)设置在弹性动触头臂(10，11)的下方，脱扣器两侧分别设有向外延伸的提臂(131，132)，在弹性动触头臂的上方设有与脱扣器配合连接的脱扣压板(9)，该脱扣压板上还设有与其配合连接的脱扣弹簧(8)。
9、根据权利要求8所述的漏电保护插座，其特征在于，所述脱扣压板(9)的下表面对应于所述脱扣器的提臂(131，132)延伸设有压板凸块(93，94)。
10、根据权利要求8所述的漏电保护插座，其特征在于，还包括设置在所述脱扣器(13)下方并安装在所述电路板(24)上的辅助开关(17，18)，该辅助开关包括辅助动触头臂(17)和辅助静触头臂(18)及其相应的辅助动电触头(171)和辅助静电触头(181)。
11、根据权利要求10所述的漏电保护插座，其特征在于，所述脱扣压板(9)的下表面对应于所述脱扣器的提臂(131，132)延伸设有压板辅助臂(91，92)，所述压板辅助臂延伸超出所述提臂，并与所述辅助动触头臂(17)相接触。
12、根据权利要求8所述的漏电保护插座，其特征在于，所述复位机构包括复位按钮(4)、与该复位按钮固定连接的复位销(5)、以及套装在该复位销上的复位弹簧(22)，其中，所述复位销(5)贯穿所述脱扣压板(9)、脱扣器(13)以及锁扣元件(12)上分别设置的相应通孔，所述脱扣弹簧(8)也套装在该复位销(5)上并位于所述复位弹簧(22)下方。
13、根据权利要求12所述的漏电保护插座，其特征在于，所述脱扣弹簧(8)与所述复位弹簧(22)间隔设置。
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