專利名稱：電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有漏電保護(hù)功能的電源插座，更具體地說，涉及一種電磁式的具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平不斷提高，家用電器日益普及。人們對(duì)家用電器的使用安全要求也越來越高。人們?cè)诰邮医ㄔ旌褪覂?nèi)裝修時(shí)，總是希望安裝在墻壁內(nèi)的電源插座具有多種保護(hù)功能、安全可靠，不僅能夠提供電源，而且具有保護(hù)功能。但是，通常安裝在居室墻壁內(nèi)的插座均為普通的電源插座，不具有漏電及電弧保護(hù)功能。即，它對(duì)供電線路間或電器間的短路、漏電故障以及因負(fù)載輸電線打火引起的線路間的電弧燃燒等故障不具有保護(hù)功能。
有的插座雖然具有漏電保護(hù)功能，但是，保護(hù)功能單一，仍然存在以下不足1、不具有電弧保護(hù)功能，沒有防止電弧燃燒的功能。目前，由于輸電線路老化而引起的輸電線路之間跳火引發(fā)電弧燃燒的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，據(jù)報(bào)道許多火災(zāi)事件均屬這類電弧故障引起的。一些常處于滿負(fù)荷或過載狀態(tài)的電器，如電視機(jī)、空調(diào)、油煙機(jī)等，因長(zhǎng)期滿負(fù)荷工作在高溫、高壓狀態(tài)下，再加上油污等侵蝕，使輸電線路絕緣層老化，經(jīng)常發(fā)生跳火，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效地切斷供電，極易引起電弧燃燒，發(fā)生火災(zāi)，所以，電弧故障的發(fā)生越來越引起人們關(guān)注。2、當(dāng)安裝人員在安裝時(shí)，如果誤將插座的輸出端當(dāng)輸入端接入電源輸入線后，插座應(yīng)具有的全部保護(hù)功能將失靈，插座在供電過程中無法對(duì)發(fā)生的漏電故障進(jìn)行斷電保護(hù)，而且還會(huì)誤導(dǎo)使用者以為處在一種安全用電的氛圍中，誤導(dǎo)使用者繼續(xù)使用。當(dāng)萬一發(fā)生故障時(shí)很難避免危害，起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有電源插座存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有自動(dòng)檢測(cè)插座供電線路中的電弧故障、對(duì)地漏電故障和短路故障，并可在極短時(shí)間內(nèi)切斷供電避免燃燒的電磁式具有電弧及漏電保護(hù)功能的電源插座。
本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有反向接線保護(hù)功能的、電磁式的、具有電弧及漏電保護(hù)功能的電源插座。該插座為安裝人員提供了唯一的正確連接電源進(jìn)線的引導(dǎo)，當(dāng)電源進(jìn)線反接至插座輸出端時(shí)或火線、地線相序顛倒時(shí)或缺接安全零線時(shí)，本實(shí)用新型都將禁止供電；只有正確連接完畢，插座復(fù)位，插座輸出端才有電壓輸出，從而引導(dǎo)安裝者正確接線，防止錯(cuò)誤接線，確保安裝正確及用戶使用安全。
本實(shí)用新型的又一目的是提供一種具有異常超壓保護(hù)功能的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座。即當(dāng)電源輸入端電壓超過正常電壓的20％-40％時(shí)，該插座可自動(dòng)切斷插座的電源輸出。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，它主要由上蓋、中層支架和底座組合而成；在上蓋和中層支架之間安裝有一個(gè)金屬接地安裝板，在中層支架和底座之間安裝有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)插座電源輸出、檢測(cè)和處理漏電故障和電弧故障的控制電路板；在所述上蓋上設(shè)有電源輸出插座、復(fù)位按鈕和漏電試驗(yàn)按鈕；在所述復(fù)位按鈕的底面設(shè)有套有彈簧的復(fù)位導(dǎo)向柱；在中層支架的兩側(cè)裝有一對(duì)電源火線、零線輸出金屬導(dǎo)體，在電源輸出金屬導(dǎo)體上還設(shè)有一對(duì)鏡像對(duì)稱的靜觸頭；在一對(duì)電源輸出金屬導(dǎo)體上分別設(shè)有與上蓋上的電源輸出插座相線孔、零線孔相對(duì)應(yīng)的金屬葉片；在底座的兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)有一對(duì)電源輸入接線螺釘和一對(duì)電源輸出接線螺釘，在底座內(nèi)設(shè)有一對(duì)與電源輸出接線螺釘相連的電源輸出端金屬片，在電源輸出端金屬片上分別設(shè)有靜觸頭；在所述控制電路板上焊接有一對(duì)與電源輸入接線螺釘相連的電源火線，零線輸入導(dǎo)體，與電源火線、零線相連的一對(duì)彈性動(dòng)觸頭金屬橋，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈，以及使插座輸出端帶電/或不帶電的電磁式動(dòng)作組件；所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋的一端向下彎曲90°、穿過漏電感應(yīng)線圈的中心孔焊接在電路板上與電源輸入端的火線、零線相連；在彈性動(dòng)觸頭金屬橋的另一端設(shè)有兩對(duì)動(dòng)觸頭，一對(duì)動(dòng)觸頭與放置在中層支架上的電源輸出金屬導(dǎo)體上的靜觸頭相對(duì)應(yīng)，另一對(duì)動(dòng)觸頭與放置在底座內(nèi)的電源輸出端金屬片上的靜觸頭相對(duì)應(yīng)；其特征在于所述電磁式動(dòng)作組件位于復(fù)位按鈕的下方，可使彈性動(dòng)觸頭金屬橋與電源輸出金屬導(dǎo)體、電源輸出端金屬片電力連接/或斷開，它包括支架、置于支架內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板、置于導(dǎo)向板下面支架內(nèi)的一端面壓有金屬槽的 形磁片、置于導(dǎo)向板側(cè)面與磁片金屬槽之間的磁片彈簧、置于復(fù)位導(dǎo)向柱正下方支架內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸、橫穿塑料主軸的 形鎖片、置于塑料主軸與鎖片側(cè)壁之間的鎖片彈簧；
在所述可移動(dòng)式塑料主軸的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱的正下方開有一縱向通孔；在所述鎖片的頂部、與塑料主軸通孔對(duì)應(yīng)處也開有一鎖孔；所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋位于所述塑料主軸兩側(cè)提臂的上方，并隨著塑料主軸的上下移動(dòng)而動(dòng)作；在所述支架的一端設(shè)有一內(nèi)置有鐵芯的電磁線圈，電磁線圈的兩端分別與控制電路板上的電源輸入火線、零線相連，自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)；所述內(nèi)嵌在復(fù)位按鈕下方的復(fù)位導(dǎo)向柱的底部設(shè)有鎖槽，所述鎖槽的下端為一圓錐體，在插座輸入端沒有通電時(shí)，復(fù)位導(dǎo)向柱的底部位于所述鎖片的上方，并與鎖片上的鎖孔垂直對(duì)應(yīng)。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中在所述導(dǎo)向板的側(cè)面注塑有用于放置所述磁片彈簧的凹孔，所述磁片彈簧置于該導(dǎo)向板側(cè)面凹孔與所述磁片金屬槽之間；在所述導(dǎo)向板的下面注塑有用于固定、引導(dǎo)所述 形磁片并支撐導(dǎo)向板的凸臺(tái)；所述 形磁片就置于該導(dǎo)向板下面的凸臺(tái)內(nèi)。
在所述可移動(dòng)式塑料主軸側(cè)壁的下方注塑有一用于容置所述鎖片彈簧的凹孔，所述鎖片彈簧就容置在該可移動(dòng)式塑料主軸下方的凹孔與所述鎖片側(cè)壁之間。
所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋?yàn)椤癠”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋。
在電源插座輸入端通電后，所述復(fù)位導(dǎo)向柱與鎖孔相錯(cuò)位1/3鎖孔距。
在所述鐵芯的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板，用于加強(qiáng)所述電磁線圈磁力。
在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器，該電弧取樣電抗器串聯(lián)在電源火線中。
在所述上蓋上設(shè)有電弧試驗(yàn)按鈕，該按鈕穿過金屬接地安裝架、中層支架與控制電路板上的組件接觸；在所述電弧試驗(yàn)按鈕和漏電試驗(yàn)按鈕下方設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片，在測(cè)試金屬片的下方分別設(shè)有測(cè)試導(dǎo)線和測(cè)試電阻；測(cè)試金屬片的一端與電源輸出金屬導(dǎo)體相連，另一端懸空位于按鈕下方、可以與測(cè)試導(dǎo)線、測(cè)試電阻相連；設(shè)置在電弧試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試導(dǎo)線與電路板上的電弧故障檢測(cè)電路的控制端相連；設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試電阻與電路板上的漏電故障檢測(cè)電路的控制端相連。
為了便于組裝，本實(shí)用新型將所述控制電路板為尾部邊沿連接中間斷開的結(jié)構(gòu)；并且，在所述支架的前端、正對(duì)鐵芯的位置開有一圓通孔，所述鐵芯的前端正對(duì)所述磁片的側(cè)壁。
由于本實(shí)用新型是通過電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使其內(nèi)置的鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引磁片，再配合對(duì)復(fù)位導(dǎo)向柱的按壓，使電磁式動(dòng)作組件動(dòng)作，帶動(dòng)彈性動(dòng)觸頭金屬橋上下移動(dòng)，使動(dòng)觸頭金屬橋上的兩對(duì)動(dòng)觸頭與電源輸出金屬導(dǎo)體上的靜觸頭、電源輸出端金屬片上的靜觸頭接觸，電源插座有電源輸出。一旦，出現(xiàn)漏電、短路或電弧故障，控制電路板自動(dòng)切斷電磁線圈的電源，使鐵芯失磁，彈性動(dòng)觸頭金屬橋恢復(fù)到原來位置，動(dòng)觸頭金屬橋上的兩對(duì)動(dòng)觸頭與電源輸出金屬導(dǎo)體上的靜觸頭、電源輸出端金屬片上的靜觸頭不接觸，電源插座無電源輸出。整個(gè)過程都是通過電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)完成的，工作可靠，安全性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理，功能強(qiáng)勁。


圖1為本實(shí)用新型立體、分解結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的主視圖圖3為本實(shí)用新型去除上蓋后的主視圖圖4為本實(shí)用新型控制電路板的主視圖圖5-1為圖3沿A-A左視局部剖視圖，插座無電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖5-2為圖3沿A-A左視局部剖視圖，插座有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖5-3為圖3沿A-A右視局部剖視圖，插座無電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖5-4為圖3沿A-A右視局部剖視圖，插座有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖6-1為圖3沿B-B局部剖視圖，插座無電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖6-2為圖3沿B-B局部剖視圖，插座有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖7-1為圖3沿C-C局部剖視圖，按下電弧試驗(yàn)按鈕時(shí)插座跳閘切斷電力輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖7-2為圖3沿C-C局部剖視圖，匝常情況插座有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖7-3為圖3沿C-C局部剖視圖，按下漏電試驗(yàn)按鈕時(shí)插座無電源輸出的狀態(tài)圖圖8為本實(shí)用新型控制電路板的工作原理框圖圖9為本實(shí)用新型控制電路板具體電路圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型公開的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座主要由殼體和安裝在殼體內(nèi)的接地金屬安裝板1、絕緣中層支架3、控制電路板18構(gòu)成。其中，所述殼體由上蓋2和底座4組合而成；接地金屬安裝板1設(shè)置在上蓋2和中層支架3之間，與大地相連；絕緣的中層支架3設(shè)置在金屬安裝板1和控制電路板18之間，用于容置電源火線、零線輸出金屬導(dǎo)體13、14；控制電路板18設(shè)置在中層支架3與底座4之間，控制電路板18上焊接有與電源輸入線相連的電源火線、零線輸入端25、24、與電源火線、零線相連的動(dòng)觸頭金屬橋50、51、用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈19、用于檢測(cè)電弧故障的電抗器L以及使插座輸出端帶電/不帶電的電磁式動(dòng)作組件。
如圖1、2所示，組成殼體的上蓋2上設(shè)有兩個(gè)電源輸出插座19-A、22-A；一個(gè)矩形的復(fù)位按鈕8(RESET)；在復(fù)位按鈕(RESET)8的上方設(shè)有兩個(gè)軸對(duì)稱的電弧試驗(yàn)按鈕7-A(AT)和漏電試驗(yàn)按鈕7(TEST)；以及兩個(gè)狀態(tài)指示燈29-A、30-A。復(fù)位按鈕8、電弧試驗(yàn)按鈕7-A、漏電試驗(yàn)按鈕7穿過接地金屬安裝板1、中層支架3與嵌在底座4內(nèi)的控制電路板18上的組件相接觸。在復(fù)位按鈕8的下面設(shè)有一個(gè)套有彈簧91的復(fù)位導(dǎo)向柱35。
如圖1所示，構(gòu)成殼體的底座4用于容納中層支架3和如圖4所示的控制電路板18；中層支架3位于控制電路板18的上方，并嵌入底座4內(nèi)。在底座4的兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)有一對(duì)與電源輸入火線、零線相連的電源輸入接線螺釘9(HOT)、10(WHITE)和一對(duì)電源輸出接線螺釘109(HOT)、110(WHIIE)。電源輸入接線螺釘9、10的焊腳插入檢測(cè)和控制用電路板18的焊孔內(nèi)，并被焊接在控制電路板上(如圖4所示)。在底座4內(nèi)設(shè)有一對(duì)與電源輸出接線螺釘109、110相連的電源輸出端金屬片80、81，在電源輸出端金屬片80、81上設(shè)有兩靜觸頭52、53。
如圖1所示，金屬接地安裝板1設(shè)置在上蓋2和中層支架3之間。金屬安裝板1的四角上設(shè)有四個(gè)可便于安裝的通孔，并打有可折斷的凹槽用以滿足不同的安裝需要。在金屬接地安裝板1上還鉚接有兩個(gè)彈性金屬卡夾11、12。彈性金屬卡夾11、12實(shí)際上就是上蓋2上電源插座19-A、22-A的安全接地插頭接觸片5、6。在金屬接地安裝板1的上方一側(cè)還設(shè)有地線輸入接線柱13-A(見圖2所示)，它位于外殼的一個(gè)側(cè)邊上，其下方另設(shè)置了一對(duì)安裝插孔，兩種地線連接方法使地線安裝、接線更加便捷。
如圖1、圖3所示，中層支架3設(shè)置在金屬安裝板1和控制電路板18之間，用于容置電源火線、零線輸出金屬導(dǎo)體13、14，以及固定接地金屬安裝板1。如圖所示，在中層支架3的兩側(cè)分別裝有一對(duì)呈“弓”字形狀的插座電源輸出金屬導(dǎo)體13、14，在輸出導(dǎo)體13、14上分別設(shè)有與上蓋2上的電源輸出插座19-A、22-A相線孔、零線孔相對(duì)應(yīng)的金屬葉片60、61、62、63，電源輸出導(dǎo)體13、14上還設(shè)有一對(duì)鏡像對(duì)稱的兩個(gè)靜觸頭15、16。
如圖1、圖4所示，設(shè)置在中層支架3與底座4之間的控制電路板18為本實(shí)用新型的核心部件，它具有使插座上蓋2上的電源輸出插座19-A、22-A、底座上的電源輸出螺釘109、110帶電的功能，以及自動(dòng)檢測(cè)、處理漏電故障、電弧故障、短路故障和插座電源輸入端接線是否正確的功能。
如圖所示，控制電路板18上焊接有與電源輸入接線螺釘10、9相連的電源火線、零線輸入導(dǎo)體24、25。在電源輸入導(dǎo)體24、25之間設(shè)有用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈19和與電源輸入導(dǎo)體24、25相連的“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51。所述漏電感應(yīng)線圈19為一個(gè)雙感應(yīng)線圈，它由工頻高硅鋼片差流感應(yīng)變壓器和高頻鐵氧體差流感應(yīng)變壓器組成。所述“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51的一端向下彎曲90°穿過雙漏電感應(yīng)線圈19的中心孔焊接在電路板18上與電源輸入端的火線、零線相連；在“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51另一端設(shè)有兩對(duì)動(dòng)觸頭22、23和55、54。如圖3、圖4所示，動(dòng)觸頭22、23與放置在中層支架3上的電源輸出金屬導(dǎo)體13、14上的兩個(gè)靜觸頭15、16相對(duì)應(yīng)，動(dòng)觸頭55、54與放置在底座4內(nèi)的電源輸出端金屬片80、81上的兩個(gè)靜觸頭52、53相對(duì)應(yīng)，構(gòu)成兩對(duì)開關(guān)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型就是通過彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)與電源輸入端的電力連接，使電源輸出插座19-A、22-A、電源輸出接線螺釘109、110帶電，即本實(shí)用新型不僅可以通過上蓋2上的插孔19-A、22-A為負(fù)載提供電源，而且還可以通過電源輸出接線螺釘109、110為負(fù)載提供電源。
如圖1、圖4、圖5-1所示，在控制電路板18上還設(shè)有可以使“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51與電源輸出金屬導(dǎo)體13、14、電源輸出端金屬片80、81電力連接/斷開的電磁式動(dòng)作組件。
該電磁式動(dòng)作組件位于復(fù)位按鈕8的下方，它包括支架42-A、置于支架42-A內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板67、置于導(dǎo)向板67下方凸臺(tái)內(nèi)的一端面壓有金屬槽的 形磁片36、置于導(dǎo)向板67側(cè)面凹孔與磁片36金屬槽之間的磁片彈簧34、置于復(fù)位導(dǎo)向柱35正下方支架42-A內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸28、橫穿塑料主軸28的 形鎖片30、置于塑料主軸28下方凹孔與鎖片30之間的鎖片彈簧33。
如圖1、圖5-1、5-2所示，在導(dǎo)向板67的側(cè)面注塑有用于放置磁片彈簧34的凹孔67-A，在導(dǎo)向板67的下面設(shè)有用于固定、引導(dǎo) 形磁片36并支撐導(dǎo)向板67的凸臺(tái)67-B。
在可移動(dòng)式塑料主軸28的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱35的正下方開有一縱向通孔29；在鎖片30的頂部、與塑料主軸28中央通孔29對(duì)應(yīng)處也開有一鎖孔31。
所述“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51位于塑料主軸28兩側(cè)提臂的上方，并隨著塑料主軸的上下移動(dòng)而動(dòng)作。
在所述支架42-A一端設(shè)有一內(nèi)置鐵芯42的電磁線圈26，電磁線圈26的兩端與控制電路板18上的電源輸入端的火線和零線相連。當(dāng)電源插座電源輸入端即接線螺釘9、10帶電后，電磁線圈26就自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)。鐵芯42的前端為與 形磁片36兩垂直平面相平行的圓形平面43。
圖5-1、圖5-2所示，塑料主軸28位于復(fù)位按鈕8的下方，在所述復(fù)位按鈕8的底面內(nèi)嵌有一外側(cè)套有彈簧91的復(fù)位導(dǎo)向柱35，復(fù)位導(dǎo)向柱35的底部設(shè)有鎖槽37，鎖槽37的下端為一圓錐體。在插座輸入端9、10沒有通電時(shí)，復(fù)位導(dǎo)向柱35的底部位于鎖片30的上方，并與鎖片30上的鎖孔31中心重合。按下、釋放復(fù)位按鈕8，復(fù)位導(dǎo)向柱35穿過通孔29、鎖孔31上下運(yùn)動(dòng)、對(duì)電磁式動(dòng)作組件不產(chǎn)生任何影響。
當(dāng)插座電源輸入端9、10通電后，電磁線圈26自動(dòng)得電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，內(nèi)置于線圈26的鐵芯42產(chǎn)生磁性、吸合磁片36，鎖片彈簧33推動(dòng)鎖片30動(dòng)作，使得復(fù)位導(dǎo)向柱35與鎖孔31的中心相錯(cuò)位1/3鎖孔距，復(fù)位導(dǎo)向柱35仍然位于鎖片30的上方。按壓復(fù)位按鈕8，鎖片30沿復(fù)位導(dǎo)向柱35下端的圓錐面滑動(dòng)、進(jìn)而滑入導(dǎo)向鎖槽37，利用鎖片彈簧33的彈性力使得復(fù)位導(dǎo)向柱35的導(dǎo)向鎖槽37與鎖片30上的鎖孔31相互鎖緊；釋放復(fù)位按鈕8，在復(fù)位導(dǎo)向柱35上的彈簧91的作用下，復(fù)位按鈕8自行向上，帶動(dòng)鎖片30、塑料主軸28、塑料主軸28下方凹孔與鎖片30之間的鎖片彈簧33向上動(dòng)作，使置于塑料主軸28兩側(cè)提臂上方的“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51也隨著塑料主軸28一起向上動(dòng)作；“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的兩對(duì)動(dòng)觸頭分別與放置在中層支架3上的電源輸出導(dǎo)體13、14上的靜觸頭15、16和放置在底座內(nèi)的電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭52、53接觸；至此，插座向外供電。
為了便于安裝電磁式動(dòng)作組件，本實(shí)用新型將控制電路板18設(shè)計(jì)成尾部邊沿連接中間斷開的結(jié)構(gòu)。另外，為了便于安裝電磁線圈26的內(nèi)置鐵芯42，本實(shí)用新型將支架42-A的前端、正對(duì)鐵芯42的位置注塑一圓通孔；在線圈26、鐵心42的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板20，用于加強(qiáng)線圈26的電磁力。
為了使本實(shí)用新型可以自動(dòng)檢測(cè)供電電路中的電弧故障，如圖8、9所示，在控制電路板18上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器L。電弧取樣電抗器L串聯(lián)在電源火線(相線)L中，其一端與電源火線輸入端9相連，另一端與“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51相連。檢測(cè)電弧故障用的電抗器L將檢測(cè)到的電弧故障信號(hào)直接傳送到控制電路中進(jìn)行處理。
如圖7-1-圖7-3所示，本實(shí)用新型還在電弧試驗(yàn)按鈕7-A(AT)和漏電試驗(yàn)按鈕7(TEST)下方設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片40、41，在測(cè)試金屬片40、41的下方分別設(shè)有測(cè)試導(dǎo)線40-A和測(cè)試電阻41-A。測(cè)試金屬片40、41的一端與電源輸出導(dǎo)體13、14相連，另一端懸空位于按鈕7-A、7的下方可以與測(cè)試導(dǎo)線40-A、測(cè)試電阻41-A相連。設(shè)置在電弧試驗(yàn)按鈕7-A下方的測(cè)試導(dǎo)線40-A與電路板上的電弧故障檢測(cè)電路的控制端相連；設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕7下方的測(cè)試電阻41-A與電路板上的漏電故障檢測(cè)電路的控制端相連。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一方而用來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性斷電，另一方面用來模擬、產(chǎn)生電弧故障和漏電故障，檢驗(yàn)插座相應(yīng)的保護(hù)功能。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)本實(shí)用新型接線正確，沒有漏電、短路、電弧故障，漏電保護(hù)插座的電源輸入端9、10又與電源火線、零線相連時(shí)，控制電路使電磁線圈26自動(dòng)得電并產(chǎn)生電磁場(chǎng)，線圈26內(nèi)的鐵芯42產(chǎn)生磁性，如圖5-2所示吸合磁片36，在鎖片彈簧33的作用下，鎖片30向鐵芯方向移動(dòng)，使復(fù)位導(dǎo)向柱35底部的圓錐體與鎖孔31中心相錯(cuò)位1/3鎖孔距。
在用戶沒有按壓復(fù)位按鈕8時(shí)，如圖5-1、6-1所示，復(fù)位導(dǎo)向柱35位于鎖片30的上方；位于塑料主軸28兩側(cè)提臂上的“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的動(dòng)觸頭與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭不接觸，插座沒有電源輸出。
當(dāng)用戶需要漏電保護(hù)插座有電源輸出時(shí)，如圖5-2、5-4、6-2、7-2所示，按壓復(fù)位按鈕8，鎖片30沿復(fù)位導(dǎo)向柱35下端的圓錐面滑動(dòng)、進(jìn)而滑入導(dǎo)向鎖槽37，利用鎖片彈簧33的彈性力使得復(fù)位導(dǎo)向柱35的導(dǎo)向鎖槽37與鎖片30上的鎖孔31相互鎖緊；復(fù)位按鈕8動(dòng)作到極限位置后，釋放復(fù)位按鈕8，在復(fù)位導(dǎo)向柱35外側(cè)的彈簧91的作用下，復(fù)位按鈕8自行向上，帶動(dòng)鎖片30、塑料主軸28、塑料主軸28下方凹孔與鎖片30之間的鎖片彈簧33向上動(dòng)作，直至彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51頂端的兩對(duì)動(dòng)觸頭22、23、55、54分別與放置在中層支架3上的電源輸出導(dǎo)體13、14上的靜觸頭15、16和放置在底座內(nèi)的電源輸出端金屬片80、81上的兩靜觸頭52、53接觸，插座向外供電。
在插座使用過程中，當(dāng)用戶想切斷插座的電源輸出，如圖5-3、7-1、7-3所示，只需按壓漏電試驗(yàn)按鈕7或電弧試驗(yàn)按鈕7-A，模擬漏電情況或電弧情況，控制電路自動(dòng)切斷電磁線圈26的電源，使磁場(chǎng)消失，鐵芯42失磁。由于鐵芯42沒有磁性，鐵芯42不再吸引磁片36，在磁片彈簧34的作用下，磁片36恢復(fù)到原來位置，推動(dòng)鎖片30動(dòng)作，使復(fù)位導(dǎo)向柱35底部的導(dǎo)向鎖槽37從鎖片30頂部的鎖孔31中穿出，塑料主軸28下沉，“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51恢復(fù)原位，其動(dòng)觸頭不再與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭接觸，插座沒有電源輸出。
如果安裝人員在安裝漏電保護(hù)插座時(shí)，誤將插座電源輸出端當(dāng)作電源輸入端與電源輸入火線、零線相連，或?qū)㈦娫摧斎攵说幕鹁€、零線相序顛倒地連接到插座電源輸入端或沒有連接安全地線時(shí)，如圖8、9所示的控制電路中的集成電路C3MH05858A不會(huì)發(fā)出起動(dòng)信號(hào)，三極管不通電，線圈26兩端根本不會(huì)帶電，線圈26不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯42也不會(huì)有磁性，根本就不會(huì)吸引磁片36，復(fù)位導(dǎo)向柱35與鎖片30上的鎖孔31中心豎直對(duì)應(yīng)，復(fù)位導(dǎo)向柱35上下動(dòng)作時(shí)，對(duì)電磁式動(dòng)作組件不產(chǎn)生任何影響。放置在塑料主軸28兩側(cè)提臂上的“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的兩對(duì)動(dòng)觸頭不會(huì)與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭接觸，即插座沒有電源輸出。
在使用過程中，如果發(fā)生電弧燃燒或漏電現(xiàn)象或短路故障，控制電路檢測(cè)到該現(xiàn)象后，如圖8、9所示，控制電路板上的與漏電感應(yīng)線圈和電弧取樣電阻相連的集成電路ICRV4145輸出控制信號(hào)，使三極管不通電，電磁線圈26斷電、不再產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯42的磁性自動(dòng)消失。由于鐵芯42沒有磁性，鐵芯42不再吸引磁片30，在磁片彈簧34的作用下，磁片36恢復(fù)到原來位置，帶動(dòng)鎖片30動(dòng)作，使復(fù)位導(dǎo)向柱35的導(dǎo)向鎖槽37從鎖片30頂部的鎖孔31中穿出，塑料主軸28下沉，“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51恢復(fù)原位，動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的兩對(duì)動(dòng)觸頭不再與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭接觸，插座沒有電源輸出。
在使用過程中，如果插座的電源輸入端突然斷電，本實(shí)用新型控制電路板上的線圈26失電，線圈26產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失，鐵芯42失磁。由于鐵芯42沒有磁性，鐵芯42不再吸引磁片36，在磁片彈簧34的作用下，磁片36恢復(fù)到原來位置，帶動(dòng)鎖片30動(dòng)作壓縮鎖片彈簧33，使復(fù)位導(dǎo)向柱35的導(dǎo)向鎖槽37從鎖片30頂部的鎖孔31中穿出，“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51恢復(fù)原位，動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的兩對(duì)動(dòng)觸頭不再與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭接觸，插座沒有電源輸出。
另外，本實(shí)用新型控制電路還具有異常超壓保護(hù)功能。本實(shí)用新型控制電路自動(dòng)檢測(cè)插座電源輸入端電壓，當(dāng)電源輸入端電壓超過正常電壓的20％-40％時(shí)，控制電路在25-30毫秒內(nèi)自動(dòng)切斷線圈26兩端的電壓，使鐵芯42失磁，塑料主軸28兩側(cè)提臂上的“U”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋50、51上的兩對(duì)動(dòng)觸頭不再與電源輸出導(dǎo)體13、14以及電源輸出端金屬片80、81上的靜觸頭接觸，插座沒有電源輸出。
本實(shí)用新型工作可靠，功能強(qiáng)勁，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理，安全性好。
權(quán)利要求1.一種電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，它主要由上蓋、中層支架和底座組合而成；在上蓋和中層支架之間安裝有一個(gè)金屬接地安裝板，在中層支架和底座之間安裝有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)插座電源輸出、檢測(cè)和處理漏電故障和電弧故障的控制電路板；在所述上蓋上設(shè)有電源輸出插座、復(fù)位按鈕和漏電試驗(yàn)按鈕；在所述復(fù)位按鈕的底面設(shè)有套有彈簧的復(fù)位導(dǎo)向柱；在中層支架的兩側(cè)裝有一對(duì)電源火線、零線輸出金屬導(dǎo)體，在電源輸出金屬導(dǎo)體上還設(shè)有一對(duì)鏡像對(duì)稱的靜觸頭；在一對(duì)電源輸出金屬導(dǎo)體上分別設(shè)有與上蓋上的電源輸出插座相線孔、零線孔相對(duì)應(yīng)的金屬葉片；在底座的兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)有一對(duì)電源輸入接線螺釘和一對(duì)電源輸出接線螺釘，在底座內(nèi)設(shè)有一對(duì)與電源輸出接線螺釘相連的電源輸出端金屬片，在電源輸出端金屬片上分別設(shè)有靜觸頭；在所述控制電路板上焊接有一對(duì)與電源輸入接線螺釘相連的電源火線，零線輸入導(dǎo)體，與電源火線、零線相連的一對(duì)彈性動(dòng)觸頭金屬橋，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈，以及使插座輸出端帶電/或不帶電的電磁式動(dòng)作組件；所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋的一端向下彎曲90°、穿過漏電感應(yīng)線圈的中心孔焊接在電路板上與電源輸入端的火線、零線相連；在彈性動(dòng)觸頭金屬橋的另一端設(shè)有兩對(duì)動(dòng)觸頭，一對(duì)動(dòng)觸頭與放置在中層支架上的電源輸出金屬導(dǎo)體上的靜觸頭相對(duì)應(yīng)，另一對(duì)動(dòng)觸頭與放置在底座內(nèi)的電源輸出端金屬片上的靜觸頭相對(duì)應(yīng)；其特征在于所述電磁式動(dòng)作組件位于復(fù)位按鈕的下方，可使彈性動(dòng)觸頭金屬橋與電源輸出金屬導(dǎo)體、電源輸出端金屬片電力連接/或斷開，它包括支架、置于支架內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板、置于導(dǎo)向板下面支架內(nèi)的一端面壓有金屬槽的 形磁片、置于導(dǎo)向板側(cè)面與磁片金屬槽之間的磁片彈簧、置于復(fù)位導(dǎo)向柱正下方支架內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸、橫穿塑料主軸的 形鎖片、置于塑料主軸與鎖片側(cè)壁之間的鎖片彈簧；在所述可移動(dòng)式塑料主軸的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱的正下方開有一縱向通孔；在所述鎖片的頂部、與塑料主軸通孔對(duì)應(yīng)處也開有一鎖孔；所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋位于所述塑料主軸兩側(cè)提臂的上方，并隨著塑料主軸的上下移動(dòng)而動(dòng)作；在所述支架的一端設(shè)有一內(nèi)置有鐵芯的電磁線圈，電磁線圈的兩端分別與控制電路板上的電源輸入火線、零線相連，自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)；所述內(nèi)嵌在復(fù)位按鈕下方的復(fù)位導(dǎo)向柱的底部設(shè)有鎖槽，所述鎖槽的下端為一圓錐體，在插座輸入端沒有通電時(shí)，復(fù)位導(dǎo)向柱的底部位于所述鎖片的上方，并與鎖片上的鎖孔垂直對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在所述導(dǎo)向板的側(cè)面注塑有用于放置所述磁片彈簧的凹孔，所述磁片彈簧置于該導(dǎo)向板側(cè)面凹孔與所述磁片金屬槽之間；在所述導(dǎo)向板的下面注塑有用于固定、引導(dǎo)所述 形磁片并支撐導(dǎo)向板的凸臺(tái)；所述 形磁片就置于該導(dǎo)向板下面的凸臺(tái)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在所述可移動(dòng)式塑料主軸側(cè)壁的下方注塑有一用于容置所述鎖片彈簧的凹孔，所述鎖片彈簧就容置在該可移動(dòng)式塑料主軸下方的凹孔與所述鎖片側(cè)壁之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于所述彈性動(dòng)觸頭金屬橋?yàn)椤癠”字型彈性動(dòng)觸頭金屬橋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在電源插座輸入端通電后，所述復(fù)位導(dǎo)向柱與鎖孔相錯(cuò)位1/3鎖孔距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在所述鐵芯的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板，用于加強(qiáng)所述電磁線圈磁力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器，該電弧取樣電抗器串聯(lián)在電源火線中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于在所述上蓋上設(shè)有電弧試驗(yàn)按鈕，該按鈕穿過金屬接地安裝架、中層支架與控制電路板上的組件接觸；在所述電弧試驗(yàn)按鈕和漏電試驗(yàn)按鈕下方設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片，在測(cè)試金屬片的下方分別設(shè)有測(cè)試導(dǎo)線和測(cè)試電阻；測(cè)試金屬片的一端與電源輸出金屬導(dǎo)體相連，另一端懸空位于按鈕下方、可以與測(cè)試導(dǎo)線、測(cè)試電阻相連；設(shè)置在電弧試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試導(dǎo)線與電路板上的電弧故障檢測(cè)電路的控制端相連；設(shè)置在漏電試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試電阻與電路板上的漏電故障檢測(cè)電路的控制端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，其特征在于所述控制電路板為尾部邊沿連接中間斷開的結(jié)構(gòu)；所述支架的前端、正對(duì)鐵芯的位置開有一圓通孔，所述鐵芯的前端正對(duì)所述磁片的側(cè)壁。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插座，它主要由上蓋、中層支架和底座組合而成；在上蓋和中層支架之間安裝有一個(gè)金屬接地安裝板，在中層支架和底座之間安裝有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)插座電源輸出、檢測(cè)和處理漏電故障和電弧故障的控制電路板，其特征在于在所述控制電路板上焊接有與電源輸入線相連的電源火線、零線輸出端，與電源火線、零線相連的彈性動(dòng)觸頭金屬橋，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈以及使插座輸出端帶電的電磁式動(dòng)作組件。它是通過電磁式動(dòng)作組件使彈性金屬橋上的動(dòng)觸頭與電源輸出導(dǎo)體、電源輸出端金屬片上的靜觸頭電力連接/或斷開，從而使插座有/或無電源輸出。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2807541SQ20052000124
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月20日
發(fā)明者黃華道 申請(qǐng)人:黃華道