專利名稱：一種漏電保護(hù)插頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用電安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種漏電保護(hù)插頭。
背景技術(shù)：
中國專利文獻(xiàn)CN1142618C公開了一種地線能開閉的漏電保護(hù)插頭，該漏電保護(hù)插頭上不但設(shè)有相線與零線均穿過的零序電流互感器、還設(shè)有地線穿過的地線帶電檢測感應(yīng)器，因此它不但能檢測負(fù)載端相線與零線之間有無剩余電流，當(dāng)相、零線之間出現(xiàn)剩余電流并達(dá)到預(yù)置的閥值時(shí)(例如10mA)，它就會(huì)立即脫扣，切斷相線、零線和地線；而且在接地保護(hù)系統(tǒng)異常造成地線意外帶電時(shí)，它還能檢測負(fù)載端地線有無意外電流，當(dāng)?shù)鼐€出現(xiàn)意外電流并達(dá)到預(yù)置的閥值時(shí)(例如10mA)，它也會(huì)立即脫扣，切斷相線、零線和地線。由上可知，現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭在負(fù)載端故障漏電或地線意外帶電時(shí)能脫扣的前提條件就是負(fù)載端相、零線之間必須有剩余電流或負(fù)載端地線上必須有意外電流流過才能脫扣，所以現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭就存在如下缺陷使用時(shí)，不論是在接地保護(hù)系統(tǒng)地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)且漏電保護(hù)插頭負(fù)載端用電器具絕緣故障漏電時(shí)，還是在接地保護(hù)系統(tǒng)異常(例如相線、地線短路)造成地線意外帶電時(shí)，都會(huì)造成用電器具的外露金屬部件帶上危險(xiǎn)電壓，但它們都沒有構(gòu)成回路因而還沒有產(chǎn)生剩余電流或地線意外電流， 所以，盡管用電器具外露金屬部件已帶上了危險(xiǎn)電壓，但現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭在這種情況下都不會(huì)自動(dòng)脫扣，只有當(dāng)人體或牲畜觸及這些已經(jīng)帶上電的外露金屬部件時(shí)，經(jīng)人體或牲畜才形成回路，從而產(chǎn)生剩余電流或地線意外電流使漏電保護(hù)插頭在0. IS內(nèi)脫扣而把相線、零線、地線斷開，雖然它能及時(shí)脫扣保護(hù)了人們或牲畜的生命安全，但是現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭在這種情況下是必須先通過人體或牲畜觸電產(chǎn)生剩余電流或地線意外電流并流過人體或牲畜后，它才能脫扣把相線、零線、地線斷開的，所以現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭仍會(huì)造成人體或牲畜的觸電事故。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能克服上述現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭缺陷的漏電保護(hù)插頭，它不但能在負(fù)載端相、零線路發(fā)生漏電或負(fù)載端地線發(fā)生意外帶電時(shí)能及時(shí)地把相線觸頭、零線觸頭及地線觸頭全部斷開，而且它在接地保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)接地缺失(例如插座地線虛接造成無接地)且漏電保護(hù)插頭負(fù)載端用電器具漏電造成電器外殼帶上危險(xiǎn)電壓時(shí)或接地保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生異常造成地線意外帶上危險(xiǎn)電壓時(shí)還能在人們或牲畜觸及用電器具之前就會(huì)自動(dòng)脫扣，及時(shí)把相線、零線及地線斷開，為人們提供可靠性更高的漏電保護(hù)插頭和更好的用電安全保障，及節(jié)省成本。本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種漏電保護(hù)插頭，包含外殼和插銷、相線、零線、地線、相線與零線均穿過的零序電流互感器、試驗(yàn)回路、電磁脫扣與鎖扣裝置，該電磁脫扣與鎖扣裝置包含電磁線圈及其驅(qū)動(dòng)電路、觸頭、彈簧、復(fù)位推桿，所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路、可控硅和第1放
3大電路組成，還設(shè)有微弱電流檢測感應(yīng)器，所述微弱電流檢測感應(yīng)器上設(shè)有鐵芯、初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與所述微弱電流檢測感應(yīng)器次級(jí)繞組均繞在所述微弱電流檢測感應(yīng)器鐵芯上，所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間絕緣分開；在地線與零線之間連接有由所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路；在所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路中還設(shè)有第2放大電路；所述零序電流互感器次級(jí)繞組輸出端分別和所述第1放大電路輸入端并聯(lián)連接；所述微弱電流檢測感應(yīng)器次級(jí)繞組輸出端分別和第2放大電路輸入端并聯(lián)連接；所述第1放大電路觸發(fā)輸出端與第 2放大電路觸發(fā)輸出端分別串聯(lián)二極管后和所述可控硅觸發(fā)極連接，所述可控硅陽極與陰極分別和所述整流電路輸出端正極與負(fù)極連接。所述限流阻容元件為電阻或電容或電阻與電容組件。所述微弱電流檢測感應(yīng)器鐵芯由坡莫合金或非晶態(tài)合金或超微晶合金材料制成。所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路連接在電源端的地線與零線之間或連接在負(fù)載端的地線與零線之間。本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)在于除了與現(xiàn)有技術(shù)的漏電保護(hù)插頭一樣能檢測負(fù)載相、 零線之間有無剩余電流和檢測地線是否帶電、當(dāng)相、零線之間和地線分別或同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)都會(huì)立即動(dòng)作把相、零、地線全部斷開外，還在于本發(fā)明的漏電保護(hù)插頭在地線與零線之間設(shè)有由微弱電流檢測感應(yīng)器與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路，并且把微弱電流檢測感應(yīng)器的檢測、感應(yīng)輸出與觸發(fā)可控硅的電路和零序電流互感器的檢測、感應(yīng)輸出與觸發(fā)可控硅的電路獨(dú)立分開設(shè)置，這樣當(dāng)微弱電流檢測感應(yīng)器與零序電流檢測感應(yīng)器同時(shí)有信號(hào)輸出時(shí)也不會(huì)造成互相影響，當(dāng)接地保護(hù)系統(tǒng)異常造成地線意外帶上危險(xiǎn)電壓或當(dāng)接地保護(hù)系統(tǒng)接地缺失且用電器具漏電造成外露金屬部件和地線帶上危險(xiǎn)電壓時(shí)，它能自動(dòng)檢測、感應(yīng)輸出信號(hào)并使漏電保護(hù)插頭自動(dòng)脫扣，把相線、零線、地線斷開，從而實(shí)現(xiàn)了在人體或牲畜觸及這些已帶上危險(xiǎn)電壓的外露金屬部件之前就把相線、零線、地線全斷開。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭由于在地線與零線之間連接有由微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)組成的檢測回路，當(dāng)在使用時(shí)，一旦漏電保護(hù)插頭負(fù)載端相、零線上的用電器具故障漏電且接地保護(hù)系統(tǒng)地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)時(shí)，用電器具外露的金屬部件及漏電保護(hù)插頭地線都會(huì)帶上危險(xiǎn)電壓，微弱電流檢測感應(yīng)器就會(huì)檢測、感應(yīng)和輸出信號(hào)，使漏電保護(hù)插頭在人體或牲畜觸及用電器具之前就能及時(shí)把相線、零線和地線全斷開，它比現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭在這種情況時(shí)必須人體或牲畜觸及并流過剩余電流之后才能脫扣提供了更好的技術(shù)解決方案，因此它比現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭更安全。O)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭由于在地線與零線之間連接有由微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)組成的檢測回路，當(dāng)在使用時(shí)，一旦接地保護(hù)系統(tǒng)異常造成地線意外帶上危險(xiǎn)電壓時(shí)，微弱電流檢測感應(yīng)器就會(huì)檢測、感應(yīng)和輸出信號(hào)，使漏電保護(hù)插頭在人體或牲畜觸及電器之前就能及時(shí)把相線、零線和地線全斷開，它比現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭在這種情況時(shí)必須人體或牲畜觸及并流過地線意外電流之后才能脫扣提供了更好的技術(shù)解決方案，因此它比現(xiàn)有漏電保護(hù)插頭更安全。(3)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭由于連接在地線與零線之間的微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組對流過它的微弱電流信號(hào)也能檢測、感應(yīng)和輸出信號(hào)，而且該初級(jí)繞組無最低起始電壓的限制，所以它對地線所帶的電壓高低無限制，只要流過微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組的電流達(dá)到預(yù)置的閥值(例如10微安)，本發(fā)明的漏電保護(hù)插頭就會(huì)脫扣，因此它不但在地線(或用電器具外露金屬部件)所帶的危險(xiǎn)電壓高為250V時(shí)能脫扣，而且在地線所帶的電壓低至預(yù)定的36V安全電壓時(shí)(或更低，例如J4V)也能可靠脫扣，當(dāng)?shù)鼐€所帶的電壓低于預(yù)定的36V安全電壓時(shí)，它就不需要脫扣以避免誤動(dòng)作，它所能起保護(hù)作用的電壓范圍寬，所以，本發(fā)明的漏電保護(hù)插頭不但好使用，而且更安全可靠。G)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭在電源端的相線與零線反接時(shí)也會(huì)自動(dòng)脫扣，不能復(fù)位，只有把電源插座相線與零線的接線狀態(tài)糾正以后才能投入使用，強(qiáng)制性地規(guī)范了用戶端電源插座接線必須符合國家規(guī)范的要求連接，以防使用時(shí)發(fā)生其他意外事故。(5)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭把微弱電流檢測感應(yīng)器的檢測、感應(yīng)輸出和觸發(fā)可控硅的電路與零序電流互感器檢測、感應(yīng)輸出和觸發(fā)可控硅的電路獨(dú)立分開設(shè)置，這樣當(dāng)微弱電流檢測感應(yīng)器與零序電流檢測感應(yīng)器同時(shí)有信號(hào)輸出時(shí)也不會(huì)造成互相干涉，同時(shí)還解決了當(dāng)共用一個(gè)放大電路失效時(shí)造成對用電器具的漏電保護(hù)功能和對地線意外帶電的保護(hù)功能同時(shí)失效的問題，因而更安全和可靠。(6)本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭巧妙地利用了可控硅，僅用一個(gè)可控硅就能實(shí)現(xiàn)把微弱電流檢測感應(yīng)器的檢測、感應(yīng)輸出并觸發(fā)可控硅的電路和零序電流互感器檢測、感應(yīng)輸出并觸發(fā)可控硅的電路分開的目的，這樣不但能把兩路信號(hào)分開處理而且還節(jié)省了成本。(7)本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭無須在地線上設(shè)置地線穿過的地線帶電檢測感應(yīng)器或互感器，地線、相線和零線也不用穿過微弱電流檢測感應(yīng)器，因此能便于生產(chǎn)和節(jié)省成本。本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭主要應(yīng)用在各種家用電器的漏電保護(hù)上。
圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)插頭電氣原理示意圖。
具體實(shí)施方式
通過下面實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。參見圖1所示，一種漏電保護(hù)插頭主要由插頭外殼及相、零、地三極插銷、電源端的相線5、零線6、地線7、整流電路12、可控硅13、第1放大電路14、第2放大電路19、零序電流互感器15、試驗(yàn)回路16、微弱電流檢測感應(yīng)器18、限流阻容元件17、負(fù)載端的相線8、 零線9、地線10、二極管20與21、電磁脫扣與鎖扣裝置組成。電磁脫扣與鎖扣裝置主要由電磁線圈11及其驅(qū)動(dòng)電路、相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4、彈簧、復(fù)位推桿組成。零序電流互感器15次級(jí)繞組輸出端分別和第1放大電路14輸入端并聯(lián)連接，微弱電流檢測感應(yīng)器18初級(jí)繞組與限流阻容元件17串聯(lián)后連接在電源端的地線7 與零線6之間，微弱電流檢測感應(yīng)器18次級(jí)繞組輸出端分別和第2放大電路19輸入端并聯(lián)連接，第1放大電路14觸發(fā)輸出端與第2放大電路19觸發(fā)輸出端分別串聯(lián)二極管21與 20后均和可控硅13觸發(fā)極連接。[0023]在本實(shí)施例中，限流阻容元件17為電阻，也可采用電容或電阻與電容組件，微弱電流檢測感應(yīng)器18的鐵芯采用坡莫合金材料制成，也可采用非晶態(tài)合金或超微晶合金材料制成，微弱電流檢測感應(yīng)器18初級(jí)繞組與限流阻容元件17串聯(lián)而成的檢測回路連接在電源端的地線7與零線6之間，也可以把該檢測回路連接在負(fù)載端的地線10與零線9之間。使用時(shí)，把漏電保護(hù)插頭的復(fù)位推桿按下，相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與 2-2和地線觸頭3與4都正常接通，負(fù)載端的相線8、零線9、地線10分別與電源端的相線5、 零線6、地線7接通，地線7與10由于接地的作用使電壓被鉗制在零伏左右，同時(shí)零線6與 9也是在零伏左右，這樣連接在漏電保護(hù)插頭電源端的地線7與零線6之間的微弱電流檢測感應(yīng)器18初級(jí)繞組就沒有電流流過或流過的電流沒有達(dá)到預(yù)置的閥值(例如10微安)，這樣漏電保護(hù)插頭就保持在復(fù)位通電狀態(tài)，從而為它下端的用電器具供電和提供接地。使用時(shí)，如果負(fù)載端的相線8、零線9上的用電器具故障漏電且在接地保護(hù)系統(tǒng)正常的情況下時(shí)，會(huì)經(jīng)地線10與7產(chǎn)生一個(gè)剩余電流，零序電流互感器15會(huì)檢測到相、零線之間的剩余電流并輸出一個(gè)信號(hào)給第1放大電路14，并在剩余電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥值 (例如10毫安)時(shí)，第1放大電路14輸出信號(hào)使二極管21導(dǎo)通而二極管20則反向截止， 從而觸發(fā)可控硅13導(dǎo)通，漏電保護(hù)插頭脫扣，在人們觸及用電器具之前就能及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開；而如果負(fù)載端的相線8、零線 9上的用電器具故障漏電且在接地保護(hù)系統(tǒng)無接地(例如插座上地線虛接造成無接地)時(shí)， 用電器具外露的金屬部件及漏電保護(hù)插頭地線10與7都會(huì)帶上危險(xiǎn)電壓，連接在漏電保護(hù)插頭電源端地線7與零線6之間的微弱電流檢測感應(yīng)器18初級(jí)繞組就會(huì)有一個(gè)微弱電流流過，微弱電流檢測感應(yīng)器18次級(jí)繞組會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)給第2放大電路19，并在微弱電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥值(例如10微安)時(shí)，第2放大電路19輸出信號(hào)使二極管20導(dǎo)通而二極管21則反向截止，從而觸發(fā)可控硅13導(dǎo)通，漏電保護(hù)插頭脫扣，在人們觸及用電器具之前就能及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開，從而更好地保護(hù)了人們用電安全。使用時(shí)，如果接地保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生異常造成地線7與10意外帶上危險(xiǎn)電壓，這樣連接在電源端的地線7與零線6之間的微弱電流檢測感應(yīng)器18初級(jí)繞組就會(huì)有一個(gè)微弱電流流過，微弱電流檢測感應(yīng)器18次級(jí)繞組輸出一個(gè)信號(hào)給第2放大電路19放大，并在微弱電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥值(例如10微安)時(shí)，第2放大電路19輸出信號(hào)使二極管20導(dǎo)通而二極管21則反向截止，從而觸發(fā)可控硅13導(dǎo)通，漏電保護(hù)插頭脫扣，在人們觸及用電器具之前就能及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開，從而更好地保護(hù)了人們的安全。使用時(shí)，如果負(fù)載端的相線8、零線9上的用電器具故障漏電與接地保護(hù)系統(tǒng)異常造成地線7與10意外帶電同時(shí)發(fā)生時(shí)，零序電流互感器15次級(jí)繞組會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)給第 1放大電路14，并當(dāng)達(dá)到預(yù)置的閥值時(shí)，第1放大電路14輸出一個(gè)信號(hào)使二極管21導(dǎo)通， 同樣地，微弱電流檢測感應(yīng)器18次級(jí)繞組也會(huì)輸出一個(gè)信號(hào)給第2放大電路19，并當(dāng)達(dá)到預(yù)置的閥值時(shí)，第2放大電路19觸發(fā)輸出端輸出一個(gè)信號(hào)使二極管20導(dǎo)通，這兩路信號(hào)將分別或同時(shí)疊加在一起后觸發(fā)第2可控硅13導(dǎo)通，這樣就達(dá)到了只要第1放大電路14或第2放大電路19中的任一路有信號(hào)輸出使二極管導(dǎo)通時(shí)，均會(huì)觸發(fā)可控硅13使漏電保護(hù)插頭脫扣，而且把兩路信號(hào)的檢測、感應(yīng)輸出和觸發(fā)可控硅的過程又獨(dú)立分開，從而使它們之間互相不干涉，從而更好地保障了人們的安全和提高了可靠性。
權(quán)利要求1.一種漏電保護(hù)插頭，包含外殼和插銷、相線、零線、地線、相線與零線均穿過的零序電流互感器、試驗(yàn)回路、電磁脫扣與鎖扣裝置，該電磁脫扣與鎖扣裝置包含電磁線圈及其驅(qū)動(dòng)電路、觸頭、彈簧、復(fù)位推桿，所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路、可控硅和第1放大電路組成，其特征在于還設(shè)有微弱電流檢測感應(yīng)器，所述微弱電流檢測感應(yīng)器上設(shè)有鐵芯、初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與所述微弱電流檢測感應(yīng)器次級(jí)繞組均繞在所述微弱電流檢測感應(yīng)器鐵芯上，所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間絕緣分開；在地線與零線之間連接有由所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路；在所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路中還設(shè)有第2放大電路；所述零序電流互感器次級(jí)繞組輸出端分別和所述第1放大電路輸入端并聯(lián)連接；所述微弱電流檢測感應(yīng)器次級(jí)繞組輸出端分別和第2放大電路輸入端并聯(lián)連接；所述第1放大電路觸發(fā)輸出端與第2放大電路觸發(fā)輸出端分別串聯(lián)二極管后和所述可控硅觸發(fā)極連接，所述可控硅陽極與陰極分別和所述整流電路輸出端正極與負(fù)極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)插頭，其特征在于所述限流阻容元件為電阻或電容或電阻與電容組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)插頭，其特征在于所述微弱電流檢測感應(yīng)器鐵芯由坡莫合金或非晶態(tài)合金或超微晶合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)插頭，其特征在于所述微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路連接在電源端的地線與零線之間或連接在負(fù)載端的地線與零線之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種漏電保護(hù)插頭，它不但能防止因電器故障引起的觸電事故，還能防止因地線意外帶電而導(dǎo)致的觸電事故。該漏電保護(hù)插頭還設(shè)有微弱電流檢測感應(yīng)器，微弱電流檢測感應(yīng)器初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間絕緣分開且均繞在其鐵芯上，在地線與零線之間連接有由該初級(jí)繞組與限流阻容元件串聯(lián)而成的檢測回路，電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路中還設(shè)有第2放大電路，零序電流互感器與微弱電流檢測感應(yīng)器的次級(jí)繞組輸出端分別和第1與第2放大電路的輸入端并聯(lián)連接，第1與第2放大電路的觸發(fā)輸出端分別串聯(lián)二極管后和可控硅觸發(fā)極連接，可控硅陽、陰極分別和整流電路輸出端正、負(fù)極連接。
文檔編號(hào)H02H3/32GK202142735SQ201120285940
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者劉睿剛 申請人:劉睿剛