CN101483297B - 具有漏电保护功能的电源插头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有漏电保护功能的电源插头，它由壳体、安装在壳体上的电源火线、零线、地线插头叶片和安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测插头电源输出线漏电故障的控制电路构成。所述电源火线、零线、地线插头叶片安装在壳体的底部；电源火线、零线插头叶片的一端裸露在壳体的外面，另一端穿过壳体底座固定在壳体内，并通过安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测插头电源输出线漏电故障的漏电检测保护电路与电源输出线中的火线、零线相连。当电源插头电源输出线中存在漏电现象时，可实现电力连接的组件以及用于检测插头电源输出线漏电故障的漏电检测保护电路就切断电源插头的电源输出。

Description

具有漏电保护功能的电源插头

技术领域

本发明涉及一种电源插头，尤指一种具有漏电保护功能的电源插头。 

背景技术

人们经常使用的电源插头主要由壳体和安装在壳体上的两个或三个插头叶片构成，插头叶片的一端裸露在壳体的外面，另一端通过导线与家用电器内的控制线路板上的电源火线、零线、地线输入端相连。在使用家用电器时，只需将电源插头的插头叶片插入到电源插座或普通漏电保护插座电源插孔内即可。这种电源插头的作用只是将插座内的电源引入到家用电器线路板上，使其带电工作，而对于插头输出侧火线、零线、地线间的漏电故障，以及插头输出侧火线与零线短路引起的拉弧故障给家用电器造成的损害没有任何的保护作用，安全保护性能较差。 

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种安全保护性能强、能实时检测电源线漏电故障并及时切断电源输出的具有漏电保护功能的电源插头。 

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种具有漏电保护功能的电源插头，它由壳体、安装在壳体上的电源火线插头叶片、零线插头叶片、地线插头叶片和安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障的控制电路构成；其特征在于： 

所述安装在壳体内的可实现电力连接的组件包括脱扣器、垫片、复位导向销、“L”形锁扣、内置有铁芯的脱扣线圈； 

脱扣器位于电源插头表面复位按钮的正下方，脱扣器为“T”字形，其左右两侧向外延伸的提臂放置在脱扣线圈前端的线圈架内，并可以在线圈架内上下移动；其顶部设有一纵向中央贯通孔； 

在脱扣器的上面放置有一垫片，垫片左右两侧四个角放置在脱扣线圈前端的线圈架上，垫片左右两侧向外延伸形成提臂；在垫片一侧的提臂与脱扣器一侧的提臂之间放置有输出火线弹性臂，在垫片另一侧提臂与脱扣器另一侧提臂之间放置有输出零线弹性臂；在垫片的中间设有一个中央穿孔； 

在脱扣器的中部横穿一可前后移动的“L”形锁扣，在锁扣的顶面中央设有一通孔；在锁扣的内侧壁与脱扣器的侧壁之间放置有一锁扣弹簧；锁扣的外侧壁正对着脱扣线圈内的铁芯，在铁芯的作用下，锁扣可以前后移动； 

复位导向销内嵌在电源插头表面复位按钮的下面，其上部的外径大于其下部的外径，上、下部交界处设有一坎肩，在复位导向锁的末端设有一凹槽；在复位按钮的下面首先设置有一中层支架，在中层支架的下面依次放置有垫片和脱扣器；复位导向销穿过中层支架上的通孔、垫片上的中央穿孔和脱扣器的中央贯通孔，直抵“L”形锁扣的顶面，并与“L”形锁扣顶面的通孔呈错位状； 

在复位导向销的上部套有一个弹簧，该弹簧位于复位按钮与中层支架之间；在复位导向销的下部套有一个快速跳闸弹簧，该快速跳闸弹簧位于复位导向销坎肩与垫片之间。 

所述安装在壳体内的可实现电力连接的组件还包括一个设置在所述脱扣器下方的、与复位按钮联动的复位状态开关，该复位状态开关由弹性金属片和横向放置的“U”形金属件构成； 

弹性金属片的一端固定在电路板上，与脱扣线圈的一端连接焊接在一起，另一端向上翘起，并在其上、下表面各设置有一触点；两触点上下处于错开的位置，上表面的触点位于顶端，下表面的触点位于下表面稍偏后的位置处；“U”形金属件横向放置，其底部伸出一插脚穿过电路板与输入火线臂连接焊接在一起，“U”形金属件的两边为一长一短，长边端末上表面设有一触点，短边端末下表面设有一触点，长边上的触点正对弹性金属片下表面的触点，短边上的触点正对弹性金属片上表面的触点。 

在电源插头内输出零线弹性臂带有动触点的一端下方设有一金属片；该金属片一端正对输出零线弹性臂的端部，另一端与穿过差动微分变压器的电源零线相连； 

该金属片与输出零线弹性臂的端部构成低电阻故障仿真开关；在电源插头输出零线弹性臂上的动触点与输入火线臂上的静触点断开时，金属片与输出零线弹性臂的端部接触，低电阻故障仿真开关闭合；当电源插头输出零线弹性臂上的动触点与输入零线臂上的静触点接触时，金属片与输出零线弹性臂的端部断开，低电阻故障仿真开关断开。 

本发明的优点是：操作简单、性能可靠，使用寿命长，可实时快速地检测出电源插头供电线路中的漏电故障，并及时快速地切断电源插头的电源输出，保证使用者和用电设备的安全。 

附图说明

图1为本发明立体结构示意图； 

图2为本发明立体分解结构示意图； 

图3为本发明去除上盖后固定在底座内的各组件位置关系结构示意图； 

图4为图3的俯视图； 

图5为本发明脱扣器、垫片、套有两个弹簧的复位导向锁、复位状态开关、脱扣线圈位置关系结构示意图； 

图6为本发明无电源输出时，各组件位置关系剖面结构示意图； 

图7为复位按钮处于脱扣状态时，复位状态开关位置关系示意图； 

图8为复位按钮被按下时，复位状态开关位置关系示意图； 

图9为复位按钮处于复位状态时，复位状态开关位置关系示意图； 

图10为构成模拟漏电流产生开关的金属片46、D2位置关系示意图； 

图11为构成模拟漏电流产生开关的金属片46位置关系示意图； 

图12为本发明复位按钮被按下时，各组件位置关系剖面结构示意图； 

图13为本发明复位按钮复位，电源输入端和输出端连接有电源输出时，各组件位置关系剖面结构示意图； 

图14为按下测试按钮，复位按钮跳脱，电源输入端和输出端断开无电力输出时，各组件位置关系剖面结构示意图； 

图15为本发明漏电检测保护电路具体电路图(1)； 

图16为本发明漏电检测保护电路具体电路图(2)； 

图17为本发明漏电检测保护电路具体电路图(3)； 

图18为本发明漏电检测保护电路具体电路图(4)。 

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明公开的具有漏电保护功能的电源插头由壳体、安装在壳体上的电源火线插头叶片、零线插头叶片、地线插头叶片和安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障的控制电路构成。 

上述壳体由上盖1、底座2和负载端接线端子盖板5组合而成。上盖1上设有复位按钮(B-1)孔、模拟测试按钮(C-1)孔、状态指示灯(A-1)孔。复位按钮B-1、模拟测试按钮C-1和状态指示灯A-1穿过上盖1与电路板18上的组件相接触。底座2上设有三个标准的插头叶片穿孔，电源火线插头叶片24、零线插头叶片24A、地线插头叶片23穿过该穿孔，裸露在壳体外。底座2、负载端接线端子盖板5与上盖1之间通过螺钉连接。 

电源火线插头叶片24、零线插头叶片24A和地线插头叶片23的一端穿过底座2上的插头叶片穿孔裸露在壳体的外面，另一端固定在电路板18上。 

如图3、图4、图5、图6所示，安装在壳体内的可实现电力连接的组件包括输入火线臂51A、输入零线臂51、输出火线弹性臂21、输出零线弹性臂21A、用于检测漏电电流的差动微分变压器19、脱扣器28、垫片21A、复位导向销35、“L”形锁扣31A、锁扣弹簧34、复位状态开关72、72D、内置有铁芯42 的脱扣线圈26。 

输入火线臂51A和输入零线臂51分别成90度弯曲后一端固定在电路板18上，分别与电源火线插头叶片24和零线插头叶片24A相接触；另一端端末向下各设置有一个静触点51B、51C。 

在电路板18上与输入火线臂51A、输入零线臂51相对的另一端，设有一输出火线弹性臂21和输出零线弹性臂21A。输出火线弹性臂21和输出零线弹性臂21A的一端分别向下弯曲穿过差动微分变压器19焊接在电路板18上，并分别与负载端火线接线端子23-B和零线接线端子23-C相连；输出火线弹性臂21和输出零线弹性臂21A的另一端位于输入火线臂51A、输入零线臂51的下面，在其端部分别设有一向上的、与输入火线臂51A和输入零线臂51上的静触点51B、51C相对的动触点21B、21C。输入火线臂51A端部的静触点51B与输出火线弹性臂21端部的动触点21B接触或断开构成一对开关；输入零线臂51端部的静触点51C与输出零线弹性臂21A端部的动触点21C接触或断开构成另一对开关。在电源插头复位按钮B-1没有复位时，输入火线臂、输入零线臂上的静触点与输出火线弹性臂、输出零线弹性臂上的动触点是断开的，电源插头负载端接线端子没有电源(电力)输出；当复位按钮B-1复位后，输入火线臂、输入零线臂上的静触点与输出火线弹性臂、输出零线弹性臂上的动触点接触，电源插头负载端接线端子有电源(电力)输出。 

如图2所示，地线插头叶片23固定在电路板18上后，通过一金属片23-D与负载端接地接线端子23-A相连。为防止短路，在电路板18与金属片23-D之间垫有一塑料固定件7。 

如图3、图4、图5、图6所示，脱扣器28位于复位按钮B-1的正下方，脱扣器28为“T”字形，其左右两侧向外延伸的提臂放置在脱扣线圈26前端的线圈架26Z内，并可以在线圈架内上下移动；其顶部设有一纵向中央贯通孔。 

在脱扣器28的上面放置有一垫片28A，垫片28A左右两侧四个角28E放置在脱扣线圈前端的线圈架26H上。垫片28A左右两侧向外延伸形成提臂。上述输出火线弹性臂21位于垫片28A一侧的提臂与脱扣器28一侧的提臂之间；输出零线弹性臂21A也位于垫片28A另一侧提臂与脱扣器28另一侧提臂之间，并随着脱扣器28的上下移动而移动。在垫片28A的中间设有一个中央穿孔。 

在脱扣器28的中部横穿一可前后移动的“L”形锁扣31A，在锁扣31A的顶面中央设有一通孔31。在锁扣31A的内侧壁与脱扣器28的侧壁之间放置有一锁扣弹簧34。锁扣31A的外侧壁正对着脱扣线圈26内的铁芯42，在铁芯42的作用下，锁扣31A可以前后移动。 

复位导向销35内嵌在复位按钮B-1的下面，复位导向销35上部的外径大于其下部的外径，其上、下部交界处有一坎肩B-4，在复位导向锁35的末端设有一凹槽36。在复位按钮B-1的下面首先设置有一中层支架3，在中层支架3的下面设置有垫片28A和脱扣器28。复位导向销35穿过中层支架3上的通孔C-2、垫片28A上的中央穿孔和脱扣器28的中央贯通孔，直抵“L”形锁扣31A的顶面，并与“L”形锁扣31A顶面的通孔31呈错位状。为了快速断开接触的动、静触点，延长电源插头的使用寿命，本发明在复位导向销的上部套有弹簧B-2，该弹簧B-2位于复位按钮B-1与中层支架3之间；在复位导向销的下部套有快速跳闸弹簧B-3，该快速跳闸弹簧B-3位于复位导向销坎肩B-4与垫片28A之间。在脱扣铁芯42推动”L”形锁扣31A前后移动时，复位导向销35可以穿过锁扣31A顶面的通孔31，带动脱扣器28上下移动，从而使复位按钮复位或脱扣。

如图5、图7-图9所示，在脱扣器28的下方设有一个与复位按钮B-1联动的复位状态开关(图15中的开关KR-1)，该复位状态开关由弹性金属片72和横向放置的“U”形金属件72D构成。 

弹性金属片72的一端固定在电路板18上，与脱扣线圈的一端连接焊接在一起，另一端向上翘起，并在其上下表面各设置有一触点72F、72C。两触点上下处于错开的位置，上表面的触点72F位于顶端，下表面的触点72C位于下表面稍偏后的位置处。“U”形金属件72D横向放置，其底部伸出一插脚穿过电路板与输入火线臂51A相连焊接在一起。“U”形金属件的两边为一长一短，长边在下，短边在上，且长边端末上表面设有一触点72A，短边端末下表面设有一触点72E，长边上的触点72A正对弹性金属片72下表面的触点72C，短边上的触点72E正对弹性金属片72上表面的触点72F。 

如图7所示，当复位按钮B-1处于脱扣状态时，弹性金属片72在快速跳闸弹簧B-3的挤压下，悬于“U”形金属件72D的长边72A与短边72E之间，复位状态开关处于断开状态。如图8所示，当复位按钮被按下时，脱扣器28被进一步挤压从而挤压弹性金属片72，使其下表面的触点72C与“U”形金属件长边上的触点72A接触导通，复位状态开关闭合，使脱扣线圈得电产生磁场，驱动脱扣线圈内置的铁芯动作，使复位导向销35穿过锁扣31A上的通孔31，进而使复位按钮可以复位。如图9所示，此时释放复位按钮，因复位导向柱35底部的凹槽36钩住锁扣31A，带动脱扣器28整个往上提，使弹性金属片72在其自身的弹力作用下上翘，弹性金属片72上表面的触点72F与“U”形金属件短边上的触点72E接触导通，复位状态开关仍然处于闭合状态，具有漏电保护功能的电源插头处于正常工作状态。 

如图15所示，脱扣线圈26的一端通过复位状态开关72、72D与输入火线臂51A相连，另一端通过可控硅SCR与输入零线臂51相连。可控硅SCR的控 制极与漏电检测电路中的漏电检测芯片IC的控制信号输出端相连。 

如图2、图4、图6、图10、图11、图15所示，在模拟测试按钮C-1的下面设有一个与测试按钮联动的手动模拟漏电流产生开关KR-2。该手动模拟漏电流产生开关KR-2由直立放置的金属片46和横向放置的金属片D2构成。 

直立放置的金属片46的一端固定在电路板上并与输入零线臂51相连，另一端悬空延伸至模拟测试按钮C-1的下方。在直立放置的金属片46的下方，垂直于该直立放置的金属片46设置有一横向放置的金属片D2，其一端位于金属片46的下面，与金属片46不接触，另一端通过电阻R3-1、R3-2与穿过差动微分变压器19的火线相连。当测试按钮C-1处于释放状态时，金属片D2与金属片46不接触，手动模拟漏电流产生开关KR-2断开。当测试按钮C-1被按下时，金属片46与金属片D2接触导通，手动模拟漏电流产生开关KR-2闭合，输入端零线与穿过差动微分变压器的火线短接产生模拟漏电流。该模拟漏电流用来人为切断电源插头负载端的电源输出，或检测该电源插头的漏电检测电路工作是否正常。 

如图6、图15所示，在输出火线弹性臂21带有动触点21B的一端下方设有一金属片66。该金属片一端正对输出火线弹性臂21末端，另一端通过低阻值电阻R3-2与穿过差动微分变压器19的电源火线相连。在电源插头输出火线弹性臂21上的动触点21B与输入火线臂51A上的静触点51B断开时，金属片66与输出火线弹性臂21的末端接触，金属片66与输出火线弹性臂21构成的低电阻故障仿真开关闭合，当电源插头输出火线弹性臂21上的动触点21B与输入火线臂51A上的静触点51B接触时，金属片66与输出火线弹性臂21的末端断开，金属片66与输出火线弹性臂21构成的低电阻故障仿真开关断开。 

当电源插头处于脱扣状态时，输出火线弹性臂21带动触头21B的端部与金属片66接触，产生低电阻故障，在差动微分变压器L1、L2两者都完好时(该低电阻故障由L1输入到IC，再由IC输出到L2，产生耦合)，差动微分变压器发送低电阻故障信号给芯片IC，使IC输出控制信号至可控硅SCR的控制极，使可控硅导通。此时如果按下复位按钮，复位状态开关KR-1的触点72C与触点72A接触导通，复位状态开关KR-1闭合，脱扣线圈26得电产生磁场，驱动脱扣线圈内置的铁芯动作，使电源插头复位，电源插头负载端接线端子23-B、23-C有电源输出。复位后，由于输出火线弹性臂21被脱扣器带动往上移动与输入火线臂51A连接导通，从而使金属片66与输出火线弹性臂21分离，停止产生低电阻故障，可控硅截止，脱扣线圈26内的电流消失。此时，构成复位状态开关的弹性金属片72在其自身的弹力作用下上翘，复位状态开关的触点72F与触点72E接触导通，复位状态开关仍然处于闭合状态，脱扣线圈26的一端仍与输入端火线相连，但，由于可控硅截止，所以脱扣线圈26内无电流流 过，没有磁场产生，其内置的铁芯不动作；一旦，供电电路中存在漏电故障，差动微分变压器检测到该故障后，芯片IC输出控制信号使可控硅导通，脱扣线圈26内有电流流过，产生磁场，驱动其内置的铁芯动作，使复位按钮跳脱，电源插头没有电源输出。 

图15、图17、图18中，金属片66、低阻值电阻R3-2、穿过差动微分变压器的输出火线弹性臂21又构成低电阻故障产生电路；该电路中能产生低电阻故障的电阻R3-2的阻值应控制在2欧姆以内。该低阻值电阻R3-2也可直接由一阻值接近于零的金属片代替，如图16所示，在该电路中，金属片66和输出火线弹性臂21构成低电阻故障仿真开关，金属片66和穿过差动微分变压器的输出火线弹性臂21构成低电阻故障产生电路。 

在本发明的具体实施例中，金属片66放置在输出火线弹性臂21带有动触点21B一端的下方，当然，金属片66也可以放置在输出零线弹性臂21A带有动触点21C一端的下方。金属片66通过低阻值电阻R3-2与穿过差动微分变压器的输出零线弹性臂21A相连，构成低电阻故障产生电路。 

图15为安装在具有漏电检测功能的电源插头内的控制电路具体电路图。如图所示，该控制电路包括主电路、漏电流检测控制电路、低电阻故障产生电路、手动模拟漏电流产生电路和显示电路。 

主电路由输入火线臂51A、输入零线臂51、差动微分变压器L1、L2、输出火线弹性臂21和输出零线弹性臂21A构成。输出火线弹性臂21和输出零线弹性臂21A的一端穿过差动微分变压器L1、L2与负载端接线端子相连；另一端上的动触点与输入火线臂51A、输入零线臂51上的静触点接触或断开，从而，使主电路有/或无电源输出。 

漏电流检测控制电路由芯片IC、可控硅SCR、内置铁芯的脱扣线圈L3、与复位按钮联动的复位状态开关KR-1、二极管V1-V4组成。芯片IC的漏电流检测信号输入端1、2、3、7分别与差动微分变压器L1、L2的信号输出端相连；芯片IC的控制信号输出端5与可控硅SCR的控制极相连；脱扣线圈L3的一端通过与复位按钮联动的复位状态开关KR-1与电源插头电源输入端的火线相连，脱扣线圈L3的另一端通过可控硅SCR、电容C5与电源输入端的零线相连；二极管V1-V4构成全波整流电路为芯片IC提供工作电源。 

低电阻故障产生电路由位于输出火线弹性臂动触点下方的金属片66、低阻值电阻R3-2、输出火线弹性臂21依次串联构成回路；输出火线弹性臂动触点与输入火线臂上的静触点接触时，金属片66与低阻值电阻R3-2、输出火线弹性臂21依次串联构成的回路呈导通状态；输出火线弹性臂动触点与输入火线臂上的静触点断开时，金属片66与低阻值电阻R3-2、输出火线弹性臂21依次串联构成的回路呈断路状态。 

手动模拟漏电流产生电路由位于模拟测试按钮TEST下方的金属片46、D2和电阻R3-1构成；金属片46、D2构成手动模拟漏电流产生开关，该开关的一端与电源插头输入端的零线相连，另一端通过电阻R3-1与穿过差动微分变压器的电源火线相连。当模拟测试按钮TEST被按下时，手动模拟漏电流产生开关闭合，手动模拟漏电流产生电路导通，产生模拟漏电流；当模拟测试按钮TEST未被按下时，手动模拟漏电流产生开关断开，手动模拟漏电流产生电路断路，无漏电流产生。 

显示电路由电源输出指示灯LEDV7、电阻R5构成，电源输出指示灯LEDV7与电阻R5串联后连接在电源插头负载输出端OUT火线HOT和零线WHITE之间。当电源插头负载端有电源输出时，电源输出指示灯LEDV7亮，否则，电源输出指示灯LEDV7灭，表明没有电源输出。该显示电路还包括一复位指示灯LEDV6和一电阻R4，复位指示灯LEDV6、电阻R4串联后一端与电源插头输入端火线相连，另一端通过可控硅SCR与地相连。当漏电检测电路工作正常，可控硅导通时，复位指示灯LEDV6亮，表明电源插头工作正常；当漏电检测电路故障，无法检测漏电故障时，可控硅始终不会导通，复位指示灯LEDV6不亮，表明具有漏电保护功能的电源插头已寿命终止。 

在本发明安装完毕，复位按钮处于脱扣状态，电源插头没有电源输出时，如图6、图7所示，构成低电阻故障产生电路的金属片66与输出火线弹性臂21接触，低电阻故障产生电路工作，芯片IC输出控制信号使可控硅SCR导通，构成复位状态开关的金属片72上的触点72C与金属片72D上的触点72A不接触导通，脱扣线圈26内无电流流过，电源插头处于随时可以复位的状态。 

此时，如图12、图8所示，按下复位按钮B-1，脱扣器28被按下，使构成复位状态开关的金属片72上的触点72C与金属片72D上的触点72A继续接触导通，脱扣线圈26内有电流流过产生磁场，驱动其内置的铁芯动作，推动锁扣31A移动，使复位按钮下面的复位导向锁35穿过锁扣31A。 

如图13所示，释放复位按钮，在弹簧B-2、B-3的作用下，复位按钮复位，带动脱扣器28、输出火线弹性臂21、输出零线弹性臂21A一起向上移动，使输出火线弹性臂21、输出零线弹性臂21A上的动触点21B、21C与输入火线臂51A、输入零线臂51的静触点51B、51C接触，电源插头有电源输出。由于复位按钮复位时，带动输出火线弹性臂21向上移动，使构成低电阻故障产生电路的金属片66与输出火线弹性臂21断开，低电阻故障产生电路断路，芯片IC无控制信号输出，可控硅SCR截止，脱扣线圈26内无电流流过，其内部磁场消失，其内置的铁芯恢复到原来位置，复位按钮处于复位状态，电源插头仍有电源输出。此时，如图9所示，构成复位状态开关的金属片72的触点72F与金属片72D上的触点72E接触。 

在电源插头有电源输出的过程中，如果供电电路中出现漏电故障，差动微分变压器会立即输出信号至芯片IC，芯片IC输出控制信号至可控硅使其导通，脱扣线圈26内有电流流过，产生磁场，驱动其内置的铁芯动作，推动锁扣31A动作，如图14所示，复位导向锁35从锁扣31A的通孔31内跳脱，在弹簧B-2、B-3的作用下，脱扣器28向下移动，输出火线弹性臂21、输出零线弹性臂21A上的动触点21B、21C与输入火线臂51A、输入零线臂51的静触点51B、51C断开，电源插头无电源输出。 

在电源插头有电源输出的过程中，也可以通过按压测试按钮C-1，使手动模拟漏电流产生电路工作，人为产生模拟漏电流，切点电源插头的电源输出。 

图15-图18为本发明漏电检测电路具体实施例图。它们的工作原理相同，区别在于： 

图16中，将构成低电阻故障产生电路的低阻值电阻R3-2省略，直接用阻值较小的输入弹性金属片代替。 

图16、图18中，将芯片IC的电源电路设计为半波整流电路。 

电路图15、图16中有复位状态指示灯V6，V6一端经过电阻R4连接到电源输入端火线上，另一端与可控硅SCR正极连接，在电源插头处于脱扣状态且正确连接上电源时，如果电源插头功能正常则指示灯V6亮，表明电源插头可以被复位，否则，指示灯V6不亮，说明电源插头功能不正常应及时替换。图17、图18中省略了该复位指示灯V6。 

图15-图18是本发明具体实施例控制电路电路图。图中构成低电阻故障产生电路的金属片66位于输出火线弹性臂21一端动触点的下方，但是，本发明并不局限于此，构成低电阻故障产生电路的金属片66也可以位于输出零线弹性臂21A一端动触点的下方。位于输出零线弹性臂21A动触点下方的金属片66、低阻值电阻R3-2、输出零线弹性臂21构成低电阻故障产生电路。 

如图11所示，本发明设置在电源输入侧的输入火线臂51A和输入零线臂51相对放置，用于防止意外高压的袭击。在意外高压发生时，两相对放置的金属片能形成空气放电，消耗掉大部分的电压，从而起到保护电源插头。另外，如图15所示，连接在脱扣线圈26一端与零线间的压敏电阻MOV也起到防止意外高压袭击的作用，与相对防止的输入火线臂51A、输入零线臂51形成双重保护，使本发明电源插头工作更安全。 

Claims (10)

1.一种具有漏电保护功能的电源插头，它由壳体、安装在壳体上的电源火线插头叶片、零线插头叶片、地线插头叶片和安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障的控制电路构成；其特征在于：

所述安装在壳体内的可实现电力连接的组件包括脱扣器(28)、垫片(28A)、复位导向销(35)、“L”形锁扣(31A)、内置有铁芯(42)的脱扣线圈(26)；

脱扣器(28)位于电源插头表面复位按钮(B-1)的正下方，脱扣器(28)为“T”字形，其左右两侧向外延伸的提臂放置在脱扣线圈(26)前端的线圈架(26Z)内，并可以在线圈架内上下移动；脱扣器(28)的顶部设有一纵向中央贯通孔；

在脱扣器(28)的上面放置有一垫片(28A)，垫片(28A)左右两侧四个角(28E)放置在脱扣线圈前端的线圈架(26H)上，垫片(28A)左右两侧向外延伸形成提臂；在垫片(28A)一侧的提臂与脱扣器(28)一侧的提臂之间放置有输出火线弹性臂(21)，在垫片(28A)另一侧提臂与脱扣器(28)另一侧提臂之间放置有输出零线弹性臂(21A)；在垫片(28A)的中间设有一个中央穿孔；

在脱扣器(28)的中部横穿一可前后移动的“L”形锁扣(31A)，在锁扣(31A)的顶面中央设有一通孔(31)；在锁扣(31A)的内侧壁与脱扣器(28)的侧壁之间放置有一锁扣弹簧(34)；锁扣(31A)的外侧壁正对着脱扣线圈(26)内的铁芯(42)，在铁芯(42)的作用下，锁扣(31A)可以前后移动；

复位导向销(35)内嵌在电源插头表面复位按钮(B-1)的下面，其上部的外径大于其下部的外径，上、下部交界处设有一坎肩(B-4)，在复位导向锁(35)的末端设有一凹槽(36)；在复位按钮(B-1)的下面首先设置有一中层支架(3)，在中层支架(3)的下面依次放置有垫片(28A)和脱扣器(28)；复位导向销(35)穿过中层支架(3)上的通孔(C-2)、垫片(28A)上的中央穿孔和脱扣器(28)的中央贯通孔，直抵“L”形锁扣(31A)的顶面，并与“L”形锁扣(31A)顶面的通孔(31)呈错位状；

在复位导向销的上部套有一个弹簧(B-2)，该弹簧(B-2)位于复位按钮(B-1)与中层支架(3)之间；在复位导向销的下部套有一个快速跳闸弹簧(B-3)，该快速跳闸弹簧(B-3)位于复位导向销坎肩(B-4)与垫片(28A)之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：所述安装在壳体内的可实现电力连接的组件还包括一个设置在所述脱扣器(28)下方的、与复位按钮(B-1)联动的复位状态开关，该复位状态开关由弹性金属片(72)和横向放置的“U”形金属件(72D)构成；

弹性金属片(72)的一端固定在电路板(18)上，与脱扣线圈的一端连接焊接在一起，另一端向上翘起，并在弹性金属片(72)另一端的上、下表面各设置有一触点(72F、72C)；两触点上下处于错开的位置，上表面的触点(72F)位于顶端，下表面的触点(72C)位于下表面稍偏后的位置处；“U”形金属件(72D)横向放置，其底部伸出一插脚穿过电路板与输入火线臂(51A)连接焊接在一起，“U”形金属件的两边为一长一短，长边端末上表面设有一触点(72A)，短边端末下表面设有一触点(72E)，长边上的触点(72A)正对弹性金属片(72)下表面的触点(72C)，短边上的触点(72E)正对弹性金属片(72)上表面的触点(72F)。

3.根据权利要求2所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：所述复位状态开关有三种连接方式；

在电源插头的复位按钮(B-1)处于脱扣状态时，构成所述复位状态开关的弹性金属片(72)悬于“U”形金属件(72D)的长边(72A)与短边(72E)之间，复位状态开关处于断开状态；

在复位按钮被按下时，弹性金属片(72)下表面的触点(72C)与“U”形金属件长边上的触点(72A)接触导通，复位状态开关闭合；

在复位按钮处于复位状态时，弹性金属片(72)上表面的触点(72F)与“U”形金属件短边上的触点(72E)接触导通，复位状态开关仍然处于闭合状态。

4.根据权利要求3所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：在电源插头内输出火线弹性臂(21)带有动触点(21B)的一端下方设有一金属片(66)；该金属片的一端正对输出火线弹性臂(21)的端部，另一端与穿过差动微分变压器(19)的电源火线相连；

该金属片与输出火线弹性臂(21)的端部构成低电阻故障仿真开关；在电源插头输出火线弹性臂(21)上的动触点(21B)与输入火线臂(51A)上的静触点(51B)断开时，金属片(66)与输出火线弹性臂(21)的端部接触，低电阻故障仿真开关闭合；当电源插头输出火线弹性臂(21)上的动触点(21B)与输入火线臂(51A)上的静触点(51B)接触时，金属片(66)与输出火线弹性臂(21)的端部断开，低电阻故障仿真开关断开。

5.根据权利要求3所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：在电源插头内输出零线弹性臂(21A)带有动触点(21C)的一端下方设有一金属片(66)；该金属片一端正对输出零线弹性臂(21A)的端部，另一端与穿过差动微分变压器(19)的电源零线相连；

该金属片与输出零线弹性臂(21A)的端部构成低电阻故障仿真开关；在电源插头输出零线弹性臂(21A)上的动触点(21C)与输入火线臂(51)上的静触点(51C)断开时，金属片(66)与输出零线弹性臂(21A)的端部接触，低电阻故障仿真开关闭合；当电源插头输出零线弹性臂(21A)上的动触点(21C)与输入零线臂(51)上的静触点(51C)接触时，金属片(66)与输出零线弹性臂(21A)的端部断开，低电阻故障仿真开关断开。

6.根据权利要求2～5之一所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：所述脱扣线圈(26)的一端通过所述复位状态开关(72、72D)与输入火线臂(51A)相连，另一端通过可控硅(SCR)与输入零线臂(51)相连；可控硅(SCR)的控制极与漏电检测电路中的漏电检测芯片(IC)的控制信号输出端相连。

7.根据权利要求6所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：在电源插头表面模拟测试按钮(C-1)的下面设有一个与测试按钮联动的手动模拟漏电流产生开关(KR-2)；

该手动模拟漏电流产生开关(KR-2)由直立放置的金属片(46)和横向放置的金属片(D2)构成；直立放置的金属片(46)的一端固定在电路板上并与输入零线臂(51)相连，另一端悬空；

在直立放置的金属片(46)的下面，垂直于该直立放置的金属片设置有一横向放置的金属片(D2)，横向放置的金属片(D2)的一端位于直立放置的金属片(46)的下面，与直立放置的金属片(46)不接触，横向放置的金属片(D2)的另一端延伸至模拟测试按钮(C-1)的下方，并通过电阻与的火线相连。

8.根据权利要求7所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：安装在壳体内的可实现电力连接的组件还包括输入火线臂(51A)、输入零线臂(51)、输出火线弹性臂(21)、输出零线弹性臂(21A)、用于检测漏电电流的差动微分变压器(19)；

输入火线臂(51A)和输入零线臂(51)分别成90度弯曲后一端固定在电路板(18)上，分别与电源火线插头叶片(24)和零线插头叶片(24A)相接触；另一端端末向下各设置有一个静触点(51B、51C)；

在电路板(18)上与输入火线臂(51A)、输入零线臂(51)相对的另一端，设有一输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)；输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)的一端分别向下弯曲穿过差动微分变压器(19)焊接在电路板(18)上，并分别与负载端火线接线端子(23-B)和零线接线端子(23-C)相连；输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)的另一端位于输入火线臂(51A)、输入零线臂(51)的下面，在输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)另一端的端部分别设有一向上的、与输入火线臂(51A)和输入零线臂(51)上的静触点相对的动触点(21B、21C)；

输入火线臂(51A)端部的静触点(51B)与输出火线弹性臂(21)端部的动触点(21B)接触或断开构成一对开关；输入零线臂(51)端部的静触点(51C)与输出零线弹性臂(21A)端部的动触点(21C)接触或断开构成另一对开关。

9.根据权利要求8所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：所述输入火线臂(51A)和输入零线臂(51)相对放置；

在所述脱扣线圈(26)的一端与零线之间安装有一压敏电阻(MOV)。

10.根据权利要求9所述的一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于：在电源插头内安装有一个具有漏电检测功能的控制电路，该控制电路包括主电路、漏电流检测控制电路、低电阻故障产生电路、手动模拟漏电流产生电路和显示电路；

主电路由输入火线臂(51A)、输入零线臂(51)、差动微分变压器(L1、L2)、输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)构成；输出火线弹性臂(21)和输出零线弹性臂(21A)的一端穿过差动微分变压器(L1、L2)与负载端接线端子相连；另一端上的动触点与输入火线臂(51A)、输入零线臂(51)上的静触点接触或断开；

漏电流检测控制电路由芯片(IC)、可控硅(SCR)、内置铁芯的脱扣线圈(L3)、与复位按钮联动的复位状态开关(KR-1)构成；芯片(IC)的漏电流检测信号输入端(1、2、3、7)分别与差动微分变压器(L1、L2)的信号输出端相连；芯片(IC)的控制信号输出端(5)与可控硅(SCR)的控制极相连；脱扣线圈(L3)的一端通过与复位按钮联动的复位状态开关(KR-1)与电源插头电源输入端的火线相连，脱扣线圈(L3)的另一端通过可控硅(SCR)与电源输入端的零线相连；

低电阻故障产生电路由位于输出火线/零线弹性臂动触点下方的金属片(66)、低阻值电阻(R3-2)、输出火线弹性臂(21)依次串联构成回路；输出火线/零线弹性臂动触点与输入火线臂/输入零线臂上的静触点接触时，金属片(66)与低阻值电阻(R3-2)、输出火线弹性臂(21)依次串联构成的回路呈导通状态；输出火线弹性臂动触点与输入火线臂上的静触点断开时，金属片(66)与低阻值电阻(R3-2)、输出火线弹性臂(21)依次串联构成的回路呈断路状态。

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