CN103326192A - 一种安全插座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安全插座，包括设有上盖的壳体及设置在壳体中由金属材料制成的、与插头极片相配的电极组件，壳体上还设有入线端头用于与外部电源连接，上盖上与电极组件相对应的位置设有插座孔，所述安全插座还设有安全保护电路单元，所述安全保护电路单元包括接触开关、控制电路和主触头，所述主触头为常开触头。本安全插座连接电极组件与入线端头的主触头受所有接触开关同时控制，只有同时将所有的接触开关压下，电极组件才会有电，只将部分的接触开关压下，电极组件是不会有电的，所以即使用一根导体去捅也不会触电，安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源插座，特别是一种具有能防止触碰到插座内带电部位而造成触电事故的安全插座。
背景技术
普通插座的结构一般包括设有上盖的壳体及设置在壳体中由金属材料制成的、与插头极片相配的电极组件，电极组件通常包括两片相对设置的由铜材制成的弹性夹片，上端成喇叭状张开以方便插头极片插入，上盖上与电极组件相对应的位置设有插座孔。由于现有插座的插座孔都是敞开的，没有设置安全盖板，如果不小心拿导电材料制成的东西插入到插座孔，就很有可能会出伤亡事故，因此存在较大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种即使不小心触碰到插座内带电部位时也不会造成触电事故的安全插座。
本发明为达到上述目的所采用的技术解决方案如下：一种安全插座，包括设有上盖的壳体及设置在壳体中由金属材料制成的、与插头极片相配的电极组件，壳体上还设有入线端头用于与外部电源连接，上盖上与电极组件相对应的位置设有插座孔，其特征在于：所述安全插座还设有安全保护电路单元，所述安全保护电路单元包括接触开关、控制电路和主触头，所述主触头为常开触头，所述接触开关的数目与插座孔数相同，所述主触头串接在电极组件与入线端头之间，所述接触开关设置在电极组件中并与插座孔相对，所述控制电路与所述接触开关连接，在对应同一插头的所有接触开关同时受插头极片按压状态下，所述控制电路控制主触头闭合使电极组件与入线端头之间电连接。
与现有技术相比较，由于本安全插座连接电极组件与入线端头的主触头受所有接触开关同时控制，因此只有同时将所有的接触开关压下，电极组件才会有电，只将部分的接触开关压下，电极组件是不会有电的，所以即使用一根导体去捅也不会触电，安全性更高。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1为本发明具体实施例外观立体示意图；
附图2为本发明具体实施例分解结构示意图；
附图3为本发明接触开关具体实施例外观立体示意图；
附图4为本发明接触开关具体实施例俯视图；
附图5为附图4 A-A结构剖视图；
附图6为本发明接触开关另一具体实施例外观立体示意图；
附图7为本发明接触开关另一具体实施例左视图；
附图8为附图7 B-B结构剖视图；
附图9为本发明电极组件具体实施例结构立体示意图；
附图10为本发明具体实施例1控制电路原理图；
附图11为本发明具体实施例2控制电路原理图；
附图12为本发明具体实施例3控制电路原理图；
附图13为本发明具体实施例4控制电路原理图；
附图14为本发明采用常闭接触开关且具有漏电和过流保护功能的具体实施例控制电路原理图。
具体实施方式
如图1-2所示，安全插座包括设有上盖1的壳体2及设置在壳体2中由金属材料制成的、与插头极片相配的电极组件3和安全保护电路单元，每组电极组件3包括两片相对设置的由铜材制成的弹性夹片301，电极组件3的数目根据插座的类型，如三插插座，则设置三组，两插插座则设置两组，本具体实施例为三插与两插的结合，即设有两个插头座，因此共设置了五组电极组件3，壳体2中设有印刷线路板4。壳体2侧壁还设有入线端头7用于与外部电源连接，上盖1上与电极组件3相对应的位置设有插座孔101；所述安全保护电路单元包括接触开关、控制电路和主触头，所述主触头为常开触头，所述接触开关的数目与插座孔101数相同，所述主触头串接在电极组件3与入线端头7之间，所述接触开关设置在电极组件3中两片相对设置的弹性夹片301之间并与插座孔101相对，所述控制电路及电极组件3分别设置在印刷线路板4两面。其中主触头由小型继电器常开触头构成，常开触头的额定容量即为插座的额定容量。安全插座有多种具体形式，本具体实施例1中，所述控制电路以两插插座为例，如图10所示，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路，所述全波整流电路的交流端串联降压电容后与入线端头7连接，对应同一插头的所有接触开关5各自相互串联，不同插头的接触开关5串联支路相互并联后与所述小型继电器一起串联在全波整流电路的直流输出回路中，其中所有接触开关5均为常开开关，这样只有当所有接触开关5均闭合时，所述小型继电器才会有电吸合，控制主触头闭合接通电极组件3与入线端头7，电极组件3得电。
为了使得弹性夹片301与插头极片接触更好，如图9所示，本安全插座中，所述电极组件3的弹性夹片301的一侧还设有成直角折过的侧翼3011可以与插头极片的侧面接触，增加接触面积，所述两片弹性夹片301的后侧均设有倒L形弹性支撑片302，所述弹性支撑片302下端固定，上部横向端部抵靠在所述两片弹性夹片301的后侧面上，以增加对插头极片的压力，减小接触电阻。
如图1、2所示，为了使得安全插座具有更好的防水溅性能，所述本安全插座的上盖1表面上优选还贴设有一层橡胶片6，上盖1表面最好设有下凹的橡胶片容腔102，容腔102底部要将所有插座孔101包含，深度与橡胶片6厚度相同，橡胶片6与插座孔101相对应的位置设有“工”字形切缝601，这样平时可以防止水溅，又不妨碍插头插入。
改变控制电路，安全插座还可以增加其他功能，如以下实施例：
具体实施例2：如图11所示，本具体实施例为三插与两插的结合，即设有两个插头座，因此共设置了五组电极组件3，其中三组电极组件3为一组，另两组电极组件3为一组，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路、漏电保护电路和过流保护电路，所述主触头由小型继电器常开触头构成，所有接触开关5为常开开关，共分两组，其中S1、S2为一组，S3-S5为一组，所述全波整流电路的交流端串联降压阻容元件后与入线端头7连接，所述小型继电器与开关三极管串联在全波整流电路的直流输出回路中，S1、S2相互串联，S3-S5相互串联，所述全波整流电路的直流输出经过滤波稳压后再经过S1、S2串联支路与S3-S5串联支路的并联支路输出为漏电保护电路和过流保护电路提供工作电源，漏电保护电路和过流保护电路可以采用成熟的现有电路，所述漏电保护电路和过流保护电路的输出端经过“线与”连接后与开关三极管的控制端连接控制开关三极管的导通或截止。电路的工作原理如下：当任一组接触开关5中的所有开关未被同时按下，此时滤波直流电源没有输出，漏电保护电路和过流保护电路没有工作电压，漏电保护电路和过流保护电路均输出低电平，控制开关三极管截止，所述小型继电器无电不吸合，控制主触头隔断接通电极组件3与入线端头7，电极组件3无电；当任一组接触开关5中的所有开关被同时按下时，此时滤波直流电源输出为漏电保护电路和过流保护电路提供工作电压，漏电保护电路和过流保护电路均输出高电平，控制开关三极管导通，所述小型继电器得电吸合，控制主触头接通电极组件3与入线端头7，电极组件3得电；漏电保护电路和过流保护电路中任意一路输出低电平，也就是检测到漏电和/ 或过流情况时，漏电保护电路和过流保护电路输出低电平，控制开关三极管截止，所述小型继电器无电不吸合，控制主触头隔断接通电极组件3与入线端头7，电极组件3无电,起到保护作用。
具体实施例3：通过改变接触开关5的接法，接触开关5还可以选用常闭开关。同样以双插插座为例，如图12所示，本具体实施例为三插与两插的结合，即设有两个插头座，因此共设置了五组电极组件3，其中三组电极组件3为一组，另两组电极组件3为一组，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路，所述全波整流电路的交流端串联降压电容后与入线端头7连接，对应同一插头的所有接触开关5各自相互并联，其中S1、S2为一组，S3-S5为一组，不同插头的接触开关5并联支路相互串联后与所述小型继电器一起并联在全波整流电路的直流输出回路中，其中所有接触开关5均为常闭开关，这样只有当对应任一同一插头（即S1、S2为一组或S3-S5中的任一组）的所有接触开关断开（即被插头极片顶开）时，所述小型继电器才会有电吸合，控制主触头闭合接通电极组件3与入线端头7，电极组件3得电。在本具体实施例的基础上，如图14所示，在加上漏电保护电路和过流保护电路后，即可获得具有漏电和过流保护功能的安全插座。
具体实施例4：如图13所示，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路和负载检测电路，所述全波整流电路的交流端串联降压阻容元件后与入线端头7连接，所述小型继电器与开关三极管串联支路及所有接触开关5相互并联后串联在全波整流电路的直流输出回路中，所有接触开关5为常闭开关，所述负载检测电路检测插座上连接的负载，本具体实施例中，负载检测电路包括由施密特非门组成的振荡电路和变压器, 振荡电路与变压器初级连接，变压器次级与插座电极组件3并联，所述负载检测电路的输出端与开关三极管的控制端连接控制开关三极管的导通或截止。电路的工作原理如下：当所有接触开关5未被按下或并非所有接触开关5同时按下，至少有一个接触开关5闭合，此时滤波直流电源没有输出，所述所述小型继电器及负载检测电路无工作电源，所述小型继电器无电不吸合，控制主触头隔断接通电极组件3与入线端头7，电极组件3无电；当所有接触开关5均被同时按下时，所有接触开关5断开，此时滤波直流电源输出，所述小型继电器及负载检测电路得到工作电源，振荡电路产生振荡信号驱动变压器，当变压器次级有负载时，变压器反馈信号变小，振荡电路通过反相器驱动三极管，所述小型继电器得电吸合，控制主触头接通接通电极组件3与入线端头7，电极组件3得电，然后通过反馈支路，使振荡电路停振。
本发明中所用的常闭开关及常开开关可以选用市售微型开关，但是为了更加适合安全插座的安装位置及使用，本发明的具体实施例中常闭开关及常开开关另行设计，如图3-5所示，其中所述常开开关结构包括一个设有上部开口的容腔的绝缘底座502和活动上盖501，所述容腔底部间隔设有一对静触点504，所述活动上盖501形状与容腔截面形同并间隙配合在容腔的开口处，所述活动上盖501在容腔中上下可以滑动设置，所述活动上盖501朝向静触点504的一面对应地设有一对动触点505，所述一对动触点505之间电连接，所述活动上盖501与容腔底部之间设有压缩弹簧503对活动上盖501弹性支撑，所述一对静触点504各设有导电引脚延伸至底座502外部。
所述常闭开关结构包括一个设有上部开口的容腔的绝缘底座502和纵截面呈“工”字形的活动支架，所述活动支架上端板、下端板与所述容腔间隙配合，所述活动支架置于容腔中，所述容腔侧壁对应活动支架上端板、下端板之间部位设有突出的一对静触点504，所述活动支架下端板与所述一对静触点504相对应的位置设有一对动触点505，所述一对动触点505之间电连接，所述容腔底部与活动支架下端板之间设有复位弹簧使得所述一对动触点505与所述一对静触点504弹性接触。
所述常闭开关和常开开关还可以设置在同一开关中，如图6-8所示，，所述接触开关5包括一个设有上部开口的容腔的绝缘底座502和活动支架，所述绝缘底座502开口处设有一圈凸边，所述凸边朝向容腔底部的面上设有一对第一静触点504，所述容腔底部设有一对第二静触点504，所述活动支架506与所述容腔间隙配合，所述活动支架506置于容腔中，所述活动支架506上、下端面与所述第一静触点504和第二静触点504相对应的位置分别个设有一对第一动触点505和一对第二动触点505，所述一对第一动触点505和一对第二动触点505之间相互电连接，所述容腔底部与活动支架506下端面之间设有复位弹簧使得所述一对第一动触点505与所述一对第一静触点504弹性接触。所述一对动触点505与所述一对第一静触点504构成常闭开关，所述一对第二动触点505与所述一对第二静触点504构成常开开关。
Claims (10)
1.一种安全插座，包括设有上盖的壳体及设置在壳体中由金属材料制成的、与插头极片相配的电极组件，壳体上还设有入线端头用于与外部电源连接，上盖上与电极组件相对应的位置设有插座孔，其特征在于：所述安全插座还设有安全保护电路单元，所述安全保护电路单元包括接触开关、控制电路和主触头，所述主触头为常开触头，所述接触开关的数目与插座孔数相同，所述主触头串接在电极组件与入线端头之间，所述接触开关设置在电极组件中并与插座孔相对，所述控制电路与所述接触开关连接，在对应同一插头的所有接触开关同时受插头极片按压状态下，所述控制电路控制主触头闭合使电极组件与入线端头之间电连接。
2.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述主触头由小型继电器常开触头构成，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路，所有接触开关为常开开关，所述全波整流电路的交流端串联降压电容后与入线端头连接，所述小型继电器及对应同一插头的所有接触开关串联在全波整流电路的直流输出回路中。
3.根据权利要求2所述的安全插座，其特征在于：所述安全插座设有多组插头插座孔及电极组件，对应同一插头的所有接触开关各自相互串联，不同插头的接触开关串联支路相互并联后与所述小型继电器一起串联在全波整流电路的直流输出回路中。
4.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述主触头由小型继电器常开触头构成，所有接触开关为常开开关，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路、漏电保护电路和过流保护电路，所述全波整流电路的交流端串联降压阻容元件后与入线端头连接，所述小型继电器与开关三极管串联在全波整流电路的直流输出回路中，所述全波整流电路的直流输出经过滤波稳压后再经过所有接触开关串联支路输出为漏电保护电路和过流保护电路提供工作电源，所述漏电保护电路和过流保护电路的输出端经过“线与”连接后与开关三极管的控制端连接控制开关三极管的导通或截止。
5.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述主触头由小型继电器常开触头构成，所有接触开关为常闭开关，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路，所述全波整流电路的交流端串联降压阻容元件后与入线端头连接，所述小型继电器及所有接触开关相互并联后串联在全波整流电路的直流输出回路中。
6.根据权利要求6所述的安全插座，其特征在于：所述安全插座设有多组插头插座孔及电极组件，对应同一插头的所有接触开关各自相互并联，不同插头的接触开关并联支路相互串联后与所述小型继电器一起并联在全波整流电路的直流输出回路中。
7.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述主触头由小型继电器常开触头构成，所有接触开关为常闭开关，所述控制电路包括一个全波整流稳压电路和负载检测电路，所述全波整流电路的交流端串联降压阻容元件后与入线端头连接，所述小型继电器与开关三极管串联支路及所有接触开关相互并联后串联在全波整流电路的直流输出回路中，所述负载检测电路检测插座上连接的负载，所述负载检测电路的输出端与开关三极管的控制端连接控制开关三极管的导通或截止。
8.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述电极组件包括两片相对设置的弹性夹片，所述弹性夹片的一侧设有成直角折过的侧翼，所述两片弹性夹片的后侧均设有倒L形弹性支撑片，所述弹性支撑片下端固定，上部横向端部抵靠在所述两片弹性夹片的后侧面上。
9.根据权利要求1所述的安全插座，其特征在于：所述上盖表面上贴设有一层橡胶片，所述橡胶片与插座孔相对应的位置设有“工”字形切缝。
10.根据权利要求7或8所述的安全插座，其特征在于：所述接触开关包括一个设有上部开口的容腔的绝缘底座和活动支架，所述绝缘底座开口处设有一圈凸边，所述凸边朝向容腔底部的面上设有一对第一静触点，所述容腔底部设有一对第二静触点，所述活动支架与所述容腔间隙配合，所述活动支架置于容腔中，所述活动支架上、下端面与所述第一静触点和第二静触点相对应的位置分别个设有一对第一动触点和一对第二动触点，所述一对第一动触点和一对第二动触点之间相互电连接，所述容腔底部与活动支架下端面之间设有复位弹簧使得所述一对第一动触点与所述一对第一静触点弹性接触。
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