CN105164782A - 具有电力阻断的自测试自动监测器接地故障电路中断器(gfci) - Google Patents

Abstract

提供一种自测试故障检测器，其具有线侧及负载侧以及介于所述线侧与所述负载侧之间的导电路径。所述自测试故障检测器包含自动监测电路，所述自动监测电路电耦合到故障检测电路及中断装置且其连续监测一或多个信号以确定所述故障检测器的操作状态。所述经监测信号中的至少一者包含故障检测信号，其中如果所述自动监测电路确定所述故障检测电路未适当驱动所述中断装置，那么所述自动监测装置将接收所述故障检测信号的输入-输出端口从输入转换为输出且使用所述输入-输出端口将所述中断装置驱动到跳闸条件中。

Description

具有电力阻断的自测试自动监测器接地故障电路中断器(GFCI)

优先权主张

本申请案主张在2013年3月15日提出申请的序列号为61/791,114的美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案的全部内容针对其所教示的所有内容特此以引用方式并入。

技术领域

本发明一般来说涉及自测试故障中断装置，例如接地故障电路中断器(GFCI)。更特定来说，本发明涉及其中对故障检测执行周期性自测试的自测试故障中断装置，及所述装置独立于手动测试的跳闸部分。

背景技术

故障中断装置经设计以响应于对AC负载处的故障条件的检测而跳闸。所述故障条件可在人与AC负载的带电侧接触以及大地接地(可导致严重伤害的情况)时产生。接地故障电路中断器(GFCI)通过使用感测变压器来检测流入线中的电流与AC供应器的中性导体之间的不平衡(其将在使负载带电侧上的一些电流转向接地时发生)来检测此条件。当检测到此不平衡时，GFCI装置内的继电器或断路器立即跳闸到断开条件，借此从负载移除所有电力。

许多类型的GFCI装置不仅能够通过AC负载的线侧与接地之间的接触跳闸，而且能够通过AC负载的中性侧与接地之间的连接跳闸。后一类型的连接(其可由有缺陷负载或由不适当接线引起)为潜在危险的，这是因为在线对接地故障发生时，其可阻止常规GFCI装置在差动电流所需要的阈值电平处跳闸。

为在美国进行商业出售，GFCI装置必须符合由担保人实验室(Underwriter'sLaboratory(UL))连同业内领先的制造商以及其它行业成员(例如各种安全团体)建立的标准。涵盖GFCI装置的一个UL标准是UL-943，称为“安全标准-接地故障电路中断器(StandardforSafety-GroundFaultCircuitInterrupters)”。UL-943适用于既定用于人员的保护的A类、单相及三相GFCI，且包含对此类GFCI装置的功能、构造、性能及标记的最小要求。除其它之外，UL-943还需要特定故障电流电平及GFCI装置应跳闸的响应定时要求。通常，在检测到具有高于5毫安(mA)的电平的接地故障时需要GFCI跳闸。此外，当高电阻接地故障施加到装置时，UL-943的当前版本规定装置应跳闸且根据方程式T＝(20/I)^1.43(其中T是指时间且以秒为单位表达并且I是指电流且以毫安为单位表达)阻止电流递送到负载。因此，在5mA故障的情形中，装置必须在7.26秒或更少内检测到故障且跳闸。

在此类有关安全的标准适当的情况下且由于GFCI装置自从其在20世纪70年代早期的引入而直接被认为以来挽救了许多生命，因此GFCI装置贯穿住宅及商业电网已变得普遍存在。然而，如同大多数机电装置，GFCI装置易受故障影响。举例来说，驱动机械电流中断器装置的电子组件中的一或多者可短路或以其它方式变得有缺陷(如故障检测器电路或装置内的其它地方中的组件可变得有缺陷)，从而使装置不能适当地检测接地故障及/或适当地中断电流的流动。出于此原因，长久以来一直需要GFCI装置具备监控电路，所述监控电路实现装置在遇到故障时跳闸的能力的手动测试。此类监控电路通常具有TEST按钮，当被按压时，所述TEST按钮致动带电导体及中性导体上的所模拟接地故障。如果所述装置适当地发挥作用，那么检测到所模拟故障且所述装置将跳闸，即，致动机械中断器以断开连接装置的线侧(例如，其中供应AC电力处)与负载侧(其中用户连接其电气设备处及下游插座或额外GFCI装置连接处)的电流路径。

由行业安全团体执行的研究指示公众很多时候不会定期测试其GFCI装置以用于适当操作，即，通过按压TEST按钮而进行。此研究进一步揭露，已处于服务中达扩展时间段的一些GFCI装置变成非功能性且不能适当地检测故障条件，因此使所述装置不安全。具体来说，已观察到，在扩展使用之后，GFCI装置在故障发生时不能跳闸，因此使所述装置可操作为电插座，但在存在故障条件的情况下为不安全的。由于装置没有被定期测试，因此此不安全条件加剧。即，鉴于装置充足地递送电力的事实，人们错误地认为其为操作的，在这时实际上所述装置为潜在地威胁生命的危险。

部署于场中的GFCI装置变得越来越不可操作且不安全的发现结合人们不定期测试其GFCI装置的认识(尽管制造商明确指示这样做)起始对UL-943标准的可能改变的调查，以需要GFCI装置对自身进行自测试(例如，自动监测器)而不需要人类干涉。UL-943的预期改变进一步包含警告消费者失去保护及/或装置从服务自动移除其自身(例如，永久跳闸)的要求。此外，将必须在不干涉装置的主要功能(即，在遇到实际故障时跳闸)的情况下执行这些额外自测试操作。

上文所提及的经修订的自测试功能性还不是UL-943认证的要求，但期望其不久将成为UL-943认证的要求。为此显著的UL改变作准备且鉴于表面上看来集成电路成本无限的减少，因此许多GFCI制造商已迁移到有利于先前模拟设计的数字技术(例如，微处理器及微控制器)以提供接地故障保护及自监测功能性两者。然而，迄今为止所提供的数字解决方案并不理想。举例来说，数个相关技术GFCI设计(包含针对于提供自测试功能性的那些GFCI设计)遭受误(nuisance)跳闸，即，其中在既不存在真实的接地故障、手动产生的所模拟接地故障，也不存在自动自测试故障时致动中断器的情况。许多人认为此不利条件是因自动自测试的额外要求(此导致在装置内产生额外感应电流)而恶化。

因此，期望提供一种提供特定自测试能力(包含在下一版本的UL-943中提出的自测试能力)但最小化与误跳闸相关联的风险的GFCI装置。

发明内容

考虑到商业GFCI装置的特定可能的额外要求及与相关技术GFCI装置相关联的疑难问题(包含但不限于上文所讨论的疑难问题)，根据本发明的一或多个示范性实施例的自测试GFCI装置一般来说包含自动监测电路，所述自动监测电路连续监测GFCI装置的执行。举例来说，GFCI装置具备自动监测电路，所述自动监测电路周期性地且自动地测试装置响应于接地故障的能力。此外，此测试在不断开所述装置的电路中断器接触件的情况下进行。

同样，在GFCI装置经正确接线的情况下，即，在AC电力连接到所述装置的线侧的情况下，每当电力变得可用于经适当接线GFCI的负载端子或(或者)线端子，自动监测电路便执行自动测试。所述自动测试在电力可用于线端子或负载端子的五秒内起始，且至少每三小时重复所述自动测试且所述自动测试并不损害GFCI装置响应于接地故障或接地中性故障的能力。

自动监测电路检测到问题的至少一个结果包含以下各项中的一或多者：(a)使装置跳闸及/或以其它方式阻断到负载或线、端子的电力(电力阻断)，且阻止所述装置被复位，(b)使装置跳闸，所述装置具有复位能力，经受下一自动监测测试循环或重复跳闸，(c)提供对所述情况的视觉及/或声音指示。

更具体来说，例如微控制器或微处理器的处理装置经配置以基于所存储软件程序周期性地执行自动监测例程，以用于测试及验证GFCI装置内的各种子电路的可行性及功能性。为测试GFCI装置的适当的电流隔离，耦合到所述微控制器的驱动器经操作以每当执行或运行自动监测例程，便起始表示接地故障的测试信号，且监测不同电路节点来确认所述装置的适当操作。

寿命终止指示器也耦合到所述微控制器以指示是GFCI装置不能适当地检测测试信号还是装置内的一些其它故障发生。在产生测试信号时为避免使机械电流-中断装置跳闸，但还允许尽可能多的GFCI装置电路执行其既定功能，提供独特的监测器电路，所述监测器电路利用数字组件(例如GFCI集成电路装置及微控制器)的各种功能性。具体来说，为提供监测GFCI装置的故障检测能力而在正常条件下不干涉及导致误跳闸的自动测试功能，与本发明一致的实施例包含与GFCI集成电路(IC)装置的中断器驱动输出相关联的经具体选择的滤波电容器。对电容器及其它相关电路组件的适当选择阻止中断器驱动电路(例如，硅控制的整流器(SCR))起动或接通直到遇到真实故障条件为止。

根据一个示范性实施例，在(举例来说)第7,443,309号美国专利中揭示的装置的电路组件值及微控制器软件经修改以满足额外的UL943要求，例如第6.30章的要求(2015年)，章节标题为自动监测功能测试(Auto-MonitoringFunctionTests)。当已验证GFCI的寿命终止(EOL)状态时，微控制器(uC)中的软件(S/W)在端口GP1、引脚6上输出信号(例如，高信号)达20毫秒或更多。此时间为可调整的且考虑到包含用于独立于在AC波期间断言信号跳闸的时间而激活螺线管所需的正60Hz1/2循环。

微控制器接着在端口GP1、引脚6上输出信号(例如，低信号)以制止任何进一步复位(经由复位开关)触发SCR及将接触件闩锁为闭合的。电阻器R5(即，连接于微控制器的GP1与SCR的栅极之间的电阻器)的值经选择性挑选(例如，小于美国专利7,443,309中的等效电阻器的值)以确保(举例来说)在施行电力阻断时的时间期间尝试复位时，SCR的栅极电压不会达到其‘接通’阈值点。此外，指示器(例如红色LED)经控制以闪光来提供对情况(例如，EOL)的清晰的视觉指示。

此外，EOL状态经存储于微控制器内的存储器中(例如，RAM中)，且在AC电力丢失的情况下被清除。如果在电力还原时导致EOL条件的故障仍存在，那么微控制器再次验证并断言EOL状态。或者，如果在电力还原时导致EOL的故障不再存在，那么GFCI继续自动监测及正常操作。

还关于其它示范性实施例提供额外任选特征。举例来说，如果导致EOL的故障不再存在且自动监测例程经由一或多个确认操作(例如在预定时间段内确认正常条件)验证此“自修复”，那么EOL状态可经清除且GFCI的正常操作重新开始。根据本发明的GFCI装置以除60Hz以外的操作频率的操作(包含自动监测及自测试特征)也由本发明涵盖。举例来说，通过修改微控制器内的各种装置组件及/或软件代码，根据本发明的装置可在除美国以外的国家(其中电力网使用具有各种频率的电力信号)中实施。

附图说明

当连同附图一起阅读时，本发明的这些及其它方面、优点及新颖特征将依据以下详细描述更易于了解，附图中：

图1是根据本发明的一实施例的接地故障电路中断(GFCI)装置的实例的透视图；

图2是根据本发明的一实施例的图1中所展示的接地故障中断装置的另一透视图；

图3A到3B是根据本发明的一实施例的接地故障电路中断器的示意图，其中常规GFCI芯片结合微处理器一起被采用来操作GFCI；

图4到6是图解说明根据本发明的一实施例的图1中所展示的接地故障电路中断装置的错接线板的操作的透视图；

图7到9是图解说明根据本发明的一实施例的图1的接地故障电路中断装置的错接线板、闩锁板及复位销的位置的实例的横截面图；

图10是根据本发明的一实施例对GFCI执行自动自测试的方法的实例的流程图；

图11是根据本发明的一实施例对GFCI执行手动测试的方法的实例的流程图；

图12是根据本发明的一实施例使用GFCI装置响应于外部产生的接地故障的方法的实例的流程图；

图13是根据本发明的一实施例的使用GFCI装置的错接线阻止方法的实例的流程图；

图14根据本发明的一实施例的接地故障电路中断器的示意图；

图15是根据本发明的一实施例的接地故障电路中断器的示意图；

图16是根据本发明的一实施例图解说明满足各种测试要求的方式的接地故障电路中断器的示意图；

图17是根据本发明的一实施例图解说明满足各种测试要求的方式的接地故障电路中断器的图解说明；

图18是根据本发明的一实施例图解说明满足各种测试要求的方式的接地故障电路中断器的图解说明；

图19是图解说明在已确定寿命终止条件时根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明的一实施例的接地故障电路中断(GFCI)装置10的实例的透视图。GFCI装置10包括具有盖部分14及后部分16的壳体12。当从后部分16移除盖部分14时，所述GFCI还包含内壳体13(参见图4)。盖部分14及后部分经由扣接构件(例如夹子、螺丝、托架、接头片及类似物)以可移除方式固定到彼此。盖部分包含插入槽(也被称为面插座)18及20以及接地槽22。所属领域的技术人员应了解，插入槽18及20以及接地槽22可容纳插塞的极化、非极化、接地或非接地插片。在不脱离本发明的实施例的范围的情况下，插塞可为两线或三线插头。

GFCI插座10进一步包含用于将GFCI插座10安装到接线盒(未展示)、具有安装孔26的安装带24。在壳体12的后壁处是用于连接接地导体(未展示)的接地螺丝28。

测试按钮30穿过壳体12的盖部分14中的开口32延伸。使用测试按钮来激活测试操作，所述测试操作测试安置于GFCI插座10中的电路中断部分的操作。使用将在下文更详细描述的电路中断部分来切断GFCI插座10的线侧与负载侧之间的一或多个导电路径中的电连续性。复位按钮34穿过壳体12的盖部分14中的开口36延伸。使用复位按钮34来激活复位操作，所述复位操作重建断开导电路径中的电连续性。

后部分16优选地包含四个螺丝，图1中仅展示其中的两者。负载端子螺丝38连接到中性导体且相对负载端子螺丝37(参见图2)连接到带电导体。线端子螺丝40连接到中性导体且相对线端子螺丝39(参见图2)连接到带电导体。所属领域的技术人员应了解，GFCI插座10还可包含接近线端子螺丝39及40以及负载端子螺丝37及38的孔隙来接纳导体的裸端而非将线的裸端连接到线端子螺丝及负载端子螺丝。

在本发明的实施例中，后部分16还含有用于接达GFCI插座10的内部部分以用于在制造过程期间进行测试的的孔隙42(参见图2)。具体来说，孔隙42提供到错接线板58的接达，所述错接线板的操作将在下文详细描述。优选地，在将GFCI插座10运送到经销商之前将孔隙42密封。

报警指示器44优选地包括双色彩灯，当第一灯丝被激活时所述双色彩灯提供第一色彩且当第二灯丝被激活时所述双色彩灯提供第二色彩。在本发明的一个实施例中，当GFCI插座10正在正常操作且提供GFCI保护时，报警指示器44A照射以提供绿色。在本发明的另一实施例中，当GFCI插座10正作为正常插座操作而不提供接地故障保护，从而指示GFCI机构或电子装置中的所检测故障时，报警指示器44B照射以提供闪光的红色。具体来说，当自测试的任何部分出故障或未能进行线圈测试时，报警指示器44B均闪光。在本发明的另一实施例中，报警指示器44B稳定地照射来指示检测到接地故障。所属领域的技术人员应了解，尽管将报警指示器描述为双灯丝灯，但两个单独的单灯丝灯、具有单灯丝的单个灯或蜂鸣器或者例如有色灯的任何其它适合的指示器均可在不脱离本发明的范围的情况下用于提供报警指示。

图3A到3B是图解说明根据本发明的一实施例的图1的接地故障电路中断装置的电路的实例的示意图。根据此实施例，GFCI装置10具备：闩锁机构45、46、47、48；感测电路，其包括GFCI芯片100；及变压器布置68，其包括感测变压器68A及接地变压器68B；螺线管50；螺线管柱塞52(参见图4到9)；闩锁板54(参见图7到9)；复位销56(参见图7到9)；错接线板58；锁定弹簧60；次级接触件62；中性导体64；带电导体66及微处理器104。

GFCI装置10经结构化且经布置以阻止GFCI的初始错接线。即，如下文更详细地描述，在将装置运送以供使用之前，错接线板58被向下按压以啮合柱塞52的背部上的突出部且与次级接触件62接触以因此使次级接触件62闭合。在GFCI装置的初始配置中，由于闩锁板54被螺线管柱塞52及错接线板58位移，因此复位销56在被按下时无法啮合闩锁板54，使得孔隙55与复位销56对准(参见图7到9)。当GFCI插座10连接到线侧时，次级接触件给螺线管50供电，从而致使螺线管柱塞52释放错接线板58且定位闩锁板54使得在按下复位按钮34时复位销56可与闩锁板54的边缘啮合。

图4到6是图解说明根据本发明的一实施例的错接线板58的位置的实例的透视图。在图4中，移除壳体12的盖部分14以暴露GFCI10的内部壳体13。展示锁定弹簧60、次级接触件62及螺线管柱塞52。在图4中，锁定弹簧60经展示于扩展或释放位置中且并未施加压力。

在图5中，错接线板58经展示于释放或扩展位置中。锁定弹簧60(参见图4)抬起错接线板58，因此允许柱塞52完全扩展。在此位置中，次级接触件62之间存在开路。

在图6中，错接线板58经展示为处于啮合位置中。柱塞52的突出部53啮合错接线板58中的孔隙59且将错接线板58固持于错接线阻止位置中。在此位置中，错接线板58使次级接触件62之间的电路闭合。即，错接线板58中的孔隙59与柱塞52上的突出部53互锁，且将错接线板58固持于其中错接线板58与次级接触件62接触且使次级接触件62闭合的位置中。当按下复位按钮34且错接线板58处于经锁定状态中时，由于柱塞52定位闩锁板54使得复位销56自由地通过孔隙55，因此复位销56无法与闩锁板54啮合。错接线板58将保持于此位置中，直到从线侧给GFCI插座10供电为止。如从图3中的示意图可了解，当闩锁机构46处于断开状态中时(如图4中所展示)，负载端子37及38与电路的剩余部分电隔离。然而，如还展示的，当被错接线板58闭合时，次级接触件62提供使得从连接到线端子39及40的电源能够给螺线管供电的路径，且沿“A”的方向移动柱塞52，借此将柱塞52的突出部53移出孔隙59且释放错接线板58。相应地，弹簧60向上升起错接线板58且离开与次级接触件62的接触，因此断开次级接触件62。

图7到9是图解说明根据本发明的一实施例的错接线板58、闩锁板54及复位销56的位置的实例的横截面图。在图7中，错接线板58经展示为经由孔隙59与柱塞52的突出部53啮合。错接线板58与次级接触件62接触，因此使其闭合。锁定弹簧60被压缩且抵靠错接线板58施加压力但无法向上移动错接线板58，这是因为错接线板58被螺线管柱塞52固持于适当位置中。另外，闩锁板54经定位以阻止复位销56与闩锁板54啮合。即，闩锁板54经定位以允许在按下复位按钮时复位销56自由地通过闩锁板54而不与闩锁板54啮合。

图8图解说明在将电力施加到装置的线侧之后的GFCI插座10。次级接触件62为闭合的，因此电力被施加到螺线管50，此沿“A”的方向向前驱动柱塞52。此在首次施加电力时将柱塞52的突出部从孔隙59释放，且还抵靠闩锁板54推动柱塞52以将开口53定位成稍微不与复位销56对准。锁定弹簧60向上推进错接线板58，因此将错接线板58压迫到扩展或非接触位置中。次级接触件62断开且从螺线管50移除电力。

图9图解说明其中错接线板58处于非啮合状态且闩锁板54处于对准状态的GFCI插座10。具体来说，螺线管柱塞52自由地沿“B”的方向移动。即，闩锁弹簧53沿“B”方向推动闩锁板54及螺线管柱塞52。由于螺线管柱塞52可进一步移动，因此闩锁板54可移动到啮合位置，使得复位销56啮合闩锁板54中的孔隙55的边缘。GFCI插座现在能够提供接地故障保护。

应注意，由于图3的接触件45、46、47及48处于断开位置中被运送，因此如果电源连接到负载端子37及38，那么不存在到螺线管50的电连续性。因此螺线管50不会将螺线管柱塞52移出与错接线板58的啮合。

现在参考图3及接地故障状态中的GFCI插座10的操作，图3是根据本发明的一实施例的接地故障电路中断器的示意图，其中常规GFCI芯片100结合微处理器104一起被采用来操作GFCI插座10。GFCI插座10采用GFCI芯片100，其中输出102连接到微处理器104的引脚112。微处理器104优选为由位于亚利桑那州(Arizona)钱德勒(Chandler)的微芯片(Microchip)制造的PIC12F629型或PIC12F675型微处理器。

在本发明的实施例中，使用PIC12F675微处理器104，其中存在对I/O端口的需要以接受一个以上条件。举例来说，作为选项，测试按钮30及复位按钮34可经分压以共享模拟I/O端口。可使用分压器来区分是按压了测试按钮还是复位按钮。在本发明的另一实施例中，可消除测试按钮30且可将复位按钮34用作测试/复位按钮。举例来说，微处理器104将把按钮的第一次按压区分为测试且把按钮的第二次按压区分为复位。在本发明的另一实施例中，测试按钮30及复位按钮34为RC耦合以产生具有不同持续时间段，可由微处理器104检测的信号。

GFCI装置10采用两组接触件，即初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48的接触件。接触件45经由带电导体66在线端子39与负载端子37之间建立电连续性。接触件46经由中性导体64在线端子40与负载端子38之间建立电连续性。面接触件47及48分别经由带电导体66及中性导体64在线端子39及40与面端子18及20之间建立电连续性。如果GFCI装置10经错错接线使得电源41连接到负载端子37及38，那么面接触件47及48与负载端子37及38的隔离阻止面端子18及20被供电。应注意，GFCI装置10经结构化且经布置以准许电路的电子装置仅在GFCI装置10经由电源从线端子39及40接线时被供电。如果电源41连接到负载端子37及38，那么GFCI装置10的电子装置无法被供电，且错接线板58无法被释放以便闭合接触件45、46、47及48，所述接触件由复位按钮34以机械方式闭合。在施加初始电力之前，接触件45、46、47及48为断开的。如下文更详细地讨论，当初级带电接触件45及初级中性接触件46为闭合时，光耦合器71检测经由导体66及64来自负载带电导体67及负载中性导体65的电流。

由电流感测变压器68A及GFCI芯片100以及其它互连组件来实施对连接到面插座18、20中的一者或连接到负载端子37及38的负载处的接地故障条件的检测。GFCI芯片100优选为RV4145N型集成电路。GFCI芯片100及微处理器104通过全波桥整流器72从线端子39及40供电。瞬态电压抑制器73优选地跨越线端子39及40而连接以提供保护免受由于闪电及其它瞬态条件所致的电压浪涌的影响。当瞬态增加时，电压抑制器73吸收能量。

在GFCI插座10内，如上文所提及，当接触件45及46为闭合时，带电导体66及67以常规方式将线端子39连接到负载线端子37，且中性导体64及65将线端子40连接到负载端子38。导体66及64分别通过两个变压器68A及68B的磁芯67A及67B。变压器68A用作差动感测变压器以用于检测AC负载的线侧与大地接地(未展示)之间的泄漏路径，而变压器68B用作经接地中性变压器以用于检测AC负载的中性侧与大地接地之间的泄漏路径。在不存在接地故障的情况下，穿过导体64及66流动的电流相等且相反，且在差动感测变压器68A的芯67A中不产生净通量。然而，在于AC负载的线侧与接地之间发生连接的情况下，穿过导体64及66流动的电流不再精确地抵消，且在差动感测变压器68A的芯67A中产生净通量。此通量在感测变压器68A的输出处产生电位，且此输出被施加到GFCI芯片100的输入150以在输出线102上产生跳闸信号。跳闸信号给SCR51的栅极施加脉冲，所述脉冲经由微处理器104的引脚112检测。经由SCR51激励螺线管50，此使初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48断开。光耦合器71输出信号，由微控制器104经由引脚110检测所述信号。如果光耦合器71的信号为高，那么其指示初级带电接触件45及初级中性接触件46为断开的。如果光耦合器71的信号为低，那么其指示初级带电接触件45及初级中性接触件46两者为闭合的。

当已按压复位按钮34且使螺线管50去激励时，初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48处于闭合状态中。此状态将被称为正常状态或闭合状态。然而，当激励螺线管101时，接触件45、46、47及48为断开的。此状态将被称为异常或断开状态。

在操作中，接地故障可经由手动测试或自测试或实际接地故障(举例来说，当人与AC负载的线侧及大地接地同时接触时)发生。在下文更详细描述的手动测试中，用户按压测试按钮30。测试按钮30连接于带电导体66与中性导体64之间。当按压测试按钮30时，感测变压器68A检测到不平衡，这是因为在变压器68的外侧建立了路径。由于沿相反方向不存在抵消电流，因此感测变压器68A检测到电流不平衡。如上文所讨论，GFCI芯片100经由变压器68A及68B检测到故障条件。GFCI芯片100将经由引脚102上的跳闸信号的故障条件经由引脚112传递到微处理器104。由于微处理器104无法知晓接地故障是由实际故障触发还是由通过按压测试按钮30所模拟的手动故障触发，因此微处理器104始终如同已发生实际故障条件一样作出反应。

直到用户按压复位按钮34，微处理器104才知晓实际故障是否已被移除。如果故障仍存在，那么变压器68A及68B将检测条件且GFCI芯片100将立即重新断开接触件，如上文所讨论。如果执行手动测试，那么故障将不再存在且GFCI装置10返回到正常操作。

根据本发明的一实施例，对GFCI装置10的故障检测及电路跳闸部分执行自测试。在此实例中，自测试优选地在两个阶段中执行(测试A及测试B)且优选地以1分钟间隔。然而，如所属领域的技术人员将了解，微处理器104可经编程以便以任何时间间隔执行测试。在自测试的第一阶段(其为测试A)期间，微处理器104在接近半正弦波的中部的负半正弦波上将信号经由引脚106传递到晶体管70。晶体管70被激活且在导体69上提供信号，此在感测变压器68A中形成不平衡。由GFCI芯片100检测所述不平衡，且GFCI芯片100在引脚102上提供.5ms跳闸信号，所述跳闸信号由微处理器104经由引脚112检测。微处理器104的引脚112优选为模拟I/O。电阻器R5(其与微处理器104的引脚112串联)允许监测电容器C2。具体来说，当从GFCI芯片100的引脚102输出信号时，电容器C2上的电荷上升。测试信号为短的且在正弦波的负半循环上以阻止正弦波50中的电流且借此避免使接触件45、46、47及48跳闸。微处理器104检测GFCI芯片的跳闸信号以便验证GFCI芯片100正在正常操作。

应注意，微处理器104的I/O包括提供每位3.2mv准确度或针对0.1v为31位的10位I/O。微处理器104的取样速率在4MHz(8T_OSC)的内部振荡器频率处为≈15μs且15μsx31bits＝0.46ms。由于电容器C2具有低源电阻(ESR)且由GFCI芯片100充电，因此满足2.5kohm最小所推荐模拟源要求。

应注意，在测试A期间，如果GFCI芯片100无法提供用于断开接触件45、46、47及48的输出信号，那么微控制器104将激活SCR51且激励螺线管50来断开接触件45、46、47及48。用户可复位GFCI装置10以还原到负载端子的电力。然而，微控制器104将不再发送用于断开接触件45、46、47及48的信号。

现在将讨论根据本发明的一实施例的自测试的第二阶段。本发明的实施例的第二阶段，其为测试B。测试B经由微处理器104的引脚118测试SCR51的可操作性及螺线管50的连续性。具体来说，电容器C2经由微处理器104的引脚112上的.5ms脉冲而快速充电。所述.5ms脉冲在正半正弦波的开始处的零交叉之后经断言为高12ms。即，测试B仅在负半正弦波上起始。电容器C2上的电荷从零交叉约.4ms激活SCR51，此距用于断开接触件45、46、47及48需要的能量还很远。接着，微处理器104将经由引脚118检测电容器C5是否通过SCR51放电以便确定SCR51是否正在正常操作。接着，微处理器104检测电容器C5在SCR51已关断之后是否重新充电以便确定螺线管50是否具有连续性。

在本发明的实施例中，如果GFCI装置10确定一分钟周期性测试失败，那么可重复所述一分钟测试，优选地八次，且如果所述测试每次均失败，那么可声明GFCI装置10为非操作性的。如先前所描述，红色LED44B将闪光。在本发明的实施例中，如果确定GFCI装置10为非操作性的，那么GFCI装置10允许用户来复位GFCI装置10以在不受保护模式中起作用。接着，红色LED44B将闪光以指示GFCI装置10并未提供接地故障保护。

应注意，如果确定GFCI装置10为非功能性且在插座操作模式中操作，那么阻止自测试发生。微处理器104经由引脚108使红色LED44B闪光。

现在将参考电力/报警指示器44描述本发明。应注意，GFCI芯片100优选地包含提供双重功能的调节器。一个功能是给GFCI芯片100的内部电路供电。第二功能是给GFCI芯片100外部的电路(例如绿色LED44A)供电。在GFCI插座10的正常操作期间，绿色LED44A照射。如果接触件45、46、47及48已跳闸且绿色LED44A熄灭，那么红色LED44B不间断照射。然而，如果自测试中的任一者失败，那么红色LED44B闪光以指示GFCI插座10并未提供接地故障保护。

图10是根据本发明的一实施例对GFCI执行自动自测试的方法的实例的流程图。方法200在步骤202处起始，在步骤202处给GFCI插座10通电且经由微处理器104的引脚110确定初级带电接触件45及初级中性接触件46的状态。在步骤204处，做出起始自测试的决定。自测试优选地在两个阶段或测试中执行。测试A包括测试感测变压器68A及GFCI电路100。测试B包括测试SCR51。示范性自动自测试优选地每分钟执行一次。自测试在测试A及测试B中的每一者之前测试螺线管50。然而，所属领域的技术人员应了解，自测试可在不脱离本发明的范围的情况下以任何时间间隔调度。

在步骤206处，做出关于C5是否处于正常最小电压(此指示螺线管50具有连续性)的确定。如果步骤206处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法继续进行到步骤210，在步骤210处做出关于螺线管测试是否8次中的8次均失败的确定。如果步骤210处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤226。如果步骤210处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法返回到步骤204。

如果步骤206处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤208，在步骤208处做出关于是否最后一次进行测试B的确定。如果不是最后一次进行测试B，那么所述方法继续进行到步骤220。如果最后一次进行测试B，那么所述方法继续进行到步骤212以执行测试A。

在步骤212处，执行测试A。微控制器104在引脚106处接近线输入39的负半正弦波的中部被断言为高的达约1.5ms，且优选地小于约2.0ms。引脚106上的高信号接通晶体管70，从而在第三线69上产生信号。应注意，SCR51阳极电容器C5波形用于定位正半正弦波及负半正弦波以及半正弦波的中部。电容器C5电压最小值在负半循环期间于真正零交叉之后稍微发生。微控制器104优选地经由引脚118监测电压C5，且可包含用于计算实际零交叉的软件。

在步骤214处，感测变压器68A将第三线69上的脉冲检测为不平衡且给GFCI芯片100提供不平衡指示。GFCI芯片100将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上，此对电容器C2进行充电。

在步骤216处，做出关于微控制器104是否检测电容器C2从0.0伏特充电到(优选地)0.28伏特的确定。电容器C2中的上升优选地在小于1.5ms内发生。如果步骤216处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法返回到步骤204。

如果步骤216处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程继续进行到步骤218，在步骤218处做出关于测试A(其测试感测变压器68A及GFCI芯片100)是否8次中的8次均失败的确定。

如果步骤218处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程在步骤219处等待2秒接着返回到步骤212。如果步骤218处的所述确定的回答为肯定的，那么所述过程继续进行到步骤226。

在步骤220处，优选地在测试A之前30秒及在测试A之后30秒每分钟执行测试B。微控制器104在零交叉之后于及正半正弦波处(因此仅在负半正弦波上)将高信号置于微控制器104的引脚112上。引脚112被维持为高直到SCR阳极电压在2ms但不长于3ms之后急剧下降为止。电容器C5可通过SCR51而非通过R15及R16放电，其为缓慢放电。所述方法继续进行到步骤222。

在步骤222处，做出关于微控制器104是否检测引脚118处的SCR阳极电压的急剧下降的确定。即，微控制器104寻找急剧下降到接地的SCR阳极电压。当有利地无法使螺线管50跳闸时，在负半循环期间执行测试B。

如果步骤222处的所述确定的回答为肯定的，那么测试B通过且方法返回到步骤204。如果步骤222处的所述确定的回答为否定的，那么所述过程继续进行到步骤224，在步骤224处做出关于测试“B”是否8次中的8次均失败的确定。如果测试B8次均失败，那么所述方法继续进行到步骤226。

如果测试“A”或“B”8次中的8次均失败，那么在步骤226处，微控制器104经由引脚108使红色LED42B永久闪光。红色LED42B的闪光给用户提供报警指示，即GFCI10为非功能性且已达到其寿命终止(EOL)。如果测试“A”失败且GFCI10的故障阻止GFCI芯片100在引脚102上提供用于断开接触件的输出，那么微控制器104提供用于激活SCR51且断开初级带电接触件45及初级中性接触件46的信号。应注意，并非永久对用户闭锁。用户仍能使GFCI10复位以还原电力。然而，微控制器104将不再进行自测试，且将不产生用于断开初级带电接触件45及初级中性接触件46的另一信号。然而，手动测试对用户来说保持可用。

在步骤228处，按压复位按钮34以便使GFCI10的初级带电接触件45及初级中性接触件46复位。在步骤230处，如果初级带电接触件45及初级中性接触件46保持闭合，那么红色LED42B继续闪光。应替换出故障的GFCI10。

图11是根据本发明的一实施例的对GFCI执行手动测试的方法的实例的流程图。过程300在步骤302处起始，在步骤302处按压测试按钮30。

在步骤304处，测试按钮的按压导致感测变压器68A中的不平衡，这是因为来自中性线的电流流动穿过线61。感测变压器68A将不平衡信号传递到GFCI芯片100，所述不平衡信号将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上。

在步骤306处，所述跳闸信号激活SCR51，此导致螺线管50在步骤308处被激励。对螺线管50的激励导致螺线管柱塞52将闩锁板54推动到其中释放复位销56的位置。悬臂式接触件臂的力接着在步骤310处将初级带电接触件45及初级中性接触件46移动到断开位置。

在步骤312处，如果在按压测试按钮30时初级带电接触件45及初级中性接触件46两者均未能断开，那么到微控制器104的光耦合器71的信号保持低的。因此，本发明的此实施例可检测双重焊接接触件。

在步骤314处，做出关于光耦合器信号是否转变为高从而指示初级带电接触件45及初级中性接触件46断开的确定。如果步骤314处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法继续进行到步骤316，在步骤316处红色LED44B闪光直到GFCI10被替换为止。由于已执行手动测试且初级带电接触件及初级中性接触件未能断开，因此手动测试的故障是由于影响GFCI10的机械结构的问题所致。因此，不再执行自测试。如同如上文所描述的自测试的故障，手动测试的故障致使红色LED44B闪光，直到单元被替换为止。将不再执行自测试且所述单元在不受保护插座模式中操作直到被替换为止。

如果步骤314处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤318，在步骤318处，一旦初级带电接触件45及初级中性接触件46断开，手动测试即通过。

在步骤320处，用户按压复位按钮34。接着在步骤322及324处，复位销56接着穿过闩锁板54经定位到啮合的位置中。当释放复位按钮34时，复位销啮合闩锁板54。复位按钮34回位弹簧35向上拉动闩锁板组合件及复位销56。此导致初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48闭合。

接触件的闭合在步骤326处导致手动测试的完成。在步骤328处，GFCI10返回到针对接地故障进行监测及执行周期性自测试。

图12是根据本发明的一实施例使用GFCI装置响应于外部产生的接地故障的方法的实例的流程图。在步骤402处，当实际接地故障发生时起始过程400。

在步骤404处，经由感测变压器68A中的不平衡检测接地故障，这是因为来自中性线导体64的电流流动穿过第三线69。感测变压器68A将不平衡信号传递到GFCI芯片100，所述不平衡信号将跳闸信号置于GFCI芯片100的引脚102上。

在步骤406处，所述跳闸信号激活SCR51，此导致螺线管50在步骤408处被激励。对螺线管50的激励导致螺线管柱塞52将闩锁板54推动到其中释放复位销56的位置。悬臂式接触件臂的力接着在步骤410处将初级带电接触件45及初级中性接触件46移动到断开位置。

在步骤412处，如果在按压测试按钮34时初级带电接触件45及初级中性接触件46两者均未能断开，那么到微控制器104的光耦合器71的信号保持为低。应注意，本发明的所述实施例可检测双重焊接接触件。

在步骤414处，做出关于光耦合器71的信号是否转变为高从而指示初级带电接触件45及初级中性接触件46断开的确定。如果步骤414处的所述确定的回答为否定的，那么所述方法继续进行到步骤416，在步骤416处红色LED44B永久闪光直到GFCI10被替换为止。由于最近已执行自测试且自测试已通过，并且初级带电接触件45及初级中性接触件46未能断开，因此接触件未能断开是由于影响GFCI10的机械结构的问题所致。因此，在步骤418处不再执行自测试，且GFCI在插座模式中操作直到被替换为止。

如果步骤414处的所述确定的回答为肯定的，那么所述方法继续进行到步骤420，在步骤420处红色LED44B不间断照射。此指示初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48已断开。在步骤422处清除接地故障条件。

在步骤424处，用户按压复位按钮34。接着在步骤426及428处，复位销56接着穿过闩锁板54经定位到啮合的位置中。当释放复位按钮34时，复位销56啮合闩锁板54。复位按钮34回位弹簧35向上拉动闩锁板组合件及复位销56。此导致初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48闭合。

在步骤430处，接触件的闭合导致初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48闭合并且红色LED44B熄灭。

在步骤322处，GFCI插座10返回到针对接地故障条件进行监测及执行周期性自测试。

图13是根据本发明的示范性实施例的使用GFCI装置的错接线阻止方法的流程图。方法500在步骤502处起始，在步骤502处执行初始安装。因此，初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48由于错接线板58阻止复位销啮合闩锁板而为断开的。因此，如果GFCI插座10在负载侧上错接线，那么阻止初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48闭合。如上文所描述，在初始安装后需要从线侧接线GFCI装置，以便激励螺线管50且将螺线管柱塞52移出与错接线板58的啮合。

在步骤504处，螺线管柱塞52上的扩展销将弹簧固持为使错接线板58抵靠次级接触件62而偏置。次级接触件62将SCR51的阳极短接到中性线64。错接线板58还将螺线管柱塞52维持于其中闩锁板54无法啮合复位销56的位置中。

在步骤506处，如果GFCI插座10在负载侧上错接线，那么无法激励螺线管50以使螺线管柱塞52位移。如果GFCI插座10经正确接线(此为从线侧)，那么螺线管50被激励且使螺线管柱塞52位移从而永久释放错接线板58。

在步骤508处，初级带电接触件45及初级中性接触件46以及带电面接触件47及中性面接触件48仍为断开的，但在步骤510处按下复位按钮34时为闭合的。

图14是图解说明本发明的又一实施例的电路示意图。图14中的电路实质上类似于图3。一个差别为图14的左下侧的电力供应电路(例如，半波整流AC电源)，其未展示于图3中。此外，绿色电源指示器LED(D4)经定位为图14中的此电力供应电路的部分而非由图3中的全波陈述者供电。同样，在图14中提供连接于整流器桥与SCR的栅极之间的复位开关(举例来说)以在按压复位按钮时驱动SCR栅极。

图15是图解说明本发明的又一实施例的电路示意图。图15中的电路实质上类似于图14，特定方面除外。举例来说，在图14中所展示的实施例中，微控制器的I/O端口GP1仅出于从GFCI装置读取SCR驱动信号来确定GFCIIC装置是否正适当地检测自测试故障的目的而在连接到GFCIIC装置的SCR_OUT端口与SCR栅极之间的电路节点。相比之下，根据图15中的电路，微控制器内的软件经修改使得微控制器将I/O端口GP1的状态从输入(例如，用于从GFCIIC装置读取SCR_OUT信号)转换到输出，因此(举例来说)在确定寿命终止(EOL)时，其可独立地驱动SCR的栅极。

此外，根据图15的实施例的又一方面，(举例来说)在确定EOL时，可通过驱动GP1上的输出信号以将SCR栅极永久地维持在阻止SCR接通的电平处而将电力阻断到负载及面接触件。根据此特征，即使按压复位按钮且图15中的复位开关闭合，SCR的栅极仍将保持未驱动或关断。

图16是图解说明本发明的又一实施例的电路示意图。图16中的电路实质上类似于图15中的电路，特定方面除外。根据图16的实施例，电路经提供有表示可阻止GFCI装置适当地响应于接地故障的特定单个组件故障模式的特定修改。这些修改可由外部硬件提供或可驻存于受测试的GFCI装置内上且可(举例来说)由开关装置实施。此外，所述修改呈短路条件或开路条件形式，且使故障检测器装置能够根据特定测试要求(例如根据UL943陈述的测试要求)测试。

举例来说，如图16中所展示在参考编号160处，施加开路条件以通过切断到IC装置的供应引脚的电力而更改负责接地故障检测的集成电路(IC)，即，GFCIIC装置。在参考编号162处，施加开路条件以通过断开受试IC引脚(例如，GFCIIC装置的输入端口)处的信号路径而更改负责接地故障检测的集成电路。此外，在参考编号164处，在电流路径中将开路条件施加到螺线管，因此阻止螺线管被激活。

在参考编号166处，跨越供应跳闸螺线管的切换半导体(例如，晶体管Q1)施加短路条件，且在168处，跨越半波桥整流器装置的引脚2及3施加短路条件以使电路接地故障检测电力供应电路中的单个整流器二极管短路。另外，为确认包含自测试故障信号的自动监测例程在装置测试程序(例如UL943测试，所述装置测试程序包含将‘真实’接地故障条件施加到装置)期间为作用的，在晶体管Ql的基极处提供设备170以使测试器能够确认自测试故障在施加依照测试的‘真实’接地故障时的时间期间继续。举例来说，设备170可为用于施加测试探针(例如针对示波器)的测试点。如图17及18中所展示，提供用于实现根据本发明的GFCI的测试的这些及其它设备。图17展示根据一个示范性实施例的印刷电路板的布局，且图18展示电连接到外部电路板185上的各种测试组件(例如组件181到183、184及186)的GFCI装置180。

根据本发明的一或多个自动监测例程执行以下功能及/或满足以下要求。

除监控电路(例如上文所描述的TEST按钮)以外，永久连接的接地故障电路中断器将具备自动监测功能，所述自动监测功能将允许对装置响应于接地故障的能力进行周期性的自动测试。此测试将在不断开电路中断器接触件的情况下进行。

在GFCI经正常接线(未经反转)的情况下，每当电力变得可用于经适当接线GFCI的负载端子或(或者)线端子，自动监测功能便将执行自动测试。所述自动测试将在电力可用于线端子或负载端子的五秒内起始。将至少每三小时重复所述自动测试。

自动监测功能将不损害GFCI响应于接地故障或接地中性故障的能力。由下文所陈述的测试程序及要求确定对这些要求的顺应性。

对问题的自动监测测试检测的结果为以下各项中的一或多者：a)电力阻断(跳闸，不具有复位能力)；b)跳闸，具有复位能力，经受下一自动监测测试循环或重复跳闸；c)视觉及/或声音指示。

在测试期间，可修改单独样本以表示可致使GFCI变得不能根据此标准响应于接地故障的那些单个组件故障模式。不考虑焊接电力接触件。可用表示断开组件或短路组件(除非另有规定)的单个修改来将每一样本更改如下(a到g)：a)使接地故障感测组件(变压器)开路或短路；b)通过以下修改(1到4)中的一者来更改负责接地故障检测的集成电路：1)切断IC的电力供应引脚；2)停用“时钟”电路；3)断开被摄体IC引脚处的信号路径；4)将信号路径引脚一次一个地短接到邻近引脚中的一者；c)使接地故障检测电路的电力供应器的电流限制器(举例来说，降压电阻器)开路；d)使跳闸螺线管开路；e)断开供应跳闸螺线管的切换半导体；f)使供应跳闸螺线管的切换半导体短路；及g)使接地故障检测电力供应电路中的单个整流器二极管开路或短路。在桥整流器封装的情形中使单个二极管短路。

如果基于对电路的工程分析满足以下准则中的一者或两者，那么需要的特定故障模式不被测试；a)故障模式不干涉GFCI响应于线对接地故障的能力；及b)在无来自自动监测功能的辅助的情况下自动满足故障模式结果。

在测试的开始处，装置电力接触件处于闭合位置中。通过使供应器中的开关闭合而在外部施加电力。在装置测试期间，接地故障可在自动监测功能为作用的且满足以下条件中的至少一者时施加；a)GFCI以视觉方式或以声音方式指示其是否未中断到所有负载的电路；或b)在尝试复位时，每当操作复位，GFCI便中断到所有负载的电路或不准许将电力施加到任何负载。

根据本发明所图解说明的又一实施例，举例来说在图19中，当已确定GFCI的寿命终止(EOL)状态且中断器接触件尚未出故障时(例如，其未被焊接在一起)，微控制器(uC)中的软件(S/W)在端口GP1、引脚6上输出高达至少20ms以确保中断器接触件为断开的。GP1上的高信号的持续时间为可调整的且考虑到包含用于独立于在AC波期间断言信号跳闸的时间而激活螺线管所需的正60Hz1/2循环。在随机存取存储器(RAM)中保存EOL旗标且通过将GP1上的输出信号改变为低来制止SCR触发信号。相应地，接触件保持断开且装置无法被复位。任选地，为指示所述装置已达到其寿命终止且不再可安全使用所述装置，红色LED被激活(举例来说)以闪烁且/或音频蜂鸣器被激活。

参考(举例来说)图14的示意图，当按压复位按钮时，微控制器从GP2/INT引脚5上的光隔离器(U4)读取接触件为闭合的。如所提及，微控制器接着在端口GP1、引脚6上输出高信号达≥20mS。此断开提供电力阻断的接触件(不允许接触件保持闭合)。

红色LED(D3)在EOL状态中也闪光。所述EOL状态存储于微控制器的RAM中，此将在失去AC电力期间清除。如果导致EOL的故障仍存在，那么微控制器验证并断言EOL状态。如果所述故障不再存在，那么GFCI将继续自动监测及正常操作。导致EOL的故障条件可存储于微控制器的E²非易失性存储器中以用于在稍后时间进行故障确定。

本发明的另外实施例包含上文连同替代方法所描述的特征中的一或多者以用于防止上文所讨论的错接线条件。具体来说，一个示范性实施例包含对错接线问题的电解决方案而非(举例来说)在图4到6中所图解说明的实施例中所提供的机械解决方案。用于根据这些额外实施例实施电错接线解决方案的一或多个示范性方法的细节在序列号为13/422,793的美国申请案中描述及图解说明，所述美国申请案转让给本申请案的所有者且所述美国申请案的全部内容针对其所教示的全部以引用方式明确并入本文中。举例来说，根据一或多个额外实施例，使用图14到16中所展示的相应电路中的一者来操作GFCI装置，如在序列号为13/422,793的美国申请案中所描述。根据此些实施例，当GFCI处于跳闸状态时，替代以机械方式防止按压复位按钮(此为关于GFCI使用图3A到3B中所展示的电路的情形)，按压复位按钮会起始复位功能。复位功能将闩锁机构置于闩锁状态中，所述闩锁状态重建断开导电路径中的电连续性，即，其重建线、负载及面接触件之间的电连续性。

图20描绘根据此另外示范性实施例的GFCI装置的内部壳体的横截面。如所展示，内部壳体包含闩锁组合件50，所述闩锁组合件包含“T”形闩锁板54。如所展示，闩锁板54可滑动地延伸穿过闩锁组合件50且固定到闩锁组合件50，使得其在闩锁及跳闸序列两者期间沿由箭头“A”所展示的方向移动在一起。在闩锁组合件50中穿过中心开口提供复位销56，其中在复位销的端处提供延伸出GFCI盖14(图l)中的中心开口36的复位按钮34。复位销56具有环形复位凸缘61，所述环形复位凸缘从复位销56径向向外延伸并且具有第一面朝上表面61a及接近与上部端处的复位按钮34相对的复位销56的端的第二面朝下表面61b。如下文进一步讨论，第一表面61a及第二表面61b分别与闩锁板54的下部表面及上部表面啮合，以起始复位操作且将闩锁板54定位于闩锁状态中。复位销56被提供于复位按钮34与闩锁组合件50中的支撑表面之间的螺旋弹簧元件55环绕。在跳闸位置中，复位按钮34在图20中被弹簧元件55向上推进。

在面对印刷电路板(PCB)65的表面上的闩锁组合件50的下部端处提供导电短路条58a(更易于在图22A中见到)。在PCB65上面对短路条58a的位置处提供次级开关接触件33a及33b。短路条58a优选为由导电材料(例如金属)构成的刚性部件，且具有至少等于提供为复位电路的部分的次级接触件33a与33b之间的距离的长度；举例来说图14中所展示的串联连接到供应电压输出(Vs)的复位开关及电阻器。短路条58a始终与次级开关接触件33a及33b电隔离，在用户起始复位操作期间除外。具体来说，闩锁组合件50悬置于PCB65上方以阻止短路条58a接触次级开关接触件且因此阻止复位电路短路，在用户按压复位按钮34以起始复位操作时除外。

在又一实施例中，短路条58a附接到闩锁组合件50，其中一或多个介入弹簧元件为闩锁组合件提供额外行程。举例来说，根据此又一实施例，一或多个弹簧(例如线圈弹簧、板片弹簧等)经置于闩锁组合件50的底部与短路条58a之间。当按压复位按钮34时，弹簧元件55在短路条58a朝向次级开关接触件33a、33b向下移动时开始压缩。当短路条58a与开关接触件33a、33b接触时，短路条与闩锁组合件的底部之间的弹簧元件在继续按压复位按钮34时开始压缩且复位弹簧55继续压缩。

在螺线管壳体60内提供螺线管51。柱塞52、弹簧元件62及间隔件64全部提供于螺线管51内且与螺线管51同轴。如所展示，柱塞52及弹簧元件62抵靠“T”形闩锁板54的侧壁66的外表面邻接。通过提供于侧壁66的内表面与闩锁组合件50的下部端之间的螺旋弹簧元件67的力将闩锁板54固持于其初始位置中。在螺线管51周围不存在磁场的情况下，弹簧元件67的力克服提供于螺线管51内的弹簧元件62的力，闩锁板54的侧壁66保持抵靠螺线管壳体的凸缘69而被按压。

图21A、21B分别是闩锁组合件50的示范性实施例的放大侧视横截面图及前视横截面图。如所展示，闩锁组合件50通过提供于两对保持栓59a与59b之间的弹簧元件57a及57b悬置于PCB65上方。根据此实施例，保持栓59b经提供为螺线管壳体60的部分，而保持栓59a经提供为闩锁组合件50的部分，如所展示。保持栓59a经提供于与闩锁组合件50成整体且远离闩锁组合件50横向延伸的向外突出表面或臂50b上。保持栓59a及59b不但保持弹簧元件57a及57b，而且其还提供用于弹簧元件57a及57b的反应表面，以保持闩锁组合件50浮动或悬置于PCB65上方。由弹簧元件57a及57b提供的力在不存在外部力的情况下(举例来说在用户按压复位按钮以开始复位操作时)足以将闩锁组合件50维持于浮动位置中。

如下文关于图27A、27B更详细描述，当GFCI装置10(图1)进入闩锁状态时，闩锁组合件50的横向延伸臂50b将悬臂式负载接触件臂80及81推进为分别与悬臂式线接触件臂82及83啮合以将电力供应到面端子及负载端子。由于在闩锁状态中负载接触件臂80及81分别与线接触件臂82及83电连接，因此负载接触件臂80及81优选地形成为远离线接触件臂82及83而朝向PCB65有效偏置的弹性悬臂。为阻止悬臂式负载臂80及81以不合意方式压迫闩锁组合件臂50b，且因此闩锁组合件50抵靠弹簧元件57a及57b在未闩锁状态中朝向PCB65的偏置，螺线管壳体60优选地还包含至少一个固定或内建止挡件68a，所述止挡件提供抵靠其而安放悬臂式负载臂80及81的止挡表面，因此，停止进一步向下移动。固定止挡件68a通过在悬臂式臂接触固定止挡件时阻挡悬臂式臂沿偏置方向的移动而阻止悬臂式臂在闩锁组合件臂50b上提供力。固定止挡件68a经提供为额外构件以确保在不存在由用户所施加力来起始复位机构的情况下闩锁组合件50保持悬置于PCB65上方。还在螺线管壳体60的相对侧上优选地提供类似固定止挡件68b以提供用于悬臂式线臂82及83的类似止挡表面。固定止挡件68b阻止危险情况(其中当GFCI处于未闩锁状态中时，悬臂式线臂82及83可通过悬臂的有效偏置而推进来接触负载臂80及81)发生。

图22到26是图解说明在示范性GFCI装置10的闩锁机构进入经闩锁“复位”状态时其操作的序列的透视图。如图22A中所图解说明，根据此示范性实施例，GFCI装置处于未闩锁或“跳闸”条件中。此为从制造商提供装置时，其所处的条件。如所展示，处于初始未闩锁状态中的闩锁组合件50悬置于印刷电路板(PCB)65上方，使得在短路条58a与次级PCB接触件33a及33b之间不存在物理接触。在未闩锁状态中，闩锁板54经定位于由复位凸缘61的第一接触表面61a及第二接触表面61b形成的复位销的接触凸缘下方。在此未闩锁位置中，如下文关于图27A进一步描述，线侧接触件41及42不能分别接触负载侧接触件43及44，因此阻止将电力供应到GFCI装置的任何负载侧装置或面端子18、20(图1)。因此，在初始状态中，在复位操作之前，不管GFCI装置是否经正确接线到电源，均不存在供应到面端子18、20的电力。

在GFCI装置通过将电源的带电导体及中性导体分别连接到线端子39及40(图1、2)而正确接线到电源之后，在将把电力供应到面端子18、20及负载端子37、38之前执行复位操作。为起始复位，即，为将闩锁组合件置于闩锁状态中，用户抵抗环绕复位销56的弹簧元件55的力来按压从GFCI盖14突出的复位按钮34。复位销56沿与复位按钮34相同的方向朝向闩锁板54移动到GFCI壳体中。如图22B中所展示，复位凸缘61的底部表面61b接触闩锁板54。在接触闩锁板54之前，在不影响闩锁组合件的移动的情况下，复位销56(包含复位凸缘61)穿过闩锁组合件50的主体中的孔轴向移动。由于与闩锁板54(其沿与闩锁组合件50相同的方向为可移动的)啮合，且在继续按压复位按钮34之后，闩锁组合件50抵抗弹簧元件57a、57b(图21B中所展示)的力与复位销56一起移动。

如图23A、23B中所展示，闩锁组合件50及闩锁板54的向下移动继续，直到短路条58a与提供于PCB65上的次级接触件33a、33b接触为止，因此使复位开关闭合。提供于PCB65上的次级接触件33a、33b形成复位开关的第一部分。当短路条58a接触次级接触件33a、33b时，复位开关闭合，因此，在连接到GFCIIC装置的SCR_OUT端口的SCR的栅极与GFCIIC的电压输出引脚(图14)之间提供导电路径。如果GFCI装置经正确接线，那么电流将通过此闭合导电路径供应到SCR的栅极端子。所供应电流将SCR转变为导电/操作状态且通过螺线管51从经正确接线带电线端子39汲取电流。现在流动的电流在螺线管51处产生磁场，所述磁场沿抵靠侧壁66稍微压缩弹簧62且抵靠闩锁板54的侧壁66推动间隔件64的方向压迫(即，起动)柱塞52。

参考图23B，由螺线管51的线圈施加到柱塞52的磁力足以克服由定位于闩锁板54的侧壁66与闩锁组合件50上的弹簧保持栓之间的弹簧元件67断言的相对力。因此，在图23B中闩锁板54穿过闩锁组合件50中的槽被柱塞52及空心间隔件64移动到右侧，如所展示。在此位置中，闩锁板54中的孔隙71与复位销56上的复位凸缘61对准，使得复位凸缘的第二或底部表面61b不再接触闩锁板。在示范性实施例中，弹簧元件57a、57b(图21A、21B)提供弹性缓冲抵抗由用户起始复位操作而在复位销上断言的过多力。具体来说，当用户按压复位按钮以起始图23B中所展示的条件时，弹簧57a、57b压缩。当短路条使复位开关闭合以起始柱塞52的起动时，弹簧57a、57b减少闩锁板54的表面上的有效力。由于在闩锁组合件50于PCB板上“降到最低点”之前复位开关(即)被短路条58a闭合，因此弹簧57a、57b吸收由闩锁板54上的复位凸缘61施加的一些向下力。此确保闩锁板54在柱塞52的起动后即刻移动到所要位置，如上文所描述。

在又一示范性实施例中，举例来说在图24中所展示，替代图23B中所展示的弹簧57a、57b或除图23B中所展示的弹簧57a、57b以外，提供具有内部弹簧元件155的圆柱形复位销156。在此实施例中，短路条58a可直接附接到闩锁组合件的下部端，此与具有一或多个介入弹簧(例如图21C的实施例中所包含的弹簧160a、160b)相反。复位销156包括至少两个部分157、158。复位销156的上部部分157具有空心腔159，所述空心腔在其顶部端处具有保持栓以用于保持弹簧155的一端。复位销156的下部部分158包含分别具有上部表面161a及下部表面161b的复位凸缘161，且在空心腔159的外侧延伸。下部部分158附接到具有弹簧元件155的空心上部部分157。弹簧元件155优选地具备至少稍微大于闩锁组合件50的向上力的偏置力。弹簧元件155提供缓冲以减少复位销156对闩锁板54的有效力。因此，并不阻止闩锁板54在柱塞52的起动后即刻移动到所要位置，如上文所描述。

关于图22A、22B及23A、23B中所图解说明的实施例，继续按压复位按钮34(图20)使复位销56向下移动穿过闩锁组合件50中的腔，如图25A中所展示。由于复位凸缘61的第二下部表面61b不再与闩锁板54接触，因此复位凸缘穿过闩锁板54中的孔隙71移动到图25A中所展示的位置。同样，由于闩锁组合件50不再受复位按钮抵靠弹簧元件57a、57b的偏置的按压的压迫，如图21A、21B中所展示，因此弹簧元件57a、57b向上推进闩锁组合件且使其远离与PCB65的接触。此外，由于闩锁组合件50被推进远离PCB65，因此闩锁组合件上的短路条58a也被推进远离PCB且不再接触PCB上的次级接触件33a、33b，因此，使SCR的栅极与GFCIIC装置之间的复位电路断开(例如，参见图14)。

由于在短路条58a与次级接触件33a、33b切断连接时不再激活SCR的栅极，因此SCR转变回到非导电/非操作状态。因此，不再通过螺线管51汲取电流且磁场终止。在不具有用于抵靠闩锁板54推动柱塞52及间隔件64的磁场的情况下，在图25B中接触闩锁板54的侧壁66的弹簧元件67将间隔件64及柱塞52推动到左侧且将闩锁板推进到其初始位置。闩锁板54在闩锁组合件50内的槽中向侧面滑动，使得闩锁板中的孔隙71不再与复位凸缘61对准。当用户释放复位按钮34时，复位按钮及复位销56由复位回位弹簧元件55沿远离PCB65的方向(例如，在图25A、25B中向上)推进。

参考图26，当用户释放复位按钮时(例如，参见图20)，复位销56(其现在将闩锁板54的底侧与复位凸缘61的第一顶部表面61a啮合)沿远离PCB65的方向向上拉动闩锁板54。现在GFCI装置10及闩锁组合件50被认为处于闩锁状态中，这是因为接触件41、43、45(图27C)电连接且接触件42、44、46(图27C)电连接。由于闩锁板54可沿与闩锁组合件50相同的方向移动，因此闩锁组合件也沿由于由环绕复位销56的弹簧元件55所施加的力所致的相同的方向移动。具体来说，当沿“向上”方向将闩锁组合件50拉动地距PCB65更远时，闩锁组合件的横向延伸臂50b(图21B)将悬臂式负载臂80及81的自由端上的接触件43、44分别拉动到与分别提供于悬臂式线臂82及83上的线接触件41、42直接接触。当向上拉动闩锁组合件50且装置进入闩锁条件时，悬臂式臂80到83及接触件41到44如图27B中所图解说明而安置。

除其它之外，图27A及27B还图解说明上文所描述的接触件组合件的示范性实施例。图27A展示处于未闩锁状态中的GFCI装置10。如所展示，在未闩锁状态中，线接触件41及42不接触负载接触件43及44。相应地，在线端子39、40与负载端子37、38之间无电流流动。如关于图1所讨论，如果GFCI装置经适当接线，那么连接到AC电力供应器的线带电导体及中性线导体分别连接到线带电端子39及中性端子40。负载带电导体及负载中性导体以类似方式分别连接到负载带电端子37及中性端子38。线端子39及40分别电连接到悬臂式线臂82及83。在悬臂式线臂82、83的自由端处分别提供多个导电接触件41及42，。根据当前实施例，线接触件41及42被分别用桩固定到端悬臂式臂82及83中的孔中，且包含面对负载接触件43的表面且还包含面朝上，朝向面接触件45、46(未展示)及44的表面。面接触件45、46经提供于位于单独壳体(未展示)上的单独导电部件上。尽管未展示，但在GFCI装置10处于闩锁状态中时，面接触件45、46电连接到提供于顶部盖14上的面端子18、20，且分别与接触件41、42电连接。由于弹性悬臂式线臂82、83的自然偏置，因此在GFCI装置10处于未闩锁或跳闸状态中时，接触件41、42被推进远离连接到面接触件45、46。

如图27A中所见，负载带电端子37及负载中性端子38分别电连接到悬臂式负载臂80及81。负载接触件43及44分别经提供于悬臂式负载臂80及81的自由端处，负载接触件43及44分别面对弹性悬臂式线臂82及83上的线接触件41及42。在未闩锁状态中，如图27A中所展示，由于悬臂式负载臂80及81的自然偏置，因此负载接触件分别被推进远离与线接触件41及42的接触。如先前关于图21A所讨论，固定止挡件68b提供用于阻止线接触件41及42分别“掉落”到负载接触件43及44上的表面。接触件41到46优选地由阻止接触件之间的任何非所要电弧的导电材料构成及/或经涂覆有所述导电材料。

根据图27B中所展示的实施例，当GFCI装置进入闩锁状态时(如上文所描述)，复位回位弹簧元件55的偏置向上压迫复位按钮及复位销，因此也向上拉动闩锁板及闩柄。闩锁组合件50的任一侧上的横向延伸臂50b(例如，参见图21B)向上推进弹性悬臂式负载臂80、81以及负载接触件43及44以分别与线接触件41及42接触。当闩锁组合件50继续向上移动时，由线接触件41、42接触面接触件45及46，线接触件41、42因此使得与面端子18及20接触。AC电力现在经提供到GFCI装置的外壳体上的面端子18、20及在下游连接到负载端子37、38的任何装置。在图27B中所展示的配置中，GFCI装置10现在处于闩锁或复位状态中。

由于最初在未闩锁状态中提供GFCI装置10且在GFCI装置10可进入复位状态之前需要适当接线，因此在安装之前不需要提供可能潜在地无效的任何锁定机构或闭锁机构。当GFCI装置在安装期间经适当接线使得在线端子处提供AC电力时，GFCI装置将仅进入复位状态。因此，GFCI装置10的错接线保护在安装之前不可能失效且可阻止潜在的危险情况(其中用户不知GFCI装置经不正确接线但电力经施加到面端子)。另外，如果GFCI装置未经安装且接着稍后经重新安装，那么上文示范性闩锁机构能够重复地检测错接线条件而不需要用户的任何特定额外操作。

参考图27C，由非导电材料(例如塑料)制成的歧管91除其它之外还保持带电面端子18及中性面端子20。包含LED及其它EOL电路组件的寿命终止指示器电路(图14)也经提供于邻近面端子18、20的印刷电路板(PCB)92上。根据当前实施例，当装置组装歧管91经安置于图27A及27B中所展示的闩锁壳体的顶部上时，如由图27C中的虚线所指示。具体来说，带电面接触件45与带电线接触件41及带电负载接触件43轴向对准，且中性面接触件46与中性线接触件42及中性负载接触件44轴向对准。当GFCI装置10处于闩锁或复位条件中时，如上文详细描述，所有三个带电接触件41、43及45电连接在一起并且所有三个中性接触件42、44及46电连接在一起。或者，当GFCI装置处于未闩锁或跳闸条件中时，接触件41、43及45彼此电隔离并且接触件42、44及46彼此电隔离。

在图27C中，寿命终止电路经提供于印刷电路板(PCB)92上。当GFCI装置处于复位条件中且测试开关为闭合时(例如，由于用户按压测试按钮34而引起)，分别电连接到带电线端子39及带电负载端子37的带电面端子18最初通过电阻器27及测试开关接触件28连接到中性线端子40。基于电阻器27的值，此致使测试电流(根据此实施例，通常为8到9毫安)围绕变压器90A转向，从而致使在带电及中性线与负载端子之间的带电及中性导电路径上产生差动电流或净电流。如果由微控制器检测所述差动电流，所述微控制器可通过定制编程半导体装置、GFCIIC装置(例如，RV4141集成电路)或对于检测GFCI装置中的故障为有用的一些其它类似装置来实施，那么将立即或至少非常快速地将GFCI装置置于未闩锁或跳闸条件中，并且装置将为非导电的(即，其中不将电力递送到面端子或负载端子)，直到使装置复位为止。

图28及29描绘在检测到接地故障时，或在用户按压从外部盖14(如图1中所展示)突出的测试按钮34(参见图20)后，示范性GFCI装置10的操作，在这时示范性GFCI装置10中断到面端子18、20及任何下游负载的电力。参考图14，当测试开关30为闭合时，测试电路接触件28电连接到线端子40，因此(例如)通过电阻器27完成了面端子18与电接地之间的电阻电路，从而模拟接地-故障条件。更特定来说，通过电阻器27汲取的电流在流动穿过感测变压器90A的电流中提供可检测差别，因此触发接地-故障响应。当检测到所模拟接地-故障或实际接地-故障时，在GFCIIC装置的SCR输出引脚处产生电流脉冲，所述SCR输出引脚连接到SCR的栅极端子。如上文关于复位操作所描述，电流脉冲将SCR49转变为导电状态，所述SCR通过螺线管51汲取电流。形成在螺线管内沿闩锁板54的侧壁66的方向推进柱塞52的所得磁场。闩锁板54抵靠弹簧元件67的偏置而穿过闩锁组合件50横向移动到“起动”位置。在此位置中，闩锁板54中的孔隙71与复位销56的复位凸缘61对准(如图12中所展示)，从而允许复位凸缘通过孔隙71。

由于闩锁板54不再与复位销56的复位凸缘61啮合，且复位凸缘61穿过孔隙71行进，因此闩锁组合件50由悬臂式负载臂80、81的自然偏置而推进以(例如在图28中)向下移动，因此载运闩锁板54沿朝向PCB65的方向向下经过复位凸缘61。当负载臂80、81沿此方向移动或掉落时，负载接触件43、44与线接触件41、42分离，如(举例来说)在图27A中所展示。线悬臂臂82、83在其相应自然偏置下还向下弯曲且线接触件41、42与面接触件45、46分离。因此，无电流可从线端子39、40流动到面端子18、20或负载端子37、38。

如所提及，当真实或所模拟接地故障发生时，闩锁组合件50沿PCB65的方向向下推进。然而，由于弹簧元件57a、57b及螺线管壳体60的至少一个内建止挡件68a(例如，如图21A中所展示)的反应力，因此在此情况中阻止闩锁组合件50接触PCB65。因此，闩锁组合件50返回到图29中所展示的其初始悬置位置，且闩锁组合件现在处于未闩锁或跳闸状态中。在清除测试条件或接地故障之后，电流脉冲不再经供应于SCR49的栅极端子处，且SCR返回到非导电状态。由于不再通过螺线管51汲取电流，因此磁场丢失且柱塞52不再抵靠闩锁板54的侧壁66而推进。在弹簧元件67的偏置下，闩锁板54返回到其初始位置，如图22A中所展示。闩锁组合件50保持于此位置中，直到用户通过再一次按压复位按钮34而起始GFCI装置10的复位为止，如上文参考图22到26所描述。

所属领域的技术人员现在可依据前述描述而了解，可以多种方式实施本发明的宽广教示。因此，虽然可结合本发明的特定实例描述本发明，但本发明的真正范围不应受如此限制，这是因为其它修改将在对图式、说明书及所附权利要求书的研究后变得对所属领域的技术人员显而易见。

Claims (16)

1.一种电路中断装置，其包括：

一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器；

一或多个负载端子，其用于连接到外部负载；

中断装置，其连接到所述线端子及所述负载端子，且在所述电路中断装置处于复位条件中时将所述线端子电连接到所述负载端子并且在所述电路中断装置处于跳闸条件中时将所述线端子与所述负载端子切断连接；

故障检测电路，其检测所述电路中断装置中的故障条件且在检测到所述故障条件时产生故障检测信号，其中将所述故障检测信号提供到所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中；

自动监测电路，其电耦合到所述故障检测电路及所述中断装置且连续监测一或多个信号以确定所述电路中断装置的操作状态，其中所述经监测信号中的至少一者包含所述故障检测信号，其中如果所述自动监测电路确定所述故障检测电路未适当驱动所述中断装置，那么所述自动监测装置声明寿命终止条件，并且将接收所述故障检测信号的输入-输出端口从输入转换为输出且使用所述输入-输出端口将所述中断装置驱动到所述跳闸条件中。

2.根据权利要求1所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路通过从所述输入-输出端口提供复位阻止信号而阻止所述中断装置被置于所述复位状态中。

3.根据权利要求2所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路在从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号时的时间周期期间确认所述寿命终止条件，且如果所述寿命终止条件仍然存在，那么所述自动监测电路继续从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号，且如果所述寿命终止条件并不存在，那么所述自动监测电路终止从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号。

4.根据权利要求3所述的电路中断装置，其中在所述自动监测电路确认所述寿命终止条件之后且在所述自动监测电路终止从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号之后，所述电路中断装置被置于所述复位条件中。

5.一种电路中断装置，其包括：

一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器；

一或多个负载端子，其用于连接到外部负载；

中断装置，其连接到所述线端子及所述负载端子，且在所述电路中断装置处于复位条件中时将所述线端子电连接到所述负载端子并且在所述电路中断装置处于跳闸条件中时将所述线端子与所述负载端子切断连接；

故障检测电路，其检测所述电路中断装置中的故障条件且在检测到所述故障条件时产生故障检测信号，其中所述故障检测信号提供到所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中；

自动监测电路，其电耦合到所述故障检测电路及所述中断装置且连续监测一或多个信号以确定所述电路中断装置的操作状态，其中所述经监测信号中的至少一者包含所述故障检测信号，且如果所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其寿命终止且确定所述中断装置的接触件尚未出故障，那么将信号驱动到第一电平以致动开关且断开所述接触件。

6.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路通过确定所述接触件是否粘在一起而确定所述接触件是否已出故障。

7.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中经驱动以致动所述开关来断开所述接触件的所述信号被驱动达至少20毫秒。

8.根据权利要求5所述的电路中断装置，其进一步包括以下操作中的至少一者：致动视觉指示器；及致动音频指示器。

9.根据权利要求8所述的电路中断装置，其中所述视觉指示器包含发光二极管LED。

10.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中经驱动以致动所述开关的所述信号被驱动到第二电平以制止所述电路中断装置复位。

11.一种电路中断装置，其包括：

一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器；

一或多个负载端子，其用于连接到外部负载；

中断器，其用于在复位条件中将所述线端子电连接到所述负载端子且在跳闸条件中将所述线端子与所述负载端子电隔离；

自动监测电路，其经配置以基于预定调度而自动执行自测试例程且确定所述电路中断装置是否已达到其有用寿命的终止，其中所述确定至少部分地基于来自所述自测试例程的结果，

其中，当所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其有用寿命的所述终止时，驱动器信号被驱动到第一电平达第一时间长度以将所述中断器致动到所述跳闸条件。

12.根据权利要求11所述的电路中断装置，其中所述外部电力供应器包含给所述电路中断装置提供具有每秒第一数目个循环的AC电力信号的AC源，且所述第一时间长度大于所述循环中的一者的持续时间。

13.根据权利要求12所述的电路中断装置，其中所述AC电力信号为具有每秒60个循环的60赫兹信号且所述第一时间长度大于16.667毫秒。

14.根据权利要求11所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路包含具有一或多个输入/输出I/O端口的微控制器，所述I/O端口可由所述自动监测电路配置为输入或输出，且当所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其有用寿命的所述终止时，所述I/O端口中的至少一者被配置为输出。

15.根据权利要求14所述的电路中断装置，其中所述驱动器信号在所述经配置输出端口上输出。

16.根据权利要求15所述的电路中断装置，其中所述经配置输出端口从输入端口改变到输出端口，且所述输入端口经配置以接收模拟信号，所述模拟信号在所述微控制器内被转换为数字信号。