CN1350352A - 全能漏电保护插头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全能漏电保护插头,属于用电安全保护技术领域。本发明所要解决的技术问题在于不但能防止因电器故障引起的触电事故,而且还能防止因电器以外的电源故障而导致的触电事故。为此,在电源线地线中设有地线带电检测感应器,在相、零线之间设有零序电流互感器,插头内部相、零、地线与分断器之间均设有一对触头,分断器上端与地线动触头铜簧片之间接有弹簧,使地线一对触头始终存在一个相吸的弹簧力,在自由脱扣器动作时实现先接通地线、后接通相、零线或先断相、零线、后断地线,从而满足安全用电要求。无论相、零线之间出现剩余电流或地线出现异常电流,插头内三极均同时切断。本插头主要应用在各种家用电器的漏电保护上。

Description

全能漏电保护插头
技术领域
本发明涉及用电安全保护技术领域，特别是一种全能漏电保护插头。
背景技术
现有的漏电保护器只能检测负载线路相、零线之间有无剩余电流，当出现剩余电流并达到某一数值(例如10mA)时，它才会动作，切断相、零线。因而它只可以对其后负载故障漏电实施保护。然而大量的事实证明：即使负载无故障，但由于电源故障，例如电源接错，不是相线入、零线出，而是相线入、地线出，或者电源相、地之间的绝缘损坏，且接地不良的情况下都会令负载(电器)外壳带电，导致触电事故的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全面而有效的全能漏电保护插头，它不但能防止因电器故障引起的触电事故，而且还能防止因电器以外的电源故障所导致的触电事故。
本发明的目的是通过下面技术方案实现的：一种全能漏电保护插头，包括插头外壳及相、零、地三极铜插销、设在相、零线之间的零序电流互感器、试验回路、放大电路、直流电源、自由脱扣器、分断器，还设有地线带电检测感应器，其次级输出端与放大电路输入端并联连接；在所述分断器上设有一个能先通地极后通相、零极或先断相、零极后断地极的接地顺序装置。所述接地顺序装置由一对地线触头、弹簧、分断器组成，该弹簧相接于分断器与地线动触头簧片之间。所述地线带电检测感应器由铁芯和次级绕组组成，地线穿过铁芯或在铁芯上绕有若干圈数作为初级绕组。所述地线带电检测感应器的次级绕组一输出端串联有一只二极管。所述零序电流互感器次级绕组与地线带电检测感应器次级绕组同向缠绕或反向缠绕。所述地线带电检测感应器铁芯由铍镆合金或非晶态合金或超微晶合金材料制成。插头内腔分设两个独立仓，相、零、地三极铜插销置于同一个独立仓内，全能漏电保护电路元、部件置于另一个独立仓内，两独立仓之间相关零、部件通过耐高温、阻燃的电线进行电气连接。
感应器的次级接至放大电路，其连接方式可与零序互感器次级同向、反向或串联一只二极管，配合两者的匝数，用以调整剩余电流与地线意外电流的动作值，适应有良好接地、接地不良或无接地的情况下都能可靠动作。放大电路控制一只与自由脱扣器线圈两端连接的可控硅(或直接驱动可控硅)，通过可控硅的通、断状态控制自由脱扣器脱扣或复位，实现分断器和接地顺序装置对电源相、零、地三极进行有序的分断或接通。
本发明的实质特点在于除了检测负载相、零线之间有无剩余电流之外，还检测地线是否带电。当两个检测点分别或同时出现故障，都会立即把相、零、地极全部断开。达到与电源完全分离的效果，从而有效地保障了人身安全。本发明还在于插头的外壳是分上下两仓，把铜插销与包含全能漏电保护电路部件的机芯隔开，并采用耐高温、阻燃电线把铜插销与内部机芯相连接，从而大大降低了因插头、座接触不良引至发热对机芯造成的影响。由于地线的动、静触头始终存在一个相吸的弹簧力，所以本发明还在于它的接地顺序装置能保证先接通地线，后接通相、零线，或先断相、零线后断地线，从而满足安全用电要求。
与现有技术相比，本发明所产生的显著效果在于：
1、用于电器外部连接的全能漏电保护插头电源线，它无论是电器故障引起相、零极之间出现剩余电流并达到某一整定值还是由于意外因素令本应不带电的地线出现故障电流令电器外壳带电，都能立即把电源全切断，其效果相当于自动把插头从插座上分离开来。例如因任意一故障而出现10mA漏电流时，它能在0.1秒内全极切断电源，从而保障使用者的人身安全，达到全方位保护的目的。
2、在故障未排除前，是不可能恢复供电的，只有排除故障后，才能以手动方式复位恢复正常供电。
3、具有抗烧、抗短路能力，即使接触不良也不易把插头烧烂，而且不会发生短路事故；
4、本发明还可制止不规范用电，当错接电源或有意偷电会令地线有电流，从而立即断电。不仅可保障用户安全而且杜绝偷窃国家电力情况的发生。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构方框图。
图2是本发明应用于电热水器上的一个实施例示意图。
图3是本发明用于杜绝偷电行为的示意图。
具体实施方式
实施例1：
参见图1所示，本发明一个实施例，全能漏电保护插头由零序电流互感器6、地线带电检测感应器1、放大电路7、试验回路2、自由脱扣器9、分断器17、接地顺序装置、耐高温、阻燃的内部连接线10、11、12、直流电源8、电源线3、4、5组成。接地顺序装置由一对地线触头13、分断器17、弹簧16组成，弹簧16两端分别与分断器17的推拉杆上端及地线动触头13的铜簧片相连接，使地线动触头13的动、静触头始终存在一个相吸的弹簧力，这样，当自由脱扣器9带动分断器17向上或向下动作时，相线触头14、零线触头15的动、静触头先分离、地线触头13的动、静触头后分离，或地线触头13的动、静触头先闭合、相线触头14、零线触头15的动、静触头后闭合，保证先断相、零线后断地线或先接通地线后接通相、零线，从而满足安全用电要求。用以检测地线是否带电的感应器1是由铁芯及绕在铁芯上的次级绕组组成。本实施例的感应器1铁芯采用铍镆合金制成环状，把地线穿过感应器1铁芯并绕二圈，其次级绕组一输出端串联有一只二极管18并接至放大电路7的输入端。当地线出现异常的电流时，感应器1次级便输出一个电压信号，二极管18经放大电路7放大、比较和鉴别。若异常电流大于某一规定值(例如50mA)，感应器1输出讯号便大于放大电路7所设定的域值，放大电路7输出一个足以令可控硅SCR导通的电平。SCR导通，自由脱扣器9脱扣，分断器17动作切断相、零线，在接地顺序装置作用下，再把地线断开，实现电源三极全部分离，整个动作时间在0.1秒以内，从而保障使用者的生命安全。
实施例2：
参见图2、图3所示，本发明应用于电热水器上的一个实施例。电源线中相、零线4、5接至热水器19的负载20，地线3接至外壳。电源线相、零线4、5穿过零序电流线感器6与插头的相、零极铜插销连接，地线穿过感应器1经接地顺序装置与地极铜插销相连接。当热水器负载20发生漏电时，相、零线4、5之间出现剩余电流，或当地线3因意外的原因出现电流时，都会令零序电流互感器6或感应器1次级产生信号。当剩余电流或漏电流大于某一规定值(例如10mA或50mA)都会在0.1秒内把插头内三极切断(先断相、零后断地)。只有当故障排除，方可以把复位按钮按下，恢复正常工作。故障未排除复位按钮是按不下去的，也不会恢复通电。这样不仅可以保障淋浴者人身安全，而且杜绝了采用相、地作回路的偷电行为，参见图3所示。

Claims (7)

1、一种全能漏电保护插头，包括插头外壳及相、零、地三极铜插销、设在相、零线之间的零序电流互感器、试验回路、放大电路、直流电源、自由脱扣器、分断器，其特征在于：还设有地线带电检测感应器，其次级输出端与放大电路输入端并联连接；在所述分断器上设有一个能先通地极后通相、零极或先断相、零极后断地极的接地顺序装置。
2、根据权利要求1所述的全能漏电保护插头，其特征在于：所述接地顺序装置由一对地线触头、弹簧、分断器组成，该弹簧相接于分断器与地线动触头簧片之间。
3、根据权利要求1所述的全能漏电保护插头，其特征在于：所述地线带电检测感应器由铁芯和次级绕组组成，地线穿过铁芯或在铁芯上绕有若干圈数作为初级绕组。
4、根据权利要求3所述的全能漏电保护插头，其特征在于：所述地线带电检测感应器的次级绕组一输出端串联有一只二极管。
5、根据权利要求1或3所述的全能漏电保护插头，其特征在于：所述零序电流互感器次级绕组与地线带电检测感应器次级绕组同向缠绕或反向缠绕。
6、根据权利要求1或3所述的全能漏电保护插头，其特征在于：所述地线带电检测感应器的铁芯由铍镆合金或非晶态合金或超微晶合金材料制成。
7、根据权利要求1所述的全能漏电保护插头，其特征在于：插头内腔分设两个独立仓，相、零、地三极铜插销置于同一个独立仓内，两独立仓之间相关零、部件通过耐高温、阻燃的电线进行电气连接。
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