CN201425995Y - 具有漏电保护功能的电源插头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了具有漏电保护功能的电源插头，包括有外壳、在外壳顶部表面设置有复位按钮和测试按钮，在线路板底部固定有一对分别与电源火线插脚、中性线插脚电连接的动簧片，在一对动簧片的自由端上分别电连接有动触点，在线路板上设置有一对与动触点相对应的静触点，该静触点与用于连接负载的电源电缆连接；在外壳内设置有可将动触点与静触点接触或断开的脱扣装置，本实用新型在于提供一种安全保护性能强、结构简单、设计合理、便于批量生产、能够实时检测电源电缆漏电故障并及时切断电源与负载连接的具有漏电保护功能的电源插头。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及一种具有漏电保护功能的电源插头(简称GFCI)，尤其是指一种安装在空调、冰箱、电视等家用电器上的具有漏电保护功能的电源插头。
[背景技术]
目前，人们是通过电源插头将家用电器连接到市电电源上，现在市场上的电源插头大多数结构如下：包括有外壳，在外壳上安装有两个或三个裸露在外面的插脚以及与插脚连接的电源电缆导线，在生产电器时，将电源插头的电源电缆导线与电器内线路板上的电源接点直接固定连接在一起，形成电连接。当需要使用家用电器时，只需要将该电源插头的插脚插入到插座内即可，这样就实现了家用电器与市电电源的连接。由于，该种电源插头内部不具有漏电保护结构，当插脚输出侧火线、中性线、地线间出现漏电故障，以及插脚输出侧火线与中性线的短路故障时，将会直接造成家用电器的损害。目前出现了一些具有漏电保护功能的电源插头，虽然在出现故障时能够切断电源，起到保护家用电器的作用，但是目前这些电源插头的内部结构相对比较复杂，不便于大量生产，为此有必要解决上述问题。
[实用新型内容]
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种安全保护性能强、结构简单、设计合理、便于批量生产、能够实时检测电源电缆漏电故障并及时切断电源与负载连接的具有漏电保护功能的电源插头。
为实现如上目的，本实用新型采用如下技术方案：
具有漏电保护功能的电源插头，包括有外壳、在外壳顶部表面设置有复位按钮和测试按钮，在外壳底部设置有电源火线插脚、中性线插脚、地线插脚，在外壳内部设置有线路板，在线路板上设置有用于检测电源输出的电缆漏电故障的漏电保护电路，在线路板底部固定有一对分别与电源火线插脚、中性线插脚电连接的动簧片，在一对动簧片的自由端上分别电连接有动触点，在线路板上设置有一对与动触点相对应的静触点，该静触点与用于连接负载的电源电缆连接；在外壳内设置有可将动触点与静触点接触或断开的脱扣装置，该脱扣装置包括有与复位按钮固定连接的拉杆、套在拉杆上的拉杆复位弹簧、固定在一对动簧片的自由端上的脱扣板以及设置在脱扣线圈内的静衔铁和动衔铁，所述拉杆下端与动衔铁滑动连接，在拉杆上设置有卡位，在脱扣板上设置有在静衔铁吸合动衔铁后可卡住拉杆的卡位的卡口。
所述外壳由前上盖、后上盖以及与该前上盖、后上盖扣合在一起的下盖组成，所述复位按钮和测试按钮设置在后上盖上表面的孔内并漏在外面，所述电源火线插脚、中性线插脚、地线插脚穿过下盖下表面的孔伸到外界。
所述动衔铁的一端伸出脱扣线圈，且在该端设置有环形凹槽，在拉杆下端设置有与该环形凹槽滑动卡接的纵向卡槽。
所述线路板的底部固定有护罩，所述脱扣线圈固定在护罩内，在护罩上开有供动衔铁穿过的开口，在护罩顶端的设置有一对固定耳，所述一对动簧片的一端分别固定在该对固定耳上，在护罩底部固定有插脚固定板，在该插脚固定板上设置有固定插脚的插孔。
脱扣板上设置有两个连接块，在连接块上开有固定孔，所述动簧片的自由端插入且卡在固定孔内而使脱扣板固定在两个动簧片的端部，所述动触点设置在连接块上且与动簧片电连接。
所述测试按钮的下面设置有U形金属针和测试复位弹簧，在线路板上对应U形金属针的下方设有两个测试焊点，其与U形金属针组成模拟试验开关。
所述漏电保护电路包括有脱扣线圈、两个零序互感器、控制芯片以及可控硅，所述零序互感器的金属环套在连接负载的电源电缆上，零序互感器的二次线圈与控制芯片输入端连接，控制芯片的输出端与可控硅的控制极连接，可控硅的正极与脱扣线圈一端连接。
本实用新型的有益效果是：1、当家用电器在使用过程中不慎发生漏电事故时，漏电电流达到4～6mA时，能够切断电源，起到保护家用电器的作用；2、当电源火线或中性线任何一相出现断路时，能够切断电源，起到保护家用电器的作用；3、本实用新型的内部结构相对比较简单，设计合理，便于大量生产。
[附图说明]
图1为本实用新型的立体图；
图2为本实用新型的完全分解图；
图3为本实用新型的平面图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为本实用新型的立体分解图；
图6为图5去掉下盖后的立体分解图；
图7为本实用新型的脱扣装置立体图；
图8为图7去掉复位按钮和测试按钮后的立体图；
图9为图8去掉护罩后的立体图；
图10为图9去掉脱扣板后的立体图；
图11为本实用新型的动衔铁与静衔铁之间的配合图；
图12为本实用新型的漏电保护电路的电路原理图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：
参见图1-11，本实用新型公开了一种具有漏电保护功能的电源插头，包括有外壳1、在外壳1顶部表面设置有复位按钮11和测试按钮12，在外壳1底部设置有电源火线插脚2、中性线插脚3、地线插脚4，在外壳1内部设置有线路板5，在线路板5上设置有用于检测电源输出的电缆漏电故障的漏电保护电路，在线路板5底部固定有一对分别与电源火线插脚2、中性线插脚3电连接的动簧片7，在一对动簧片7的自由端上分别电连接有动触点71，在线路板5上设置有一对与动触点相对应的静触点51，该静触点51与用于连接负载的电源电缆连接，动触点71与静触点51的接触或断开可以实现插脚与电源电缆之间的连接或断开，在外壳1内设置有可将动触点71与静触点51接触或断开的脱扣装置8，该脱扣装置8包括有与复位按钮11固定连接的拉杆81、套在拉杆81上的拉杆复位弹簧82、固定在一对动簧片7的自由端上的脱扣板83以及设置在脱扣线圈61内的静衔铁84和动衔铁85，所述拉杆81下端与动衔铁85滑动连接，在拉杆81上设置有卡位811，在脱扣板83上设置有卡口831，在静衔铁84吸合动衔铁85后可卡住拉杆81的卡位811的。使用本电源插头时，先将插脚插入到与市电连接的插座内，然后用手向下按住复位按钮11，带动拉杆81向下移动，当按到一定位置时拉杆81上的卡位811上表面卡住在脱扣板83上的卡口831。当需要使用家用电器时，需要将该电源插头的插脚插入到插座内，此时，动触点71与静触点51之间是断开的，要想实现家用电器与市电电源的连接，需要按下复位按钮11，其带动拉杆81向下移动，并同时压缩拉杆复位弹簧82，当拉杆81上的卡位811穿过脱扣板83上的卡口831时，由于脱扣线圈61通电，使其内的静衔铁84产生磁性，吸合动衔铁85，动衔铁85带动拉杆81向静衔铁84方向横向移动，使得卡位811卡在卡口831上，此时松开手，拉杆复位弹簧82复位带动拉杆81向上移动，拉杆81带动脱扣板83向上移动，从而带动动簧片7的自由端向上摆动，使得动触点71与静触点51接触，实现连接负载的电源电缆与插脚之间的电连接，这样市电电源就可以通过本插头对家用电器进行供电了。
所述外壳1由前上盖13、后上盖14以及与该前上盖13、后上盖14扣合在一起的下盖15组成，所述复位按钮11和测试按钮12设置在后上盖14上表面的孔内并漏在外面，所述电源火线插脚2、中性线插脚3、地线插脚4穿过下盖15下表面的孔伸到外界。
所述动衔铁85的一端伸出脱扣线圈61，且在该端设置有环形凹槽851，在拉杆81下端设置有与该环形凹槽851滑动卡接的纵向卡槽812。
在所述线路板5的底部固定有护罩9，所述脱扣线圈61固定在护罩9内，在护罩9上开有供动衔铁85穿过的开口91，在护罩9顶端的设置有一对固定耳92，所述一对动簧片7的一端分别固定在该对固定耳92上，在护罩9底部固定有插脚固定板10，在该插脚固定板10上设置有固定插脚的插孔。
所述脱扣板83上设置有两个连接块832，在连接块832上开有固定孔，所述动簧片7的自由端插入且卡在固定孔内而使脱扣板83固定在两个动簧片7的端部，所述动触点71设置在连接块832上且与动簧片7电连接。
所述测试按钮12的下面设置有U形金属针121和测试复位弹簧122，在线路板5上对应U形金属针121的下方设有两个测试焊点，其与U形金属针121组成模拟试验开关TEST。当按下测试按钮12时，U形金属针121与线路板5上的两个测试焊点瞬间接触，试验回路被导通，漏电保护电路上的零序互感器62产生一个试验漏电流，其二次线圈产生一个感应信号，可控硅SCR被触发导通，脱扣线圈61被短路接通，静衔铁84失去磁力，动衔铁85被释放，拉杆81的卡位811在拉杆复位弹簧82的作用下脱离出卡口831，脱扣板83失去向上的拉力，在重力的作用下，动簧片7的自由端向下摆动，使得使得动触点71与静触点51断开，实现连接负载的电源电缆与插脚之间的断开，这样市电电源就停止对家用电器进行供电，家用电器停止工作。
如图12所示，所述漏电保护电路包括有脱扣线圈61、两个零序互感器62、控制芯片U1以及可控硅SCR，所述零序互感器62的金属环套在连接负载的电源电缆上，零序互感器62的二次线圈与控制芯片U1输入端连接，控制芯片63的输出端与可控硅SCR的控制极连接，可控硅SCR的正极与脱扣线圈61一端连接。当家用电器在使用过程中不慎发生漏电事故时，漏电电流达到4～6mA时，零序互感器62的二次线圈中感应一个漏电流信号，可控硅SCR被触发导通，脱扣线圈61被短路接通，静衔铁84失去磁力，动衔铁85被释放，拉杆81的卡位811在拉杆复位弹簧82的作用下脱离出卡口831，脱扣板83失去向上的拉力，在重力的作用下，动簧片7的自由端向下摆动，使得动触点71与静触点51断开，实现连接负载的电源电缆与插脚之间的断开，这样市电电源就停止对家用电器进行供电，家用电器停止工作。
或者，当电源火线或中性线任何一相出现断路时，脱扣线圈61断路，静衔铁84失去磁力，动衔铁85被释放，拉杆81的卡位811在拉杆复位弹簧82的作用下脱离出卡口831，脱扣板83失去向上的拉力，在重力的作用下，动簧片7的自由端向下摆动，使得使得动触点71与静触点51断开，实现连接负载的电源电缆与插脚之间的断开，这样市电电源就停止对家用电器进行供电，家用电器停止工作。
Claims (7)
1、具有漏电保护功能的电源插头，包括有外壳(1)、在外壳(1)顶部表面设置有复位按钮(11)和测试按钮(12)，在外壳(1)底部设置有电源火线插脚(2)、中性线插脚(3)、地线插脚(4)，在外壳(1)内部设置有线路板(5)，在线路板(5)上设置有用于检测电源输出的电缆漏电故障的漏电保护电路，其特征在于在线路板(5)底部固定有一对分别与电源火线插脚(2)、中性线插脚(3)电连接的动簧片(7)，在一对动簧片(7)的自由端上分别电连接有动触点(71)，在线路板(5)上设置有一对与动触点相对应的静触点(51)，该静触点(51)与用于连接负载的电源电缆连接；在外壳(1)内设置有可将动触点(71)与静触点(51)接触或断开的脱扣装置(8)，该脱扣装置(8)包括有与复位按钮(11)固定连接的拉杆(81)、套在拉杆(81)上的拉杆复位弹簧(82)、固定在一对动簧片(7)的自由端上的脱扣板(83)以及设置在脱扣线圈(61)内的静衔铁(84)和动衔铁(85)，所述拉杆(81)下端与动衔铁(85)滑动连接，在拉杆(81)上设置有卡位(811)，在脱扣板(83)上设置有在静衔铁(84)吸合动衔铁(85)后可卡住拉杆(81)的卡位(811)的卡口(831)。
2、根据权利要求1所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述外壳(1)由前上盖(13)、后上盖(14)以及与该前上盖(13)、后上盖(14)扣合在一起的下盖(15)组成，所述复位按钮(11)和测试按钮(12)设置在后上盖(14)上表面的孔内并漏在外面，所述电源火线插脚(2)、中性线插脚(3)、地线插脚(4)穿过下盖(15)下表面的孔伸到外界。
3、根据权利要求1或2所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述动衔铁(85)的一端伸出脱扣线圈(61)，且在该端设置有环形凹槽(851)，在拉杆(81)下端设置有与该环形凹槽(851)滑动卡接的纵向卡槽(812)。
4、根据权利要求3所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述线路板(5)的底部固定有护罩(9)，所述脱扣线圈(61)固定在护罩(9)内，在护罩(9)上开有供动衔铁(85)穿过的开口(91)，在护罩(9)顶端的设置有一对固定耳(92)，所述一对动簧片(7)的一端分别固定在该对固定耳(92)上，在护罩(9)底部固定有插脚固定板(10)，在该插脚固定板(10)上设置有固定插脚的插孔。
5、根据权利要求1所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于脱扣板(83)上设置有两个连接块(832)，在连接块(832)上开有固定孔，所述动簧片(7)的自由端插入且卡在固定孔内而使脱扣板(83)固定在两个动簧片(7)的端部，所述动触点(71)设置在连接块(832)上且与动簧片(7)电连接。
6、根据权利要求1所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述测试按钮(12)的下面设置有U形金属针(121)和测试复位弹簧(122)，在线路板(5)上对应U形金属针(121)的下方设有两个测试焊点，其与U形金属针(121)组成模拟试验开关(TEST)。
7、根据权利要求1所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述漏电保护电路包括有脱扣线圈(61)、两个零序互感器(62)、控制芯片(U1)以及可控硅(SCR)，所述零序互感器(62)的金属环套在连接负载的电源电缆上，零序互感器(62)的二次线圈与控制芯片(U1)输入端连接，控制芯片(U1)的输出端与可控硅(SCR)的控制极连接，可控硅(SCR)的正极与脱扣线圈(61)一端连接。
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