CN202363692U

CN202363692U - 漏电保护插头

Info

Publication number: CN202363692U
Application number: CN2011202872001U
Authority: CN
Inventors: 叶奇辉; 王钟宇
Original assignee: SHENZHEN LONGWAY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN LONGWAY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2021-08-09

Abstract

本实用新型涉及一种漏电保护插头，包括插头本体，插头本体一端接负载，另一端通过两插片接外部电源，插头本体内置有互感器、脱扣机构、PCB控制板；插头本体上设有复位机构。本实用新型通过互感器感应电源端火线与零线之间的漏电流信号，并发送至PCB控制板，当PCB控制板检测到火线与零线之间的电流差值超过预定值时，控制脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接，从而达到预防火灾或电击的风险的目的，提高了电器产品漏电保护的安全性；通过复位机构控制脱扣机构使电源与负载复位连接；通过测试机构保证漏电保护插头工作有效性；插头上盖顶面设置贴近手心的弧形面，下盖的两侧面设置方便人手握持的凹槽，使得该漏电保护插头更具有人性化。

Description

漏电保护插头

技术领域

本实用新型涉及电器产品技术领域，尤其涉及一种漏电保护插头。

背景技术

在实际生活中，电器产品电气回路中的带电导体一一零线与火线、大地、电气设备外壳以及各种接地金属管道或其他导体之间的短路，或者导体对地绝缘电阻小于规定值时都可能发生接地失效，接地失效会引起过流，从而会引起火灾或电击风险，为了避免这种风险，一种防止接地失效的漏电保护插头被广泛地运用。

这种漏电保护插头被安装于供电电源与负载之间，其作用是通过检测火线与零线之间的电位差来判定应用电器是否存在漏电的风险。一旦侦测到电路中存在漏电情况，立即跳闸，切断电源与负载间的连接，以避免由于漏电引起火灾或电击的风险。

现有的接地失效漏电保护插头有很多种，大都由封装在方形外壳中的一个侦测电路、一个主控电路、一个通断机构控制电路、一个电源电路及一个检测电路组成。其工作原理是，当按下通断机构中复位按扭时，如果负载端正常，侦测电路、主控电路、通断机构控制电路、电源电路、检测电路均进入工作状态，此时，侦测电路侦测不到漏电流情况，主控电路不给通断机构控制电路通电，通断机构控制电路始终闭合它的断路开关，负载正常工作。在工作过程中，一旦侦测电路侦测到相线与零线之间存在电位差，侦测电路输出一个接地失效信号给主控电路，主控电路对此信号加以放大处理并使通断机构控制电路通电，从而引起通断机构断开它的断路开关，切断电源与负载间的电流，以达到防止由于漏电引起火灾或电击风险。

当负载端存在漏电流时，虽然现有的漏电保护插头能很好地断开电源与负载的连接，但是错误率通常比较高，常发生一些不该通断的跳开；同时，现有的漏电保护插头产品性能不稳定，经常存在异响、过热直至烧毁插头的现象。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种漏电保护插头，旨在提高电器产品漏电保护的安全性。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种漏电保护插头，包括插头本体，所述插头本体一端连接负载，另一端的底部设置有与外部电源连接的两插片，所述插头本体内置有一用于感应电源的火线与零线上的电流是否相等的互感器、一与互感器连接的脱扣机构、一根据互感器的感应信号、在电源端的火线与零线之间的电流差值超过预定值时，控制脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接的PCB控制板；插头本体上设有一控制脱扣机构使电源与负载复位连接的复位机构；所述互感器、脱扣机构均与PCB控制板电性连接。

优选地，所述互感器上缠绕或穿套有电源端的火线和零线，用以感应该火线与零线上的电流是否相等。

优选地，所述复位机构包括复位按钮及位于所述复位按钮下方的拉杆，拉杆下端具有与所述脱扣机构卡扣连接的侧钩；拉杆上套设有复位弹簧。

优选地，所述脱扣机构包括：断路装置、扣片及促动器；其中：

所述断路装置包括中空的线圈骨架及缠绕在所述线圈骨架外的线圈、具有大、小头两端的一活塞杆、套在活塞杆的小头端的活塞弹簧；套有活塞弹簧的活塞杆的小头端伸入所述线圈骨架中空的圆柱形通孔内；线圈骨架的一端与PCB控制板电性连接；

所述扣片具有底板及从底板一侧向上弯折的侧板，所述侧板的外侧面与活塞杆的小头端的端部相对，所述底板上设有与拉杆下端的侧钩啮合的第一孔；

所述促动器包括一方形体、一促动器弹簧以及一对活动片，所述方形体顶面具有直通底面、供拉杆穿过的第一通孔；该方形体左侧面上部具有用于安放所述促动器弹簧的第二通孔，下部具有一用于插装所述扣片的底板的方形通孔；所述促动器弹簧的外端顶住所述扣片的侧板的内侧面的上端；所述方形体前后两侧面分别向外垂直延伸出一水平臂架；所述活动片的一端固定于插头本体上，另一端设有与所述插片尾端上的静触点结合的动触点，且该另一端支搭于对应的水平臂架上；当促动器被拉杆钩起向上运动时，水平臂架带动活动片向上运动，直至动触点与静触点相接合，电源与负载接通；当促动器与拉杆脱扣时，促动器向下复位到原始位置，动触点与静触点分离，电源与负载断开。

优选地，所述扣片的底板上相对第一孔远离侧板的一端设有第二孔；所述方形体的右侧面位于所述方形通孔的开口处延伸出一外露凸起，扣片的底板插入所述方形通孔内后，底板上的第二孔卡持于所述外露凸起上；所述侧板的内侧面的上端向内延伸有防止所述促动器弹簧脱出所述第二通孔的拉伸部。

优选地，所述插头本体内还设有塑胶罩盖，所述断路装置、促动器分别罩于所述塑胶罩盖内。

优选地，所述插头本体包括上盖及下盖，所述上盖顶面为弧形面；所述PCB控制板、脱扣机构及互感器均设置在所述插头本体的下盖内；所述复位按钮伸出所述插头本体的上盖顶面。

优选地，还包括用于测试所述漏电保护插头是否工作正常的测试机构，所述测试机构包括测试按钮及测试弹簧，所述测试按钮底部设有与PCB控制板连接的触点，测试弹簧设置在所述测试按钮底部的触点与PCB控制板之间；所述测试按钮伸出所述插头本体的上盖顶面，且位于所述复位按钮的一侧。

优选地，所述插头本体的上盖顶面为弧形；插头本体的下盖的两侧面分别设有一凹槽。

优选地，所述互感器为环形塑壳，所述环形塑壳封装缠绕于该互感器上的火线与零线组成的线圈绕组。

本实用新型提出的一种漏电保护插头，插头内置有互感器、PCB控制板及脱扣机构，在正常工作条件下，促使插头接通电源与负载间的电路；通过互感器感应电源端火线与零线之间的漏电流信号，并发送至PCB控制板，当PCB控制板检测到火线与零线之间的电流差值超过预定值时，向脱扣机构发出控制信号，脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接，从而达到预防火灾或电击的风险的目的，提高了电器产品漏电保护的安全性；同时通过复位机构控制脱扣机构使电源与负载复位连接，使电器产品恢复正常工作；此外，本实用新型的漏电保护插头上还设置有测试机构，为漏电保护插头的正常有效的工作提供了保障；而且，本实用新型在插头本体的上盖顶面设置贴近手心的弧形面，在下盖的两侧面设置方便人手握持的凹槽，使得该漏电保护插头具有人性化设计的特点；将插头内部的互感器及断电装置的线圈绕组通过塑胶壳体封装，使邻近部件免受电磁干扰的影响，保障了零部件的稳定性，进而保障了整个产品稳定性。

附图说明

图1是本实用新型漏电保护插头一实施例的立体结构示意图；

图2是本实用新型漏电保护插头一实施例的结构分解示意图；

图3是图2中拉杆下端的放大示意图；

图4是本实用新型漏电保护插头一实施例中按压复位按钮后拉杆向下运动状态示意图；

图5是本实用新型漏电保护插头一实施例中拉杆与扣片啮合状态示意图；

图6是本实用新型漏电保护插头一实施例中接地失效状态时活塞杆向扣片方向运动状态示意图；

图7是本实用新型漏电保护插头一实施例中活塞杆与扣片脱离状态示意图。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例解决方案主要是：通过互感器感应电源端火线与零线之间的漏电流信号，并发送至PCB控制板，当PCB控制板检测到火线与零线之间的电流差值超过预定值时，向脱扣机构发出控制信号，脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接，以达到预防火灾或电击的风险，提高电器产品漏电保护的安全性的目的。

请一并参照图1～图7所示，图1是本实用新型漏电保护插头一实施例的立体结构示意图；图2是本实用新型漏电保护插头一实施例的结构分解示意图；图3是图2中拉杆下端的放大示意图；图4是本实用新型漏电保护插头一实施例中按压复位按钮后拉杆向下运动状态示意图；图5是本实用新型漏电保护插头一实施例中拉杆与扣片啮合状态示意图；图6是本实用新型漏电保护插头一实施例中接地失效状态时活塞杆向扣片方向运动状态示意图；图7是本实用新型漏电保护插头一实施例中活塞杆与扣片脱离状态示意图。

本实用新型一实施例提出一种漏电保护插头，包括插头本体，该插头本体由顶面101、底面、侧面、左端、右端及位于顶面101的复位按钮14和测试按扭13构成。从插头本体左端引出的由火线301与零线302构成的电源线11与电器负载相连，从插头本体底面引出的两插片21、22与外部电源插座相连接，从而实现电源与负载的连接。

本实施例中插头本体包括上盖10及下盖20，上盖10顶面101为贴近人的手心的弧形面，下盖20前后两侧设有便于手握持的凹槽201，该凹槽201在漏电保护插头插入及拔出时确保被手拿得稳、不易滑落。

上盖10与下盖20之间通过螺丝205-1、205-2，206-1、206-2组装在一起。两插片21、22固定在下盖20的底部，该两插片21、22的尾端即位于插头本体内的一端分别设有静触点210、220。

下盖20内设置有互感器30、PCB控制板70及脱扣机构，互感器30、脱扣机构均与PCB控制板70电性连接；互感器30与脱扣机构并排设置，PCB控制板70位于互感器30与脱扣机构的上方及上述复位按钮14与测试按钮13之下；上盖10内设置有包括上述复位按钮14的复位机构以及包括上述测试按钮13的测试机构。

其中，互感器30为环形塑壳，漏电保护插头左端的火线301和零线302通过护线管12伸入到漏电保护插头内部，形成的线圈绕组穿过或缠绕于互感器30上后，分别焊接在插头内部脱扣机构中的活动片23、24(后续将进行介绍)上，互感器30用于感应电源的火线301与零线302上的电流是否相等，在正常工作条件下，流过火线301与零线302的电流相等，当存在漏电流时，火线301与零线302之间则存在电流差，互感器30将感应的火线301与零线302之间的漏电流信号发送至PCB控制板70。

PCB控制板70上设置有控制芯片，不断检测互感器30发送过来的漏电流信号，当检测到电源端的火线301与零线302之间的电流差值超过预定值时，PCB控制板70控制脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接。

当电源与负载断开连接后，通过复位机构控制脱扣机构使电源与负载复位连接。

具体地，复位机构包括上述复位按钮14及位于该复位按钮14下方的倾斜的拉杆141，拉杆141下端144具有与脱扣机构卡扣连接的带有缺口142的侧钩143；拉杆141上套设有复位弹簧145。

脱扣机构包括：断路装置40、扣片530及促动器50；其中：

断路装置40包括中空的线圈骨架403及缠绕在线圈骨架403外的线圈404、具有大、小头两端的一活塞杆401、套在活塞杆401的小头端的活塞弹簧402；套有活塞弹簧402的活塞杆401的小头端伸入线圈骨架403中空的圆柱形通孔405内；线圈骨架403的一端通过引线406、407与PCB控制板70电性连接。

扣片530具有底板及从底板一侧向上弯折的侧板533，侧板533的外侧面与活塞杆401的小头端的端部相对，底板上设有与拉杆141下端144的侧钩143啮合的第一孔531。

正常工作条件下，拉杆141下端144的侧钩143与扣片530上的第一孔531啮合，当发现漏电流超过某个预定值时，断路装置40的线圈404产生足够大的磁力推动活塞杆401压缩活塞弹簧402并向扣片530移动(如图5所示)，促使扣片530与拉杆141脱扣，从而断开电源与负载之间的连接。

促动器50包括一方形体510、一促动器弹簧520以及一对活动片23、24，方形体510顶面具有直通底面的第一通孔511，该第一通孔511与扣片530底板上的第一孔531上下重合，供拉杆141从上往下穿过该第一通孔511与第一孔531啮合；上述方形体510左侧面上部具有用于安放促动器弹簧520的第二通孔512，方形体510左侧面下部具有一贯穿促动器50方形体510的方形通孔513，用于插装扣片530的底板；促动器弹簧520的外端顶住侧板533的内侧面的上端，同时，在侧板533的内侧面的上端向内延伸有拉伸部534，用于防止促动器弹簧520脱出上述方形体510左侧面上部第二通孔512。

方形体510前后两侧面分别向外垂直延伸出一水平臂架515、516；两活动片23、24的一端固定于插头本体上，另一端设有与上述对应的两插片21、22尾端上的静触点210、220结合的动触点230、240，动触点230、240由银钉制成。上述两活动片23、24的另一端支搭于对应的水平臂架516、515上；活动片23、24向上被拉起时，静触点210、220与动触点230、240结合时接通电源，实现负载与电源的连接。

具体地，当促动器50被拉杆141钩起向上运动时，水平臂架515、516带动活动片23、24向上运动，直至动触点230、240与静触点210、220相接合，电源与负载接通；当促动器50与拉杆141脱扣时，促动器50向下复位到原始位置，动触点230、240与静触点210、220分离，电源与负载断开。

此外，在扣片530的底板上相对第一孔531远离侧板533的一端设有第二孔532；方形体510的右侧面位于方形通孔的开口处延伸出一外露凸起，扣片的底板插入方形通孔513内后，底板上的第二孔532卡持于外露凸起514上，如图3所示。从而限制了扣片530的活动范围，避免扣片530晃动、不稳定。

在实际使用中，当用手按压复位按扭14时，拉杆141向下运动，通过方形体510顶面的第一通孔511与扣片530的第一孔531啮合，实现挂扣(如图3所示)；第二孔532则与促动器50的方形体510右侧面上的外露凸起514(参见图3)相结合，以限制扣片530的活动范围，避免扣片晃动。

此外，促动器弹簧520将装进方形体510的左侧面上部的第二通孔512中，扣片530通过方形体510侧面的方形通孔513与方形体510组装在一起，组装时，拉伸部534直接穿入促动器弹簧520中，这样一方面有效地防止了促动器弹簧520从第二通孔512脱出的风险，另一方面，当活塞杆401受断路装置40磁力作用向扣片530方向运动，推动扣片530通过促动器50方形通孔513向前移动(如图5所示)，使拉杆141与扣片530脱扣时，同时也压缩了促动器弹簧520，而一旦拉杆141与扣片530脱扣，促动器弹簧520又起到了回弹扣片530到它的原始位置的作用。

上述塑胶罩盖60主要用来罩住断路装置40及促动器50。它有一对相同结构、对立而装的侧臂601、602(图中未显示)，侧臂601、602上分别有一个螺丝孔，在塑胶罩盖60顶面有一个与促动器50顶面第一通孔511大小一样的开孔603，两个方便断路装置40引线穿过的方孔608、609(图中未显示)，同时在塑胶罩盖60侧面还有两个相同形状的缺口604、605(图中未显示)。

在实际使用中，螺丝孔装配螺丝606-1、606-2，在螺丝606-1、606-2的作用下将塑胶罩盖60固定到下盖20中；开孔603主要是用来穿通拉杆141，而缺口604、605主要是方便促动器50的水平臂架515、516向上运动，不受阻碍。本塑胶罩盖60还有一个重要的作用，由于它完全罩住了断路装置40，由此避免了断路装置40中的电磁外泄的风险，避免了邻近部件受到断路装置40的干扰，起到防电磁干扰的作用。

需要说明的是，上述互感器30也可采用环形塑壳封装绕组的方式，其目的也是为了防止绕组电磁外泄，起到防电磁干扰的作用，确保零部件性能稳定。

因为电子产品在使用时都有电磁辐射，有时辐射量非常小，不会对邻近部件产生干扰影响，因此可以忽略它的存在；但是，有时电磁辐射非常大，它可以影响邻近部件的使用，严重情况下，会致使邻近部件失效，这样严重影响到产品的性能及安全性。通常情况下，磁体绕组都会对周围产生电磁干扰，如果不加防护一般影响都非常大。正是为了消除电磁辐射的不利影响，本实施例磁体部分都采用了隔离设计思想，即让断路装置40的绕组、互感器30的绕组都封闭在一个塑胶壳体中，使绕组与邻近部件通过塑胶壳的阻挡作用隔离开来，由此避免了邻近部件受到电磁干扰的影响，保障了零部件的稳定性，同时也保障了整个产品稳定性。

本实施例所有电子零部件均布置在PCB控制板70上，PCB控制板70有一个通孔701，两个触点133-1、133-2，一个半圆形缺口702及分布在它边沿的n形缺口703-1、703-2、703-3、703-4。通孔701与塑胶罩盖60上的开孔603一致，其目的也是为了方便拉杆141的通过；半圆形缺口702主要用来配合的互感器30定位，而n形缺口703-1、703-2、703-3、703-4主要用来配合下盖上的定位销209-1、209-2、209-3、209-4，确保PCB控制板70的固定。

实际工作时，上述复位机构的拉杆141穿过PCB控制板70，塑胶罩盖60上的开孔603向下伸延到促动器50的方形通孔513处；当用手按压复位按扭14时，一方面使复位弹簧145受到压缩，另一方面拉杆141向下移动并穿过扣片上的第一孔531，通过拉杆141侧钩143上的缺口142与扣片530紧密地啮合在一起(如图3所示)，当松开手时，复位弹簧145回弹带动拉杆141向上动动的同时，也带动促动器50向上运动(如图4所示)，而促动器50的向上运动促使动触点230、240与静触点210、220相结合，最终实现负载与电源的相通，而此时活塞杆401与扣片530并没有发生碰触，两者之间保有距离(如图4所示)

本实施例测试机构的作用是通过模拟接地失效来测试漏电保护插头是否工作正常，测试机构包括上述测试按钮13及测试弹簧132，测试按钮13底部设有与PCB控制板70连接的触点131，测试弹簧132设置在测试按钮13底部的触点与PCB控制板70之间。

通常情况下，测试弹簧132与测试按扭13组合在一起，与PCB控制板70上的触点133-1、133-2有一定的距离，当用手按压测试按扭13时，测试弹簧132向下压缩并碰触PCB控制板70上的触点133-1、133-2，一旦PCB控制板70上的触点133-1、133-2受到碰触，相当于产生了一个接地失效条件，此时断路装置40将会产生足够大的磁力，推动活塞杆401向扣片530方向移动并推动扣片530(如图5所示)，与此同时它也会压缩活塞弹簧402，如一旦扣片530被向前推动，促动器弹簧520也会受到压缩，原先通过拉杆141缺口142与扣片530的第一孔531啮合在一起的拉杆141此时会失去对扣片530的啮合，复位弹簧145立即回弹起拉杆141，此时产生脱扣(如图6所示)。而一旦脱扣，活塞弹簧402回弹活塞杆401到它的原始位置，促动器弹簧520也会回弹扣片530到它的原始位置。

综上所述，本实用新型漏电保护插头，插头内置有互感器30、PCB控制板70及脱扣机构，在正常工作条件下，促使插头接通电源与负载间的电路；通过互感器30感应电源端火线301与零线302之间的漏电流信号，并发送至PCB控制板70，当PCB控制板70检测到火线301与零线302之间的电流差值超过预定值时，向脱扣机构发出控制信号，脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接，从而达到预防火灾或电击的风险的目的，提高了电器产品漏电保护的安全性；同时通过复位机构控制脱扣机构使电源与负载复位连接；使电器产品恢复正常工作；此外，本实用新型的漏电保护插头上还设置有测试机构，为漏电保护插头的正常有效的工作提供了保障；而且，本实用新型在插头本体的上盖具有造型符合人手抓握特性、富有立体感的弧形顶面，在下盖的两侧面设置方便人手握持的凹槽，使得该漏电保护插头具有人性化设计的特点；将插头内部的互感器及断电装置的线圈绕组通过塑胶壳体封装，使邻近部件免受电磁干扰的影响，保障了零部件的稳定性，进而保障了整个产品稳定性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种漏电保护插头，包括插头本体，所述插头本体一端连接负载，另一端的底部设置有与外部电源连接的两插片，其特征在于，所述插头本体内置有一用于感应电源的火线与零线上的电流是否相等的互感器、一与互感器连接的脱扣机构、一根据互感器的感应信号、在电源端的火线与零线之间的电流差值超过预定值时，控制脱扣机构断开电源与负载之间的电路连接的PCB控制板；插头本体上设有一控制脱扣机构使电源与负载复位连接的复位机构；所述互感器、脱扣机构均与PCB控制板电性连接。

2.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于，所述互感器上缠绕或穿套有电源端的火线和零线，用以感应该火线与零线上的电流是否相等。

3.根据权利要求2所述的漏电保护插头，其特征在于，所述复位机构包括复位按钮及位于所述复位按钮下方的拉杆，拉杆下端具有与所述脱扣机构卡扣连接的侧钩；拉杆上套设有复位弹簧。

4.根据权利要求3所述的漏电保护插头，其特征在于，所述脱扣机构包括：断路装置、扣片及促动器；其中：

5.根据权利要求4所述的漏电保护插头，其特征在于，所述扣片的底板上相对第一孔远离侧板的一端设有第二孔；所述方形体的右侧面位于所述方形通孔的开口处延伸出一外露凸起，扣片的底板插入所述方形通孔内后，底板上的第二孔卡持于所述外露凸起上；所述侧板的内侧面的上端向内延伸有防止所述促动器弹簧脱出所述第二通孔的拉伸部。

6.根据权利要求4或5所述的漏电保护插头，其特征在于，所述插头本体内还设有塑胶罩盖，所述断路装置、促动器分别罩于所述塑胶罩盖内。

7.根据权利要求6所述的漏电保护插头，其特征在于，所述插头本体包括上盖及下盖，所述上盖顶面为弧形面；所述PCB控制板、脱扣机构及互感器均设置在所述插头本体的下盖内；所述复位按钮伸出所述插头本体的上盖顶面。

8.根据权利要求7所述的漏电保护插头，其特征在于，还包括用于测试所述漏电保护插头是否工作正常的测试机构，所述测试机构包括测试按钮及测试弹簧，所述测试按钮底部设有与PCB控制板连接的触点，测试弹簧设置在所述测试按钮底部的触点与PCB控制板之间；所述测试按钮伸出所述插头本体的上盖顶面，且位于所述复位按钮的一侧。

9.根据权利要求8所述的漏电保护插头，其特征在于，所述插头本体的上盖顶面为弧形；插头本体的下盖的两侧面分别设有一凹槽。

10.根据权利要求9所述的漏电保护插头，其特征在于，所述互感器为环形塑壳，所述环形塑壳封装缠绕于该互感器上的火线与零线组成的线圈绕组。