CN204966412U - 带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及断路器技术领域，公开了一种带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，包括上盖、底座、设于底座内的过流保护单元、接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障信号放大处理单元、主脱扣单元、故障监控单元、寿命终止显示和脱扣单元，触发单元，所述过流保护单元与接地故障检测单元、电源单元连接，接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障监控单元和触发电源均与故障信号放大处理单元连接，寿命终止显示和脱扣单元与故障监控单元连接，主脱扣单元与触发单元连接，故障监控单元与电源单元连接。本实用新型通过接地故障检测单元检测故障信号，在发生故障时通过过流保护单元、寿命终止显示和脱扣单元进行警报。

Description

带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器

技术领域

本实用新型涉及接地故障断路器技术领域，更具体的说，特别涉及一种带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器。

背景技术

低压电器的接地短路的漏电保护装置包含两个主要组成部分：漏电保护检测电路和脱扣机构。前者包括感应线圈、信号放大器和控制器；后者包括可控硅、脱扣线圈和脱扣断路的机械装置。

低压电器的接地短路漏电保护装置的基本原理是：在一个装有接地短路漏电保护装置的电路中，正常情况下火线和零线的电流应该相等。一旦发生漏电事故，则火线电流和零线电流产生差值。漏电保护装置中感应线圈监视其电流差，并将其转换成电压信号。经信号放大器放大后输出至控制器，一旦其差值大于某个设定阀值时，控制器输出控制信号，使脱扣机构动作，切断负载用电设备与电源线之间的连接，从而起到保护作用。

低压电器的漏电保护产品依靠优良的特性，很好的保护了我们人身和财产的安全，早已得到了我们的认可。但仍有部分产品无法提供正确的漏电保护功能，原因可能是不正确的安装或者长时间使用后产品中的元器件损坏。一旦发生漏电故障而断路器不能正常检测到漏电信号，或者控制器不能发出触发信号以及脱扣装置不能正常脱扣断电。则漏电保护装置失去了其原有的保护功能，将可能导致重大的用电安全事故。而且现有的接地故障断路器（GFCI）都不具有过流保护的功能，但过流往往是火灾等电气事故的主要原因之一。因此需要在漏电保护装置中增加过流保护、进行寿命终止检测和增加出故障自动脱扣的功能，以便当检测到负载过流和漏电保护装置内部主要组件出现故障时，及时自动切断和负载的电源连接，真正保护用户的生命和财产的安全。并发出报警信号提醒用户及时更换出故障的产品，而且在故障未排除之前不能再次复位使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，包括上盖、底座、设于底座内的过流保护单元、接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障信号放大处理单元、主脱扣单元、故障监控单元、寿命终止显示和脱扣单元，以及触发单元，所述过流保护单元与接地故障检测单元、电源单元连接，所述接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障监控单元和触发电源均与故障信号放大处理单元连接，所述寿命终止显示和脱扣单元与故障监控单元连接，所述主脱扣单元与触发单元连接，所述故障监控单元与电源单元连接。

根据本实用新型的一优选实施例：所述接地故障检测单元为设置在主回路上的保险丝。

根据本实用新型的一优选实施例：所述寿命终止显示和脱扣单元包括显示灯和脱扣部分，所述脱扣部分包括拉片、铁芯、辅助脱扣线圈、弹簧、PCB板、脱扣线圈及骨架、铁芯弹簧、脱扣线圈铁芯、不锈钢锁扣和复位按钮铁芯；所述铁芯通过弹簧与辅助脱扣线圈接触，所述辅助脱扣线圈安装于底座内；所述拉片设于铁芯的上端，所述不锈钢锁扣设于复位按钮铁芯的底部，所述不锈钢锁扣与拉片对应；所述PCB板和脱扣线圈及骨架均安装于底座内，所述脱扣线圈铁芯通过铁芯弹簧安装于脱扣线圈及骨架内。

根据本实用新型的一优选实施例：所述过流保护单元包括双金属片、双金属针和磁环座，所述双金属片与双金属针相对应，所述双金属针与磁环座相对应。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过接地故障检测单元检测故障信号，在发生故障时通过过流保护单元、寿命终止显示和脱扣单元进行相应的警报。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器的结构示意图。

图2为本实用新型的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器中脱扣部分在未脱扣时的结构示意图。

图3为本实用新型的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器中脱扣部分在脱扣后的结构示意图。

图4为本实用新型的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器中过流保护单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实用新型提供一种带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，包括上盖、底座、设于底座内的过流保护单元、接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障信号放大处理单元、主脱扣单元、故障监控单元、寿命终止显示和脱扣单元，以及触发单元，所述过流保护单元与接地故障检测单元、电源单元连接，所述接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障监控单元和触发电源均与故障信号放大处理单元连接，所述寿命终止显示和脱扣单元与故障监控单元连接，所述主脱扣单元与触发单元连接，所述故障监控单元与电源单元连接。本实用新型的主要发明点在于：接地故障检测单元、过流保护单元、寿命终止显示和脱扣单元三大部分。

在现有的接地故障断路器GFCI的电路中，都有一个用做信号放大处理和控制触发信号的集成块（以下简称IC），IC的电源通常由市电经整流、滤波、限流，通过IC内部的稳压电路在IC的6引脚得到稳定的直流电压。

为了实现寿命终止功能，本实用新型的接地故障检测单元电路是在主电流回路中增加了一个保险丝（保险丝的位置主要是在原主回路的母线上，此处不再详细赘述），主要监控主回路的电流，当主回路组件出现短路性故障使主回路电流超出保险丝的熔断电流值时，保险丝熔断，使IC的6引脚电压为0V。

参阅图2和图3所示，本实用新型中的寿命终止显示和脱扣单元包括显示灯（寿命终止指示灯）和脱扣部分，脱扣部分包括拉片1、铁芯2、辅助脱扣线圈3、弹簧4、PCB板5、脱扣线圈及骨架6、铁芯弹簧7、脱扣线圈铁芯8、不锈钢锁扣10和复位按钮铁芯11，其均位于地铁9以下的底座内；铁芯2通过弹簧4与辅助脱扣线圈3接触，辅助脱扣线圈3安装于底座内；拉片1设于铁芯2的上端，不锈钢锁扣10设于复位按钮铁芯11的底部，不锈钢锁扣10与拉片1对应；PCB板5和脱扣线圈及骨架6均安装于底座内，脱扣线圈铁芯8通过铁芯弹簧7安装于脱扣线圈及骨架6内。

本实用新型实现寿命终止的方法就是监控GFCI内部核心组件IC的电源电压，当GFCI内部组件正常时，IC的6引脚有26V的电压，26V电压通过电阻加大由三极管组成的非门电路的输入端，高电平（26V）时输出为低电平，使红色的寿命终止指示灯不亮，表示GFCI的内部组件正常。当GFCI内部组件有开路、短路性故障，使保险丝熔断后使IC电源电压为0V时，由三极管组成的非门电路输入端为低电平（0V）时输出为高电平，寿命终止指示灯有电流流过，寿命终止指示灯发光，表示寿命终止，当寿命终止指示灯有电流流过时，和寿命终止指示灯串联的一个光耦输入端也有电流流过，这样光耦输出端导通，通过一电阻降压的的触发电流经过光耦输出端，触发一可控硅，可控硅导通，使辅助脱扣线圈3有电流流过，产生较大磁场，拉动脱扣部分，使GFCI脱扣。切断负载用电设备的电源，红色的寿命终止指示灯亮，提醒用户采取必要的措施，及时更换寿命终止的GFCI产品。

再结合图2和图3所示，当辅助脱扣线圈3中有较大电流流过时，产生较大磁场，使铁芯2拉动拉片1向下运动，拉片1的斜面会推动不锈钢锁扣10向右移动，由于锁扣10的中间是个长孔，当其向右移动时，复位按钮铁芯11则在复位弹簧的作用力下，从锁扣10的长孔中脱出，从而通过复位支架的传统脱扣机械装置（即主脱扣单元），使GFCI脱扣。当拉片1的斜面上部的一段垂直面和锁扣10接触，直面下部的挡勾会顶住锁扣10的底部，从而使拉片1无法退回原位，锁扣10的长孔也始终对着复位按钮铁芯11，使复位按钮铁芯11始终处于脱扣状态，即使按下也无法锁住，GFCI不会带着故障输出，保证了用户的安全。

参阅图4所示，本实用新型中的过流保护单元包括双金属片12、双金属针13和磁环座14，其中，双金属片12与双金属针13相对应，双金属针13与磁环座14相对应。双金属片1为设定的电流，当电流超过额定值时双金属片1发热变形触发模拟漏电电路（图4中的双金触针2），形成漏电，使GFCI脱扣，从而保护用户的生命和财产的安全。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，其特征在于：包括上盖、底座、设于底座内的过流保护单元、接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障信号放大处理单元、主脱扣单元、故障监控单元、寿命终止显示和脱扣单元，以及触发单元，所述过流保护单元与接地故障检测单元、电源单元连接，所述接地故障检测单元、测试单元、电源单元、故障监控单元和触发电源均与故障信号放大处理单元连接，所述寿命终止显示和脱扣单元与故障监控单元连接，所述主脱扣单元与触发单元连接，所述故障监控单元与电源单元连接。

2.根据权利要求1所述的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，其特征在于：所述接地故障检测单元为设置在主回路上的保险丝。

3.根据权利要求1所述的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，其特征在于：所述寿命终止显示和脱扣单元包括显示灯和脱扣部分，所述脱扣部分包括拉片、铁芯、辅助脱扣线圈、弹簧、PCB板、脱扣线圈及骨架、铁芯弹簧、脱扣线圈铁芯、不锈钢锁扣和复位按钮铁芯；所述铁芯通过弹簧与辅助脱扣线圈接触，所述辅助脱扣线圈安装于底座内；所述拉片设于铁芯的上端，所述不锈钢锁扣设于复位按钮铁芯的底部，所述不锈钢锁扣与拉片对应；所述PCB板和脱扣线圈及骨架均安装于底座内，所述脱扣线圈铁芯通过铁芯弹簧安装于脱扣线圈及骨架内。

4.根据权利要求1所述的带过流保护、寿命终止显示并自动脱扣的接地故障断路器，其特征在于：所述过流保护单元包括双金属片、双金属针和磁环座，所述双金属片与双金属针相对应，所述双金属针与磁环座相对应。