CN205583299U - 一种具有电路保护功能的开关插座及插线板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有电路保护功能的开关插座，包括输出插套，输出插套电连接动触头，电源输入接线端子电连接静触头，通过动触头与静触头接触或断开实现电路通断电，动触头上设置有压簧，压簧能够有效地保证稳定的导电连接；插座还包括检测模块，插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，检测模块与所述保护开关电连接，保护开关上设置有脱扣机构，正常工作时可通过开关上的操作机构手动接通或分断电路。当用电线路出现漏电、短路、过载、故障电弧等故障时，检测模块输出故障信号，保护开关会自动脱扣，切断用电线路电源，从而对电器起到保护作用，消除安全隐患，有效保障人身、财产安全。

Description

一种具有电路保护功能的开关插座及插线板

技术领域

本实用新型属于电子、电器设备用电火险安全保护技术领域，具体涉及一种具有电路保护功能的开关插座。

背景技术:

电弧是绝缘体被电压击穿后，由不导电变成导电并发光发热的自然现象，俗称"打弧"。电弧故障具有突发性、隐蔽性和随机性。故障电弧是电气线路中常见的安全隐患，故障电弧发生在线路绝缘不良或接触不良处，也可能发生在松动的电线连接处，以及老化或破损的线路中和电器线路的连接处，故障电弧的产生容易造成火灾等安全隐患，对人们的生产生活造成破坏性的影响。

故障电弧一般分为三种，分别是串联电弧、并联电弧和对地电弧。在电气短路火灾中，接地故障电弧性短路导致火灾的危险最大，因为电弧具有很大的阻抗和电压降，它限制了故障电流，使过电流防护电器不能动作或不能及时动作来切断电源，几个安培电弧的局部高温可高达3000~4000℃，足以引燃附近的可燃物质起火。常见的电路保护装置如漏电保护装置、过载保护装置、断路器等，都无法对故障电弧进行有效的保护。

故障电弧断路器(Arc Fault Circuit Interrupters，简称AFCI)技术是一项最新的电路保护技术，主要作用是防止由故障电弧引起的火灾。发生电弧故障时，由于电流强度较小，低于电力系统特别是低压配电领域广泛安装的过电流保护的设定值，在配电线路终端安装故障电弧断路器(AFCI)是及时发现电弧并切断电路，有效减小电弧造成损失的措施。但目前市场上的故障电弧断路器仍无法满足现有电路的安全保护。

而且，普通的翘板开关只适用于控制小功率，低电流电器，并且插座上的保护开关只能手动接通或分断电路。

并且大部分的开关都是单断路，不安全，目前市场上需求各种智能远程控制自动断电开关，原有的普通的开关插座（翘板插座）不容易接入相关的控制系统。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的具有电路保护功能的开关插座，可对电路状况进行实时监测，当插座出现漏电、短路、过载、拉弧（超出设定值范围）时，保护开关动作，使得动触头脱离静触头，起到防止故障发生的保护作用，保证通电安全接触，避免出现安全隐患。且在插座接入相关控制系统后，仍然美观大方安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种具有电路保护功能的开关插座，当插座出现漏电、短路、过载、拉弧（超出设定值范围）时，保护开关动作，使得动触头脱离静触头，起到防止故障发生的保护作用，保证通电安全接触，避免出现安全隐患。

根据本实用新型的目的提出的一种具有电路保护功能的开关插座，所述插座包括输出插套，所述输出插套电连接动触头，电源输入接线端子电连接静触头，动触头与静触头接触或断开实现电路通断电；

所述插座还包括用以检测电路中故障的检测模块，所述插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，所述检测模块与所述保护开关电连接，所述保护开关包括电路板、电磁继电器以及脱扣机构，故障时，电磁继电器的活动铁芯给脱扣机构施加作用力，脱扣机构带动动触头脱离静触头进行断电保护。

优选的，所述插座还包括面板，所述面板上设置有用以检测脱扣机构正常与否的测试按钮；

插座正常工作时，按下测试按钮，测试按钮模拟产生一个故障信号给电磁继电器，电磁继电器的活动铁芯给脱扣机构施加作用力，脱扣机构带动动触头脱离静触头，以检测脱扣机构是否正常。

优选的，所述面板上还设置有声、光报警装置。

优选的，所述保护开关还包括翘板开关，需要通电时，按压翘板开关，脱扣机构带动动触头下移与静触头接触通电，需要断电时，按压翘板开关另一端，脱扣机构带动动触头上移与静触头脱离断电；

当电路发生漏电、短路、过载或故障电弧故障时，检测模块输出故障信号给电磁继电器，在电磁继电器活动铁芯的作用力下，脱扣机构会自动脱扣，切断电路，当排除故障后，手动按压翘板开关，即可接通线路。

优选的，所述插座内部动、静触头通断处设置有灭电弧的灭弧室，所述灭弧室包括灭弧栅、灭弧罩。

优选的，所述插座内部还设置有线路板，用以检测各种电路故障的检测模块设置于所述线路板上，当检测模块检测到电路故障后，发送故障信号驱动电磁继电器动作。

优选的，所述输出插套上还设置有抱紧结构，所述输出插套的插入端还设置有开口控制部件。

优选的，脱扣机构包括：

支架，

摆动推杆：所述摆动推杆通过转轴转动设置于所述支架上，摆动推杆上设置有一扭簧，摆动推杆在所述扭簧的作用下预紧于支架上；

连接摆臂：所述连接摆臂能够上下移动，所述支架上设置有一导向滑槽，所述连接摆臂通过其上的轴孔内的轴杆沿所述导向滑槽移动，所述导向滑槽内成型有一扣槽，所述轴孔内的轴杆滑入所述扣槽内锁止所述连接摆臂；

所述连接摆臂上连接主轴，所述主轴上连接有动触头，所述主轴在连接摆臂的带动下上下移动驱动动触头接触或脱离静触头；

翘板开关：翘板开关包括杠杆，所述杠杆转动设置于支架上，杠杆一端连接所述连接摆臂，所述杠杆上设置有杠杆扭簧，连接摆臂滑出扣槽脱扣后在杠杆扭簧的作用下沿导向滑槽上移；

正常工作时，下压翘板，带动杠杆向下运动时带动连接摆臂下移，连接摆臂将带动主轴、动触头下移，当连接摆臂上的轴孔内的轴杆滑入扣槽内锁止后，动触头与静触头接触通电；需要断电时，手动驱动摆动推杆，摆动推杆一端与连接摆臂末端接触推动连接摆臂，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，切断电源；

出现故障时，摆动推杆受脱扣模块推动摆动，摆动推杆的一端与连接摆臂末端接触推动连接摆臂，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，同时带动主轴及其上的动触头向上打开，动触头脱离静触头，实现断电保护；脱扣模块退回后，摆动推杆通过扭簧自动复位，当排除故障后，可通过按压翘板手动接通电源。

优选的，所述脱扣机构还设置有主轴拉簧，当摆动推杆推动连接摆臂末端，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，同时主轴拉簧带动主轴与动触头向上移，动触头脱离静触头断电。

优选的，所述动触头上设置有用以提高动触头与静触头接触稳定性的压簧。

一种插线板，包括至少一个开关插座。

本实用新型公开了一种具有电路保护功能的开关插座，包括输出插套，输出插套电连接动触头，电源输入接线端子电连接静触头，通过动触头与静触头接触或断开实现电路通断电，动触头上设置有压簧，压簧能够有效地保证稳定的导电连接；插座还包括检测模块，插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，检测模块与所述保护开关电连接，保护开关上设置有脱扣机构，正常工作时可通过开关上的操作机构手动接通或分断电路。当用电线路出现漏电、短路、过载、故障电弧等故障时，检测模块输出故障信号，保护开关会自动脱扣，切断用电线路电源，从而对电器起到保护作用，消除安全隐患，有效保障人身、财产安全。起到防止故障发生的保护作用，保证通电安全接触，避免出现安全隐患。

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为插座面板图。

图2-5为插座内部结构示意图。

图6为断电保护原理图。

图7为插套结构示意图。

图8-15为脱扣机构结构示意图。

图16-17为设有主轴拉簧的脱扣机构结构示意图。

图中数字或字母所代表的相应部件的名称：

101、电路板 102、电磁继电器 103、面板 104、测试按钮 105、翘板开关 106、灭弧室 107、互感线圈 108、输出插套 109、抱紧结构 110、开口控制部件 111、接地保护门112、L/N保护门 113、接线端子 114、灭弧罩

1、轴孔 2、轴孔 3、轴孔 4、轴孔 5、轴孔 6、轴孔

10、支架 11、导向滑槽 12、扣槽 13、导向滑槽

20、摆动推杆 21、扭簧

30、连接摆臂 31、第一连接摆臂 32、第二连接摆臂

40、主轴 41、主轴分离弹簧 42、主轴拉簧

50、动触头 51、动触头预压弹簧

60、杠杆 61、杠杆扭簧 601、安装孔 602、安装孔

70、静触头

具体实施方式

在电气短路火灾中，接地故障电弧性短路导致火灾的危险最大，因为电弧具有很大的阻抗和电压降，它限制了故障电流，使过电流防护电器不能动作或不能及时动作切断电源，几个安培电弧的局部高温可高达3000~4000℃，足以引燃附近的可燃物质起火。常见的电路保护装置如漏电保护装置、过载保护装置、断路器等，都无法对故障电弧进行有效的保护。

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种具有电路保护功能的开关插座，当插座出现漏电、短路、过载、拉弧（超出设定值范围）时，保护开关动作，使得动触头脱离静触头，起到防止故障发生的保护作用，保证通电安全接触，避免出现安全隐患。

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请一并参见图1-7，如图所示，一种具有电路保护功能的插座，插座包括输出插套108，输出插套电连接动触头50，电源输入接线端子113电连接静触头70，动触头50与静触头70接触或断开实现电路通断电。

插座还包括用以检测电路中故障的检测模块，插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，检测模块与保护开关电连接，保护开关包括电路板101、电磁继电器102以及脱扣机构，故障时，电磁继电器的活动铁芯给脱扣机构施加作用力，脱扣机构带动动触头脱离静触头进行断电保护。

插座还包括面板103，面板103上设置有用以检测脱扣机构正常与否的测试按钮104。所述测试按钮用以模拟漏电现象检测漏电保护功能是否可以正常使用，如果按了测试按键脱扣机构没有断开电源，说明漏电保护功能失效，插座不能作为漏电保护插座使用。

插座正常工作时，按下测试按钮，测试按钮模拟产生一个故障信号给电磁继电器，电磁继电器的活动铁芯给脱扣机构施加作用力，脱扣机构带动动触头脱离静触头，以检测脱扣机构是否正常。动触头上设置有压簧，压簧能够有效地保证稳定的导电连接；

面板上还设置有声、光报警装置。

保护开关还包括翘板开关105，翘板开关105设置于面板103上，需要通电时，按压翘板开关，脱扣机构带动动触头下移与静触头接触通电，需要断电时，按压翘板开关另一端，脱扣机构带动动触头上移与静触头脱离断电。

当电路发生漏电、短路、过载或故障电弧故障时，检测模块输出故障信号给电磁继电器，在电磁继电器活动铁芯的作用力下，脱扣机构会自动脱扣，切断电路，当排除故障后，手动按压翘板开关，即可接通线路。

插座内部动、静触头通断处设置有灭电弧的灭弧室，灭弧室包括灭弧栅、灭弧罩114。

检测模块包括设置于插座内部的用以检测电流状况的互感线圈107。互感线圈107实时监测电路中漏电或过载等状况，以便进行实时保护。

输出插套108上还设置有抱紧结构109，输出插套的插入端还设置有开口控制部件110，实现插片插入后的连接稳定性。

如图1所示，该插座为三孔插座，两极带接地保护门的接地保护门111与L/N保护门112独立设置，插接时，接地插片首先推动接地保护门111，接地保护门111推动L/N保护门112到一定位置后，在由L/N插片各自打开其保护门，插入取电。

请一并参见图8-15，如图所示，脱扣机构包括：

支架10，摆动推杆20，摆动推杆20通过轴孔6铰接于支架10的安装孔601上，摆动推杆20上设置有一扭簧21，摆动推杆20在扭簧21的作用下预紧于支架10上，在没有外力的作用下，摆动推杆固定设置。

连接摆臂30，连接摆臂30能够上下移动，支架10上设置有导向滑槽11、导向滑槽13，连接摆臂30通过轴孔3沿导向滑槽11移动，本申请公开的连接摆臂30包括铰连接设置的第一连接摆臂31与第二连接摆臂32，第一连接摆臂31一端与杠杆60铰连接，第二连接摆臂32的一端用以与摆动推杆20接触传递推力。其中，第一连接摆臂31通过轴孔3固定在支架上，通过轴孔2与杠杆铰连接。第二连接摆臂32通过轴孔4连接在支架上，轴孔3、轴孔4分别通过轴杆连接于滑槽内，使得第一连接摆臂31与第二连接摆臂32分别通过轴孔3、轴孔4内的轴杆在导向滑槽11、导向滑槽13内滑动。

导向滑槽11内成型有一扣槽12，该实施例中，扣槽12位于第一连接摆臂31所在导向滑槽11末端，轴孔3内的轴杆滑入扣槽12内锁止第一连接摆臂31。使动静触头保持接通状态，并锁止。

第二连接摆臂32上连接主轴40，主轴40上安装有动触头50，主轴40在第二连接摆臂32和主轴分离弹簧41的驱动下上下移动，驱动动触头50接触或脱离静触头，实现电路的接通与断开。

杠杆60通过轴孔1铰接于支架10上，支架上设置有安装孔602，杠杆60另一端连接第一连接摆臂31，杠杆60上安装有杠杆扭簧61。

本实用新型中扣槽12成型于导向滑槽11的末端，扣槽与导向滑槽11间为平滑过渡。优选的，扣槽为弧形结构槽。

本实施例中导向滑槽11、导向滑槽13垂直设置，主轴40通过轴孔4铰连接于第二连接摆臂32上，并随轴孔4内的轴杆沿导向滑槽13上下移动。为保证主轴移动的稳定性，主轴上还设置有一轴孔5，轴孔4与轴孔5内的轴杆同时在导向滑槽13内垂直上下滑动。

扣槽12的结构形状及位置根据需要设定，在此不做限制。

正常工作时，下压翘板，带动杠杆向下运动时带动连接摆臂下移，连接摆臂将带动主轴、动触头下移，当连接摆臂上的轴孔内的轴杆滑入扣槽内锁止后，动触头与静触头接触通电；需要断电时，手动驱动摆动推杆，摆动推杆一端与连接摆臂末端接触推动连接摆臂，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，切断电源。

出现故障时，摆动推杆20受到脱扣模块推动，摆动推杆20的另一端与第二连接摆臂32末端接触推动第二连接摆臂32，第二连接摆臂32继而带动第一连接摆臂31脱离扣槽12解除锁止状态，连接摆臂30在杠杆扭簧61的作用下随杠杆60向上移动打开，由于主轴40与第二连接摆臂32固定连接，同时带动主轴40及其上的动触头50向上打开，动触头脱离静触头，实现断电保护。摆动推杆20通过扭簧21自动复位。

当下压杠杆60前端时，带动连接摆臂30下移，连接摆臂30将带动主轴40、动触头50下移，当第一连接摆臂31上的轴孔3内的轴杆滑入扣槽12内锁定后，动触头50与静触头接触。

此外，主轴40底部还设置有辅助打开的主轴分离弹簧41，主轴分离弹簧为压紧状态。动触头50上设置有一动触头预压弹簧51，动、静触头接通时，动触头预压弹簧51保持动、静触头的接触压力，保证接触完全。

参见图16、17，脱扣机构还设置有主轴拉簧42，当摆动推杆推动连接摆臂末端，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，同时主轴拉簧带动主轴与动触头向上移，动触头脱离静触头断电。

此外，本实用新型还公开了一种插线板，包括至少一个上述开关插座。

本实用新型公开了一种具有电路保护功能的开关插座，包括输出插套，输出插套电连接动触头，电源输入接线端子电连接静触头，通过动触头与静触头接触或断开实现电路通断电；插座还包括检测模块，插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，动触头上设置有压簧，压簧能够有效地保证稳定的导电连接；检测模块与所述保护开关电连接，保护开关上设置有脱扣机构，正常工作时可通过开关上的操作机构手动接通或分断电路。当用电线路出现漏电、短路、过载、故障电弧等故障时，检测模块输出故障信号，保护开关会自动脱扣，切断用电线路电源，从而对电器起到保护作用，消除安全隐患，有效保障人身、财产安全。起到防止故障发生的保护作用，保证通电安全接触，避免出现安全隐患。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种具有电路保护功能的开关插座，所述插座包括输出插套，所述输出插套电连接动触头，电源输入接线端子电连接静触头，动触头与静触头接触或断开实现电路通断电；其特征在于：

所述插座还包括用以检测电路中故障的检测模块，所述插座上还设置有驱动动触头移动实现与静触头断开或连接控制通断电的保护开关，所述检测模块与所述保护开关电连接，所述保护开关包括电路板、电磁继电器以及脱扣机构，故障时，电磁继电器的活动铁芯给脱扣机构施加作用力，脱扣机构带动动触头脱离静触头进行断电保护。

2.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述插座还包括面板，所述面板上设置有用以检测脱扣机构正常与否的测试按钮。

3.如权利要求2所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述面板上还设置有声、光报警装置。

4.如权利要求2所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述保护开关还包括翘板开关，需要通电时，按压翘板开关，脱扣机构带动动触头下移与静触头接触通电，需要断电时，按压翘板开关另一端，脱扣机构带动动触头上移与静触头脱离断电；

当电路发生漏电、短路、过载或故障电弧故障时，检测模块输出故障信号给电磁继电器，在电磁继电器活动铁芯的作用力下，脱扣机构会自动脱扣，切断电路，当排除故障后，手动按压翘板开关，即可接通线路。

5.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述插座内部动、静触头通断处设置有灭电弧的灭弧室，所述灭弧室包括灭弧栅、灭弧罩。

6.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述插座内部还设置有线路板，用以检测各种电路故障的检测模块设置于所述线路板上，当检测模块检测到电路故障后，发送故障信号驱动电磁继电器动作。

7.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述输出插套上还设置有抱紧结构，所述输出插套的插入端还设置有开口控制部件。

8.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，脱扣机构包括：

支架，

摆动推杆：所述摆动推杆通过转轴转动设置于所述支架上，摆动推杆上设置有一扭簧，摆动推杆在所述扭簧的作用下预紧于支架上；

连接摆臂：所述连接摆臂能够上下移动，所述支架上设置有一导向滑槽，所述连接摆臂通过其上的轴孔内的轴杆沿所述导向滑槽移动，所述导向滑槽内成型有一扣槽，所述轴孔内的轴杆滑入所述扣槽内锁止所述连接摆臂；

所述连接摆臂上连接主轴，所述主轴上连接有动触头，所述主轴在连接摆臂的带动下上下移动驱动动触头接触或脱离静触头；

翘板开关：翘板开关包括杠杆，所述杠杆转动设置于支架上，杠杆一端连接所述连接摆臂，所述杠杆上设置有杠杆扭簧，连接摆臂滑出扣槽脱扣后在杠杆扭簧的作用下沿导向滑槽上移；

正常工作时，下压翘板，带动杠杆向下运动时带动连接摆臂下移，连接摆臂将带动主轴、动触头下移，当连接摆臂上的轴孔内的轴杆滑入扣槽内锁止后，动触头与静触头接触通电；需要断电时，手动驱动摆动推杆，摆动推杆一端与连接摆臂末端接触推动连接摆臂，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，切断电源；

出现故障时，摆动推杆受脱扣模块推动摆动，摆动推杆的一端与连接摆臂末端接触推动连接摆臂，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，同时带动主轴及其上的动触头向上打开，动触头脱离静触头，实现断电保护；脱扣模块退回后，摆动推杆通过扭簧自动复位，当排除故障后，可通过按压翘板手动接通电源。

9.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述脱扣机构还设置有主轴拉簧，当摆动推杆推动连接摆臂末端，连接摆臂在推动作用力下脱离扣槽，连接摆臂在杠杆扭簧的作用下随杠杆向上移动打开，同时主轴拉簧带动主轴与动触头向上移，动触头脱离静触头断电。

10.如权利要求1所述的具有电路保护功能的开关插座，其特征在于，所述动触头上设置有用以提高动触头与静触头接触稳定性的压簧。

11.一种插线板，包括至少一个权利要求1-9任一项所述的开关插座。