CN209389343U - 用电隐患感知插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用电隐患感知插座，该用电隐患感知插座包括壳体、电脑板、传感信号板、电源板，电脑板上设有显示屏、扬声器、光源器件，电脑板和壳体之间设有导光圈和复合功能按键；电脑板上设置有电源输入端和信号端，电源板具有电源输入端和电源输出端、传感信号板设置有交流输入端、电源输出端和采集信号输出端，传感信号板的电源输出端与电源板的电源输入端连接，电源板的电源输出端与电脑板的电源输入端连接，电脑板的信号端与传感信号板的采集信号输出端连接；电脑板、传感信号板及电源板中任意两者之间的信号连接均采用插座和插针适配插接的方式实现连接。本实用新型技术方案旨在提高用电隐患感知插座各模块的隔离度和抗干扰性。

Description

用电隐患感知插座

技术领域

本实用新型涉及插座技术领域，特别涉及一种用电隐患感知插座。

背景技术

仅在中国每年有近万人死于意外触电，目前被普遍采用的是剩余电流保护器(RCD)，这一装置虽然在很大程度上保护了用电安全，但是由于电路中容性负载的存在，最末端的总闸RCD可靠动作电流也不能设的太小(一般在30mA以上)否则会频繁误动作，然而在实际情况下，超过15-20mA的电流数秒钟即可造成严重伤害甚至死亡，更为重要的是这些基于剩余电流动作的保护装置，无法保护因地线带电等地线故障造成的触电事故，而在低压配电系统中，电源基本都是通过插座引出的，而插座是最末端负载，剩余电流可以设定的比较小(可设定在3-5mA)，同时在插座上增加对地线类危险故障和过载、过热、电压异常、线序错误等危险隐患的监控，可以最大限度的保证用电安全，然而由于目前插座安装底盒的规格标准都是按普通插座设计的，空间非常有限，而若实现上述功能插座内须配置有功能模块电路板和包括多个电子器件的人机交互装置，并且内部电路要符合电气安全距离的要求，因此需要一种可高效利用有限空间，并能实现上述功能的智能插座结构。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种用电隐患感知插座，旨在提高用电隐患感知插座各模块的隔离度和紧凑性，并使其可安装于现有86标准插座底盒内。

为实现上述目的，本实用新型提出的用电隐患感知插座包括壳体、电脑板、传感信号板、电源板、显示屏、扬声器、导光圈、光源器件以及复合功能按键，所述电脑板、传感信号板及电源板安装于所述壳体内，所述显示屏、扬声器、安装于电脑板上，所述导光圈、复合功能按键安装于电脑板和壳体之间。

所述电脑板上设置有电源输入端和信号端，所述电源板具有电源输入端和电源输出端、所述传感信号板设置有交流输入端、电源输出端和采集信号输出端，所述传感信号板的电源输出端与所述电源板的电源输入端连接，所述电源板的电源输出端与所述电脑板的电源输入端连接，所述电脑板的信号端与所述传感信号板的采集信号输出端连接；

所述电脑板、传感信号板及电源板中任意两者之间的信号连接均采用插座和插针适配插接的方式实现连接。

可选地，所述电脑板设置有作为其电源输入端的第一插孔座、作为其信号端的第二插孔座，所述传感信号板设置有作为其交流输入端的电源接线柱、作为其电源输出端的第三插孔座和作为其采集信号输出端的第一插针排，所述电源板设置有作为其电源输入端的第二插针排、作为其电源输出端的第三插针排及连接所述第二插针排和第三插针排的AC/DC转换电路。

可选地，所述传感信号板上设置有插座弹片、采样电阻、电流互感器和继电器，所述电源接线柱包括零线接线柱和火线接线柱，所述插座弹片包括穿设所述电流互感器的零线部和火线部，所述零线部通过所述采样电阻与所述零线接线柱连接，所述火线部通过所述继电器与所述火线接线柱连接。

可选地，所述传感信号板还包括邻设于所述插座弹片的热敏电阻，所述热敏电阻电连接于所述第一插针排。

可选地，所述电脑板上还设置有与所述第一插孔座和第二插孔座连接的单片机、连接所述单片机的电压采集电路，所述扬声器、光源器件、复合功能按键均电连接所述单片机。

可选地，所述复合功能按键包括均电连接所述单片机的微动开关、触摸按键、以及安装所述触摸按键的绝缘弹性件，所述微动开关设置于所述电脑板朝向所述壳体的面，所述绝缘弹性件对应所述微动开关的位置设置；当所述触摸按键被按压时，所述绝缘弹性件抵压所述微动开关，以触发所述微动开关。

可选地，所述电脑板上设有安装所述显示屏的安装支架。

可选地，所述壳体包括上盖、中盖、下盖，所述上盖盖合于所述下盖形成安装腔，所述电脑板、传感信号板、电源板自所述中盖朝向所述下盖的方向依次排列安装于所述安装腔中；

所述上盖设有对应所述插座弹片的插座插孔，所述下盖设有供外部电源线接入所述电源接线柱的接线孔，所述中盖设于所述上盖朝向所述下盖的面且设有罩设所述插座弹片的防护罩，所述电脑板设有对应所述插座弹片的位置设有让位孔。

可选地，所述下盖设有用于安装所述用电隐患感知插座的安装凸部，所述安装凸部设有插座固定孔，所述传感信号板设有对应所述安装凸部的避让缺口，所述电脑板设有对应所述插座固定孔的第一开孔，所述中盖设有对应所述插座固定孔的第二开孔。

可选地，所述上盖朝向所述中盖的面设有滑盖，所述滑盖具有显露所述插座插孔的第一位置和遮挡所述插座插孔的第二位置，所述上盖设有安装所述滑盖的倒扣，所述中盖设有容置所述滑盖的容置槽和对应所述倒扣的固定扣孔。

本实用新型技术方案通过在用电隐患感知插座中设置电脑板、传感信号板、电源板，所述电脑板上设置有显示屏、扬声器、光源器件、复合功能按键，以实现用电隐患感知插座检测结果的可视化和的操作，通过多块电路板分别设置不同的功能模块提高了各模块电路之间的隔离度，将具有被监测主回路的传感信号板和进行检测和控制的电脑板之间的电源输入通过电源板间隔，提高了各信号电路的抗干扰能力，进而提高了检测精度，提高了用电隐患感知插座的工作可靠性；此外，所述电脑板、传感信号板、电源板之间均通过插座和插针的接线方式高效地利用了插座的有限空间，并保证了电路板之间的电气间隙，有利于电子器件散热，同时便于安装和调试。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型用电隐患感知插座一实施例的结构示意图；

图2为图1中用电隐患感知插座的爆炸图；

图3为图2中电脑板、传感信号板、电源板在一视角的结构示意图；

图4为图2中电脑板、传感信号板在另一视角的结构示意图；

图5为图2中电脑板、传感信号板、电源板的组装示意图；

图6为图2中传感信号板在又一视角的结构示意图

图7为图2中下盖的结构示意图；

图8为图2中上盖、中盖在一视角的结构示意图；

图9为图2中中盖在另一视角的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种用电隐患感知插座。

在本实用新型实施例中，如图1至图4所示，该用电隐患感知插座包括壳体、电脑板1、传感信号板2及电源板3，所述电脑板1、传感信号板2及电源板3安装于所述壳体内；

所述电脑板1上设置有电源输入端和信号端，所述电源板3具有电源输入端和电源输出端、所述传感信号板2设置有交流输入端、电源输出端和采集信号输出端，所述传感信号板2的电源输出端与所述电源板3的电源输入端连接，所述电源板3的电源输出端与所述电脑板1的电源输入端连接，所述电脑板1的信号端与所述传感信号板2的采集信号输出端连接；

所述电脑板1、传感信号板2及电源板3中任意两者之间的信号连接均采用插座和插针适配插接的方式实现连接。

本实用新型技术方案通过在用电隐患感知插座中设置电脑板1、传感信号板2、电源板3，通过多块电路板分别设置不同的功能模块提高了各模块电路之间的隔离度，将具有被监测主回路的传感信号板2和进行检测和控制的电脑板1之间的电源输入通过电源板3间隔，提高了各信号电路的抗干扰能力，进而提高了检测精度，提高了用电隐患安全的工作可靠性；此外，所述电脑板1、传感信号板2、电源板3之间均通过插座和插针的接线方式保证了电路板之间的电气间隙，有利于电子器件散热，同时便于安装和调试。

以下结合图5至图9，在本实施例中，具体地，所述电脑板1设置有作为其电源输入端的第一插孔座11、作为其信号端的第二插孔座12，所述传感信号板2设置有作为其交流输入端的电源接线柱21、作为其电源输出端的第三插孔座22和作为其采集信号输出端的第一插针排23，所述电源板3设置有作为其电源输入端的第二插针排31、作为其电源输出端的第三插针排32及连接所述第二插针排31和第三插针排32的AC/DC转换电路。可以理解，所述传感信号板2设有与电源接线柱21连接的插座弹片24，所述插座弹片24用于接入外部负载。所述电源板3上的AC/DC转换电路，可以将经传感信号板2的电源接线柱21接入的220V交流电源转变为12V 5V直流电源为电脑板1的电子电路供电。

其中，在本实施例中，所述用电隐患插座为三相插座，所述电源接线柱21包括零线接线柱、火线接线柱、地线接线柱，所述传感信号板2设置有一一对应连接所述零线接线柱、火线接线柱、地线接线柱的零线部、火线部、地线部，所述电源接线柱21和所述传感信号板2连接形成该用电隐患插座监测的主回路。

进一步地，在本实施例中，所述传感信号板2上设置有采样电阻、电流互感器26和继电器26，所述零线部和火线部穿设所述电流互感器26设置，以采集经过主回路的剩余电流信号，所述零线部通过所述采样电阻与所述零线接线柱连接，所述采样电阻用于采集经过主回路的工作电流信号，所述火线部通过所述继电器26与所述火线接线柱连接，以控制主回路的通断。所述所述剩余电流信号、工作电流信号、继电器26的控制信号通过第一插针排23输出至所述电脑板1。在本实施例中，具体参照图6，所述传感信号板2还包括邻设于所述插座弹片24的热敏电阻27，所述热敏电阻27电连接于所述第一插针排23，所述热敏电阻27用于采集插座弹片24温度信号，并经过传感信号板2的第一插针排23送至电脑板1，从而监测插座弹片24的工作情况是否稳定。

进一步地，在本实施例中，所述电脑板1上设置有与所述第一插孔座11和第二插孔座12连接的单片机13、分别连接所述单片机13的电压采集电路、按键输入电路、显示输出电路和用于发出报警信号的本地预警电路。其中，所述电压采集电路包括多个分压电阻和限流电阻，连接控制电路板第二插孔座12的多个分压电阻，所述本地预警电路包括分别电连接所述单片机13的所述扬声器14和作为光源器件的多个LED灯15，所述壳体安装有连接所述LED灯15的所述导光圈7，所述导光圈7显露于壳体的外表面。

在本实施例中，单片机13用于接收和分析来自传感信号板2上的工作电流信号、剩余电流信号、温度信号、电压采集电路的电压信号，当所检测到的信号发生异常时可以控制传感信号板2上的继电器26断开，从而控制主回路的通断，同时可以通过主板上的扬声器14发出语音提示和通过主板上的LED灯15和与之配套的导光圈7发出灯光警示，所述按键输入电路包括电连接所述单片机13的复合功能按键，所述显示输出电路包括电连接所述单片机13的所述显示屏171，所述电脑板1上设有安装所述显示屏171的安装支架172，所述显示屏171可显示各种参数信息。

所述复合功能按键对该用电隐患感知插座进行控制或设置，例如启动或关闭测试、关闭警报等；特别地，所述复合功能按键包括电连接所述单片机13的触摸按键161，所述壳体上设有适配容置所述触摸按键161的按键孔，所述电源板3上设有用于安全隔离的安规电容，当人体触摸到触摸按键161时，所述触摸按键161将外部用做参考地的感应信号，传导至设置安规电容安全隔离后再传导至单片机13的分析电路，使得触摸按键161可在主回路的地线出现问题时，作为工作参考地，以判断零火线的线序。

另外，所述复合功能按键还包括用于安装所述触摸按键16的绝缘弹性件和安装于所述电脑板1的微动开关163，所述微动开关163设置于所述电脑板1朝向所述壳体的面，且所述微动开关163和所述电脑板1上电性连接所述触摸按键161的馈电点间隔设置，所述绝缘弹性件161对应所述微动开关163的位置设置，当所述触摸按键161被按压时，所述绝缘弹性件162抵压所述微动开关163，以触发所述微动开关163，给单片机13输入控制信号。所述微动开关163连接电脑板1上的非隔离电路，用于对该用电隐患感知插座进行启动或关闭测试、关闭警报等控制功能。通过绝缘弹性件162的设置可以增加该用电隐患安全插座的非隔离电路与触摸按键161的电气安全距离，利用一个按键实现了符合电气安全距离要求的触摸按键和用于提供控制、设置功能的微动开关的复合功能按键，避免占据插座有限的空间，简化了结构。

进一步地，具体参照图7至图9，在本实施例中，所述壳体包括上盖4、中盖5、下盖6和面板8，所述上盖4盖合于所述下盖6形成安装腔，所述电脑板1、传感信号板2、电源板3自所述中盖5朝向所述下盖6的方向依次排列安装于所述安装腔中；

其中，所述插座弹片24和电流互感器26设于所述传感信号板2朝向所述电脑板1的面，所述上盖4设有对应所述插座弹片24的插座插孔41，所述电脑板1设有对应所述插座弹片24的位置设有让位孔，所述零线部和火线部的一端延伸至所述电流互感器26的上方以穿设所述电流互感器26，所述传感信号板2上设有罩设于所述零线部和火线部靠近所述电流互感器26一端的保护盖28，通过保护盖28提高了零线部和火线部之间的爬电距离，以及与电脑板1之间的电气安全间隙，提高了传感信号板2的可靠性。

所述下盖6设有供外部电源线接入所述电源接线柱21的接线孔61，所述中盖5设于所述上盖4朝向所述下盖6的一面且设有罩设所述插座弹片24的防护罩51，所述面板8设于所述上盖4背离所述下盖6的另一面。

所述导光圈7环设于上盖4的插座插孔41设置，所述上盖4和中盖5分别设有显露所述显示屏171的显示窗口，所述面板8为透明面板8且覆盖所述显示窗口设置，以起到保护作用。

进一步地，具体参照图2和图8，所述上盖4朝向所述中盖5的面设有滑盖9，所述滑盖9具有显露所述插座插孔41的第一位置和遮挡所述插座插孔41的第二位置，通过滑盖9绝缘隔离所述插座弹片24，提高该用电隐患感知插座的安全性。所述上盖4设有安装所述滑盖9的倒扣42，所述滑盖9通过弹簧滑动安装于所述倒扣42形成的卡位中，所述中盖5设有容置所述滑盖9的容置槽53和对应所述倒扣42的固定扣孔521，如此，方便上盖4和中盖5之间的安装固定，使得结构较为牢固。

进一步地，在本实施例中，所述下盖6中设有固定柱62，所述固定柱62中设有螺孔，所述电源板3设有用于套设于所述固定柱62的套接孔，所述传感信号板2抵接于所述固定柱62顶端，且设有对应所述螺孔的第一固定孔，所述中盖5设有对应所述螺孔的第二固定孔，所述第二固定孔位于所述防护罩51上，通过螺钉穿设所述第二固定孔、第一固定孔并拧紧于所述固定柱62的螺孔中，以实现所述中盖5、传感信号板2和电源板3与所述下盖6固定。

进一步地，在本实施例中，所述下盖6设有用于安装所述用电隐患感知插座的安装凸部，所述安装凸部设有插座固定孔63，所述传感信号板2设有对应所述安装凸部的避让缺口，所述电脑板1设有对应所述插座固定孔63的第一开孔18，所述中盖5设有对应所述插座固定孔63的第二开孔52。在本实施例中，所述用电隐患插座为墙壁插座，通过螺栓穿设第一开孔18、第二开孔52、插座固定孔63，拧固于墙壁上插座槽的安装孔，从而实现用电隐患插座的稳定安装。

进一步地，在本实施例中，所述上盖4的内侧壁和设有与所述下盖6扣合固定的第一卡凸，所述中盖5的外侧壁设有与所述下盖6扣合固定的第二卡凸，所述下盖6的外侧壁对应设置有第一扣位，所述下盖6的内侧壁对应设置有第二扣位。所述下盖6设有缺口和凸设于所述缺口边缘的抵接凸筋，当所述上盖4盖合于所述下盖6时，所述缺口、抵接凸筋与所述上盖4形成用于分离的撬位。

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，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用电隐患感知插座，其特征在于，包括壳体、电脑板、传感信号板、电源板、显示屏、扬声器、导光圈、光源器件以及复合功能按键，所述电脑板、传感信号板及电源板安装于所述壳体内，所述显示屏、扬声器、光源器件设于所述电脑板上，所述导光圈和复合功能按键安装于电脑板和壳体之间，且显露于所述壳体表面；

所述电脑板上设置有电源输入端和信号端，所述电源板具有电源输入端和电源输出端、所述传感信号板设置有交流输入端、电源输出端和采集信号输出端，所述传感信号板的电源输出端与所述电源板的电源输入端连接，所述电源板的电源输出端与所述电脑板的电源输入端连接，所述电脑板的信号端与所述传感信号板的采集信号输出端连接；

所述电脑板、传感信号板及电源板中任意两者之间的信号连接均采用插座和插针适配插接的方式实现连接。

2.如权利要求1所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述电脑板设置有作为其电源输入端的第一插孔座、作为其信号端的第二插孔座，所述传感信号板设置有作为其交流输入端的电源接线柱、作为其电源输出端的第三插孔座和作为其采集信号输出端的第一插针排，所述电源板设置有作为其电源输入端的第二插针排、作为其电源输出端的第三插针排及连接所述第二插针排和第三插针排的AC/DC转换电路。

3.如权利要求2所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述传感信号板上设置有插座弹片、采样电阻、电流互感器和继电器，所述电源接线柱包括零线接线柱和火线接线柱，所述插座弹片包括穿设所述电流互感器的零线部和火线部，所述零线部通过所述采样电阻与所述零线接线柱连接，所述火线部通过所述继电器与所述火线接线柱连接。

4.如权利要求3所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述传感信号板还包括邻设于所述插座弹片的热敏电阻，所述热敏电阻电连接于所述第一插针排。

5.如权利要求2所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述电脑板上还设置有与所述第一插孔座和第二插孔座连接的单片机、连接所述单片机的电压采集电路，所述扬声器、光源器件、复合功能按键均电连接所述单片机。

6.如权利要求5所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述复合功能按键包括均电连接所述单片机的微动开关、触摸按键、以及安装所述触摸按键的绝缘弹性件，所述微动开关设置于所述电脑板朝向所述壳体的面，所述绝缘弹性件对应所述微动开关的位置设置；当所述触摸按键被按压时，所述绝缘弹性件抵压所述微动开关，以触发所述微动开关。

7.如权利要求1所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述电脑板上设有安装所述显示屏的安装支架。

8.如权利要求3或4所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述壳体包括上盖、中盖、下盖，所述上盖盖合于所述下盖形成安装腔，所述电脑板、传感信号板、电源板自所述中盖朝向所述下盖的方向依次排列安装于所述安装腔中；

所述上盖设有对应所述插座弹片的插座插孔，所述下盖设有供外部电源线接入所述电源接线柱的接线孔，所述中盖设于所述上盖朝向所述下盖的面且设有罩设所述插座弹片的防护罩，所述电脑板设有对应所述插座弹片的位置设有让位孔。

9.如权利要求8所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述下盖设有用于安装所述用电隐患感知插座的安装凸部，所述安装凸部设有插座固定孔，所述传感信号板设有对应所述安装凸部的避让缺口，所述电脑板设有对应所述插座固定孔的第一开孔，所述中盖设有对应所述插座固定孔的第二开孔。

10.如权利要求8所述的用电隐患感知插座，其特征在于，所述上盖朝向所述中盖的面设有滑盖，所述滑盖具有显露所述插座插孔的第一位置和遮挡所述插座插孔的第二位置，所述上盖设有安装所述滑盖的倒扣，所述中盖设有容置所述滑盖的容置槽和对应所述倒扣的固定扣孔。