CN2893981Y - 具有寿命终止检测功能的漏电保护插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征在于：在插座电路板上增设有一对与电源输出端相连的弹性金属片，金属片上设有一对动触头；电源输出导体上设有两对静触头；电源输出导体上的两对静触头分别与电源输入金属片上的动触头和弹性金属片上的动触头相对应，构成两组四对开关。在电路板上还设有一跳闸装置，它可使插座脱扣/跳闸，切断插座电源输出。在电路板上还增设有寿命终止检测电路，在插座接入电源时，按下复位按钮就开始检测插座内各元器件，如果发现插座寿命终止，将阻止复位按钮复位，使插座的负载端和插座表面的电源输出孔均无电源输出。本实用新型功能全、安全性好，使用安全，可确实保证使用者的人身安全和电器安全。

Description

具有寿命终止检测功能的漏电保护插座

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护插座，尤指一种具有寿命终止检测功能和强行机械脱扣功能的漏电保护插座。

背景技术

随着漏电保护插座(简称GFCI)产业的不断发展，人们对漏电保护插座的使用安全性要求越来越高。希望在漏电保护插座使用过程中，当它寿命终止时即其内部元器件失效丧失漏电保护功能时，能够及时提醒使用者，更换新产品。然而，目前市场上常见的漏电保护插座，当其寿命终止时，其复位按钮仍然可以复位，漏电保护插座的负载输出端和插座表面的单相三线电源输出插孔仍有电源输出，误导使用者继续使用。当出现漏电现象时，该漏电保护插座起不到任何的保护作用，极易造成使用者触电身亡事故发生。

发明内容

鉴于上述原因，本实用新型的主要目的是提供一种通过按压复位按钮接通寿命终止检测控制芯片的电源开关来检测漏电保护插座是否寿命终止的漏电保护插座。当漏电保护插座寿命终止时，本实用新型可以阻止复位按钮复位，使漏电保护插座的负载输出端和插座表面的单相三线电源输出插孔均没有电源输出，避免在出现漏电现象时因漏电保护插座已寿命终止了但其仍有电源输出导致的使用者触电身亡事故的发生。

本实用新型的另一目的是提供一种具有机械脱扣功能的漏电保护插座。当漏电保护插座内的元器件失效寿命终止时，可通过机械方式使漏电保护插座跳闸/脱扣，强行切断其电源输出。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，它由壳体、安装在壳体内的可实现漏电保护插座有/无电力输出的电路板构成；其特征在于：

在所述电路板上安装有一个弹性电源火线输入金属片、一个弹性电源零线输入金属片、用于检测漏电电流的差动微分变压器和控制该弹性电源火线、零线输入金属片与插座电源输出导体是否接触的跳闸装置；

所述插座电源输出导体包括焊接在电路板上的套有电源火线输出接线螺钉的电源火线输出端、焊接在电路板上的套有电源零线输出接线螺钉的电源零线输出端和设置在壳体中层支架两侧的电源火线输出导体、电源零线输出导体；

电源火线输入金属片的一端穿过所述差动微分变压器焊接在电路板上，通过电源火线输入接线螺钉与墙壁内的电源火线相连，另一端设有一个动触点；电源零线输入金属片的一端穿过所述差动微分变压器焊接在电路板上，通过电源零线输入接线螺钉与墙壁内的电源零线相连，另一端设有一个动触点；

电源火线输出端与设置在电路板上方的弹性金属片接触一起焊接在电路板上，并与电源火线输出接线螺钉相连，在弹性金属片的另一端设有一个动触点；电源零线输出端与设置在电路板上方的弹性金属片接触一起焊接在电路板上，并与电源零线输出接线螺钉相连，在弹性金属片的另一端设有一个动触点；

设置在壳体中层支架一侧的电源火线输出导体上设有两个片状夹子叶翅，两个片状夹子叶翅分别从插座表面的两个电源插孔的火线插孔穿出；设置在壳体中层支架一侧的电源零线输出导体上也设有两个片状夹子叶翅，两个片状夹子叶翅分别从插座表面的两个电源插孔的零线插孔穿出；

在电源火线输出导体上设有两个静触点；在电源零线输出导体上设有两个静触点；

电源火线输入金属片上的动触点与电源火线输出导体上的静触点接触/或断开构成一对电源开关；弹性金属片上的动触点与电源火线输出导体上的静触点接触/或断开构成一对电源开关；电源零线输入金属片上的动触点与电源零线输出导体上的静触点接触/或断开构成一对电源开关；弹性金属片上的动触点与电源零线输出导体上的静触点接触/或断开构成一对电源开关；一共是四对触点构成火线、零线两组四对开关。

所述电源火线输入金属片和弹性金属片位于跳闸装置的一侧；电源零线输入金属片和弹性金属片位于跳闸装置的另一侧；并可以随跳闸装置上下位移；

所述电源火线输入金属片上的动触点和弹性金属片上的动触点在跳闸装置侧面提臂上方的位置是相互交叉的；

所述电源零线输入金属片上的动触点和弹性金属片上的动触点在跳闸装置侧面提臂上方的位置也是相互交叉。

在所述脱扣器的底面与电路板之间，设有一由弹性金属材料制成的电源开关；该电源开关与复位按钮联动；

在所述电路板上还设计有一寿命终止检测芯片；所述电源开关串联在该寿命终止检测控制芯片的供电回路中；当复位按钮被按下时，电源开关闭合，寿命终止检测控制芯片得电开始工作，产生一模拟漏电流，检测漏电保护插座是否寿命终止。如果检测发现漏电保护插座寿命终止，则阻止复位按钮复位，使漏电保护插座负载输出端和插座表面的电源输出插孔均没有电源输出。

由于本实用新型采用以上技术方案，使得本实用新型不仅具有漏电保护功能，而且，在本实用新型与墙壁内的电源火线、零线接通后，还可以通过按压复位按钮，检测漏电保护插座是否仍然具有漏电保护功能，是否已经寿命终止。当漏电保护插座寿命终止时，可以阻止复位按钮复位，使漏电保护插座的负载输出端和插座表面的单相三线电源输出插孔均没有电源输出，避免在出现漏电现象时因漏电保护插座已寿命终止或其内部元器件出现故障不能正常工作，但其仍有电源输出导致的使用者触电身亡事故的发生。另外，当漏电保护插座内的某个零配件故障时，特别是当脱扣线圈故障或可控硅断路或漏电流检测元件损坏无法正常工作时，可以通过按压测试按钮通过机械方式强行切断插座的电源输出。本实用新型功能全、安全性好，使用安全，可确实保证使用者的人身安全和电器安全。

附图说明

图1为本实用新型立体分解结构示意图

图2为本实用新型的主视图

图3为本实用新型去掉上盖后的主视图

图4为本实用新型电路板上各组件位置关系示意图

图5-1为图3的C-C局部剖视图，插座复位启动状态示意图

图5-2为图3的C-C局部剖视图，插座正常工作状态示意图

图5-3为图3的C-C局部剖视图，按压测试按钮插座跳闸状态示意图

图5-4为图3的C-C局部剖视图，按压测试按钮使插座强行脱扣状态示意图

图6为本实用新型控制电路具体电路图

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开的漏电保护插座主要由壳体、安装在壳体内的可实现漏电保护插座有/无电力输出以及通过按压复位按钮接通寿命终止检测控制芯片的电源开关来检测漏电保护插座是否寿命终止的电路板18构成。

所述壳体由上盖2、绝缘中层支架3和底座4组合而成；在上盖2和中层支架3之间设有金属接地安装板1；在中层支架3和底座4之间设有电路板18。

如图1、图2所示，在上盖2上开有单相三线电源输出插孔5、6，复位按钮孔8-A，测试按钮孔7-A和状态指示灯孔30-A。在复位按钮孔8-A和测试按钮孔7-A内设置有复位按钮(RESET)8和测试按钮(TEST)7，复位按钮8和测试按钮7穿过金属接地安装板1和中层支架3与电路板18上的组件相接触。在上盖2的侧面设有四只卡钩2-A，用于与底座4上的槽4-B卡固。

金属接地安装板1通过接地螺钉13-A(如图、1图2所示)、导线与大地相连。在金属接地安装板1上，与上盖2电源输出插孔5、6的接地孔相对应处设有接地叶片11、12。

如图1、图3所示，在绝缘的中层支架3的两侧安装有一电源火线输出导体14和一电源零线输出导体13。在电源输出导体13、14的两端，与上盖2电源输出插孔5、6的零线孔、火线孔相对应处设有片状夹子叶翅60、61、62、63。在电源输出导体13、14上分别设有静触头15、52和16、53，形成两对静触头15、16和52、53。

在中层支架3上还焊接有一个绿色指示灯G，该指示灯G内嵌在上盖2状态指示灯孔30-A内。指示灯G的两端与漏电保护插座电源输出端LOAD(负载输出端)的火线和零线相连，用于指示漏电保护插座的工作状态，如图6所示。

如图1所示，底座4用于容纳中层支架3和电路板18。在底座4的两侧对称地设有一对电源零线、火线输入接线螺钉9、10和一对电源零线、火线输出接线螺钉109、110。

本实用新型的核心组件是安装在壳体内的电路板18，它具有使插座上盖2上的电源输出插孔5、6、底座4两侧的电源输出接线螺钉109、110有/或无电源输出以及检测漏电保护插座是否寿命终止的功能。

如图1、图4所示，该电路板18上设有两条弹性电源零线、火线输入金属片50、51。弹性电源输入金属片50、51的一端向下弯曲90度，穿过差动微分变压器19焊接在电路板18上，通过输入接线片24、25与电源零线、火线输入接线螺钉9、10相连，电源零线输入接线螺钉9通过导线与墙壁内的电源零线相连，电源火线输入接线螺钉10通过导线与墙壁内的电源火线相连；弹性电源输入金属片50、51的另一端分别设有动触头54和55。动触头54、55分别与设置在中层支架3上的电源输出导体13、14上的静触头52、53(如图3所示)相对应，构成两对电源开关。在电路板18的上方、两侧还设置有两条弹性金属片20、21；弹性金属片20、21的一端与电源零线、火线输出端80、81接触一起焊接在电路板上，并与设置在底座4两侧的电源输出接线螺钉109、110相连；另一端设有动触头22、23，该动触头22、23分别与电源输出导体13、14上的静触头15、16相对应，构成两对电源开关(如图3所示)。上述电源输入金属片50、51、电源输出导体13、14和弹性金属片20、21上的动触头、静触头共构成零线、火线两组四对电源开关54和52、22和15、55和53、23和16。

在电路板18上还设有用于检测漏电电流的差动微分变压器19，如图6所示，电源火线HOT、零线WHITE穿过差动微分变压器19，当供电回路中出现漏电现象时，差动微分变压器就会输出电压信号给漏电流检测控制芯片IC1(型号RV4145)，芯片IC1输出控制信号使电路板18上的跳闸装置动作，漏电保护插座跳闸，切断电源输出。

如图1、图4、图5-1所示，在电路板18上还设有可以使弹性电源输入金属片50、51与电源输出导体13、14电力连接/或断开、以及通过电源输出导体13、14使弹性金属片20、21带电/或断电，进而使电源输出端80、81带电/或断电的跳闸装置。该跳闸装置包括脱扣器28、锁扣30、锁扣弹簧34、脱扣杠杆37和脱扣线圈26。

脱扣器28位于复位按钮8的下方，为一柱体，其左右两侧向外延伸形成提臂，弹性电源输入金属片50、51、弹性金属片20、21就位于脱扣器28左右两侧提臂的上方，并可以随着脱扣器28上下移动。并且，如图4所示，电源零线输入金属片50上的动触头54与弹性金属片20上的动触头22在脱扣器28侧面提臂上方的位置是相互交叉的，同样，电源火线输入金属片51上的动触头55与弹性金属片21上的动触头23在脱扣器28侧面提臂上方的位置也是相互交叉的。

在脱扣器28的顶部设有一纵向中央穿孔29，嵌于复位按钮8底面的套有复位弹簧91的复位导向柱35可沿中央穿孔29上下移动。在复位导向柱35的下部、靠近其底部开有一圈凹陷的锁槽36。在脱扣器28的下部、横穿脱扣器28设有一可移动的由金属材料制成的“L”形锁扣30。在锁扣30的顶面设有锁扣孔31。在脱扣器28的侧壁与锁扣30内侧之间设有一圆形槽33，内置有锁扣弹簧34。在锁扣30侧壁的外侧设有一内置有活动铁芯42的脱扣线圈26。脱扣线圈26内置的活动铁芯42正对着锁扣30的侧壁。在脱扣线圈26上方设有一保护罩41，中层支架一端压住保护罩41。

在锁扣30顶面的一端设有一孔32，在孔32内穿有一“7”字型脱扣杠杆37，脱扣杠杆37的顶面位于测试按钮7头部的下面，在脱扣器28靠近脱扣杠杆37的侧壁上设有一个支点28-A，脱扣杠杆37靠在脱扣器28侧壁的支点28-A上。

脱扣器28、锁扣30、锁扣弹簧34和脱扣杠杆37相互衔接成为一个可自由活动的整体。

如图5-1、图6所示，在脱扣器28的底面与电路板18之间，设有一由弹性金属材料制成的电源开关K3，其上有两触点67、68。该电源开关K3与复位按钮RESET联动，当复位按钮RESET被按下时，电源开关K3闭合，当复位按钮RESET被释放时，电源开关K3断开。如图6所示，电源开关K3串联在寿命终止检测控制芯片IC2(型号IC20060215)的供电回路中，当电源开关K3闭合时，漏电保护插座电源输入端LINE的交流电压经整流电路D1～D4整流后为控制芯片IC2提供工作电源。在本实用新型具体实施例中，寿命终止检测控制芯片IC2(型号IC20060215)电源输入管脚5与电源开关K3、电阻R7串联后与电路板电源输入端LINE整流电路D1～D4输出的直流电源相连。

图6为本实用新型控制电路具体电路图。如图所示，差动微分变压器19的两个检测线圈、漏电流检测控制芯片IC1(型号RV4145)、电阻R2、R3、电容C2～C5构成漏电流检测电路。当供电回路中出现漏电流时，穿过差动微分变压器19的电源火线HOT、零线WHITE之间的电流不平衡，差动微分变压器19立即输出一电压信号给控制芯片IC1，芯片IC1的5脚输出高电平。

可控硅SCR1、内置有铁芯的脱扣线圈SOL和电容C7构成复位启动/跳闸电路。脱扣线圈SOL的一端与插座电源输入端LINE的火线HOT相连，另一端与可控硅SCR1的阳极相连，可控硅SCR1的阴极与地相连。当可控硅SCR1的控制极为高电平时，可控硅SCR1被触发导通，脱扣线圈SOL内有电流流过，产生磁场，使内置在脱扣线圈SOL内的铁芯动作，铁芯推动脱扣器28和锁扣30动作，从而，使复位按钮RESET复位或脱扣跳闸。当复位按钮RESET被复位时，插座负载输出端LOAD(即电源输出端109、110)和插座表面的三插插座孔5、6均有电源输出。当复位按钮RESET脱扣跳闸时，插座负载输出端LOAD和插座表面的三插插座孔5、6均没有电源输出。

寿命终止检测控制芯片IC2构成寿命终止检测电路，其功能是在使用者按压复位按钮RESET时，该芯片IC2开始工作，产生一个模拟漏电流，检测该漏电保护插座是否仍然具有漏电保护功能，是否已经寿命终止了。

所述寿命终止检测控制芯片IC2的1脚和2脚通过电阻分压电路与二极管整流桥D1-D4输出的直流电压的正极相连，控制芯片IC2的3脚通过电阻R10和电容C10与地相连，控制芯片IC2的4脚与漏电流检测控制芯片IC1的5脚相连；控制芯片IC2的5脚通过电源开关K3与1脚相连，5脚和3脚间并联电阻R11；该控制芯片IC2的电源输入管脚5通过与复位按钮RESET联动的电源开关K3、电阻R7与漏电保护插座电源输入端LINE整流电路D1～D4输出的直流电源相连。控制芯片IC2的6脚与11脚相连；7脚与1脚相连；8脚为接地端；9脚与三极管Q2基极相连，三极管Q2的发射极通过电阻R15和电容C11与地相连；10脚与三极管Q2的集电极相连；11脚通过电阻R16与可控硅SCR2的控制极相连，通过电阻R14与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极与地相连；控制芯片IC2的12脚与三极管Q1的集电极相连；3脚通过电容C10与地相连，13脚通过电阻R12与12脚相连；控制芯片IC2的14脚通过电阻R13与12脚相连。

所述寿命终止检测检测控制芯片IC2为集成电路：它由第一~第三二极管D5、D6、D7、反相器N1、两个电子模拟开关K1、K2、控制电子模拟开关K1断开/闭合的K1控制电路、控制电子模拟开关K2断开/闭合的K2控制电路组成。其内部连接关系：控制芯片IC2的1脚通过稳压二极管D5与地相连，为功能检测控制芯片IC2提供一个5.1V电源VCC1；控制芯片IC2的2脚与K1控制电路相连；控制芯片IC2的3脚与4脚间接有二极管D7，3脚通过二极管D6与12脚相连  3脚通过电阻R19、反向器N1与11脚相连，4脚通过电子模拟开关K1与9脚相连，5脚通过电子模拟开关K2与9脚相连，13脚通过电阻R18与K2控制电路相连；K1控制电路电源与控制芯片IC2的电源VCC1相连；K2控制电路电源、反相器电源、14脚都与控制芯片IC2的电源VCC2相连；控制芯片IC2的10脚和7脚都与电源VCC1相连。

寿命终止检测控制芯片IC2的功能是在使用者按压复位按钮RESET时，该芯片IC2开始工作，产生一个模拟漏电流，检测该漏电保护插座是否仍然具有漏电保护功能，是否已经寿命终止了。其工作原理是：

1、当漏电保护插座的电源输入端LINE与墙壁内的电源火线、零线连接好后，开启总电源，图6所示的电路输入端LINE就施加有一个交流电压，该交流电压经整流电路D1～D4整流后输出一个直流电压给漏电流检测控制芯片IC1；同时，该直流电压经R7、D5组成的稳压电路给寿命终止检测控制芯片IC2的1脚提供一个电源电压VCC1，通过R8、R9组成的分压电路使芯片IC2的2脚为低电平，控制芯片IC2内的K1控制电路使芯片IC2内的电子模拟开关K1处于闭合状态。由于复位按钮RESET没有被按下，所以，与复位按钮RESET联动的电源开关K3是断开的，寿命终止检测控制芯片IC2的5脚电源VCC2还没有产生，控制芯片IC2内的K2控制电路不工作，电子模拟开关K2处于断开状态。此时，控制芯片IC2的3脚、9脚、11脚都为低电平，三极管Q2、Q1都不导通，可控硅SCR1、SCR2都处于截止状态，可控硅SCR1和脱扣线圈SOL构成的复位启动电路不工作，漏电保护插座负载输出端LOAD和插座表面的电源输出插孔5、6均没有电源输出，插座稳定地连接在供电线路中。

2、当使用者按下复位按钮RESET时，由于电源开关K3与复位按钮RESET联动，所以，电源开关K3闭合，插座电源输入端的交流电压经整流后给控制芯片IC2的5脚提供了一个与1脚VCC1等值的电源电压VCC2，控制芯片IC2内的K2控制电路和反向器N1得电可以工作；同时，电阻R10、R11组成的分压电路使芯片IC2的3脚为低电平。由于控制芯片IC2的3脚为低电平，所以，IC2的11脚为高电平，可控硅SCR2被触发导通，直接将穿过差动微分变压器19的电源输入端的火线HOT经电阻R17与地相连，产生一模拟的漏电电流。

此时，由于电源开关K3闭合，控制芯片IC2的2脚从低电平变为高电平，通过K1控制电路使电子模拟开关K1断开。

3、此时，如果漏电保护插座完好，仍然具有漏电保护功能，则差动微分变压器19就会检测到上述模拟的漏电流，输出一个电压信号给漏电流检测控制芯片IC1，IC1的5脚输出高电平给寿命终止检测控制芯片IC2的4脚，使IC2的4脚为高电平，通过D6、D7、R19、反向器N1、三极管Q1组成的正反馈电路，使IC2的11脚变为低电平，可控硅SCR2关断，模拟漏电流消失，三极管Q1截止，IC2的12脚变为高电平，经R12、C10组成的延时电路延时后，IC2的13脚变为高电平，K2控制电路使电子模拟开关K2闭合；IC2的9脚变为高电平，复位启动/跳闸电路中的可控硅SCR1被触发导通，脱扣线圈SOL得电有电流流过，产生磁场，其内置的铁芯动作推动漏电保护插座的脱扣器28和锁扣30动作，使复位按钮RESET可以复位。

复位按钮RESET复位后，使用者松开复位按钮，电压开关K3断开，IC2的2脚又变为低电平，电子模拟开关K1又闭合，芯片IC1的5脚VCC2变为低电平，K2控制电路不工作，K2自动断开。由于上述模拟漏电流已消失，IC2的4脚也变为低电平，IC2的9脚变为低电平，可控硅SCR1截止，线圈SOL内磁场消失，如图5-2所示，内嵌在复位按钮RESET底部的复位导向柱35的锁槽36卡在锁扣30的锁孔31内，释放复位按钮RESET，带动脱扣器28向上移动，使位于脱扣器28两侧提臂上方的弹性金属片50、51、20、21随之一起向上移动，使弹性电源输入金属片50、51上的动触头54、55与电源输出导体13、14上的静触头52、53接触，电源输出导体13、14带电，漏电保护插座表面的三线电源输出插孔5、6有电源输出，并且，弹性金属片20、21上的动触头22、23与电源输出导体13、14上的静触头15、16接触，使与电源输出端80、81相接触的弹性金属片20、21带电，漏电保护插座电源输出端80、81和插座表面的电源输出插孔5、6有电源输1出，漏电保护插座正常工作。

如果漏电保护插座寿命终止，不具有漏电保护功能了，则漏电流检测控制芯片IC1的5脚不会输出高电平，寿命终止检测控制芯片IC2的4脚始终是低电平，按下复位按钮RESET，使电源开关K3闭合，IC2的3脚变为低电平，IC2的11脚始终是高电平，Q1导通，IC2的12、13脚始终是低电平，电子模拟开关K2始终断开，IC2的9脚始终为低电平，三极管Q2截止，复位启动/跳闸电路中的可控硅SCR1始终不导通，脱扣线圈SOL内始终没有电流流过，产生不了磁场，漏电保护插座的脱扣器28和锁扣30始终不动作，复位按钮RESET始终不能复位，漏电保护插座的负载输出端LOAD和插座表面的电源输出插孔5、6始终没有电源输出，提醒使用者应该更换新的漏电保护插座。

本实用新型就是通过电路板上的寿命终止检测控制芯片IC2和漏电流检测控制芯片IC1，在使用者通过按压复位按钮RESET检测漏电保护插座是否仍然具有漏电保护功能，是否寿命终止的。即，当按压复位按钮8时，与寿命终止检测控制芯片IC2电源输入端相连的电源开关K3闭合，寿命终止检测控制芯片IC2产生一模拟漏电流，如果检测发现漏电保护插座内部元件故障，即已经寿命终止时，寿命终止检测控制芯片IC2内的电子模拟开关K2始终是断开的，复位按钮始终不能复位，漏电保护插座负载输出端LOAD和插座表面的电源输出插孔5、6始终没有电源输出，提醒使用者更换新的漏电保护插座；当漏电保护插座内部元件一切正常，仍然具有漏电保护功能，寿命终止检测控制芯片IC2内部的电子模拟开关K2闭合，复位启动回路闭合，可以按下复位按钮使其正常复位，漏电保护插座有电源输出；复位后，电源开关K3就自动断开，控制芯片IC2由于第一电源VCC1仍得电，电子模拟开关K1闭合，漏电保护插座可以正常工作。

如图6所示，寿命终止检测控制芯片IC2内的二极管D6起正反馈作用，当控制芯片IC2的11脚输出为低电平，可控硅SCR2的触发信号消失，三极管Q1关断时，使三极管Q1的集电极的高电平信号反馈到反相器N1的输入端，使控制芯片IC2的11脚一直为低电平，12、13脚一直为高电平，保证电子模拟开关K2一直闭合；二极管D7的作用是当三极管Q1集电极为高电平时，使此高电平信号不会传输到漏电流检测控制芯片IC1上，二极管D5为一稳压二极管，为整个控制电路提供一个5.1V的电源。

为保证上述寿命终止检测保护电路可靠工作，所述控制芯片IC2的3脚还通过一电容C9与地相连，电容C9的作用是保证控制芯片IC2的3脚在K3闭合的瞬间为低电平，控制芯片IC2的9脚通过三极管Q2、电阻R15、电容C11与地相连，电阻R15的作用是防止可控硅SCR1由于断态电压临界上升率(dv/dt)所引起的误导通；电容C11的作用是作为一个滤波电容使用，以消除干扰信号，防止SCR1误导通。三极管Q2是用来驱动SCR1；R12和C10的作用是延迟，电阻R8、R9的作用是保证接通电源时，控制芯片IC2的2脚为低电平。

当漏电保护插座工作一切正常，具有漏电保护功能时，如图5-2、图6所示，按压复位按钮8(RESET)，带动复位导向柱35向下移动，使与复位按钮8联动的电源开关K3(触点67、68)闭合，IC2内的电子模拟开关K2闭合，芯片IC2的9脚为高电平，三极管Q2导通，可控硅SCR1的控制极得电导通，脱扣线圈26(SOL)内有电流通过，产生磁场，吸引铁芯42撞击锁扣30，使之移动，复位导向柱35的底部穿过锁扣30的中央穿孔31；由于电源开关K3的惯性，电源开关K3向上弹起，电源开关K3的两触点67、68断开，控制芯片IC2的9脚变为低电平，三极管Q2截止，可控硅SCR1的控制极无电压，可控硅SCR1截止，线圈26内无电流通过，磁场消失；锁扣30与脱扣器28之间的锁扣弹簧34使锁扣30往回移动，使锁扣30的中央穿孔31滑落到导向槽36内，又由于复位导向柱35顶端的弹簧91的释放，带动脱扣器28向上移动，使位于脱扣器28两侧提臂上方的弹性金属片50、51、20、21随之一起向上移动，使弹性电源输入金属片50、51上的动触头54、55与电源输出导体13、14上的静触头52、53接触，电源输出导体13、14带电，漏电保护插座表面的三线电源输出插孔5、6有电源输出，并且，弹性金属片20、21上的动触头22、23与电源输出导体13、14上的静触头15、16接触，使与电源输出端80、81相接触的弹性金属片20、21带电，从而，实现了漏电保护插座从电源输入端到电源输出插孔再到负载端的电力连接，即漏电保护插座电源输出端80、81和插座表面的电源输出插孔5、6有电源输出。

如图5-3、图6所示，在使用过程中，如果出现漏电现象，差动微分变压器19检测到漏电流后，输出电压信号给控制芯片IC1，IC1的5脚输出高电平，控制芯片IC2的4脚变为高电平，由于控制芯片IC2内的开关K1是闭合的，所以，芯片IC2的9脚为高电平，三极管Q2导通，可控硅SCR1的控制极得电导通，脱扣线圈26(SOL)内有电流通过，产生磁场，吸引铁芯42撞击锁扣30，使之移动，如图5-3所示，复位导向柱35的底部从锁扣30的中央穿孔31穿出，复位按钮8脱扣，脱扣器28下落，位于脱扣器28两侧提臂上方的弹性金属片50、51、20、21随之一起下落，使弹性电源输入金属片50、51上的动触头54、55与电源输出导体13、14上的静触头52、53断开，电源输出导体13、14上的静触头15、16与弹性金属片20、21上的动触头22、23断开，使电源输出导体13、14和弹性金属片20、21均不带电，从而，使漏电保护插座电源输出端80、81和插座表面的电源输出插孔5、6均没有电源输出，切断漏电保护插座的一切输出。

如图5-4所示，本实用新型还在测试按钮7(TEST)上套有一试验弹簧40，测试按钮穿过中层支架3，其顶端直立在脱扣杠杆37上方。当使用者想检测漏电保护插座的机械件配合是否灵活及可靠性时，可以按下测试按钮7，使测试按钮7的顶端推动脱扣杠杆37尾端向下移动，拉动锁扣30，锁扣另一侧弹簧34被压缩，复位导向柱35上的锁槽36从锁扣30的穿孔31内跳出，脱扣器28下落，弹性电源输入金属片50、51下落，使其动触头与电源输出导体13、14上的静触头断开，电源输出导体13、14不带电，进而使与电源输出端80、81相连的弹性金属片20、21也不带电。由于电源输出导体13、14、电源输出端80、81均不带电，所以，漏电保护插座负载端即电源输出端80、81和插座表面的电源输出插孔5、6均无电源输出。

使用者也可以通过按压测试按钮7通过机械方式，强行切断漏电保护插座的电源输出。如图5-4所示，脱扣过程如下：按压测试按钮7，使其顶端顶住脱扣杠杆37的顶面，使脱扣杠杆37以支点28-B为支点转动，脱扣杠杆37的侧壁离开脱扣器28侧壁的支点28-A，由于脱扣杠杆37穿过锁扣30的穿孔32，因而拉动锁扣30移动，使复位导向柱35上的锁槽36从锁扣孔31中滑出，脱扣器28向下落，弹性电源输入金属片50、51下落，使其动触头与电源输出导体13、14的静触头断开，进而使电源输出端80、81相连的弹性金属片20、21不带电，电源输出导体13、14和电源输出端80、81均不带电，插座无电源输出。

如图4所示，本实用新型在弹性电源输入金属片50、51动触头的下方和弹性金属片20、21的下方，脱扣线圈26的线圈架上设有两对限位档片43、44和73、74。

纵上所述，本实用新型不仅具有漏电保护功能，而且，在本实用新型与墙壁内的电源火线、零线接通，按下复位按钮使电源开关K3闭合后，可以检测漏电保护插座是否寿命终止，如果漏电保护插座功能正常，仍然具有漏电保护功能，复位按钮可以被正常复位，漏电保护插座有电源输出。如果漏电保护插座寿命终止了，寿命终止检测控制芯片阻止复位按钮始终不能被复位，漏电保护插座的电源输出插孔和负载输出端始终没有电力输出，提醒使用者注意及时更换漏电保护插座。另外，在漏电保护插座内的某个零配件故障时，特别是当脱扣线圈故障无法正常工作时，可以通过按压测试按钮通过机械方式强行切断插座的电源输出。本实用新型功能全、安全性好，使用安全，可确保使用者人身安全和电器安全。

Claims (6)

1、一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，它由壳体、安装在壳体内的可实现漏电保护插座有/无电力输出的电路板(18)构成；其特征在于：

在所述电路板上安装有一个弹性电源火线输入金属片(51)、一个弹性电源零线输入金属片(50)、用于检测漏电电流的差动微分变压器(19)和控制该弹性电源火线、零线输入金属片(50、51)与插座电源输出导体(13、14、80、81)是否接触的跳闸装置(28、30、34、37、26)；

所述插座电源输出导体包括焊接在电路板上的套有电源火线输出接线螺钉(110)的电源火线输出端(81)、焊接在电路板上的套有电源零线输出接线螺钉(109)的电源零线输出端(80)和设置在壳体中层支架两侧的电源火线输出导体(14)、电源零线输出导体(13)；

电源火线输入金属片(51)的一端穿过所述差动微分变压器(19)焊接在电路板(18)上，通过电源火线输入接线螺钉(10)与墙壁内的电源火线相连，另一端设有一个动触点(55)；电源零线输入金属片(50)的一端穿过所述差动微分变压器(19)焊接在电路板(18)上，通过电源零线输入接线螺钉(9)与墙壁内的电源零线相连，另一端设有一个动触点(54)；

电源火线输出端(81)与设置在电路板(18)上方的弹性金属片(21)接触一起焊接在电路板上，并与电源火线输出接线螺钉(110)相连，在弹性金属片(21)的另一端设有一个动触点(23)；电源零线输出端(80)与设置在电路板(18)上方的弹性金属片(20)接触一起焊接在电路板上，并与电源零线输出接线螺钉(109)相连，在弹性金属片(20)的另一端设有一个动触点(22)；

设置在壳体中层支架一侧的电源火线输出导体(14)上设有两个片状夹子叶翅(62、63)，两个片状夹子叶翅(62、63)分别从插座表面的两个电源插孔(5、6)的火线插孔穿出；设置在壳体中层支架一侧的电源零线输出导体(13)上也设有两个片状夹子叶翅(60、61)，两个片状夹子叶翅(60、61)分别从插座表面的两个电源插孔(5、6)的零线插孔穿出；

在电源火线输出导体(14)上设有两个静触点(16和53)；在电源零线输出导体(13)上设有两个静触点(15和52)；

电源火线输入金属片(51)上的动触点(55)与电源火线输出导体(14)上的静触点(53)接触/或断开构成一对电源开关；弹性金属片(21)上的动触点(23)与电源火线输出导体(14)上的静触点(16)接触/或断开构成一对电源开关；电源零线输入金属片(50)上的动触点(54)与电源零线输出导体(13)上的静触点(52)接触/或断开构成一对电源开关；弹性金属片(20)上的动触点(22)与电源零线输出导体(13)上的静触点(15)接触/或断开构成一对电源开关；一共是四对触点(55和53、23和16、54和52、22和15)构成火线、零线两组四对开关。

2、根据权利要求1所述的一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征在于：

所述电源火线输入金属片(51)和弹性金属片(21)位于跳闸装置(28、30、34、37、26)的一侧；电源零线输入金属片(50)和弹性金属片(20)位于跳闸装置(28、30、34、37、26)的另一侧；并可以随跳闸装置(28、30、34、37)上下位移；

所述电源火线输入金属片(51)上的动触点(55)和弹性金属片(21)上的动触点(23)在跳闸装置(28、30、34、37、26)侧面提臂上方的位置是相互交叉的；

所述电源零线输入金属片(50)上的动触点(54)和弹性金属片(20)上的动触点(22)在跳闸装置(28、30、34、37、26)侧面提臂上方的位置也是相互交叉。

3、根据权利要求1或2所述的一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征还在于：在所述脱扣器(28)的底面与电路板(18)之间，设有一由弹性金属材料制成的电源开关(K3)；该电源开关(K3)与复位按钮(8)联动；

在所述电路板上还设计有一寿命终止检测芯片；

所述电源开关(K3)串联在该寿命终止检测控制芯片(IC2)的供电回路中；当复位按钮(8)被按下时，电源开关(K3)闭合，寿命终止检测控制芯片(IC2)得电开始工作，产生一模拟漏电流，检测漏电保护插座是否寿命终止。

4、根据权利要求3所述的一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征还在于：所述寿命终止检测控制芯片(IC2)的1脚和2脚通过电阻分压电路与二极管整流桥D1-D4输出的直流电压的正极相连，控制芯片(IC2)的3脚通过第一电阻(R10)和电容C10与地相连，控制芯片(IC2)的4脚与所述的漏电流检测控制芯片(IC1)的5脚相连；

控制芯片(IC2)的5脚通过电源开关(K3)与1脚相连，5脚和3脚间并联第二电阻(R11)；

控制芯片(IC2)的6脚与11脚相连；

控制芯片(IC2)的7脚与1脚相连；

控制芯片(IC2)的8脚为接地端；

控制芯片(IC2)的9脚与三极管(Q2)基极相连，三极管(Q2)的发射极通过第五电阻(R15)和电容(C11)与地相连；

控制芯片(IC2)的10脚与三极管(Q2)的集电极相连；

控制芯片(IC2)的11脚通过第六电阻(R16)与可控硅(SCR2)的控制极相连，通过第四电阻(R14)与三极管(Q1)的基极相连，三极管(Q1)的发射极与地相连；

控制芯片(IC2)的12脚与三极管(Q1)的集电极相连；

控制芯片(IC2)的13脚通过电容(C10)与地相连，13脚通过第三电阻(R12)与12脚相连；

控制芯片(IC2)的14脚通过第四电阻(R13)与12脚相连；

所述寿命终止检测检测控制芯片(IC2)为集成电路：它由第一~第三二极管(D5、D6、D7)、反相器(N1)、两个电子模拟开关(K1、K2)、控制电子模拟开关(K1)断开/闭合的K1控制电路、控制电子模拟开关(K2)断开/闭合的K2控制电路组成；

其内部连接关系：控制芯片(IC2)的1脚通过稳压二极管(D5)与地相连，为功能检测控制芯片(IC2)提供一个5.1V电源VCC1；控制芯片(IC2)的2脚与K1控制电路相连；控制芯片(IC2)的3脚与4脚间接有第三二极管(D7)，3脚通过第二二极管(D6)与12脚相连；3脚通过电阻(R19)、反向器(N1)与11脚相连，4脚通过电子模拟开关(K1)与9脚相连，5脚通过电子模拟开关(K2)与9脚相连，13脚通过电阻(R18)与K2控制电路相连；K1控制电路电源与控制芯片(IC2)的电源(VCC1)相连；K2控制电路电源、反相器电源、14脚都与控制芯片(IC2)的电源VCC2相连；控制芯片(IC2)的10脚与7脚都与电源VCC1相连。

5、根据权利要求4所述的一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征在于：所述跳闸装置包括脱扣器(28)、锁扣(30)、锁扣弹簧(34)、脱扣杠杆(37)和脱扣线圈(26)；

所述脱扣器(28)为一柱体，位于复位按钮(8)的下方，其顶部设有一纵向中央穿孔(29)；其左右两侧向外延伸形成提臂；所述弹性电源输入金属片(50、51)和弹性金属片(20、21)位于该脱扣器(28)两侧提臂的上方；

在脱扣器(28)的下部、横穿脱扣器设有一可移动的由金属材料制成的“L”形锁扣(30)，在锁扣(30)的顶面也设有一锁扣孔(31)；

在脱扣器(28)的侧壁与锁扣(30)侧壁之间设有一圆形槽，内置有一锁扣弹簧(34)；在锁扣(30)侧壁的外侧设有一内置有活动铁芯(42)的脱扣线圈(26)；脱扣线圈(26)内置的活动铁芯(42)正对着锁扣(30)的侧壁；

在锁扣(30)顶面端部设有一孔(32)，在孔(32)内穿有一“7”字型脱扣杠杆(37)，该脱扣杠杆(37)的顶面位于漏电保护插座测试按钮下方；

所述脱扣器(28)、锁扣(30)、锁扣弹簧(34)和脱扣杠杆(37)四件相互衔接组成一个可自由活动的整体。

6、根据权利要求5所述的一种具有寿命终止检测功能的漏电保护插座，其特征在于：在所述弹性电源输入金属片(50、51)动触头的下方设有限位档片(73、74)；在所述弹性金属片(20、21)的下方设有限位档片(43、44)。

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