CN86104898A - 安全电源插座 - Google Patents

Abstract

一种用于各类电器设备的安全电源插座，具有一个相线、零线插孔电气交叉互锁结构和一个与插头插入动作联动的绝缘隔离闭锁装置，可以防止插座在空载情况下最大限度地防止触点事故，即使将两个与原配插销相同的金属异物同时插入两个插孔中也不会发生触电事故。

Description

本发明涉及一种电器设备供电用的电源插座，特别涉及一种能确保人体不受触电伤害的安全电源插座，具体地讲，是一种带有电气交叉互锁结构和绝缘隔离闭锁装置的安全电源插座。

通常的安全插座有两种形式，一种是如英国MK公司制造的机械活门式的安全电源插座，它的相线和零线插孔在未插入插头时，是被机械活门封闭着，任何金属导电异物或可能使人体触电的导电异物都不能插入插孔之中，从而防止了触电。该活门与地线插孔中的凸键机械联动，当地线插销插入该插孔时由机械联动动作而将活门开启，允许相线和零线插销插入相应的插孔中，使设备的电源线路通过插头与电源接通。但是这种安全插座，地线插孔中的凸键一旦被意外地顶动，则相线插孔活门开启，此时若误将导电异物触及到相线插孔中的导电部分，人体难免被电击而触电。另外在插拔插头的过程中，不慎触及到相线插销的导电部分，也有可能发生触电危险。

另一种安全插座，如中国专利申请，申请号为85204879（未公开），它是用一种电气交叉互锁结构来防止触电的，但这种形式的安全插座，如果同时误将两个与插销类似的金属异物插入插孔中，由于交叉互锁解脱，也有可能发生触电危险。

针对上述两种安全插座的缺点，本发明的一个目的是提供一种即使两手持金属异物同时插入插座中的任意两个插孔，也不会发生触电事故的安全电源插座。本发明的另一个目的是提供一种在插拔插头的过程中手指误触及插销的导电部分时，也不会发生触电事故的安全电源插座。本发明还有一个目的是提供一种可以防止接点粘连，并且能自动清洁触点的安全电源插座。

按照本发明的安全电源插座，它设有一个插孔电气交叉互锁结构和一个与插头的插入动作机械联动的绝缘隔离闭锁装置。

插孔电气交叉互锁结构的作用是：当插头的相线插销插入相线插孔时，相对的零线插孔的电极片与供电电源的零线接通;相应地，零线插销插入零线插孔时，相对的相线插孔的电极片与供电电源的相线接通。所以，只有一个插销或导电异物插入某插孔时该插销或导电异物并不与相应的供电电源线接通，只是相对的另一插孔与供电电源线接通，从而起到交叉互锁的防触电作用。

绝缘隔离闭锁装置的作用是：当用电设备的电源插头未插入插座时，相线和零线插孔电气交叉互锁结构的两对触点分别被绝缘隔离片隔离（称为闭锁状态），相、零线插孔的电极片与供电电源的相、零线不可能接通。所以当插头未插入插座时，任何导电异物同时插入两个插孔，都不可能与供电电源的相、零线接通，而不会触电。但插头插入插孔时，与插入动作联动的绝缘隔离片从触点间解脱出来（称为开启状态），允许相、零线插孔电极片与供电电源的进线接通，同时在相线、零线插销的作用下，相、零线插孔电极片交叉接通供电电源的相、零线，使用电设备正常供电。

通过相、零线插孔电气交叉互锁以及与插头插入动作机械联动的绝缘隔离闭锁双重保护作用，达到任意两插孔同时插入导电异物，都不可能发生触电事故，另外由于绝缘隔离片在触点间的滑动，使触点表面经常被磨擦，清除表面氧化层，从而保证了良好的电接触。再者，隔离片的机械插入，可以分开由于大电流电弧可能造成的触点粘接，而使插座更安全可靠。

图1至图5是按照本发明的安全电源插座的第一个实施例。是一个三孔单相电源插座。

图1是第一个实施例的仰视图。

图2是Ⅰ-O-Ⅰ剖面视图。

图3是Ⅱ-Ⅱ剖面视图。

图4是未插入插头状态示意图。

图5是插入插头状态示意图。

图6和图7是按照本发明的第二个实施例的工作状态示意图。

图6是未插入插头时机械联动机构的示意图。

图7是插入插头时机械联动机构动作示意图。

参照图1至图5说明按照本发明的第一个实施例。

相线和零线的插孔交叉互锁结构包括绝缘压捍（34a，34b）;带有触点的交叉电极片（30，31）以及带有触点的电源电极片（42a，42b）。交叉电极片（30），（31）和相线插孔（11），零线插孔（12）用导电良好的铜制空心铆钉（35a），（35b）分别铆固在绝缘底座（1）的中隔板的上、下面，如图5所示。绝缘压捍（34a）和34b）分别在空心铆钉（35a）和（35b）的空心中穿过，并能灵活上下移动。交叉电极片（30）和（31）的触点端，靠片的弹力作用分别顶压在绝缘压捍（34a）和（34b）下面，对（34a）和（34b）施以向上的弹压力，使绝缘压捍在无插头插入时，始终处于上极限位置。交叉电极片（30）和（31）由底座（1）引伸出来的绝缘隔离片（5）作电气隔离。电源电极片（42a）和（42b）分别由螺钉（43）和（44）固定在绝缘底座（1）的中隔板下面，并由底座上的隔板（3）将两个电源电极片隔离，如图2所示。交叉电极片的触点与电源电极片的触点面面相对，但在地线插销未插入插孔时两触点间由闭锁装置的绝缘隔离片的楔形端部（19a）和（19））隔开，如图2所示。与插头插入动作机械联动的绝缘隔离闭锁装置由下述主要零件组成：两侧各带有两个耳环（36，37）的地线插孔（15）（另一侧未示出）;分别安置在地线插孔（15）两侧的凸键构件（13），（14）;左右绝缘隔离片（19），（20）;左右拉紧弹簧（23），（24）;地线接线片（16）。地线插孔（15）和地线接线片（16）由螺钉（17）和螺母（18）分别固定在绝缘底座（1）的中隔板的上下面;凸键构件（13），（14）上端部设有两个突出物（38）（39），〔图2中只示出了（13）上端部的突出物，（14）被剖去未示出〕。凸键构件（13），（14）的上端部突出物分别插入地线插孔两侧上端的四个耳环（36），（37）以及未示出的另外两个耳环中，并且能灵活地摆动。凸键构件（13），（14）中部有凸出的凸键（13a）和（14b），向地线插孔（15）内突出，如图3所示。凸键构件（13）和（14）的下端部中间部分有拨杆（40）和（41），通过绝缘底座上相应部位的方孔（28）和（29），由中隔板上部伸入下部，并与绝缘隔离片（19），（20）的前半部凹弧处（33a），（33b）相接触，如图1所示。绝缘隔离片的一端（靠地线插孔的一端）由销轴（21），（22）活动地固定在底座中隔板上，使绝缘隔离片（19），（20）能绕销轴（21），（22）灵活地转动。隔离片（19），（20）的中部分别有销钉（26）和（27），底座（1）中隔板中部有固定销（25），拉紧弹簧（23）和（24）的两端分别固定于（25），（26）和（25），（27）上，如图1所示，拉紧弹簧（23）和（24）将左右两个绝缘隔离片向中心拉紧，由固定在底座（1）上的定位隔板（4）定位。

插座上盖（2）由对角安置的两个螺钉（7）固定在相对应的两个螺母（6）上。底座两个端壁上分别开有半园槽（45a），（45b）和（45c），供电源相线、零线和地线引出线通过。上盖（2）上还设有分别与相、零、地线插孔相对应的孔（8），（9）和（10），以供插头（46）的相、零、地插销（46a），（46b）和（46c）通过。

参照图4和图5说明本发明的安全电源插座的第一个实施例的作用原理。当电气设备的电源插头未插入插座时，如图4所示，绝缘压杆处于上极限位置，凸键构件的拨捍（40），（41）在弹簧（23），（24）的拉力作用下，处于内极限位置，左右绝缘隔离片（19），（20）的端部（19a）和（19b）分别插在两对触点（32a）和（32b）的触点之间，使之隔离而不可能闭合接通，使插孔电气交叉互锁结构闭锁。

当插头（46）插入插座时，由于地线插销比相线和零线插销长，地线插销（46c）首先将凸键构件（13），（14）的凸键沿垂直于插入方向向左右两侧顶向外，随之拨杆（40），（41）分别克服弹簧的拉力，顶向外极限位置，使绝缘隔离片绕销轴（21），（22）向外转动，达到图1中点划线标示的位置，其端部（19a）和（19b）从两对触点（32a）和（32b）中滑脱出来，从而使交叉互锁结构随插头的插入动作从闭销状态中解脱出来变成开启状态，随插头的继续插入，相线、零线插销（46a）和（46b）顶压绝缘压杆，克服交叉电极片的弹力，使触点（32a）和（32b）分别闭合，通过交叉换接，分别接通电源接线片（42a）和（42b），使相线插销和零线插销与供电电源接通，电器设备正常运行。

在插头未插入插座时，虽然插孔是外露的，但是即使双手分别持任何导电异物，同时插入任意两插孔，都不会触电。比如：双手分别持与原配插销相同的金属棒同时插入地线插孔和相线插孔，交叉互锁结构被插入地线插孔的金属异物解脱成开启状态，插入相线插孔的金属异物使相对的零线插孔的电极片接通电源的零线，而相线插孔电极片并不与供电电源的相线接通，因而不会触电;两个金属异物同时插入地线和零线插孔时，同样道理不会触电。而两个金属异物同时插入相线和零线插孔时，由于交叉互锁结构仍处于隔离闭锁状态，因而相线插孔和零线插孔都不与电源接通，因此不会触电。

图6和图7表示了本发明的第二个实施例的示意图。按照本发明的第二个实施例是一个两孔单相安全电源插座。与第一实施例不同之处仅是用一个机械联动机构代替了第一施例的凸键构件。该机械联动机构由推杆113，穿销114，弹簧115组成。绝缘隔离片119和120代替了第一实施例中的绝缘隔离片19和20，与之不同之处是与推杆113接触处是一斜面。其余构件均与第一个实施例相同。作用原理也是相同的。参照图6和7，当插头未插入插座时，推杆113上端凸出插座上盖102的上表面，绝缘隔离片119和120处于内极限位置，交叉互锁结构的两对触点被119和120前端的，楔形端部隔离闭锁。当插头插入插座并插到底，此时插头平面将推杆113凸出在上盖外面的凸出部分压下与上盖取平，推杆下端球面端头作用于绝缘隔离片119和120的斜面部分，并将其向左右推到外极限位置，从而使楔形端部从两对触点中解脱出来，使交叉互锁结构处于开启状态，在相线和零线插锁的顶压作用下达到交叉换接，将相线和零线插锁与供电电源的相、零线接通，设备正常供电。其防触电的原理和第一个实施例完全相同。

本发明克服了通常的安全电源插座存在的缺欠，通过隔离闭锁装置和交叉互锁结构达到双重保护作用，同时由于绝缘隔离片对触点的磨擦作用能经常保持触点的清洁，从而保证良好的电接触，而且在过负荷应用时，可能产生的触点粘结现象，由于绝缘隔离片的往复运动也被消除了。从而增加了本发明安全插座的安全可靠性。

Claims (5)

1、一种电器设备供电用的安全电源插座，有一个插孔电气交叉互锁结构，其特征是有一个能使相线、零线插孔电气交叉互锁结构的接触触点隔离闭锁和解脱，并与插头的插入动作联动的绝缘隔离闭锁装置。

2、按照权利要求1的安全电源插座，其特征是所说的绝缘隔离闭锁装置包括一对安置在地线插孔两侧的凸键构件;一对有楔形前端部的绝缘隔离片;一对拉力弹簧和一个定位隔离板。

3、按照权利要求2的安全电源插座，其特征是所说的凸键构件下端部有一个与所说的绝缘隔离片接触的拨杆;上端有一对插在地线插孔上端耳环中作为转轴的突出物;中部有一个向地线插孔内突出的可以与地线插销接触的凸键。

4、按照权利要求1的安全电源插座，其特征是所说的绝缘隔离闭锁装置包括一个机械联动机构;一对有楔形前端部、中部有一个接触斜面的绝缘隔离片;一对拉力弹簧和一个定位隔离板。

5、按照权利要求4的安全电源插座，其特征是所说的机械联动机构包括一个上端突出插座上盖板，下端呈球状的推杆;一个定位穿销;和一个弹簧;所说的推杆的球面部分与所说的绝缘隔离片中部的斜面部分相接触。

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