專利名稱：漏電保護插頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源插頭，特別是涉及一種漏電保護插頭，主要應用 于電熱水器、空調(diào)或移動式電動工具，例如手電鉆，浴室電吹風等，為上述設 備提供漏電保護。
背景技術：
隨著工業(yè)生產(chǎn)設施設備和家用電器的日趨普及，人們與電接觸的機會越來 越多，用電設備發(fā)生故障導致人員觸電傷亡的情況時有發(fā)生。據(jù)有關資料表明，
在全國工業(yè)事故中，電氣事故高達37%。為了人身安全與設備安全，漏電保護 器作為一項有效的電氣安全技術裝置已經(jīng)被廣泛使用，并起到了舉足輕重的作 用。
基于漏電保護器原理，為了使用戶得到更好地保護，現(xiàn)在很多產(chǎn)品都配置 了漏電保護插頭，當與漏電保護插頭連接的電器設備發(fā)生漏電時，漏電保護插 頭能在幾十毫秒之內(nèi)自動切斷電源，使用戶免受觸電的危害，保護用戶的生命 安全。尤其是應用于下面的一些特殊的場合中的電器設備，(l)在特別潮濕的 地方(如游泳池、淋浴房、廚房、衛(wèi)生間等)，因人體表皮電阻降低，觸電死亡 的危險大大增加。(2)當一些電子設備絕緣損壞時，其外露的金屬附件(如電視 機、收錄機的拉桿天線等)可能帶危險電壓。
但是，大量事實證明，即使是負載無故障，因電源故障，例如中性線、地 線誤接、地線接地不良或斷開、電壓過高造成電器燒毀等，也會令電器設備外的發(fā)生?，F(xiàn)有的漏電保護插頭只能在相線、中性線之間
產(chǎn)生剩余電流并在該剩余電流達到設定值(例如10MA)才會切斷電源從而對其
后負載進行保護。而且市場上帶有地線故障指示的產(chǎn)品雖然有地線故障指示燈 報警，但不能切斷電源，由于漏電保護插頭一般都安裝在隱蔽的地方，這樣， 即使地線有故障也因用戶也看不到而導致觸電事故的發(fā)生。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是解決漏電保護插頭只能在相、中性線之 間有剩余電流時才會切斷電源，而不能在地線出現(xiàn)故障時給予斷電保護的問 題。
為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是提供一種漏電保 護插頭，連接在電器設備的電源線尾端為該電器設備提供輸入電源，所述漏電
保護插頭包括
外殼，由上下殼體扣合而成；
相線、中性線和地線銅插頭，上述插頭分別插裝固定在下殼體上； 電磁脫扣裝置，用于切斷所述相線、中性線和地線銅插頭與電源線，該電 磁脫扣裝置包括脫扣線圈和單向可控硅，所述脫扣線圈具有第一、第二兩個接 線端，單向可控硅的陽極電連接在中性線銅插頭上，陰極連接在脫扣線圈的第 一接線端上；
復位裝置，設置在外殼內(nèi)且復位按鈕穿出上殼體的上表面，所述復位裝置 用于重新同時連通所述相線、中性線和地線銅插頭與電源線； 整流電路，用于提供直流工作電壓；
漏電保護電路，包括零序電流保護電路，所述零序電流保護電路包括零序電流互感器以及放大電路，所述零序電流互感器套設在相線、中性線和地線上， 其輸出端電連接至放大電路的輸入端，放大電路的輸出端電連接至單向可控硅 的控制極上；
漏電保護電路還包括過壓保護電路和地線漏電保護電路
所述過壓保護電路包括兩個串聯(lián)的第一、第二分壓電阻和連接在兩分壓電 阻之間的第一二極管，該第一二極管的另一端連接至單向可控硅的控制極上， 第一分壓電阻的另一端連接至整流電路的正極輸出端，第二分壓電阻的另一端 連接至整流電路的負極輸出端；
所述地線漏電保護電路包括串聯(lián)的第三、第四分壓電阻和地線漏電檢測芯 片，所述第三、第四分壓電阻的另一端分別電連接至電源相線和中性線，所述 地線漏電檢測芯片的陽極引腳電連接至第三、第四分壓電阻之間，陰極引腳電 連接至電源地線，第一發(fā)射極和第一集電極分別連接在過壓保護電路中的第四 分壓電阻的兩端，第一集電極同時還經(jīng)一發(fā)光二極管連接至整流電路的正極輸 出端，第一發(fā)射集還同時連接至脫扣線圈的第二接線端；
當?shù)鼐€接地不良或斷開時，地線漏電檢測芯片的第一發(fā)射極和第一集電極 截止從而觸發(fā)單向可控硅啟動電磁脫扣裝置切斷電源。
在上述方案的基礎上，地線漏電檢測芯片為光電耦合器。
進一步地，本實用新型還包括漏電報警電路，該漏電報警電路包括一揚聲 器，所述揚聲器的兩個輸入端分別連接輸入電源的同時還分別電連接至地線漏 電檢測芯片的第二發(fā)射極和第二集電極。
還包括中性線接地保護電路，該中性線接地保護電路包括設置在電源相線 和中性線上的中性線檢測磁環(huán)，該中性線檢測磁環(huán)的電流輸出端接至放大電路的輸入端。
本實用新型，電源線地線上連接有地線帶電檢測裝置，還設有零序電流保 護電路和中性線接地保護電路，由電磁脫扣裝置實現(xiàn)分斷，無論相、中性線之 間出現(xiàn)剩余電流還是地線接地不良或斷開時，插頭內(nèi)的三個插頭均同時與電源 切斷。不但能防止因電器故障引起的觸電事故，而且還能防止因電器以外的電 源故障而導致的觸電事故，從而滿足安全用電要求。

圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖； 圖2為本實用新型去除外殼后的內(nèi)部結(jié)構示意圖； 圖3為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作出詳細的說明。
如圖l、圖2所示，本實用新型提供了一種漏電保護插頭，連接在電器設 備的電源線尾端為該電器設備提供輸入電源，該漏電保護插頭包括外殼，相線、 中性線和地線銅插頭11、 12、 13，漏電保護電路板15，電磁脫扣裝置以及復 位裝置。
所述外殼由上、下殼體20、 21扣合而成；
所述相線、中性線和地線銅插頭11、 12、 13分別插裝固定在下殼體21上， 用于插入相應的插座提供輸入電源；
所述漏電保護電路板15上分別設有三個與相線、中性線和地線三極銅插 頭ll、 12、 13相對的觸點，漏電保護電路板15固定在下殼體21的內(nèi)表面上 且漏電保護電路板15上的觸點分別與銅插頭11、 12、 13的頂端相抵實現(xiàn)電氣連接。漏電保護電路板15上設有三個接線柱5，該接線柱5分別連接電源線 30的相線、中性線和地線，三個彈性動觸片6 —端分別固定且與接線柱5電連 接，另一端設有與漏電保護電路板15上的觸點相對的動觸點且上述動觸點在 正常工作時彈性地與漏電保護電路板15上的觸點相抵實現(xiàn)電氣連接。
所述復位裝置用于重新連通所述相線、中性線和地線三極銅插頭ll、 12、 13與電源線30，該復位裝置包括復位按鈕1、復位移動塊2和開口向上的U 形支架8，復位按鈕1穿出上殼體20的上表面；支架8固定在漏電保護電路板 15的上表面上，復位移動塊2設置在支架8的U形開口內(nèi)并可沿該U形開口上 下移動，復位移動塊2的上表面設有開口向上的C形開口凹槽且凹槽的底面水 平，凹槽的底面上開有縱向貫通孔，復位按鈕1呈臺階狀，其下部插裝在復位 移動塊2上的貫通孔內(nèi)并設有一朝向電磁脫扣裝置4的水平凹槽，復位按鈕1 的中部設有環(huán)形凸沿，該環(huán)形凸沿的上表面與C形開口凹槽的開口處的下表面 相抵，復位按鈕1上套裝有復位彈簧3，復位按鈕1上的凸沿的下表面與C形 開口凹槽的底面之間還設有兩個彈簧，分別對稱設置在復位彈簧3的兩側(cè)；復 位移動塊2的下表面分別與彈性動觸片6上的動觸點相抵，當按下復位按鈕1 時，復位移動塊2在支架8的U形開口內(nèi)向下移動時，將彈性動觸片6下壓并 使動觸點與漏電保護電路板15上的觸點接觸，實現(xiàn)電氣連接。
所述電磁脫扣裝置4固定在漏電保護電路板15上，用于切斷所述相線、 中性線和地線三極銅插頭11、 12、 13與電源線30，該電磁脫扣裝置4包括動 鐵芯41、脫扣線圈L1和鎖扣板7，動鐵芯41在電磁脫扣裝置中的脫扣彈簧的 作用下彈性地向外伸出且伸出端設有一環(huán)形凹槽。鎖扣板7呈直角彎板狀，其 豎直板部開有與頂面相通的U形槽，U形槽的兩側(cè)壁卡裝在動鐵芯41伸出端的環(huán)形凹槽內(nèi)，由于脫扣彈簧的作用，鎖扣板7水平板部的前端彈性地抵靠在復 位按鈕1的下部，當復位按鈕1按下至一定深度時，鎖扣板7水平板部的前端 伸入到復位按鈕1下部的水平凹槽內(nèi)將其卡住，此時彈性動觸片6上的動觸點 與漏電保護電路板15上的觸點接觸，實現(xiàn)電氣連接。當電磁脫扣裝置4工作 時，即電磁脫扣裝置4的脫扣線圈L1通電時，拉動動鐵芯41回縮，于是鎖扣 板7水平板部的前端從復位按鈕1下部的水平凹槽中脫出，復位按鈕1在復位 彈簧的作用下向上彈起，于是三個彈性動觸片6均向上彈起，彈性動觸片6上 的動觸頭與漏電保護電路板15上的觸點分離，從而實現(xiàn)三個銅插頭ll、 12和 13與電源線30的斷開。
本實用新型中漏電保護電路板15上的電路部分包括整流電路E、脫扣電路 G、零序電流檢測電路A、地線漏電保護電路C，過壓保護電路B和報警電路D， 如圖3所示。
其中整流電路E由D2、 D3、 D5和D6四個二極管組成整流橋，為其他電路
提供直流工作電壓
脫扣電路G包括脫扣線圈Ll和單向可控硅SCR，單向可控硅SCR的控制極 連接到零序電流檢測電路A、地線漏電保護電路C和過壓保護電路B的電流輸 出端，陽極連接在電源的中性線上，陰極連接在脫扣線圈Ll的第一接線端上， 當上述三個電路檢測到電源故障或模擬故障時，輸出觸發(fā)電流至單向可控硅 SCR，于是單向可控硅SCR由關斷狀態(tài)變?yōu)閷?，脫扣線圈Ll通電工作驅(qū)動電 磁脫扣裝置切斷電源。
零序電流檢測電路A包括套設在相線、中性線和地線上的零序電流互感器 CT1和中性線互感器CT2，零序電流互感器CT1和中性線互感器CT2的輸出端分別連接至放大電路的輸入端，放大電路的輸出端電連接至單向可控硅SCR的 控制極上；零序電流互感器CT1由坡莫合金制成，中性線互感器CT2中的中性 線檢測磁環(huán)由鐵氧體制成。電源地線穿過零序電流互感器CT1繞兩圈，測量對 地是否有故障電流出現(xiàn)，當相線故障時，零序電流互感器CT1中有電流輸出， 該輸出電流經(jīng)放大電路放大后觸發(fā)單向可控硅導通，于是脫扣線圈Ll動作， 推動脫扣機構K2脫扣，從而切斷電源。本實施例中采用RV4145放大芯片IC1 實現(xiàn)，當然，本領域的技術人員也可以采用其他放大電路或放大芯片實現(xiàn)。當 中性線互感器CT2檢測到零線故障時同樣輸出電流并經(jīng)放大電路放大后觸發(fā)單 向可控硅的控制極啟動電磁脫扣裝置切斷電源。
所述過壓保護電路B包括兩個串聯(lián)的第一、第二分壓電阻R6、 R7和連接 在兩分壓電阻R6、 R7之間的第一二極管D4，該第一二極管D4的另一端連接至 單向可控硅SCR的控制極上。第一分壓電阻R6的另一端連接至整流電路E的 正極輸出端，第二分壓電阻R7的另一端連接至整流電路E的負極輸出端。第 二分壓電阻R7兩端電壓值隨電源電壓的變動而變化，當電源電壓過大，第二 分壓電阻R7兩端的電壓值超出第一二極管D4的導通電壓時，第二分壓電阻R7 輸出電流至單向可控硅SCR的控制極觸發(fā)單向可控硅SCR導通，于是脫扣線圈 Ll工作切斷電源。
本實用新型中的地線漏電保護電路包括串聯(lián)在一起的第三、第四分壓電阻 R9、 R10和地線漏電檢測芯片IC2，所述第三、第四分壓電阻R9 、 R10的另 一端分別連接至電源相線和中性線，地線漏電檢測芯片IC2的陽極引腳1連接 至第三、第四分壓電阻R9 、 R10之間，陰極引腳4連接至電源地線，第一發(fā) 射極(引腳7)和第一集電極(引腳8)分別連接在過壓保護電路B中的第二分壓電阻R7的兩端，第一集電極同時還經(jīng)一發(fā)光二極管LED2連接至整流電路 E的正極輸出端。地線漏電檢測芯片IC2為光電耦合器，本實施例中選用的是 TLP621-2，然而，本領域的技術人員可以選用其他型的光電耦合器。當?shù)鼐€接 地不良或斷開時，地線漏電檢測IC2的7、 8引腳截止，于是第一分壓電阻R9 上的電流經(jīng)發(fā)光二極管LED2加在第一二極管D4上使其導通，從而觸發(fā)單向可 控硅SCR啟動電磁脫扣裝置切斷電源。
報警電路包括一揚聲器，該揚聲器的兩個輸入端分別連接輸入電源，同時 該揚聲器的兩個輸入端還分別電連接至地線漏電檢測IC2的第二發(fā)射極(引腳 5)和第二集電極(引腳6)，在正常情況下，地線漏電檢測芯片IC2的第二發(fā) 射極和第二集電極導通，揚聲器被短接，當?shù)鼐€漏電檢測芯片IC2檢測到地線 斷開或接觸不良時，第二發(fā)射極和第二集電極引腳截止，于是揚聲器電源接通 而報警。
本實用新型具有如下優(yōu)點-
1. 帶接地故障漏電保護插頭所保護的電器無論是相、中性線之間出現(xiàn)剩余電 流還是在使用中地線接地不良或斷開均能切斷電源。
2. 如果出現(xiàn)中性線接地或接殼切斷電源。
3. 電壓過高能切斷電源，滿足安全用電要求。
4. 蜂鳴器報警，避免了因看不到故障指示而造成觸電事故。
本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本實用新型的 啟示下作出的結(jié)構變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案，均落 入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1、漏電保護插頭，連接在電器設備的電源線尾端為該電器設備提供輸入電源，所述漏電保護插頭包括外殼，由上下殼體扣合而成；相線、中性線和地線銅插頭，上述插頭分別插裝固定在下殼體上；電磁脫扣裝置，用于切斷所述相線、中性線和地線銅插頭與電源線，該電磁脫扣裝置包括脫扣線圈和單向可控硅，所述脫扣線圈具有第一、第二兩個接線端，單向可控硅的陽極電連接在中性線銅插頭上，陰極連接在脫扣線圈的第一接線端上；復位裝置，設置在外殼內(nèi)且復位按鈕穿出上殼體的上表面，所述復位裝置用于重新同時連通所述相線、中性線和地線銅插頭與電源線；整流電路，用于提供直流工作電壓；漏電保護電路，包括零序電流保護電路，所述零序電流保護電路包括零序電流互感器以及放大電路，所述零序電流互感器套設在相線、中性線和地線上，其輸出端電連接至放大電路的輸入端，放大電路的輸出端電連接至單向可控硅的控制極上；其特征在于所述漏電保護電路還包括過壓保護電路和地線漏電保護電路所述過壓保護電路包括兩個串聯(lián)的第一、第二分壓電阻和連接在兩分壓電阻之間的第一二極管，該第一二極管的另一端連接至單向可控硅的控制極上，第一分壓電阻的另一端連接至整流電路的正極輸出端，第二分壓電阻的另一端連接至整流電路的負極輸出端；所述地線漏電保護電路包括串聯(lián)的第三、第四分壓電阻和地線漏電檢測芯片，所述第三、第四分壓電阻的另一端分別電連接至電源相線和中性線，所述地線漏電檢測芯片的陽極引腳電連接至第三、第四分壓電阻之間，陰極引腳電連接至電源地線，第一發(fā)射極和第一集電極分別連接在過壓保護電路中的第四分壓電阻的兩端，第一集電極同時還經(jīng)一發(fā)光二極管連接至整流電路的正極輸出端，第一發(fā)射集還同時連接至脫扣線圈的第二接線端；當?shù)鼐€接地不良或斷開時，地線漏電檢測芯片的第一發(fā)射極和第一集電極截止從而觸發(fā)單向可控硅啟動電磁脫扣裝置切斷電源。
2、 如權利要求l所述的漏電保護插頭，其特征在于地線漏電檢測芯片為 光電耦合器。
3、 如權利要求1或2所述的漏電保護插頭，其特征在于還包括漏電報警電路，該漏電報警電路包括一揚聲器，所述揚聲器的兩個輸入端分別連接輸入 電源的同時還分別電連接至地線漏電檢測芯片的第二發(fā)射極和第二集電極。
4、 如權利要求3所述的漏電保護插頭，其特征在于還包括中性線接地保 護電路，該中性線接地保護電路包括設置在電源相線和中性線上的中性線檢測 磁環(huán)，該中性線檢測磁環(huán)的電流輸出端接至放大電路的輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種漏電保護插頭，包括電磁脫扣裝置和漏電保護電路，所述漏電保護電路包括地線漏電檢測芯片，電源相線經(jīng)電阻分壓后電連接至地線漏電檢測芯片的陽極引腳，陰極引腳電連接至電源地線，集電極連接至電磁脫扣裝置的輸入端；當?shù)鼐€接地不良或斷開時，地線漏電檢測芯片啟動電磁脫扣裝置切斷電源。本實用新型，電源線地線上連接有地線帶電檢測裝置，還設有零序電流保護電路和中性線接地保護電路，由電磁脫扣裝置實現(xiàn)分斷，無論相線、中性線之間出現(xiàn)剩余電流還是地線接地不良或斷開，插頭內(nèi)的三個插頭均同時與電源切斷，從而滿足安全用電要求。
文檔編號H01R13/66GK201369470SQ20092014593
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權日2009年3月23日
發(fā)明者張振功, 陳華強 申請人:陳華強