專利名稱：具有漏電及電弧保護(hù)功能的電磁式電源插頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電源插頭，尤指一種具有漏電及電弧保護(hù)功能的電磁式電源插頭。
背景技術(shù)：
隨著家用電器的日益普及，家用電器的使用安全日益受到人們的重視。目前，人們經(jīng)常使用的電源插頭結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單、功能也比較簡(jiǎn)單。
它主要由殼體和安裝在殼體上的兩個(gè)或三個(gè)電源插腳構(gòu)成，插腳的一端通過(guò)導(dǎo)線與家用電器內(nèi)控制電路板的電源輸入端相連。在使用家用電器時(shí)，只需將插頭的插腳插入墻壁內(nèi)的電源插座或普通的漏電保護(hù)插座插孔內(nèi)即可，插頭就可將電源引入到家用電器控制電路板上，使家用電器帶電工作。這種結(jié)構(gòu)的插頭其功能比較單一，就是將插頭內(nèi)的電源引入到電器內(nèi)控制電路板上，使家用電器帶電工作，不具有任何的保護(hù)功能，安全性差。特別是，對(duì)經(jīng)常發(fā)生的供電線路間或電器間的短路、漏電故障以及因負(fù)載輸電線絕緣層老化，造成的輸電線打火引起的線路間的電弧燃燒等故障不具有保護(hù)功能。
據(jù)報(bào)道，目前，由于輸電線路老化而引起的輸電線路之間跳火引發(fā)電弧燃燒的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，許多火災(zāi)事件均屬這類電弧故障引起的。一些常處于滿負(fù)荷或過(guò)載狀態(tài)的電器，如電視機(jī)、空調(diào)、油煙機(jī)等，因長(zhǎng)期滿負(fù)荷工作在高溫、高壓狀態(tài)下，再加上油污等侵蝕，使輸電線路絕緣層老化，經(jīng)常發(fā)生跳火，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效地切斷供電，極易引起電弧燃燒，發(fā)生火災(zāi)，所以，電弧故障的發(fā)生越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有電源插頭功能單一、安全性差的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有漏電及電弧保護(hù)功能的電磁式電源插頭。該電源插頭具有自動(dòng)檢測(cè)插頭供電線路中的電弧故障、對(duì)地漏電故障，并可在極短時(shí)間內(nèi)切斷供電避免燃燒的功能。
本實(shí)用新型的另一目的是提供一種具有異常超壓保護(hù)功能的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭。即當(dāng)電源輸入電壓超過(guò)正常電壓的20％-40％時(shí)，該插頭可自動(dòng)切斷插頭的電源輸出。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，它包括殼體、安裝在殼體上的電源火線插腳、電源零線插腳，其特征在于在所述殼體內(nèi)還安裝有一塊用于檢測(cè)漏電故障、實(shí)現(xiàn)插頭電力輸出的控制電路板；在所述殼體的正面安裝有復(fù)位按鈕，復(fù)位按鈕的背面內(nèi)嵌有一個(gè)外套有復(fù)位彈簧的復(fù)位導(dǎo)向柱，復(fù)位導(dǎo)向柱的下部分設(shè)有向內(nèi)凹陷的鎖槽，復(fù)位導(dǎo)向柱的底為一圓錐體；所述電源火線插腳、電源零線插腳穿過(guò)殼體焊接在所述控制電路板上；在所述控制電路板上焊接有一對(duì)電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈，以及使插頭輸出端帶電/或不帶電的電磁式動(dòng)作組件；所述電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體的一端向下彎曲90°、穿過(guò)漏電感應(yīng)線圈的中心孔焊接在電路板上與電源輸入火線、零線相連，其另一端上設(shè)有一對(duì)靜觸頭；所述電磁式動(dòng)作組件位于所述復(fù)位按鈕的正下方，它包括支架、置于支架內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板、置于導(dǎo)向板下面支架內(nèi)的由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有凹槽的磁片、置于導(dǎo)向板側(cè)面與磁片金屬槽之間的磁片彈簧、置于復(fù)位導(dǎo)向柱正下方支架內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸、橫穿塑料主軸的“L”形鎖片、置于塑料主軸與鎖片側(cè)壁之間的鎖片彈簧；在所述可移動(dòng)式塑料主軸的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱的正下方開(kāi)有一縱向通孔；在所述鎖片的頂部、與塑料主軸通孔對(duì)應(yīng)處也開(kāi)有一鎖孔；在所述塑料主軸兩側(cè)提臂的上方放置有一對(duì)彈性的電源輸出金屬導(dǎo)體，該彈性的電源輸出金屬導(dǎo)體可隨著塑料主軸的上下移動(dòng)而動(dòng)作；電源輸出金屬導(dǎo)體的一端設(shè)有一對(duì)與電源輸入金屬導(dǎo)體上的靜觸頭對(duì)應(yīng)的動(dòng)觸頭，其另一端分別與插頭的火線、零線輸出接線螺釘相連；在所述支架的一端設(shè)有一內(nèi)置有鐵芯的電磁線圈，電磁線圈的兩端分別與控制電路板上的電源輸入火線、零線相連，自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中在所述導(dǎo)向板的側(cè)面注塑有用于放置所述磁片彈簧的凹孔，所述磁片彈簧置于該導(dǎo)向板側(cè)面凹孔與所述磁片金屬槽之間；在所述導(dǎo)向板的下面注塑有用于固定、引導(dǎo)所述由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的磁片并支撐導(dǎo)向板的凸臺(tái)；所述由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的磁片就置于該導(dǎo)向板下面的凸臺(tái)內(nèi)。
在所述可移動(dòng)式塑料主軸側(cè)壁的下方注塑有一用于容置所述鎖片彈簧的凹孔，所述鎖片彈簧就容置在該可移動(dòng)式塑料主軸下方的凹孔與所述鎖片側(cè)壁之間。
所述殼體由上蓋、底座和隱線盒組合而成；所述復(fù)位按鈕設(shè)置在該上蓋上；所述控制電路板在容置該底座內(nèi)，且所述電源火線插腳、電源零線插腳的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座焊接在控制電路板上，分別與電路板上的火線、零線相連；所述插頭火線輸出接線螺釘、零線輸出接線螺釘設(shè)置在該隱線盒內(nèi)。
該插頭還包括一電源地線插腳、一接地金屬片和一插頭地線接線螺釘；所述接地金屬片設(shè)置在底座內(nèi)、控制電路板的下面；所述插頭地線接線螺釘設(shè)置在所述隱線盒內(nèi)，與所述接地金屬片相連；所述電源地線插腳的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座與底座內(nèi)的接地金屬片相連。
在插頭火線、零線插腳沒(méi)有帶電時(shí)，所述復(fù)位導(dǎo)向柱的底部位于所述鎖片的上方，并與鎖片上的鎖孔垂直；在插頭火線、零線插腳帶電時(shí)，所述復(fù)位導(dǎo)向柱的底部與所述鎖片上的鎖孔相錯(cuò)位1/3鎖孔距。
在所述支架的前端、正對(duì)鐵芯的位置開(kāi)有一圓通孔；在所述鐵芯的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板，用于加強(qiáng)所述電磁線圈磁力。
在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器，該電弧取樣電抗器串聯(lián)在電源火線中。
在所述上蓋上還設(shè)有一漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕；在所述上蓋與控制電路板之間還設(shè)有一絕緣的中層支架；所述復(fù)位導(dǎo)向柱穿過(guò)該中層支架與控制電路板上的電磁式動(dòng)作組件接觸；在所述漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕的下方，中層支架上設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片，在測(cè)試金屬片的下方設(shè)有測(cè)試電阻；金屬試驗(yàn)片的一端懸空位于漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕的下方，可以與測(cè)試電阻相連；另一端穿過(guò)中層支架與焊接在控制電路板上的電源零線輸入金屬導(dǎo)體相連；設(shè)置在電弧/漏電模擬試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試電阻與電路板上火線相連。
由于本實(shí)用新型是通過(guò)電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)，使其內(nèi)置的鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引磁片，再配合對(duì)復(fù)位導(dǎo)向柱的按壓，使電磁式動(dòng)作組件動(dòng)作，帶動(dòng)彈性電源輸出金屬導(dǎo)體上下移動(dòng)，使電源輸出金屬導(dǎo)體上的動(dòng)觸頭與電源輸入金屬導(dǎo)體上的靜觸頭接觸，從而使電源插頭有電源輸出。一旦，出現(xiàn)漏電、短路或電弧故障，控制電路板自動(dòng)切斷電磁線圈的電源，使鐵芯失磁，彈性電源輸出金屬導(dǎo)體恢復(fù)到原來(lái)位置，彈性電源輸出金屬導(dǎo)體上的動(dòng)觸頭與電源輸入金屬導(dǎo)體上的靜觸頭不接觸，電源插頭無(wú)電源輸出。整個(gè)過(guò)程都是通過(guò)電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)完成的，工作可靠，安全性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理，功能強(qiáng)勁。


圖1為本實(shí)用新型的立體、分解結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型的主視圖圖3為本實(shí)用新型的后視圖圖4為本實(shí)用新型去除上蓋后的主視圖圖5為本實(shí)用新型去除上蓋及中層支架后的主視圖圖6-1為圖4沿A-A右視局部剖視圖，插頭無(wú)電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖6-2為圖4沿A-A右視局部剖視圖，插頭有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖6-3為圖4沿A-A左視局部剖視圖，插頭無(wú)電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖6-4為圖4沿A-A左視局部剖視圖，插頭有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖7-1為圖4沿B-B局部剖視圖，插頭無(wú)電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖7-2為圖4沿B-B局部剖視圖，插頭有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖8-1為圖4沿C-C局部剖視圖，正常情況插頭有電源輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖8-2為圖4沿C-C局部剖視圖，按下漏電試驗(yàn)按鈕時(shí)插頭跳閘切斷電力輸出時(shí)的狀態(tài)圖圖9為本實(shí)用新型控制電路板具體電路圖圖10為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖具體實(shí)施方式
如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭主要由殼體、安裝在殼體上的電源火線插腳37、電源零線插腳38、電源地線插腳36、以及安裝在殼體內(nèi)用于檢測(cè)漏電故障、電弧故障、實(shí)現(xiàn)電力連接的控制電路板30組合而成。
所述殼體由上蓋1、底座3和隱線盒2組合而成。
上蓋1上開(kāi)有安裝孔8、9，內(nèi)置有復(fù)位按鈕(RESET)7、漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕6(TEST)。在復(fù)位按鈕7的底面內(nèi)嵌有一個(gè)套有彈簧50的復(fù)位導(dǎo)向柱10。復(fù)位導(dǎo)向柱10穿過(guò)中層支架5與放置在底座3內(nèi)的控制電路板30上的電磁式動(dòng)作組件相接觸。
底座3用于容置所述控制電路板30和接地金屬片51。電源火線插腳37、電源零線插腳38的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座3焊接在控制電路板30上，分別與電路板上的火線、零線相連。電源地線插腳36的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座3與底座3內(nèi)的接地金屬片51相連。
隱線盒2內(nèi)設(shè)有三個(gè)電源輸出接線螺釘(如圖4所示)，即電源火線接線螺釘42、電源零線接線螺釘41、電源地線接線螺釘43。其中，電源地線接線螺釘43通過(guò)金屬片35與放置在底座3內(nèi)的接地金屬片51相連。
如圖1、圖4所示，控制電路板30容置在底座3內(nèi)，在控制電路板30的上面覆蓋有絕緣的中層支架5。
控制電路板30設(shè)置在中層支架5與底座3之間，它是本實(shí)用新型的核心部件，它具有自動(dòng)檢測(cè)、處理漏電故障、電弧故障和實(shí)現(xiàn)插頭電力輸出的功能。
如圖1、圖5、圖6-1所示，控制電路板30上焊接有與電源輸入火線、零線相連的電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體16、14，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈47和使插頭輸出端有電力輸出的電磁式動(dòng)作組件。
所述電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體16、14的一端向下彎曲90°穿過(guò)漏電感應(yīng)線圈47的中心孔焊接在電路板30上，與電路板上的火線、零線相連。電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體16、14的另一端上分別設(shè)有靜觸頭17、15。
所述漏電感應(yīng)線圈47為一個(gè)雙感應(yīng)線圈，它由工頻高硅鋼片差流感應(yīng)變壓器和高頻鐵氧體差流感應(yīng)變壓器組成，用于檢測(cè)插頭供電電路中的漏電電流。
所述電磁式動(dòng)作組件位于復(fù)位按鈕7的正下方，可使電源輸入金屬導(dǎo)體16、14與插頭電源輸出金屬導(dǎo)體21、19電力連接/或斷開(kāi)，它包括支架32、置于支架32內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板26、置于導(dǎo)向板26下方凸臺(tái)26-A內(nèi)的由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的即 形磁片27、置于導(dǎo)向板26側(cè)面凹孔26-B與磁片27金屬槽之間的磁片彈簧28、置于復(fù)位導(dǎo)向柱10正下方支架32內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸25、橫穿塑料主軸25的“L”形鎖片24、置于塑料主軸25下方凹孔10-A與鎖片24之間的鎖片彈簧29。
如圖6-1、6-2所示，在導(dǎo)向板26的側(cè)面注塑有用于放置磁片彈簧28的凹孔26-B，磁片彈簧28就放置在導(dǎo)向板26側(cè)面的凹孔26-B與磁片27金屬槽之間。在導(dǎo)向板26的下面設(shè)有用于固定、引導(dǎo)磁片27并支撐導(dǎo)向板26的凸臺(tái)26-A。在塑料主軸25的下方也注塑有一個(gè)凹孔10-A，所述鎖片彈簧29就放置在該凹孔10-A與“L”形鎖片側(cè)壁之間。
在可移動(dòng)式塑料主軸25的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱10的正下方開(kāi)有一縱向通孔45；在鎖片24的頂部、與塑料主軸10中央通孔45對(duì)應(yīng)處也開(kāi)有一鎖孔46。
在塑料主軸25兩側(cè)提臂的上方分別放置有彈性的電源輸出金屬導(dǎo)體，21、19，電源輸出金屬導(dǎo)體21、19隨著塑料主軸25的上下移動(dòng)而動(dòng)作。電源輸出金屬導(dǎo)體21、19的一端設(shè)有與電源輸入金屬導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15對(duì)應(yīng)的動(dòng)觸頭22、20，另一端通過(guò)金屬片23、18與隱線盒2內(nèi)的電源輸出火線接線螺釘42和零線接線螺釘41相連，如圖5所示。
在所述支架32一端還設(shè)有一內(nèi)置鐵芯48的電磁線圈31，電磁線圈31的兩端與控制電路板30上的電源輸入火線和零線相連。當(dāng)電源插頭插入電源插座內(nèi)即插頭火線插腳、零線插腳帶電后，電磁線圈31就自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)。如圖6-2所示，鐵芯48產(chǎn)生磁性吸引 磁片27。鐵芯48的前端為與 形磁片27兩垂直平面相平行的圓形平面。
如圖6-1、6-2所示，塑料主軸25位于復(fù)位按鈕7的下方，內(nèi)嵌在復(fù)位按鈕7底面的外套有彈簧50的復(fù)位導(dǎo)向柱10的底部設(shè)有鎖槽52，鎖槽52的下端為一圓錐體。在插腳37、38沒(méi)有通電時(shí)，復(fù)位導(dǎo)向柱10的底部位于鎖片24的上方，并與鎖片24上的鎖孔46垂直對(duì)應(yīng)。按下/或釋放復(fù)位按鈕7.復(fù)位導(dǎo)向柱10穿過(guò)通孔45、鎖孔46上下運(yùn)動(dòng)、但對(duì)電磁式動(dòng)作組件不產(chǎn)生任何影響。當(dāng)插腳37、38通電后，由于電磁線圈31自動(dòng)得電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，內(nèi)置于線圈31的鐵芯48產(chǎn)生磁性，平穩(wěn)吸合磁片27，鎖片彈簧29推動(dòng)鎖片24動(dòng)作，鎖片24向鐵芯48方向移動(dòng)，使復(fù)位導(dǎo)向柱10與鎖孔46的中心相錯(cuò)位1/3鎖孔距，復(fù)位導(dǎo)向柱10仍然位于鎖片24的上方。
在沒(méi)有按壓復(fù)位按鈕7時(shí)，復(fù)位導(dǎo)向柱10位于鎖片24的上方，位于塑料主軸25兩側(cè)提臂上的彈性電源輸出金屬導(dǎo)體21、19上的動(dòng)觸頭22、20與電源輸入金屬導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15不接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。
當(dāng)按壓復(fù)位按鈕7時(shí)，鎖片24沿復(fù)位導(dǎo)向柱10下端的圓錐面滑動(dòng)、滑入導(dǎo)向鎖槽52內(nèi)，利用鎖片彈簧29的彈力使得復(fù)位導(dǎo)向柱10的導(dǎo)向鎖槽52與鎖片24上的鎖孔46相互鎖緊；釋放復(fù)位按鈕7，在復(fù)位導(dǎo)向柱10上的彈簧50的作用下，復(fù)位按鈕7自行向上，帶動(dòng)鎖片24、塑料主軸25、塑料主軸25下方凹孔與鎖片24之間的鎖片彈簧29向上動(dòng)作，使置于塑料主軸25兩側(cè)提臂上方的彈性電源輸出金屬導(dǎo)體21、19也隨著塑料主軸25一起向上動(dòng)作；彈性電源輸出金屬導(dǎo)體21、19上的動(dòng)觸頭22、20與電源輸入金屬導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15電力接觸，電源輸出金屬導(dǎo)體21、19帶電，與其相連的插頭火線、零線輸出接線螺釘42、41帶電，插頭向外供電。
為了便于安裝電磁線圈31的內(nèi)置鐵芯48，本實(shí)用新型將支架32的前端、正對(duì)鐵芯48的位置注塑一圓通孔；在線圈32、鐵心48的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板33，用于加強(qiáng)線圈31的電磁力。
為了使本實(shí)用新型可以自動(dòng)檢測(cè)供電電路中的電弧故障，如圖9所示，在控制電路板30上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器L。電弧取樣電抗器L串聯(lián)在電源火線L中，其一端與電源火線插腳37相連，另一端與彈性電源火線輸出導(dǎo)體21相連。檢測(cè)電弧故障用的電抗器L將檢測(cè)到的電弧故障信號(hào)直接傳送到控制電路中進(jìn)行處理。
如圖8-1、圖8-2所示，本實(shí)用新型還在電弧/漏電故障模擬試驗(yàn)按鈕6(TEST)的下方，中層支架5上設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片11，在測(cè)試金屬片11的下方設(shè)有測(cè)試電阻49。金屬試驗(yàn)片11的一端懸空位于漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕6的下方，可以與測(cè)試電阻49相連；另一端穿過(guò)中層支架5(圖8-1中的標(biāo)號(hào)為12處)與焊接在控制電路板30上的電源零線輸入金屬導(dǎo)體14相連。設(shè)置在電弧/漏電模擬試驗(yàn)按鈕6下方的測(cè)試電阻49與電路板上火線相連。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一方面用來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性斷電，另一方面用來(lái)模擬、產(chǎn)生電弧故障和漏電故障，檢驗(yàn)插頭相應(yīng)的保護(hù)功能。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)插頭的火線、零線插腳未插入電源插座內(nèi)時(shí)，在用戶沒(méi)有按壓復(fù)位按鈕7的情況下，如圖6-1、6-3、7-1所示，復(fù)位導(dǎo)向柱10位于鎖片24的上方；位于塑料主軸25兩側(cè)提臂上的彈性電源輸出導(dǎo)體21、19上的動(dòng)觸頭22、20與電源輸入導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15不接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。即使用戶按壓復(fù)位按鈕7，復(fù)位導(dǎo)向柱10也只是穿過(guò)通孔45、鎖孔46上下移動(dòng)，也不能使位于塑料主軸25兩側(cè)提臂上的彈性電源輸出導(dǎo)體21、19上的動(dòng)觸頭22、20與電源輸入導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15接觸，插頭還是沒(méi)有電源輸出。
只有當(dāng)本實(shí)用新型接線正確，沒(méi)有漏電、電弧故障，且插頭插入電源插座內(nèi)時(shí)，即插頭的電源火線插腳37、零線插腳38分別與電源火線、零線相連時(shí)，控制電路使電磁線圈31自動(dòng)得電并產(chǎn)生電磁場(chǎng)，線圈31內(nèi)的鐵芯48產(chǎn)生磁性，如圖6-2、6-4所示，鐵芯48平穩(wěn)吸合磁片27，在鎖片彈簧29的作用下，鎖片24向鐵芯方向移動(dòng)，使復(fù)位導(dǎo)向柱35底部的圓錐體與鎖孔46中心相錯(cuò)位1/3鎖孔距。此時(shí)，按壓復(fù)位按鈕7，鎖片24沿復(fù)位導(dǎo)向柱10下端的圓錐面滑動(dòng)、滑入導(dǎo)向鎖槽52，利用鎖片彈簧29的彈性力使得復(fù)位導(dǎo)向柱10的導(dǎo)向鎖槽52與鎖片24上的鎖孔46相互鎖緊；復(fù)位按鈕7動(dòng)作到極限位置后，釋放復(fù)位按鈕7，在復(fù)位導(dǎo)向柱10外側(cè)的彈簧50的作用下，復(fù)位按鈕7自行向上，帶動(dòng)鎖片24、塑料主軸25、塑料主軸25下方凹孔與鎖片24之間的鎖片彈簧29向上動(dòng)作，直至彈性電源輸出導(dǎo)體21、19頂端的動(dòng)觸頭22、20與電源輸入導(dǎo)體16、14上的靜觸頭17、15接觸(如圖7-2所示)，彈性電源輸出導(dǎo)體21、19帶電，與其相連的電源火線、零線輸出接線螺釘42、41帶電，插頭向外供電。
在插頭使用過(guò)程中，當(dāng)用戶想切斷插頭的電源輸出時(shí)，如圖8-2所示，只需按壓試驗(yàn)按鈕6，模擬漏電情況，控制電路自動(dòng)切斷電磁線圈31的電源，使磁場(chǎng)消失，鐵芯48失磁。由于鐵芯48沒(méi)有磁性，鐵芯48不再吸引磁片27，在磁片彈簧28的作用下，磁片27恢復(fù)到原來(lái)位置，推動(dòng)鎖片24動(dòng)作，使復(fù)位導(dǎo)向柱10底部的導(dǎo)向鎖槽52從鎖片24頂部的鎖孔46中穿出，塑料主軸25下沉，彈性電源輸出導(dǎo)體21、19恢復(fù)原位，其動(dòng)觸頭不再與電源輸入導(dǎo)體14、16上的靜觸頭接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。
如果安裝人員在安裝漏電保護(hù)插頭時(shí)，誤將插頭電源輸出端當(dāng)作電源輸入端與電源輸入火線、零線相連，或?qū)㈦娫摧斎攵说幕鹁€、零線相序顛倒地連接到插頭電源輸入端或沒(méi)有連接安全地線時(shí)，如圖9所示的控制電路中的用于相序檢測(cè)保護(hù)、異常超壓檢測(cè)保護(hù)、電弧模擬自測(cè)發(fā)生集成電路IC3MH05858A不會(huì)發(fā)出起動(dòng)信號(hào)，三極管不通電，線圈31兩端根本不會(huì)帶電，線圈31不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯48也不會(huì)有磁性，根本就不會(huì)吸引磁片27，復(fù)位導(dǎo)向柱10與鎖片24上的鎖孔46中心豎直對(duì)應(yīng)，復(fù)位導(dǎo)向柱10上下動(dòng)作，但對(duì)電磁式動(dòng)作組件不產(chǎn)生任何影響。放置在塑料主軸25兩側(cè)提臂上的彈性電源輸出金屬導(dǎo)體19、21上的動(dòng)觸頭不會(huì)與電源輸入導(dǎo)體14、16上的靜觸頭接觸，即插頭沒(méi)有電源輸出。
在使用過(guò)程中，如果發(fā)生電弧燃燒或漏電現(xiàn)象或短路故障，控制電路檢測(cè)到該現(xiàn)象后，如圖9所示，控制電路板上的與漏電感應(yīng)線圈和電弧取樣電阻相連的集成電路IC2RV4145輸出控制信號(hào)，使三極管不通電，電磁線圈31斷電、不再產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵芯48的磁性自動(dòng)消失。由于鐵芯48沒(méi)有磁性，鐵芯48不再吸引磁片27，在磁片彈簧28的作用下，磁片27恢復(fù)到原來(lái)位置，帶動(dòng)鎖片24動(dòng)作，使復(fù)位導(dǎo)向柱10的導(dǎo)向鎖槽52從鎖片24頂部的鎖孔46中穿出，塑料主軸25下沉，彈性電源輸出金屬導(dǎo)體19、21恢復(fù)原位，電源輸出金屬導(dǎo)體19、21上的動(dòng)觸頭不再與電源輸入導(dǎo)體14、16上的靜觸頭接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。
在使用過(guò)程中，如果插頭的電源輸入端突然斷電，本實(shí)用新型控制電路板上的線圈31失電，線圈31產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失，鐵芯48失磁。由于鐵芯48沒(méi)有磁性，鐵芯48不再吸引磁片27，在磁片彈簧28的作用下，磁片27恢復(fù)到原來(lái)位置，帶動(dòng)鎖片24動(dòng)作壓縮鎖片彈簧29，使復(fù)位導(dǎo)向柱10的導(dǎo)向鎖槽52從鎖片24頂部的鎖孔46中穿出，彈性電源輸出金屬導(dǎo)體19、21恢復(fù)原位，電源輸出金屬導(dǎo)體19、21上的兩對(duì)動(dòng)觸頭不再與電源輸入導(dǎo)體14、16上的靜觸頭接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。
另外，本實(shí)用新型控制電路還具有異常超壓保護(hù)功能。本實(shí)用新型控制電路自動(dòng)檢測(cè)插頭電源輸入端電壓，當(dāng)電源輸入端電壓超過(guò)正常電壓的20％-40％時(shí)，控制電路在25-30毫秒內(nèi)自動(dòng)切斷線圈31兩端的電壓，使鐵芯48失磁，塑料主軸25兩側(cè)提臂上的彈性電源輸出金屬導(dǎo)體19、21上的動(dòng)觸頭不再與電源輸入導(dǎo)體14、16上的靜觸頭接觸，插頭沒(méi)有電源輸出。
本實(shí)用新型工作可靠，功能強(qiáng)勁，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理，安全性好。
權(quán)利要求1.一種具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，它包括殼體、安裝在殼體上的電源火線插腳、電源零線插腳，其特征在于在所述殼體內(nèi)還安裝有一塊用于檢測(cè)漏電故障、實(shí)現(xiàn)插頭電力輸出的控制電路板；在所述殼體的正面安裝有復(fù)位按鈕，復(fù)位按鈕的背面內(nèi)嵌有一個(gè)外套有復(fù)位彈簧的復(fù)位導(dǎo)向柱，復(fù)位導(dǎo)向柱的下部分設(shè)有向內(nèi)凹陷的鎖槽，復(fù)位導(dǎo)向柱的底為一圓錐體；所述電源火線插腳、電源零線插腳穿過(guò)殼體焊接在所述控制電路板上；在所述控制電路板上焊接有一對(duì)電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體，用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈，以及使插頭輸出端帶電/或不帶電的電磁式動(dòng)作組件；所述電源火線、零線輸入金屬導(dǎo)體的一端向下彎曲90°、穿過(guò)漏電感應(yīng)線圈的中心孔焊接在電路板上與電源輸入火線、零線相連，其另一端上設(shè)有一對(duì)靜觸頭；所述電磁式動(dòng)作組件位于所述復(fù)位按鈕的正下方，它包括支架、置于支架內(nèi)側(cè)偏下方由塑料制成的導(dǎo)向板、置于導(dǎo)向板下面支架內(nèi)的由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的磁片、置于導(dǎo)向板側(cè)面與磁片金屬槽之間的磁片彈簧、置于復(fù)位導(dǎo)向柱正下方支架內(nèi)的兩側(cè)帶有提臂的可移動(dòng)式塑料主軸、橫穿塑料主軸的“L”形鎖片、置于塑料主軸與鎖片側(cè)壁之間的鎖片彈簧；在所述可移動(dòng)式塑料主軸的中央、復(fù)位導(dǎo)向柱的正下方開(kāi)有一縱向通孔；在所述鎖片的頂部、與塑料主軸通孔對(duì)應(yīng)處也開(kāi)有一鎖孔；在所述塑料主軸兩側(cè)提臂的上方放置有一對(duì)彈性的電源輸出金屬導(dǎo)體，該彈性的電源輸出金屬導(dǎo)體可隨著塑料主軸的上下移動(dòng)而動(dòng)作；電源輸出金屬導(dǎo)體的一端設(shè)有一對(duì)與電源輸入金屬導(dǎo)體上的靜觸頭對(duì)應(yīng)的動(dòng)觸頭，其另一端分別與插頭的火線、零線輸出接線螺釘相連；在所述支架的一端設(shè)有一內(nèi)置有鐵芯的電磁線圈，電磁線圈的兩端分別與控制電路板上的電源輸入火線、零線相連，自動(dòng)得電產(chǎn)生電磁場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在所述導(dǎo)向板的側(cè)面注塑有用于放置所述磁片彈簧的凹孔，所述磁片彈簧置于該導(dǎo)向板側(cè)面凹孔與所述磁片金屬槽之間；在所述導(dǎo)向板的下面注塑有用于固定、引導(dǎo)所述由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的磁片并支撐導(dǎo)向板的凸臺(tái)；所述由三條線段圍成的口字形且在其中一條縱邊與底邊相交處向外壓有金屬凹槽的磁片就置于該導(dǎo)向板下面的凸臺(tái)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在所述可移動(dòng)式塑料主軸側(cè)壁的下方注塑有一用于容置所述鎖片彈簧的凹孔，所述鎖片彈簧就容置在該可移動(dòng)式塑料主軸下方的凹孔與所述鎖片側(cè)壁之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于所述殼體由上蓋、底座和隱線盒組合而成；所述復(fù)位按鈕設(shè)置在該上蓋上；所述控制電路板在容置該底座內(nèi)，且所述電源火線插腳、電源零線插腳的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座焊接在控制電路板上，分別與電路板上的火線、零線相連；所述插頭火線輸出接線螺釘、零線輸出接線螺釘設(shè)置在該隱線盒內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于該插頭還包括一電源地線插腳、一接地金屬片和一插頭地線接線螺釘；所述接地金屬片設(shè)置在底座內(nèi)、控制電路板的下面；所述插頭地線接線螺釘設(shè)置在所述隱線盒內(nèi)，與所述接地金屬片相連；所述電源地線插腳的一端裸露在殼體的外面，另一端穿過(guò)底座與底座內(nèi)的接地金屬片相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在插頭火線、零線插腳沒(méi)有帶電時(shí)，所述復(fù)位導(dǎo)向柱的底部位于所述鎖片的上方，并與鎖片上的鎖孔垂直；在插頭火線、零線插腳帶電時(shí)，所述復(fù)位導(dǎo)向柱的底部與所述鎖片上的鎖孔相錯(cuò)位1/3鎖孔距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在所述支架的前端、正對(duì)鐵芯的位置開(kāi)有一圓通孔；在所述鐵芯的尾部鉚有一“U”型加強(qiáng)板，用于加強(qiáng)所述電磁線圈磁力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在所述控制電路板上設(shè)有用于檢測(cè)電弧故障的電弧取樣電抗器，該電弧取樣電抗器串聯(lián)在電源火線中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電磁式具有漏電及電弧保護(hù)功能的電源插頭，其特征在于在所述上蓋上還設(shè)有一漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕；在所述上蓋與控制電路板之間還設(shè)有一絕緣的中層支架；所述復(fù)位導(dǎo)向柱穿過(guò)該中層支架與控制電路板上的電磁式動(dòng)作組件接觸；在所述漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕的下方，中層支架上設(shè)有具有彈性的測(cè)試金屬片，在測(cè)試金屬片的下方設(shè)有測(cè)試電阻；金屬試驗(yàn)片的一端懸空位于漏電/電弧故障模擬試驗(yàn)按鈕的下方，可以與測(cè)試電阻相連；另一端穿過(guò)中層支架與焊接在控制電路板上的電源零線輸入金屬導(dǎo)體相連；設(shè)置在電弧/漏電模擬試驗(yàn)按鈕下方的測(cè)試電阻與電路板上火線相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有漏電及電弧保護(hù)功能的電磁式電源插頭，其特征在于在電源插頭殼體內(nèi)部安裝有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)插頭電源輸出、檢測(cè)和處理漏電故障和電弧故障的控制電路板。在該控制電路板上焊接有與插頭火線、零線插腳相連的電源火線、零線輸入導(dǎo)體、用于檢測(cè)漏電電流的漏電感應(yīng)線圈、使插頭輸出端帶電的電磁式動(dòng)作組件和放置在電磁式動(dòng)作組件上面的彈性電源輸出金屬導(dǎo)體。它通過(guò)電磁式動(dòng)作組件使彈性電源輸出金屬導(dǎo)體與電源輸入金屬導(dǎo)體電力連接/或斷開(kāi)，從而使插頭有/或無(wú)電源輸出。本實(shí)用新型可有效地避免因插頭供電線路中的漏電、電弧故障對(duì)用電設(shè)備所造成的損壞，以及因漏電對(duì)人身造成的觸電傷害。
文檔編號(hào)H01H71/66GK2802781SQ20052000062
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者黃華道 申請(qǐng)人:黃華道