專利名稱：具有反向接線保護功能的插座式接地故障線路斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種插座式的接地故障線路斷路器，簡稱為GFCI。
背景技術：
經(jīng)過二十多年的發(fā)展，在GFCI生產廠家中從事相關研究、開發(fā)和試驗等人員的共同努力奮斗和技術攻關下，GFCI無論是在產品質量上，還是在技術要求及滿足使用的要求上，都已達到了較高的水平，但在實際使用中，仍存在有一些不足，以待改進?，F(xiàn)行普通的GFCI通常都包括基座、設有插孔的上蓋，脫扣機構、復位鍵、測試鍵、接地組件、電源輸入連接組件、負載連接組件，不僅可以通過上蓋的插孔為負載提供電源，還可以通過負載連接組件對連接在其上的負載供電，而兩組連接組件非常相似，因此在安裝使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)將電源線與負載連接接反的情況，此時，GFCI就不是備漏電保護功能而僅相當于一只普通插座，存在著因觸電而造成人身及財產損害的隱患。
本實用新型的內容本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種結構簡單可靠，易于生產加工的具有反問接線保護功能的接地故障線路斷路器。
本實用新型為達到上述目的所采用的技術解決方案如下一種具有反問接線保護功能的接地故障線路斷路器，包括復位鍵、一對動觸片、一對靜觸片、漏電信號檢測電路及受所述漏電信號檢測電路控制而動作的電磁脫扣機構，動觸片和靜觸片上分別鉚固有動觸點和靜觸點，其特征在于所述接地故障線路斷路器還沒有反向接線保護裝置，所述反向接線保護裝置包括復位桿、復位彈簧、脫扣彈簧、復位支架、反向彈力支撐機構及電磁脫扣機構和鎖扣片、接觸開關，所述復位桿尾端與復位鍵固定連接，另一端設有環(huán)狀鎖扣卡槽，端部為錐形，復位彈簧和脫扣彈簧套設在復位桿上，所述的復位支架為管狀構件，兩側對稱橫向伸出一對托臂，所述一對動觸片分別設置在托臂上方，靜觸片對應設置在動觸片上方，動觸點和靜觸點相對，復位支架沿軸線移動帶動動觸片使動觸點與靜觸點閉合或分離，復位桿與復位支架中心通孔動配合并插在具中，所述反向彈力支撐機構與復位桿、復位支架同軸設置，彈力方向與復位桿相對構成彈性復位機構對復位支架構成彈性浮動支撐；所述鎖扣片一端折成“U”型，所述電磁脫扣機構包拈脫扣線圈支架、脫扣線圈及脫扣鐵芯和鐵芯彈簧，軸線與彈性復位機構軸線相垂直；所述復位支架上設有寬度略大于鎖扣片、與復位支架中心軸垂直的槽口，所述鎖扣片的“U”型端與脫扣鐵芯聯(lián)動連接，與“U”型端相對的另一端側上設有直徑略大于復位桿的圓孔構成卡口且穿入所述槽口中，并可在脫扣鐵芯的牽引下在槽口中前后滑動，前后滑動的位移應能使卡口在于復位桿端部對齊和錯開之間轉換，所述卡口與鎖扣卡槽形成鎖扣結構；所述接觸開關在復位鍵下按狀態(tài)接通測試電阻構成的漏電信號模擬支路，恢復狀態(tài)斷開漏電信號模擬支路。
所述復位支架下端固定嵌設金屬支撐八片，支撐片上固定設有垂直向下的柱狀反向鐵芯，在反向鐵芯正下方對應位置的設置有直徑與反向鐵芯動配合的通孔構成的導孔，所述反向鐵芯外套設反向彈簧后端頭插入所述導孔中構成反向彈力支撐機構。
所述接觸開關由任一動觸片上側向凸出的凸耳及對應設置在凸耳正下方的銅接觸片組成，所述銅接觸片與測試電阻電氣連接，使測試電阻、接觸開關組成的串聯(lián)支路兩端接點分別跨接在動、靜觸點的電源輸入端LINE側的兩電源線間。
所述脫扣鐵芯外側端沒有凸臺，凸臺根部設有環(huán)狀凹槽；所述鎖扣片“U”形端設有與所述環(huán)狀凹槽相配的缺口，所述缺口卡在環(huán)狀凹槽上構成聯(lián)動。
所述鎖扣片“U”形端設有的缺口為“U”形。
由于在接地故障線路斷路器設置了反問接線保護裝置，如果不慎將電源輸入端和負載接線端接反，當按下復位鍵使動觸片臂上側向凸出的凸耳與銅接觸片接觸時，輸入電源被分離的動觸點和靜觸點隔離，不能產生漏電模擬信號，電磁脫扣機構不動作，接地故障線路斷路器不能復位，對安裝者起到一個提醒的作用，從而引導正確接線，起到安全保護的作用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。


附圖1為本實用新型具體實施例外觀示意圖；附圖2為附圖中移去上蓋后的內部結構示意圖；附圖3為附圖2中移去中間座及以上部分后的立體結構示意圖；附圖4為附圖1中沿A-A方向處于復位狀態(tài)的剖示圖；附圖5為附圖1中沿A-A方向處于脫扣狀態(tài)的剖示圖；附圖6為附圖1中沿B-B方向的剖視圖，且處于脫扣狀態(tài)情形的圖；附圖7為附圖1中沿B-B反方向且復位鍵被按下，復位鐵芯接觸鎖扣片上表面的狀態(tài)的剖視圖；附圖8為附圖1中沿B-B反方向且處于復位狀態(tài)的剖視圖；附圖9為附圖1中沿C-C方向測試鍵未被壓下的狀態(tài)的剖視圖；附圖10為附圖1中沿C-C方向測試鍵被壓下的狀態(tài)的剖視圖；附圖11為具體實施例移去中間座及以上部分后的俯視圖；附圖12為附圖3移走底座后的視圖；附圖13為附圖12的立體分解圖；附圖14為本實用新型具體實施例的立體分解圖；附圖15為本實用新型具體實施例的電子線路原理圖。
具體實施方式
如圖1-4所示，GFCI插座的整體呈矩形體，殼體分成基座120和上蓋102兩部份，上蓋102上設置有兩組插座孔160、106和一個復位鍵130一個測試鍵140，測試鍵140下方設有的L形接觸片230，在基座120內腔中，設置一塊由印刷線路制成的基板350，電磁脫扣機構沿插座的長度方向布置固定安裝在基板350背而上，電磁脫扣機構中的脫扣線圈架繞上線圈420后水平固定在基板350上，脫扣線圈架朝向基板350邊緣一端設有磁力鐵芯430和U形純鐵片440，U形純鐵片440夾在脫扣線圈架外，磁力鐵芯430與U形純鐵片440固定連接，脫扣鐵芯410套設上鐵芯彈簧400后從另一端可滑動地插在脫扣線圈架中心軸孔中，脫扣鐵芯410外側端沒有凸臺，并在凸臺根部沒有環(huán)狀凹槽，鎖扣片390由條狀不銹鋼片制成，一端開設有與所述環(huán)狀凹槽相配的缺口，并彎折成“U”形使其具有更好的彈性，所述缺口卡在所述環(huán)狀凹槽上構成聯(lián)動，所述缺口可以是任何與環(huán)狀凹槽相配的形狀，但以“U”形為佳；漏電檢測電路中的測試線圈和中性線圈500疊置于圓筒狀磁環(huán)座中，測試線圈和中性線圈500之間設有環(huán)形墊片，漏電檢測電路中其它電子元件和磁環(huán)座同樣固定安裝在基板350上并由其上的印制線路相應連接，電磁脫扣線圈420與磁環(huán)座之間的位置上設置有復位裝置座，正對上方的復位鍵130，復位桿460尾端與復位鍵130固定連接，另一端設有環(huán)狀鎖扣卡槽，端部為錐形，復位支架280為管狀構件，本具體實施中為方形，復位支架280置于復位裝置座中心，復位支架280兩相對側對稱橫向伸出一對托臂282、284，復位桿460上套設復位彈簧240和脫扣彈簧450，復位桿460與復位支架280中心通孔動配合并插在其中，復位支架280下端固定嵌設金屬支撐片380，支撐片380上固定設有垂直向下的柱狀反向鐵芯370，在反向鐵芯370正下方對應位置的基板350上設置有直徑與反向鐵芯370動配合的通孔構成的導孔，所述反向鐵芯370外套設反向彈簧360后端插入所述導孔中構成反向彈力支撐機構，所述反向彈力支撐機構與復位桿460、復位支架280同軸設置，彈力方向與復位桿460相對構成彈性復位機構對復位支架280構成彈性浮動支撐，使得復位支架280在所述導孔和復位桿460的導向下可在一定的范圍內作軸向移動，靜觸片嵌設在基座120兩側的插槽中固定，其觸點224、226向中間伸出至托臂282、284的側上方，動觸片250、260折成“L”形，一端穿入磁環(huán)中心固插在基座120腔底上，另一自由端分別置于托臂282、284與靜觸片之間，動觸點220與靜觸片224、226相對，銅接觸片310設置在復位裝置座壁上，相應側的動觸片250、臂上側向凸出的凸耳255，本實施例中設置在左側，當然也可以設置在右側，凸耳255處在的銅接觸片310正上方構成一個接觸開關，所述銅接觸排310與測試電阻電氣連接，使測試電阻、接觸開關組成的串聯(lián)支路兩端接點分別跨接在動靜觸片的電源輸入端LINE側的兩電源線間構成漏電信號模擬支路；安裝軛鐵110固定夾在基座120與上蓋102之間，上蓋102與基座120間由設置在四角的螺釘連接成一體。
下面對本實用新型漏電信號檢測電路進行說明如圖15所示，二極管D1-D4和電阻R3，電容C3構成整流及濾波電路為控制電路提供電流直流電源，其交流端與電源輸入端LINE連接，電磁脫扣線圈420一端與輸入電源線之一連接，另一端接至可控硅SCR正極并經(jīng)可控硅SCR和整流橋與另一條輸入電源線連接，可控硅SCR負極與直流負極連接，漏電信號放大電路選用RV4145集成電路，二條電源線均穿過測試磁環(huán)線圈和中性磁環(huán)線圈，測試磁環(huán)線圈和中性磁環(huán)線圈的輸出端均接至漏電信號放大集成RV4145上，漏電信號放大集成RV4145的控制輸出端經(jīng)過電阻R5接至可控硅SCR的觸發(fā)極，為提高抗干擾性能、防止誤觸發(fā)，在可控硅SCR的觸發(fā)極與負極間并聯(lián)上抗干擾電容C5。
下面將對本實用新型的工作過程作進一步詳細說明如圖5-8所示，插座式GFCI在脫扣狀態(tài)下，處于壓縮狀態(tài)的反向彈簧360因彈力的回復作用，從而推動復位支架280向上運動，導致放在復位支架280上面帶有觸點的左動觸片250、右動觸片260一起運動，使左動觸片250上的凸耳255與銅接觸片310相分離，也就是說，GFC1在脫扣狀態(tài)下，反向彈簧360恢復自由狀態(tài)的彈力與左、右動觸兒250、260向下彎曲的彈力達到相同時，左動觸片250的凸耳255部位與銅接觸片310處于斷開狀態(tài)。
在接觸正確的情況下時，按下復位鍵130，使下按力克服復位彈簧240的彈力，由于復位桿460是在復位鍵130加工時注塑于一體的，所以復位桿460也會跟著向下運動。由于復位支架280的中心孔與鎖扣片390的卡口395完全錯開，所以復位桿460的錐形端頂在鎖扣片390的上表面上，帶動了復位支架280與鎖扣片390一起向下運動，繼而壓縮反向彈簧360。此時，左、右動觸片也在自身彈性回復力作用下向下運動，直至左動觸片的凸耳255部位接觸銅接觸片310，而銅接觸片310是與測試電阻的一端導線的引線相接觸，在此種情況下，就相當于按了一次測試鍵140，產生了一個漏電模擬信號，引起脫扣線圈420帶電工作，使脫扣線圈420內的脫扣鐵芯410動作。脫扣鐵芯410的動作力就克服復位桿460錐形頂端與鎖扣片390表而間的摩擦力及鐵芯彈簧400的彈力，由于脫扣鐵芯410的頸部是由于鎖扣片390的卡口395內，于是脫扣鐵芯410就拉動鎖扣片390而運動，直至復位鍵280的中心孔與鎖扣片390的卡口395處于同心位置；此時，復位鍵130推動復位桿460穿過鎖扣片390的卡口395，同時，反向彈簧360充分伸展，克服左、右動觸片250、260自身彎曲產生的彈性恢復力和脫扣彈簧450的彈力，推動復位支架280和左、右動觸片250、260一起向上運動，使左動觸片250的凸耳255部位與銅接觸片310相分離，于是，漏電信號隨之消失，脫扣線圈420不帶電，脫扣鐵芯410也停止運動，鐵芯彈簧400在彈性回復力的左右下，推動鎖扣片390一起運動，使復位支架280中心孔和鎖扣片390的卡口295錯位，導致鎖扣片390上的卡口395卡住復位桿460的環(huán)狀鎖扣卡槽處。當復位鍵130的外加下按力消除后，復位彈簧240克服左、右動觸片的自身彎曲的彈性回復力及脫扣彈簧450被壓縮后而產生的彈性回復力帶動復位支架280一起向上運動，由于左、右動觸片250、260的臂分別置于復位支架280左、右二端的托臂282、284上，于是，左、右動觸片250、260也一起向上運動，直至左、右動觸片250、260臂上的觸點與左、右靜觸片200、210臂上相應的觸點相接觸，而左、右靜觸片200、210是靜止且固定于GFCI內部的相應位置處，實現(xiàn)了GFCI的復位。
如圖9、10所示，當按下測試鍵140后，使其下的L形接觸片230與測試電阻320一端導線引線相接觸，或GFCI所在線路小有漏電流的存在，此漏電信號將通過GFCI內部的漏電信號檢測電路放大，觸發(fā)可控硅SCR使脫扣線圈420帶電且處于工作狀態(tài)，脫扣鐵芯410動作，使復位支架280中心孔與鎖扣片390的卡口395處于同心位置，鎖住的復位桿460被釋放，復位鍵130和復位桿460在復位彈簧240的彈性回復力作用下向上運動，回到脫扣狀態(tài)下的初始位置。復位桿460被釋放后，復位支架280在脫扣彈簧450的彈力和左、右動觸片250、260彈性回復力的共同作用下，向下運動，直至與反向彈簧360的彈力匯合并處于平衡狀態(tài)，而此時，左、右動觸片250、260上的觸點220、222與左、右靜觸片200、210臂上相應的觸點224、226處于相分離狀態(tài)，從而實現(xiàn)GFCI的脫扣。
在接線錯誤的情況下時，按下復位鍵130后，左、右動觸片復位支架280隨著鎖扣片390一起向下運動，直至左動觸片的凸耳255與銅接觸片310相接觸，銅接觸片310又與測試電阻一端導線的引線相接觸，但此時由于輸入電源被分離的動觸點220和靜觸點224、226隔離，不能產生漏電模擬信號，電磁脫扣機構不動作，反向接線保護裝置使GFCI不能復位。由于復位支架280的中心孔與鎖扣片390的卡口395仍處于錯位狀態(tài)，所以復位桿460不能被鎖扣片390卡住，當施加給復位鍵130的外在力去除后，復位鍵130及復位桿460在復位彈簧240的彈性回復力作用下向上運動，回到脫扣狀態(tài)下的初始位置。反向彈簧360的彈力克服脫扣彈簧450的彈力及左、右動觸片彎曲產生的彈性回復力，來推動復位支架280并拉動鎖扣390一起向上運動，也推動左、右動觸片250、260一起向上運動，直至達到上、下力量的平衡，但此時動觸片250、260上的觸點220、222并不能和靜觸片200、210上的觸點222、224相接觸，復位鍵130仍處于脫扣狀態(tài)下的情形。
本實用新型的雖以20A的GFCI為例來說明，但對于15A的GFCI的插座部分，以及帶有指示燈結構的，其工作原理都是一樣的，對于15A，僅插片形狀有所差別，對于特有指示燈結構的，僅電子線路中多一個LED、電阻、二極管等電子元件形成的閉合山路。故在此不再重復說明。
權利要求1.一種具有反向接線保護功能的插座式接地故障線路斷路器，包括復位鍵(130)、一對動觸片(250、260)、一對靜觸片(200、210)、漏電信號檢測電路及受所述漏電信號檢測電路控制而動作的電磁脫扣機構，動觸片和靜觸片上分別鉚固有動觸點(220)和靜觸點(224、226)，其特征在于所述接地故障線路斷路器還沒有反向接線保護裝置，所述反向接線保護裝置包括復位桿(460)、復位彈簧(240)、脫扣彈簧(450)、復位支架(280)、反向彈力支撐機構及電磁脫扣機構和鎖扣片(390)、接觸開關，所述復位桿(460)尾端與復位鍵(130)固定連接，另一端設有環(huán)狀鎖扣卡槽，端部為錐形，復位彈簧(240)和脫扣彈簧(450)套設在復位桿(460)上，所述的復位支架(280)為管狀構件，兩側對稱橫向伸出一對托臂(282、284)，所述一對動觸片(250、260)分別設置在托臂(282、284)上方，靜觸片對應設置在動觸片上方，動觸點(220、222)和靜觸點(224、226)相對，復位支架(280)沿軸線移動帶動動觸片使動觸點(220)與靜觸點(224、226)閉合或分離，復位桿(460)與復位支架(280)中心通孔動配合并插在具中，所述反向彈力支撐機構與復位桿(460)、復位支架(280)同軸設置，彈力方向與復位桿(460)相對構成彈性復位機構對復位支架(280)構成彈性浮動支撐；所述鎖扣片(390)一端折成“U”型，所述電磁脫扣機構包拈脫扣線圈支架、脫扣線圈(420)及脫扣鐵芯(410)和鐵芯彈簧(400)，軸線與彈性復位機構軸線相垂直；所述復位支架(280)上設有寬度略大于鎖扣片(390)、與復位支架(280)中心軸垂直的槽口，所述鎖扣片(390)的“U”型端與脫扣鐵芯(410)聯(lián)動連接，與“U”型端相對的另一端側上設有直徑略大于復位桿(460)的圓孔構成卡口(395)且穿入所述槽口中，并可在脫扣鐵芯(410)的牽引下在槽口中前后滑動，前后滑動的位移應能使卡口(395)在于復位桿(460)端部對齊和錯開之間轉換，所述卡口(395)與鎖扣卡槽形成鎖扣結構；所述接觸開關在復位鍵(130)下按狀態(tài)接通測試電阻構成的漏電信號模擬支路，恢復狀態(tài)斷開漏電信號模擬支路。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有反向接線保護功能的插座式接地故障線路斷路器，其特征在于所述復位支架(280)下端固定嵌設金屬支撐片(380)，支撐片(380)上固定設有垂直向下的柱狀反向鐵芯(370)，在反向鐵芯(370)正下方對應位置的設置有直徑與反向鐵芯(370)動配合的通孔構成的導孔，所述反向鐵芯(370)外套設反向彈簧(360)后端頭插入所述導孔中構成反向彈力支撐機構。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的具有反向接線保護功能的插座式接地故障線路器，其特征在于所述接觸開關由任一動觸片上側向凸出的凸耳(255)及對應設置在凸耳(255)正下方的銅接觸片(310)組成，所述銅接觸片(310)與測試電阻電氣連接，使測試電阻、接觸開關組成的串聯(lián)支路兩端接點分別跨接在動、靜觸點的電源輸入端LINE側的兩電源線間。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的具有反向接線保護功能的插座式接地故障線路斷路器，其特征在于所述脫扣鐵芯(410)外側端沒有凸臺，凸臺根部設有環(huán)狀凹槽；所述鎖扣片(390)“U”形端設有與所述環(huán)狀凹槽相配的缺口，所述缺口卡在環(huán)狀凹槽上構成聯(lián)動。
5.根據(jù)權利要求3所述的具行反向接線保護功能的插座式接地故障線路斷路器，其特征在于所述脫扣鐵芯(410)外側端沒有凸臺，凸臺根部設有環(huán)狀凹槽；所述鎖扣片(390)“U”形端設有與所述環(huán)狀川槽相配的缺口，所述缺口卡在環(huán)狀凹槽上構成聯(lián)動。
6.根據(jù)權利要求4所述的具有反向接線保擴功能的插座式接地故障線路斷路器，其特征在于所述鎖扣片(390)“U”形端設有的缺口為“U”形。
7.根據(jù)權利要求5所述的具有反向接線保擴功能的插座式接地故障線路斷路器，其特征在于所述鎖扣片(390)“U”形端設有的缺口為“U”形。
專利摘要本實用新型涉及一種插座式的插座式接地故障線路斷路器，簡稱GFCI。包括復位鍵、一對動觸片、一對靜觸片、漏電信號檢測電路及受其控制而動作的電磁脫扣機構，其特征在于所述GFCI還沒有反向接線保護裝置，所述反向接線保護裝置包括復位桿、復位彈簧、脫扣彈簧、復位支架、反向彈力支撐機構及電磁脫扣機構和鎖扣片、接觸開關。該反向接線保護裝置在接線錯誤的情況下時，當按下復位鍵時，輸入電源被分離的動觸點和靜觸點隔離，不能產生漏電模擬信號，電磁脫扣機構不動作，GFCI不能復位，對安裝者起到一個提醒的作用，從而門引導正確接線，起到安全保護的作用。
文檔編號H01H71/66GK2842715SQ20052000219
公開日2006年11月29日 申請日期2005年2月8日 優(yōu)先權日2004年9月1日
發(fā)明者王平 申請人:陳貴