专利名称：一种具有反向接线保护功能的漏电插座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有漏电保护功能的插座(GFCI)，尤指一种安装在普通墙面内，且具有反向接线保护功能的漏电插座。
背景技术：
随着家用电器的日益普及，家用电器的使用安全也日益受到人们的重视。在居室建造时，人们不仅希望在墙面内多安装些插座，而且更希望安装在墙面内的电源插座真正具有漏电保护功能，安装可靠，使用安全。
现有的具有漏电保护功能的插座(GFCI)，如US4237435、US4247840专利公开的电源插座虽然具有漏电保护功能，但是，它们仍然存在以下缺点当安装人员接线错误时，它不能真正起到漏电保护功能，使用安全性差。当安装人员错误的把电源输入线接在漏电保护插座的输出端上(LOAD)，而将电源输出线接在漏电保护插座的输入端(LINE)上时，人们仍能正常操作漏电保护插座的复位按钮(RESET)和试验按钮(TEST)，使漏电保护插座的输入端和输出端电力连接/或断开，但这时漏电保护插座不仅不能起到漏电的保护功能，而且最容易误导使用者继续使用，造成人身触电的伤害。
发明内容
为了解决现有具有漏电保护功能的插座安全性差的问题，本实用新型的目的是提供一种使用更安全，且具有反向接线保护功能的可安装在普通墙面内的具有漏电保护功能的插座。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案一种具有反向接线保护功能的漏电插座，它由上往下依次由盖子、安装接地架、绝缘支架、机芯组件和底座组合而成；所述盖子上设有电源输出插座孔、试验按钮和复位按钮；在所述盖子和绝缘支架之间设有安装接地架，在安装接地架上设有接地触头和接地安装螺钉；所述接地触头与盖子上的电源输出插座孔的接地孔相对应，接地安装螺钉安装在所述底座上的接地导线孔内；所述绝缘支架主要用于放置火线和零线输出导体；在绝缘支架的两边分别放置有火线输出导体和零线输出导体；在火线输出导体和零线输出导体上分别设有与所述盖子上的电源输出插座孔火线和零线插孔相对应的插座叶片；在火线输出导体和零线输出导体上还分别设有“U”形的电源火线、零线输出接线端；在火线输出导体和零线输出导体上还设有一对电触头，该对电触头分别与所述机芯组件上的电源火线、零线输入动触头相对应；在所述火线输入导体上还嵌入一试验片，该试验片位于试验按钮的下方，在试验片的下方放置有与电源零线相连的试验电阻；所述机芯组件容置在底座内，在其上面覆盖有所述绝缘支架；所述机芯组件包括与电源输入火线、零线相连的一对输入导体和用于检测漏电电流和短路电流的差动微分变压器；所述火线输入导体和零线输入导体分别与电源输入火线、零线相连；在火线输入导体和零线输入导体中间设有一用于检测漏电电流的差动微分变压器；在变压器的上面穿过变压器设置有一对与电源输入火线、零线相连的输入触头臂；输入触头臂的一端分别穿过微分变压器通过线路板与火线输入导体、零线输入导体相连接，输入触头臂的另一端分别设有可以与火线输出导体和零线输出导体上的电触头相连通的电源火线、零线输入动触头；在所述火线、零线输入触头臂靠近其动触头一端的下面设有一个用于切断电源输入与输出之间电力连接的脱扣器组件、一个可使该脱扣组件动作的脱扣线圈(SOL)和一个可阻止插座电源输入线、输出线接线错误的移动杆和螺旋式线圈；所述脱扣器组件的左右两侧分别伸出一个侧臂，所述火线、零线输入触头臂就位于该对侧臂的上方；脱扣器组件的中央设有一通孔，在其下部横置有一个可左右滑动的“L”形锁扣，在锁扣上设有一椭圆形的孔，在锁扣的侧面设有一倒“U”形的槽，用于接纳脱扣铁芯上的环形凹槽；脱扣铁芯设置在所述脱扣线圈(SOL)的内部，在脱扣线圈的内部还设置有脱扣弹簧；在脱扣器组件中央通孔中设有圆柱形金属导向锁，该导向锁穿过所述绝缘支架、接地安装架直抵所述复位按钮；导向锁的下部为圆锥形，在圆锥形的上部设有一环形凹槽，在金属导向锁的外面与所述绝缘支架之间放置一复位弹簧；在所述脱扣器组件的旁边横置一个可阻止反向接线的移动杆和一个与移动杆相连的螺旋式线圈；移动杆的一端位于穿过所述脱扣器组件中央通孔、锁扣椭圆形孔的金属导向锁锥形体的下面，另一端位于所述螺旋式线圈一侧的开关触片之间；该移动杆还与所述螺旋式线圈的铁芯相连；
所述螺旋式线圈尾部的孔内放置有一永磁式电磁铁，在与移动杆相连的螺旋式线圈的铁芯上还套有弹簧；可带动所述移动杆移动的螺旋式线圈设有两个接线引脚，该引脚分别焊接在线路板上，其中，一个引脚通过螺旋式线圈的开关触片接在电源输入火线上，另一个引脚与电源输入零线相连；所述脱扣线圈(SOL)也设有两个接线柱，分别焊接在机芯组件的线路板上，其中一个接线柱通过可控硅与二极管整流桥的直流负电输出端相连，另一个接线柱与电源火线输入端相连。
由于本实用新型采用了以上设计方案，使得本实用新型不仅具有漏电保护功能，而且，在安装时能可靠地避免反向接线错误的发生。
在安装时，如果电源输入、输出错误的反接，本实用新型不能被复位，其输入端与输出端终保持断开，从而促使安装人员正确安装。
本实用新型使用安全、可靠。
图1为本实用新型的主视图图2为本实用新型的分解结构示意图图3为本实用新型机芯组件的主视图图4为本实用新型机芯组件的局部分解结构示意图图5为图1沿A-A向的剖视图，也是当本实用新型正确安装接线时输入输出电源电力连接的原理图图6为图1沿A-A向的剖视图，也是当本实用新型正确安装接线时输入输出电源电力连接断开的原理图图7为图1沿A-A向的剖视图，也是当本实用新型安装接线错误，本实用新型具有反向接线保护阻止输入输出电源电力连接的原理图图8为本实用新型机芯组件线路原理图具体实施方式
如图1～图3所示，本实用新型具有反向接线保护功能的漏电插座由上往下依次由盖子1、安装接地架2、绝缘支架3、机芯组件4和底座5组合而成。
如图1、图2所示，盖子1上设有两对电源输出插座孔6、7；一个试验按钮(TEST)8和一个复位按钮(RESET)9。
在盖子1和绝缘支架3之间设有安装接地架2，在安装接地架2上设有接地触头10、11和接地安装螺钉12。接地触头10、11与电源输出插座孔6、7的接地孔相对应，接地安装螺钉12安装在底座5上的接地导线孔13内。
如图2所示，绝缘支架3主要用于放置火线和零线输出导体14、15。在绝缘支架3的两边分别放置有火线输出导体14和零线输出导体15。在导体14、15上分别设有两对与盖子1电源输出插座孔6、7火线和零线插孔相对应的插座叶片16、17、18、19。在导体14、15上还分别设有“U”形的电源火线、零线输出接线端20、21，用于容纳底座5上的组合式电源输出接线螺钉22、23。在输出导体14、15上还设有一对电触头24、25，该对电触头24、25分别与机芯组件4上的电源火线、零线输入动触头26、27相对应。另外，在火线输入导体14上还嵌入一试验片28，试验片28位于试验按钮(TEST)8的下方，在试验片28的下方放置有与电源零线相连的试验电阻。
如图2～图4所示，机芯组件4容置在底座5内，在其上面覆盖有绝缘支架3。本实用新型就是通过机芯组件4使电源输入火线、零线和电源输出火线、零线以及上盖1上的电源输出插座电力连接或断开的，其主要功能是检测电路回路中是否有漏电电流、短路电流以及是否存在安装人员接线错误的故障，如果存在上述故障，机芯组件4就动作切断电源火线、零线输入端和电源火线、零线输出端/电源输出插座之间的电力连接。
如图所示，机芯组件4包括与电源输入火线、零线相连的一对输入导体29、30、用于检测漏电电流和短路电流的差动微分变压器33和一用于切断输入与输出之间电力连接的脱扣器组件38。
如图所示，在机芯组件4上设有一对与电源输入火线、零线相连的火线输入导体29和零线输入导体30，在导体29、30上设有“U”形接线螺钉槽可以接纳与电源输入火线、零线相连的组合式接线螺钉31、32。在导体29、30中间设有一用于检测漏电电流的差动微分变压器33。在变压器33的上面穿过变压器设置有一对与电源输入火线、零线相连的输入触头臂34、35，触头臂34、35的一端分别穿过微分变压器33通过线路板36与火线输入导体29、零线输入导体30相连接，另一端分别设有可以与火线输出导体14和零线输出导体15上的电触头24、25相连通的电源火线、零线输入动触头26、27。
如图3、4所示，在火线、零线输入触头臂34、35靠近动触头26、27一端的下面设有一个脱扣组件38和一个可使脱扣组件38动作的脱扣线圈(SOL)45。
脱扣器组件38的左右两侧分别伸出一个侧臂381、382，火线、零线输入触头臂34、35就位于侧臂381、382的上方。脱扣器组件38的中央设有一通孔39，在其下部横置有一个可左右滑动的“L”形锁扣40，在锁扣40上设有一椭圆形的孔41，在锁扣40的侧面设有一倒“U”形的槽43，用于接纳脱扣铁芯42上的环形凹槽44。脱扣铁芯42设置在脱扣线圈(SOL)45的内部，在脱扣线圈45的内部还设置有脱扣弹簧46，在脱扣线圈45的外面放置有屏蔽罩47。
如图4、8所示脱扣线圈(SOL)45设有两个接线柱51、52。接线柱51、52分别焊接在机芯组件4的线路板36上，脱扣线圈(SOL)45的一个接线柱51通过可控硅SCR与线路板36上二极管整流桥的直流负电输出端相连，另一个接线柱52与电源火线输入端相连。
在脱扣器组件38中央通孔39中设有圆柱形金属导向锁48(如图2所示)，该导向锁48穿过绝缘支架3、接地安装架2直抵复位按钮(RESET)9。导向锁48的下部为圆锥形，在圆锥形的上部设有一环形凹槽49，金属导向锁48的上部与复位按钮(RESET)9相连，在金属导向锁48的外面与支架3之间放置一复位弹簧50。
为了使本实用新型具有反向接线保护功能，当安装人员接线错误时，阻止电源输入火线、零线与电源输出火线、零线电连接，如图3、图4所示，本实用新型在脱扣器组件38的旁边横置一个阻止反向接线的移动杆60和一个可带动移动杆60移动的螺旋式线圈62。移动杆60的一端61位于穿过脱扣器组件38中央通孔39、锁扣40上的椭圆形孔41的金属导向锁48的锥形体49的下而(如图7所示)。移动杆60的另一端71位于螺旋式线圈62一侧的开关K触片69、70之间，同时，移动杆60固定在螺旋式线圈62的铁芯63上。螺旋式线圈62尾部的孔内放置有一永磁式电磁铁68，在与移动杆60相连的螺旋式线圈62中心的铁芯63上套有弹簧66。
带动移动杆60移动的螺旋式线圈62设有两个接线引脚64、65，引脚64、65分别焊接在线路板36上，引脚64接在线路板36上二极管整流桥D1-D4的负电上，引脚65通过开关片K接在电源输入火线(HOT)上(如图8)。
当本实用新型电源输入端接线正确时即输入电源接在输入端(LINE)上时，螺旋式线圈62内有电流流过，产生磁场，移动杆60受螺旋式线圈62尾部的永磁铁68的吸引，向永磁铁68的方向移动，移动杆60一端的71断开了串联在螺旋式线圈62与输入火线(HOT)之间的开关片K，移动杆60以及与移动杆60相连的铁芯63被永磁铁68长期吸住，移动杆60的另一端61让开导向锁48，使导向锁48可以在脱扣组件38的中央通孔39内上下移动，从而使电源输入端与输出端电连接。
当本实用新型电源输入端接线错误反向接线时即输入电源接在输出端(LOAD)上时，线圈62内无电流流过，移动杆60不移动始终处于阻止复位状态，导向锁48不能在脱扣组件38的中央通孔39内上下移动，从而阻止电源输入端和输出端的电连接。
下面结合图5～图8说明本实用新型具有漏电保护功能和反向接线保护功能的原理。
图5为本实用新型正确安装接线时输入输出电源电力连接的原理图。参考图5和图8所示，当安装人员将输入电源接在本实用新型输入侧(LINE)的火线(HOT)和零线(WHITE)上时，螺旋式线圈62内有电流流过，产生磁场，移动杆60受螺旋式线圈62尾部的永磁铁68的吸引，向永磁铁68的方向移动，使移动杆60迅速移动到位置67。同时，移动杆60的一端67使螺旋式线圈62的开关片K断开，线圈62内无电流流过，移动杆60受铁芯63和永磁铁68的吸力长期保持在位置67处。此时，压下复位按钮9，与之相连的金属导向锁48的锥形头49滑入到受脱扣弹簧46、脱扣铁芯42顶压的“L”形锁扣40的椭圆孔41内；释放复位按钮(RESET)9，复位按钮(RESET)9受复位弹簧50向上压力的作用，金属导向锁48向上移动；由于导向锁48向上移动，带动脱扣器组件38也随之向上移动，又由于火线、零线输入触头臂34、35位于脱扣器组件38两侧侧臂381、382的上方，随着脱扣器组件38向上移动，火线、零线输入触头臂34、35也随之向上移动，这样火线、零线输入触头臂34、35上的一对输入动触头26、27就分别与火线、零线输出导体14、15上的一对电触头24、25相连接，从而实现了正确接线状态下，输入电源与输出电源的电力连接。
当想切断插座的电力输出时，如图6、图8所示，按下实验按钮(TEST)8，使火线输出导体14通过实验片28、实验电阻与电源零线相连，产生短路电流(漏电电流)。差动微分变压器33检测到这一漏电电流后，使可控硅SCR触发导通，脱扣线圈(SOL)45产生了磁场，使脱扣铁芯42迅速带动锁扣40向右移动；使导向锁48的锥形头迅速从锁扣40上的椭圆孔41内向上逃离出来；此时，脱扣器组件38向下移动，带动火线、零线输入触头臂34、35向下移动，使电源输入动触头26、27与电源输出电触头24、25断开，从而实现输入、输出电力断开的目的。
同理，当本实用新型在使用过程中，出现短路或漏电现象时，如图6、图8所示。当差动微分变压器33检测到这一漏电电流或短路电流后，就使可控硅SCR触发导通，脱扣线圈(SOL)45产生了磁场，使脱扣铁芯42迅速带动锁扣40向右移动；使导向锁48的锥形头迅速从锁扣40上的椭圆孔41内向上逃离出来；由于导向锁48的锥形头从锁扣40的椭圆孔41内向上逃离出来，脱扣器组件38向下移动，带动火线、零线输入触头臂34、35向下移动，使电源输入动触头26、27与电源输出电触头24、25断开，从而实现输入、输出电力断开，起到保护的目的。
图7为本实用新型具有反向接线保护功能，阻止输入电源与输出电源电力连接的原理图。如图7、图8所示，当安装人员安装时，错误地把电源输入线接到漏电保护插座的输出端上(LOAD)，而将电源输出线接到漏电保护插座的输入端(LINE)上时，由于阻止反向接线的螺旋式线圈62的两引脚64、65是分别接在输入侧(LINE)的HOT、二极管整流桥负端上的，如果安装时错误地把一对电源输入线接在输出侧(LOAD)的HOT和WHITE线上，由于输入动触点26、27与输出电触点24、25处于断开状态，螺旋式线圈62无吸合电源，螺旋式线圈62不产生磁场，移动杆60就始终停留在位置68处；此时，即使用力压下复位按钮(RESET)9，导向锁48的锥形头始终顶在移动杆60的一端61上，使导向锁48不能在脱扣器组件38内移动，不能带动火线、零线输入触头臂34、35向上移动，使电源输入动触头26、27与电源输出电触头24、25始终不能电力连接，从面实现了反向接线保护功能，即当安装人员接线错误时阻止输入电源与输出电源的电力连接。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此。任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种具有反向接线保护功能的漏电插座，它由上往下依次由盖子、安装接地架、绝缘支架、机芯组件和底座组合而成；所述盖子上设有电源输出插座孔、试验按钮和复位按钮；在所述盖子和绝缘支架之间设有安装接地架，在安装接地架上设有接地触头和接地安装螺钉；所述接地触头与盖子上的电源输出插座孔的接地孔相对应，接地安装螺钉安装在所述底座上的接地导线孔内；所述绝缘支架主要用于放置火线和零线输出导体；在绝缘支架的两边分别放置有火线输出导体和零线输出导体；在火线输出导体和零线输出导体上分别设有与所述盖子上的电源输出插座孔火线和零线插孔相对应的插座叶片；在火线输出导体和零线输出导体上还分别设有“U”形的电源火线、零线输出接线端；在火线输出导体和零线输出导体上还设有一对电触头，该对电触头分别与所述机芯组件上的电源火线、零线输入动触头相对应；在所述火线输入导体上还嵌入一试验片，该试验片位于试验按钮的下方，在试验片的下方放置有与电源零线相连的试验电阻；所述机芯组件容置在底座内，在其上面覆盖有所述绝缘支架；所述机芯组件包括与电源输入火线、零线相连的一对输入导体和用于检测漏电电流和短路电流的差动微分变压器；所述火线输入导体和零线输入导体分别与电源输入火线、零线相连；在火线输入导体和零线输入导体中间设有一用于检测漏电电流的差动微分变压器；在变压器的上面穿过变压器设置有一对与电源输入火线、零线相连的输入触头臂；输入触头臂的一端分别穿过微分变压器通过线路板与火线输入导体、零线输入导体相连接，输入触头臂的另一端分别设有可以与火线输出导体和零线输出导体上的电触头相连通的电源火线、零线输入动触头；其特征在于在所述火线、零线输入触头臂靠近其动触头一端的下面设有一个用于切断电源输入与输出之间电力连接的脱扣器组件、一个可使该脱扣组件动作的脱扣线圈和一个可阻止插座电源输入线、输出线接线错误的移动杆和螺旋式线圈；所述脱扣器组件的左右两侧分别伸出一个侧臂，所述火线、零线输入触头臂就位于该对侧臂的上方；脱扣器组件的中央设有一通孔，在其下部横置有一个可左右滑动的“L”形锁扣，在锁扣上设有一椭圆形的孔，在锁扣的侧面设有一倒“U”形的槽，用于接纳脱扣铁芯上的环形凹槽；脱扣铁芯设置在所述脱扣线圈的内部，在脱扣线圈的内部还设置有脱扣弹簧；在脱扣器组件中央通孔中设有圆柱形金属导向锁，该导向锁穿过所述绝缘支架、接地安装架直抵所述复位按钮；导向锁的下部为圆锥形，在圆锥形的上部设有一环形凹槽，在金属导向锁的外面与所述绝缘支架之间放置一复位弹簧；在所述脱扣器组件的旁边横置一个可阻止反向接线的移动杆和一个与移动杆相连的螺旋式线圈；移动杆的一端位于穿过所述脱扣器组件中央通孔、锁扣椭圆形孔的金属导向锁锥形体的下面，另一端位于所述螺旋式线圈一侧的开关触片之间；该移动杆还与所述螺旋式线圈的铁芯相连；所述螺旋式线圈尾部的孔内放置有一永磁式电磁铁，在与移动杆相连的螺旋式线圈的铁芯上还套有弹簧；可带动所述移动杆移动的螺旋式线圈设有两个接线引脚，该引脚分别焊接在线路板上，其中，一个引脚通过螺旋式线圈的开关触片接在电源输入火线上，另一个引脚与电源输入零线相连；所述脱扣线圈设有两个接线柱，分别焊接在机芯组件的线路板上，其中一个接线柱通过可控硅与二极管整流桥的直流负电输出端相连，另一个接线柱与电源火线输入端相连。
专利摘要一种具有反向接线保护功能的漏电插座，它由上往下依次由盖子、安装接地架、绝缘支架、机芯组件和底座组合而成。在盖子上设有电源输出插座孔、试验按钮和复位按钮；在绝缘支架内放置有与电源输出插座火线、零线插孔相连的火线和零线输出导体；在绝缘支架和底座之间放置有机芯组件。该机芯组件包括与电源输入火线、零线相连的一对输入导体、用于检测漏电电流和短路电流的差动微分变压器、一用于切断输入与输出之间电力连接的脱扣器组件、一个可使该脱扣组件动作的脱扣线圈(SOL)和一个可阻止插座电源输入端与输出端接线错误的移动杆和螺旋式线圈。本实用新型不仅具有漏电保护功能，而且，在安装时能可靠地避免反向接线错误的发生，使用安全、可靠。
文档编号H01R13/66GK2682681SQ20042000050
公开日2005年3月2日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者章龙 申请人:上海逢安电器有限公司