专利名称：具有反向接线保护功能的插座式接地故障线路断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种插座式的接地故障线路断路器，简称为GFCI。
背景技术：
经过二十多年的发展，在GFCI生产厂家中从事相关研究、开发和试验等人员的共同努力奋斗和技术攻关下，GFCI无论是在产品质量上，还是在技术要求及满足使用的要求上，都已达到了较高的水平，但在实际使用中，仍存在有一些不足，以待改进。现行普通的GFCI通常都包括基座、设有插孔的上盖，脱扣机构、复位键、测试键、接地组件、电源输入连接组件、负载连接组件，不仅可以通过上盖的插孔为负载提供电源，还可以通过负载连接组件对连接在其上的负载供电，而两组连接组件非常相似，因此在安装使用过程中经常会出现将电源线与负载连接接反的情况，此时，GFCI就不是备漏电保护功能而仅相当于一只普通插座，存在着因触电而造成人身及财产损害的隐患。
本实用新型的内容本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种结构简单可靠，易于生产加工的具有反问接线保护功能的接地故障线路断路器。
本实用新型为达到上述目的所采用的技术解决方案如下一种具有反问接线保护功能的接地故障线路断路器，包括复位键、一对动触片、一对静触片、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构，动触片和静触片上分别铆固有动触点和静触点，其特征在于所述接地故障线路断路器还没有反向接线保护装置，所述反向接线保护装置包括复位杆、复位弹簧、脱扣弹簧、复位支架、反向弹力支撑机构及电磁脱扣机构和锁扣片、接触开关，所述复位杆尾端与复位键固定连接，另一端设有环状锁扣卡槽，端部为锥形，复位弹簧和脱扣弹簧套设在复位杆上，所述的复位支架为管状构件，两侧对称横向伸出一对托臂，所述一对动触片分别设置在托臂上方，静触片对应设置在动触片上方，动触点和静触点相对，复位支架沿轴线移动带动动触片使动触点与静触点闭合或分离，复位杆与复位支架中心通孔动配合并插在具中，所述反向弹力支撑机构与复位杆、复位支架同轴设置，弹力方向与复位杆相对构成弹性复位机构对复位支架构成弹性浮动支撑；所述锁扣片一端折成“U”型，所述电磁脱扣机构包拈脱扣线圈支架、脱扣线圈及脱扣铁芯和铁芯弹簧，轴线与弹性复位机构轴线相垂直；所述复位支架上设有宽度略大于锁扣片、与复位支架中心轴垂直的槽口，所述锁扣片的“U”型端与脱扣铁芯联动连接，与“U”型端相对的另一端侧上设有直径略大于复位杆的圆孔构成卡口且穿入所述槽口中，并可在脱扣铁芯的牵引下在槽口中前后滑动，前后滑动的位移应能使卡口在于复位杆端部对齐和错开之间转换，所述卡口与锁扣卡槽形成锁扣结构；所述接触开关在复位键下按状态接通测试电阻构成的漏电信号模拟支路，恢复状态断开漏电信号模拟支路。
所述复位支架下端固定嵌设金属支撑八片，支撑片上固定设有垂直向下的柱状反向铁芯，在反向铁芯正下方对应位置的设置有直径与反向铁芯动配合的通孔构成的导孔，所述反向铁芯外套设反向弹簧后端头插入所述导孔中构成反向弹力支撑机构。
所述接触开关由任一动触片上侧向凸出的凸耳及对应设置在凸耳正下方的铜接触片组成，所述铜接触片与测试电阻电气连接，使测试电阻、接触开关组成的串联支路两端接点分别跨接在动、静触点的电源输入端LINE侧的两电源线间。
所述脱扣铁芯外侧端没有凸台，凸台根部设有环状凹槽；所述锁扣片“U”形端设有与所述环状凹槽相配的缺口，所述缺口卡在环状凹槽上构成联动。
所述锁扣片“U”形端设有的缺口为“U”形。
由于在接地故障线路断路器设置了反问接线保护装置，如果不慎将电源输入端和负载接线端接反，当按下复位键使动触片臂上侧向凸出的凸耳与铜接触片接触时，输入电源被分离的动触点和静触点隔离，不能产生漏电模拟信号，电磁脱扣机构不动作，接地故障线路断路器不能复位，对安装者起到一个提醒的作用，从而引导正确接线，起到安全保护的作用。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图1为本实用新型具体实施例外观示意图；附图2为附图中移去上盖后的内部结构示意图；附图3为附图2中移去中间座及以上部分后的立体结构示意图；附图4为附图1中沿A-A方向处于复位状态的剖示图；附图5为附图1中沿A-A方向处于脱扣状态的剖示图；附图6为附图1中沿B-B方向的剖视图，且处于脱扣状态情形的图；附图7为附图1中沿B-B反方向且复位键被按下，复位铁芯接触锁扣片上表面的状态的剖视图；附图8为附图1中沿B-B反方向且处于复位状态的剖视图；附图9为附图1中沿C-C方向测试键未被压下的状态的剖视图；附图10为附图1中沿C-C方向测试键被压下的状态的剖视图；附图11为具体实施例移去中间座及以上部分后的俯视图；附图12为附图3移走底座后的视图；附图13为附图12的立体分解图；附图14为本实用新型具体实施例的立体分解图；附图15为本实用新型具体实施例的电子线路原理图。
具体实施方式
如图1-4所示，GFCI插座的整体呈矩形体，壳体分成基座120和上盖102两部份，上盖102上设置有两组插座孔160、106和一个复位键130一个测试键140，测试键140下方设有的L形接触片230，在基座120内腔中，设置一块由印刷线路制成的基板350，电磁脱扣机构沿插座的长度方向布置固定安装在基板350背而上，电磁脱扣机构中的脱扣线圈架绕上线圈420后水平固定在基板350上，脱扣线圈架朝向基板350边缘一端设有磁力铁芯430和U形纯铁片440，U形纯铁片440夹在脱扣线圈架外，磁力铁芯430与U形纯铁片440固定连接，脱扣铁芯410套设上铁芯弹簧400后从另一端可滑动地插在脱扣线圈架中心轴孔中，脱扣铁芯410外侧端没有凸台，并在凸台根部没有环状凹槽，锁扣片390由条状不锈钢片制成，一端开设有与所述环状凹槽相配的缺口，并弯折成“U”形使其具有更好的弹性，所述缺口卡在所述环状凹槽上构成联动，所述缺口可以是任何与环状凹槽相配的形状，但以“U”形为佳；漏电检测电路中的测试线圈和中性线圈500叠置于圆筒状磁环座中，测试线圈和中性线圈500之间设有环形垫片，漏电检测电路中其它电子元件和磁环座同样固定安装在基板350上并由其上的印制线路相应连接，电磁脱扣线圈420与磁环座之间的位置上设置有复位装置座，正对上方的复位键130，复位杆460尾端与复位键130固定连接，另一端设有环状锁扣卡槽，端部为锥形，复位支架280为管状构件，本具体实施中为方形，复位支架280置于复位装置座中心，复位支架280两相对侧对称横向伸出一对托臂282、284，复位杆460上套设复位弹簧240和脱扣弹簧450，复位杆460与复位支架280中心通孔动配合并插在其中，复位支架280下端固定嵌设金属支撑片380，支撑片380上固定设有垂直向下的柱状反向铁芯370，在反向铁芯370正下方对应位置的基板350上设置有直径与反向铁芯370动配合的通孔构成的导孔，所述反向铁芯370外套设反向弹簧360后端插入所述导孔中构成反向弹力支撑机构，所述反向弹力支撑机构与复位杆460、复位支架280同轴设置，弹力方向与复位杆460相对构成弹性复位机构对复位支架280构成弹性浮动支撑，使得复位支架280在所述导孔和复位杆460的导向下可在一定的范围内作轴向移动，静触片嵌设在基座120两侧的插槽中固定，其触点224、226向中间伸出至托臂282、284的侧上方，动触片250、260折成“L”形，一端穿入磁环中心固插在基座120腔底上，另一自由端分别置于托臂282、284与静触片之间，动触点220与静触片224、226相对，铜接触片310设置在复位装置座壁上，相应侧的动触片250、臂上侧向凸出的凸耳255，本实施例中设置在左侧，当然也可以设置在右侧，凸耳255处在的铜接触片310正上方构成一个接触开关，所述铜接触排310与测试电阻电气连接，使测试电阻、接触开关组成的串联支路两端接点分别跨接在动静触片的电源输入端LINE侧的两电源线间构成漏电信号模拟支路；安装轭铁110固定夹在基座120与上盖102之间，上盖102与基座120间由设置在四角的螺钉连接成一体。
下面对本实用新型漏电信号检测电路进行说明如图15所示，二极管D1-D4和电阻R3，电容C3构成整流及滤波电路为控制电路提供电流直流电源，其交流端与电源输入端LINE连接，电磁脱扣线圈420一端与输入电源线之一连接，另一端接至可控硅SCR正极并经可控硅SCR和整流桥与另一条输入电源线连接，可控硅SCR负极与直流负极连接，漏电信号放大电路选用RV4145集成电路，二条电源线均穿过测试磁环线圈和中性磁环线圈，测试磁环线圈和中性磁环线圈的输出端均接至漏电信号放大集成RV4145上，漏电信号放大集成RV4145的控制输出端经过电阻R5接至可控硅SCR的触发极，为提高抗干扰性能、防止误触发，在可控硅SCR的触发极与负极间并联上抗干扰电容C5。
下面将对本实用新型的工作过程作进一步详细说明如图5-8所示，插座式GFCI在脱扣状态下，处于压缩状态的反向弹簧360因弹力的回复作用，从而推动复位支架280向上运动，导致放在复位支架280上面带有触点的左动触片250、右动触片260一起运动，使左动触片250上的凸耳255与铜接触片310相分离，也就是说，GFC1在脱扣状态下，反向弹簧360恢复自由状态的弹力与左、右动触儿250、260向下弯曲的弹力达到相同时，左动触片250的凸耳255部位与铜接触片310处于断开状态。
在接触正确的情况下时，按下复位键130，使下按力克服复位弹簧240的弹力，由于复位杆460是在复位键130加工时注塑于一体的，所以复位杆460也会跟着向下运动。由于复位支架280的中心孔与锁扣片390的卡口395完全错开，所以复位杆460的锥形端顶在锁扣片390的上表面上，带动了复位支架280与锁扣片390一起向下运动，继而压缩反向弹簧360。此时，左、右动触片也在自身弹性回复力作用下向下运动，直至左动触片的凸耳255部位接触铜接触片310，而铜接触片310是与测试电阻的一端导线的引线相接触，在此种情况下，就相当于按了一次测试键140，产生了一个漏电模拟信号，引起脱扣线圈420带电工作，使脱扣线圈420内的脱扣铁芯410动作。脱扣铁芯410的动作力就克服复位杆460锥形顶端与锁扣片390表而间的摩擦力及铁芯弹簧400的弹力，由于脱扣铁芯410的颈部是由于锁扣片390的卡口395内，于是脱扣铁芯410就拉动锁扣片390而运动，直至复位键280的中心孔与锁扣片390的卡口395处于同心位置；此时，复位键130推动复位杆460穿过锁扣片390的卡口395，同时，反向弹簧360充分伸展，克服左、右动触片250、260自身弯曲产生的弹性恢复力和脱扣弹簧450的弹力，推动复位支架280和左、右动触片250、260一起向上运动，使左动触片250的凸耳255部位与铜接触片310相分离，于是，漏电信号随之消失，脱扣线圈420不带电，脱扣铁芯410也停止运动，铁芯弹簧400在弹性回复力的左右下，推动锁扣片390一起运动，使复位支架280中心孔和锁扣片390的卡口295错位，导致锁扣片390上的卡口395卡住复位杆460的环状锁扣卡槽处。当复位键130的外加下按力消除后，复位弹簧240克服左、右动触片的自身弯曲的弹性回复力及脱扣弹簧450被压缩后而产生的弹性回复力带动复位支架280一起向上运动，由于左、右动触片250、260的臂分别置于复位支架280左、右二端的托臂282、284上，于是，左、右动触片250、260也一起向上运动，直至左、右动触片250、260臂上的触点与左、右静触片200、210臂上相应的触点相接触，而左、右静触片200、210是静止且固定于GFCI内部的相应位置处，实现了GFCI的复位。
如图9、10所示，当按下测试键140后，使其下的L形接触片230与测试电阻320一端导线引线相接触，或GFCI所在线路小有漏电流的存在，此漏电信号将通过GFCI内部的漏电信号检测电路放大，触发可控硅SCR使脱扣线圈420带电且处于工作状态，脱扣铁芯410动作，使复位支架280中心孔与锁扣片390的卡口395处于同心位置，锁住的复位杆460被释放，复位键130和复位杆460在复位弹簧240的弹性回复力作用下向上运动，回到脱扣状态下的初始位置。复位杆460被释放后，复位支架280在脱扣弹簧450的弹力和左、右动触片250、260弹性回复力的共同作用下，向下运动，直至与反向弹簧360的弹力汇合并处于平衡状态，而此时，左、右动触片250、260上的触点220、222与左、右静触片200、210臂上相应的触点224、226处于相分离状态，从而实现GFCI的脱扣。
在接线错误的情况下时，按下复位键130后，左、右动触片复位支架280随着锁扣片390一起向下运动，直至左动触片的凸耳255与铜接触片310相接触，铜接触片310又与测试电阻一端导线的引线相接触，但此时由于输入电源被分离的动触点220和静触点224、226隔离，不能产生漏电模拟信号，电磁脱扣机构不动作，反向接线保护装置使GFCI不能复位。由于复位支架280的中心孔与锁扣片390的卡口395仍处于错位状态，所以复位杆460不能被锁扣片390卡住，当施加给复位键130的外在力去除后，复位键130及复位杆460在复位弹簧240的弹性回复力作用下向上运动，回到脱扣状态下的初始位置。反向弹簧360的弹力克服脱扣弹簧450的弹力及左、右动触片弯曲产生的弹性回复力，来推动复位支架280并拉动锁扣390一起向上运动，也推动左、右动触片250、260一起向上运动，直至达到上、下力量的平衡，但此时动触片250、260上的触点220、222并不能和静触片200、210上的触点222、224相接触，复位键130仍处于脱扣状态下的情形。
本实用新型的虽以20A的GFCI为例来说明，但对于15A的GFCI的插座部分，以及带有指示灯结构的，其工作原理都是一样的，对于15A，仅插片形状有所差别，对于特有指示灯结构的，仅电子线路中多一个LED、电阻、二极管等电子元件形成的闭合山路。故在此不再重复说明。
权利要求1.一种具有反向接线保护功能的插座式接地故障线路断路器，包括复位键(130)、一对动触片(250、260)、一对静触片(200、210)、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构，动触片和静触片上分别铆固有动触点(220)和静触点(224、226)，其特征在于所述接地故障线路断路器还没有反向接线保护装置，所述反向接线保护装置包括复位杆(460)、复位弹簧(240)、脱扣弹簧(450)、复位支架(280)、反向弹力支撑机构及电磁脱扣机构和锁扣片(390)、接触开关，所述复位杆(460)尾端与复位键(130)固定连接，另一端设有环状锁扣卡槽，端部为锥形，复位弹簧(240)和脱扣弹簧(450)套设在复位杆(460)上，所述的复位支架(280)为管状构件，两侧对称横向伸出一对托臂(282、284)，所述一对动触片(250、260)分别设置在托臂(282、284)上方，静触片对应设置在动触片上方，动触点(220、222)和静触点(224、226)相对，复位支架(280)沿轴线移动带动动触片使动触点(220)与静触点(224、226)闭合或分离，复位杆(460)与复位支架(280)中心通孔动配合并插在具中，所述反向弹力支撑机构与复位杆(460)、复位支架(280)同轴设置，弹力方向与复位杆(460)相对构成弹性复位机构对复位支架(280)构成弹性浮动支撑；所述锁扣片(390)一端折成“U”型，所述电磁脱扣机构包拈脱扣线圈支架、脱扣线圈(420)及脱扣铁芯(410)和铁芯弹簧(400)，轴线与弹性复位机构轴线相垂直；所述复位支架(280)上设有宽度略大于锁扣片(390)、与复位支架(280)中心轴垂直的槽口，所述锁扣片(390)的“U”型端与脱扣铁芯(410)联动连接，与“U”型端相对的另一端侧上设有直径略大于复位杆(460)的圆孔构成卡口(395)且穿入所述槽口中，并可在脱扣铁芯(410)的牵引下在槽口中前后滑动，前后滑动的位移应能使卡口(395)在于复位杆(460)端部对齐和错开之间转换，所述卡口(395)与锁扣卡槽形成锁扣结构；所述接触开关在复位键(130)下按状态接通测试电阻构成的漏电信号模拟支路，恢复状态断开漏电信号模拟支路。
2.根据权利要求1所述的具有反向接线保护功能的插座式接地故障线路断路器，其特征在于所述复位支架(280)下端固定嵌设金属支撑片(380)，支撑片(380)上固定设有垂直向下的柱状反向铁芯(370)，在反向铁芯(370)正下方对应位置的设置有直径与反向铁芯(370)动配合的通孔构成的导孔，所述反向铁芯(370)外套设反向弹簧(360)后端头插入所述导孔中构成反向弹力支撑机构。
3.根据权利要求1或2所述的具有反向接线保护功能的插座式接地故障线路器，其特征在于所述接触开关由任一动触片上侧向凸出的凸耳(255)及对应设置在凸耳(255)正下方的铜接触片(310)组成，所述铜接触片(310)与测试电阻电气连接，使测试电阻、接触开关组成的串联支路两端接点分别跨接在动、静触点的电源输入端LINE侧的两电源线间。
4.根据权利要求1或2所述的具有反向接线保护功能的插座式接地故障线路断路器，其特征在于所述脱扣铁芯(410)外侧端没有凸台，凸台根部设有环状凹槽；所述锁扣片(390)“U”形端设有与所述环状凹槽相配的缺口，所述缺口卡在环状凹槽上构成联动。
5.根据权利要求3所述的具行反向接线保护功能的插座式接地故障线路断路器，其特征在于所述脱扣铁芯(410)外侧端没有凸台，凸台根部设有环状凹槽；所述锁扣片(390)“U”形端设有与所述环状川槽相配的缺口，所述缺口卡在环状凹槽上构成联动。
6.根据权利要求4所述的具有反向接线保扩功能的插座式接地故障线路断路器，其特征在于所述锁扣片(390)“U”形端设有的缺口为“U”形。
7.根据权利要求5所述的具有反向接线保扩功能的插座式接地故障线路断路器，其特征在于所述锁扣片(390)“U”形端设有的缺口为“U”形。
专利摘要本实用新型涉及一种插座式的插座式接地故障线路断路器，简称GFCI。包括复位键、一对动触片、一对静触片、漏电信号检测电路及受其控制而动作的电磁脱扣机构，其特征在于所述GFCI还没有反向接线保护装置，所述反向接线保护装置包括复位杆、复位弹簧、脱扣弹簧、复位支架、反向弹力支撑机构及电磁脱扣机构和锁扣片、接触开关。该反向接线保护装置在接线错误的情况下时，当按下复位键时，输入电源被分离的动触点和静触点隔离，不能产生漏电模拟信号，电磁脱扣机构不动作，GFCI不能复位，对安装者起到一个提醒的作用，从而门引导正确接线，起到安全保护的作用。
文档编号H01H71/66GK2842715SQ20052000219
公开日2006年11月29日 申请日期2005年2月8日 优先权日2004年9月1日
发明者王平 申请人:陈贵