专利名称：插座式接地故障断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种插座式接地故障断路器。
背景技术：
现有技术中的插座式接地故障断路器，它主要包括上盖、中层支架、底座、接地支架组件、接线输入端子、接线输出端子、插座铜件、接地故障电流检测装置、复位脱扣机构、复位按钮组件、测试按钮组件，其中接线输出端子和插座铜件在制作上是一个整体，电气上是连接在一起的，复位脱扣机构包括电磁线圈、铁芯、动触片、静触片、动触桥架、L形扣板、反向动触片、反向静触片，复位按钮组件包括复位按钮、按钮轴芯、复位弹簧，按钮轴芯的一端设有细轴芯，细轴芯上设有凸台，设有通孔的L形扣板长侧边插在动触架水平方向设有的扣板穿行孔中，动触架的下方设有反向动触片和一对反向静触片。这种结构的插座式接地故障断路器存在以下弊端a)当该接地故障断路器的接线输入端子与接线输出端子被正确接线时，复位按钮可以复位；当该接地故障断路器的接线输入端子与接线输出端子被互相反接时，复位按钮将不能被复位，提醒使用者接线有错误，但是这种结构的接地故障保护装置虽具有一定的反接线保护功能，只是复位按钮不能被复位，只能起到提醒使用者的作用，而插座接线输出端子仍然是带电的，使用者仍然有被电击的危险。b)当接地故障断路器正常使用时，如果接线输入端子的的输入导线有断线或掉线，此时接地故障断路器并不会自动脱扣，而还是一直处于复位状态，如果是相线断线或掉线，也许对人也不会有太大的危害，但如果是中线断线或掉线，接线输出端子或插座铜件与接线输入端子存在着等同的电位，通过人体还是会形成一个电气通路；如果在此种情况下，人从插座铜件或接线输出端子上触电，此接地故障断路器是不会保护的。c)接地故障断路器损坏后，没有指示功能，依然会造成使用者在不知情的条件下重新使用而被电击的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用安全的接地故障断路器，以便克服现有技术中的以上不足。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种插座式接地故障断路器，包括由上盖、中层支架、底座组成的壳体和安装在壳体中的接线输入端子、接线输出端子、插座输出端子、接地故障电流检测装置、复位脱扣装置，所述复位脱扣装置包括电磁线圈、动铁芯、复位按钮组件、动触架，动铁芯设置在电磁线圈内，动铁芯的上端与动触架相连接，动触架的下方设有一对与插座输出端子相连接的静触银点和一对与接线输出端子相连接的静触银点，两对静触银点的上方对应设有两对弹性动触片，两对弹性动触片上分别对应设有与两对静触银点相配合的两对动触银点，其中一对弹性动触片作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子的一极相连接，另一对弹性动触片作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子的另一极相连接，电磁线圈设有电磁线圈控制电路，电磁线圈控制电路与接线输入端子相连接，电磁线圈控制电路通过复位按钮组件导通回路，电磁线圈控制电路通过接地故障电流检测装置断开回路；还包括测试自检装置，所述测试自检装置包括测试按钮组件、复位按钮组件、发光二极管、联动开关、寿命终止指示灯、故障自检控制电路，联动开关由测试按钮组件控制闭合，发光二极管、联动开关和寿命终止指示灯相互串接构成模拟接地故障回路，联动开关由复位按钮组件控制断开，测试自检装置设有包含有光敏电阻的故障自检控制电路，光敏电阻与发光二极管对应设置，故障自检控制电路控制断开电磁线圈控制电路回路。
本发明的有益效果是a)当在正确接线情况下，按下复位按钮导通电磁线圈控制电路，动铁芯在电磁线圈作用下发生动作，动铁芯带着动触架向下运动，两对弹性动触片上的两对动触银点分别与两对静触银点接触导通，接线输入端子分别与接线输出端子、插座输出端子导通，接地故障断路器处于正常复位状态；当接地故障电流检测装置检测到接地故障电流时，电磁线圈控制电路通过接地故障电流检测装置断开回路，动铁芯失去电磁线圈的作用力，在弹性动触片的弹性作用下，两对弹性动触片上的两对动触银点分别与两对静触银点断开连接，接地故障断路器处于正常脱扣状态；当接线输入端子和接线输出端子被互相接反时，由于电磁线圈控制电路是与接线输入端子相连接的，电磁线圈控制电路不带电，因此按下复位按钮时接地故障断路器将不能被正常复位，在脱扣状态下，由于接线输入端子、接线输出端子和插座输出端子是相互独立的，即使接线输入端和接线输出端被互相接反，插座输出端子也不带电，因此可以进一步提高插座式接地故障断路器的使用安全性能。
b)在本发明插座式接地故障断路器正常使用过程中，如果输入电源的两根电源线有一根(如中性线)断线或掉线，本发明插座式接地故障断路器中的复位脱扣装置由于没有形成电气回路，所以复位脱扣装置会停止工作，两对弹性动触片上的两对动触银点分别处于与两对静触银点断开连接状态，仍然可以保证接地故障断路器的接线输出端子和插座输出端子没有电源输出，从而保护使用者的安全。
c)本发明插座式接地故障断路器在使用前按下测试按钮进行测试时，联动开关闭合，通过由发光二极管、联动开关和寿命终止指示灯构成的模拟接地故障回路对其自身的接地故障功能进行检测，如果接地故障断路器的接地故障功能正常，断开模拟接地故障回路，此时按下复位按钮，断开联动开关，此时接地故障断路器可以被正常复位；如果接地故障断路器的接地故障功能不正常，不能断开模拟接地故障回路，发光二极管一直发亮，光敏电阻工作，故障自检控制电路控制断开电磁线圈控制电路回路，两对弹性动触片上的两对动触银点分别与两对静触银点断开连接，插座式接地故障断路器的接线输出端子和插座输出端子没有电源输出，此时寿命终止指示灯工作，提醒使用者此插座式接地故障断路器已经损坏，不能再继续使用，从而保护了使用者的安全。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述。
图1是本发明插座式接地故障断路器一种实施例的总体结构分解示意图。
图2是图1中插座式接地故障断路器装配后的结构示意正视图。
图3是图2中插座式接地故障断路器处于脱扣状态的A-A剖视图。
图4是图2中插座式接地故障断路器处于脱扣状态的B-B剖视图。
图5是图1中插座式接地故障断路器的上盖部分的爆炸结构示意图。
图6是图1中插座式接地故障断路器的中层支架部分的爆炸结构示意图。
图7是图1中插座式接地故障断路器的底座部分的爆炸结构示意图。
图8是本发明插座式接地故障断路器的电气原理图。
各附图中1、上盖；2、中层支架；3、底座；4、复位按钮；5、复位按钮附件；6、复位短路铜件；7、复位弹簧；8、测试按钮；9、测试按钮附件；10、测试短路铜件；11、测试复位弹簧；12、开关联动杆；13、凹槽；14、开关推杆；15、斜面；16、通孔；17、连接臂；18、插座输出端子；19、插座输出端子；20、静触银点；21、接地支架；22、接地叶片；23、接地螺丝；24、副线路板；25、静触弹簧片；26、道轨；27、滑动片；28、支承弹簧；29、正常工作指示灯；30、寿命终止指示灯；31、接线输入端子；32、接线输入螺丝；33、接线输入压线片；34、接线输出端子；35、接线输出螺丝；36、接线输出压线片；37、静触银点；38、组装螺丝；39、主线路板；40、U形磁力罩；41、固定铁芯；42、线圈骨架；43、电磁线圈；44、线圈骨架铜针；45、磁力片；46、动铁芯；47、动触架；48、磁钢；49、弹性动触片；50、动触银点；51、磁环套；52、磁环铜针；53、屏蔽片；54、磁极片；55、坡莫合金磁环；56、隔离纸片；57、铁氧体磁环；58、绝缘纸片；60、插座铜件；61、插座连接触头。
具体实施例方式
如图1至图7所示，本发明插座式接地故障断路器的一种实施例，包括由上盖1、中层支架2、底座3组成的壳体和安装在壳体中的接线输入端子31A、接线输入端子31B、接线输出端子34A、接线输出端子34B、插座输出端子18A、插座输出端子18B、插座输出端子19A、插座输出端子19B、接地故障电流检测装置、复位脱扣装置、测试自检装置，主要由上盖部分、中层支架部分、底座部分组成。
如图5所示，本发明插座式接地故障断路器的上盖部分包括上盖1、复位按钮组件和测试按钮组件，其中复位按钮组件包括复位按钮4、复位按钮附件5、复位短路铜件6、复位弹簧7，复位短路铜件6安装在复位按钮附件5中，复位按钮附件5固定在复位按钮4的下方，复位按钮附件5的下端连接有开关联动杆12，开关联动杆12的上部设有凹槽13，复位弹簧7设置在复位按钮附件5的下方，对复位按钮4向下施加外力，复位按钮附件5和短路铜件6会一起向下移动，压缩复位弹簧7，复位短路铜件6的两端会接触其下面的副线路板24上的两个电气接点，即图8电气原理图中的A、B两点，触发接地故障断路器复位，外力撤消后，由于复位弹簧7自身的回弹，推动复位按钮附件5和复位短路铜件6作复位运动，即断开图8电气原理图中的A、B两点；测试按钮组件包括测试按钮8、测试按钮附件9、测试短路铜件10、测试弹簧11，测试短路铜件10安装在测试按钮附件9中，测试按钮附件9固定在测试按钮8的下方，测试按钮附件9的下端连接有开关推杆14，开关推杆14上设有斜面15，对测试按钮8向下施加外力，复位按钮附件9和短路铜件10会一起向下移动，压缩测试复位弹簧11，测试短路铜件10的两端会接触其下面的副线路板24上的两个电气接点，即图8电气原理图中的C、D两点，对接地故障断路器的接地故障功能进行模拟检测，外力撤消后，由于测试复位弹簧11自身的回弹，推动测试按钮附件8和测试短路铜件9恢复到初始位置。
如图6所示，本发明插座式接地故障断路器的中层支架部分包括中层支架2、插座铜件60A、插座铜件60B、静触银点20A、静触银点20B、接地支架21、接地叶片22A、接地叶片22B、接地螺丝23、副线路板24、正常工作指示灯29、测试自检装置，其中插座铜件60A包括插座输出端子18A、插座输出端子19A、插座连接触头61A，插座铜件60B包括插座输出端子18B、插座输出端子19B、插座连接触头61B，插座连接触头61A、61B上分别铆接有静触银点20A、20B，其中测试自检装置包括测试按钮组件、复位按钮组件、发光二极管、联动开关、寿命终止指示灯30、故障自检控制电路，联动开关由测试按钮组件控制闭合，发光二极管、联动开关和寿命终止指示灯30相互串接构成模拟接地故障回路，联动开关由复位按钮组件控制断开，测试自检装置设有包含有光敏电阻的故障自检控制电路(如图8所示)，光敏电阻与发光二极管对应设置，故障自检控制电路控制断开电磁线圈控制电路回路，联动开关包括静触弹簧片25A、静触弹簧片25B、道轨26、滑动片27、支承弹簧28，滑动片27可滑动地安装在道轨26上，滑动片27设有与复位按钮附件5的开关联动杆12相配合的通孔16，滑动片27在复位按钮4对应一侧设有支承弹簧28，滑动片27在测试按钮8对应一侧与测试按钮附件9的开关推杆斜面15相抵接，滑动片27的中部设有与两静触弹簧片25A、25B相配合导通的连接臂17，接地支架21固定在中层支架2上，并压住道轨26的上表面，保证道轨26以及固定在其上的部件不会随便移动，接地叶片22A、22B通过接地支架21上的两个铆接凸点与接地支架21铆接在一起，接地螺丝23通过其螺纹与接地支架21上的螺纹孔组合在一起，副线路板24通过孔定位固定在中层支架2上，并通过导线与主线路板39实现电气上的连接，两静触弹簧片25A、25B焊接在副线路板24上的两个焊点上，道轨26固定在副线路板24上，按下复位按钮4，如图3所示，滑动片27进入开关联动杆12的凹槽13中，滑动片27在支承弹簧28的作用下沿着道轨26的导槽作向上运动，滑动片27的连接臂17与两静触弹簧片25A、25B相脱离，即联动开关断开，再按下测试按钮8时，滑动片27在开关推杆斜面15的作用下向下运动，当开关联动杆12与滑动片27的通孔16相对齐，开关联动杆12在复位弹簧7的作用下向右运动，滑动片27脱离开关联动杆12的凹槽13，使滑动片27的连接臂17与两静触弹簧片25A、25B相接触，即联动开关闭合，滑动片27的两连接臂17分别作为触点与两静触弹簧片25A、25B接触和脱离，实现联动开关的闭合和断开，正常工作指示灯29的一端与接线输出端子34A相连接，正常工作指示灯29的另一端与插座输出端子18B或19B相连接，正常工作指示灯29用来指示接地故障断路器是否正常工作，寿命终止指示灯30用来指示接地故障断路器是否已经损坏。
如图7所示，本发明插座式接地故障断路器的底座部分包括底座3、组装螺丝38A、组装螺丝38B、组装螺丝38C、组装螺丝38D、主线路板39、接线输入端子31A、接线输入端子31B、接线输入螺丝32A、接线输入螺丝32B、接线输入压线片33A、接线输入压线片33B、接线输出端子34A、接线输出端子34B、接线输出螺丝35A、接线输出螺丝35B、接线输出压线片36A、接线输出压线片36B、静触银点37A、静触银点37B、接地故障电流检测装置、复位脱扣装置，其中接地故障电流检测装置包括磁环套51、磁环铜针52A、磁环铜针52B、磁环铜针52C、磁环铜针52D、屏蔽片53、磁极片54、坡莫合金磁环55、隔离纸片56、铁氧体磁环57、绝缘纸片58，其中复位脱扣装置包括线圈骨架42、电磁线圈43、线圈骨架铜针44A、线圈骨架铜针44B、动铁芯46、动触架47、弹性动触片49A、弹性动触片49B、弹性动触片49C、弹性动触片49D、复位按钮组件，动铁芯46设置在电磁线圈43内，动铁芯46的上端与动触桥架47相连接，动触架47的下方设有一对与插座输出端子相连接的静触银点20A、20B和一对与接线输出端子34A、34B相连接的静触银点37A、37B，两对静触银点20A、37A、37B、20B的上方对应设有两对弹性动触片49A、49B、49C、49D，两对弹性动触片49A、49B、49C、49D上分别对应设有与两对静触银点20A、37A、37B、20B相配合的两对动触银点50A、50B、50C、50D，其中一对弹性动触片49A、49B作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子31A相连接，另一对弹性动触片49C、49D作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子31B相连接，电磁线圈43设有电磁线圈控制电路，电磁线圈控制电路与接线输入端子31A、31B相连接，电磁线圈控制电路通过复位按钮组件导通回路，电磁线圈控制电路通过接地故障电流检测装置断开回路，电磁线圈控制电路如图8所示。为了增加吸合力使动铁芯46的动作更可靠，所述动铁芯46的上方可以设有磁钢48，动铁芯46的下方还可以设有固定铁芯41，磁钢48与固定铁芯41之间有一定吸力但不足于克服弹性动触片49A、49B、49C、49D的弹力，使弹性动触片49A、49B、49C、49D和静触银点20A、37A、37B、20B可靠地接触。为了增加电磁线圈组件的磁力，所述电磁线圈43的外面可以设有U形磁力罩13，在U形磁力罩13的上部开口端盖有磁力盖45，使U形磁力罩40和磁力盖45形成一个磁力回路，可以大大增加电磁线圈43的磁力，增加与动铁芯46的吸合力，使动铁芯46的动作更可靠。
如图8所示，本发明插座式接地故障断路器的工作原理是当正确接线时，在首次通电源(联动开关S1闭合)或按下测试按钮8的情况下，插座式接地故障断路器通过由E点-LED1-S1-Q1-D3-F点形成的模拟接地故障回路对其自身的接地故障功能进行检测，如果插座式接地故障断路器的接地故障功能正常，接地故障电流检测装置中的线圈CT检测到通过其中的两根导线的电流矢量和不为零，而且大于集成电路IC的设定阀值，此时集成电路IC的5脚快速输出一个触发信号，此时可控硅SCR1工作，Q1停止工作，断开开关K1、K2、K3、K4，同时断开模拟接地故障回路，寿命终止指示灯LED2不工作，使接地故障断路器处于正常脱扣状态，此时按下复位按钮4，联动开关S1断开连接，插座式接地故障断路器可以正常复位；如果接地故障断路器的接地功能不正常，LED1长时间工作，触发光敏电阻R12工作，SCR2工作，Q2不工作，断开开关K1、K2、K3、K4，寿命终止指示灯LED2工作，提醒使用者此插座式接地故障断路器已经损坏，不能再继续使用。当插座式接地故障断路器处于待复位状态(脱扣状态)时，按下复位按钮4，断开联动开关S1的同时导通图8中的A点和B点，可控硅SCR1停止工作，复位按钮4在复位弹簧7的作用下作复位运动，断开A点和B点，可控硅SCR1依然不工作，三极管Q1、Q2工作，从而导通电磁线圈控制电路，电磁线圈43带电工作，动铁芯46在电磁线圈43作用下发生动作，动铁芯46带着动触架47向下运动，两对弹性动触片49A、49B、49C、49D带着分别铆接在其上的动触银点50A、50B、50C、50D也一起向下运动，并分别和一对静触银点20A、20B和一对静触银点37A、37B相接触导通，即电路图中的K1、K2、K3、K4闭合，从而实现了插座式接地故障断路器的复位，正常工作指示灯LED3工作指示。当发生接地故障时，接地故障电流检测装置组件中的线圈CT检测到通过其中的两根导线的电流矢量和不为零，而且大于集成电路IC的设定阀值，此时集成电路IC的5脚快速输出一个触发信号，此时可控硅SCR1工作，可控硅SCR1的阳极电位降低，足以使三极管Q1停止工作，从而断开电磁线圈控制电路，动铁芯46失去电磁线圈43的作用力，在弹性动触片49A、49B、49C、49D的弹力作用下，铆接在弹性动触片49A、49B、49C、49D上的动触银点50A、50B、50C、50D脱离与之相对应的静触银点20A、20B和静触银点37A、37B，即电路图中的K1、K2、K3、K4断开，实现了接地故障断路器的脱扣。当输入接线端子31A、31B和接线输出端子34A、34B被互相对调反接时，由于电磁线圈43控制电路是与输入接线端子31A、31B相连接的，电磁线圈控制电路不带电，因此按下复位按钮4时插座式接地故障断路器将不能被正常复位，即电路图中的K1-K4始终处于断开的状态，此时插座接线输出端子18A、18B、19A、19B和输入接线端子31A、31B(即此时的接线输出端子)不带电。
显然上述实施例不是对本发明的限制，本发明还可以有很多变化，因此本发明的保护范围应由权利要求书所确定的。
权利要求
1.一种插座式接地故障断路器，包括由上盖(1)、中层支架(2)、底座(3)组成的壳体和安装在壳体中的接线输入端子(31A、31B)、接线输出端子(34A、34B)、插座输出端子(18A、18B、19A、19B)、接地故障电流检测装置、复位脱扣装置，其特征在于所述复位脱扣装置包括电磁线圈(43)、动铁芯(46)、复位按钮组件、动触架(47)，动铁芯(46)设置在电磁线圈(43)内，动铁芯(46)的上端与动触架(47)相连接，动触架(47)的下方设有一对与插座输出端子(18A、18B、19A、19B)相连接的静触银点(20A、20B)和一对与接线输出端子(34A、34B)相连接的静触银点(37A、37B)，两对静触银点(20A、37A、37B、20B)的上方对应设有两对弹性动触片(49A、49B、49C、49D)，两对弹性动触片(49A、49B、49C、49D)上分别对应设有与两对静触银点(20A、37A、37B、20B)相配合的两对动触银点(50A、50B、50C、50D)，其中一对弹性动触片(49A、49B)作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子(31A)相连接，另一对弹性动触片(49C、49D)作为一个整体从接地故障电流检测装置中间穿过并与输入接线端子(31B)相连接，电磁线圈(43)设有电磁线圈控制电路，电磁线圈控制电路与接线输入端子(31A、31B)相连接，电磁线圈控制电路通过复位按钮组件导通回路，电磁线圈控制电路通过接地故障电流检测装置断开回路；还包括测试自检装置，所述测试自检装置包括测试按钮组件、复位按钮组件、发光二极管、联动开关、寿命终止指示灯(30)、故障自检控制电路，联动开关由测试按钮组件控制闭合，发光二极管、联动开关和寿命终止指示灯(30)相互串接构成模拟接地故障回路，联动开关由复位按钮组件控制断开，测试自检装置设有包含有光敏电阻的故障自检控制电路，光敏电阻与发光二极管对应设置，故障自检控制电路控制断开电磁线圈控制电路回路。
2.根据权利要求1所述的插座式接地故障断路器，其特征在于所述复位按钮组件包括复位按钮(4)、复位按钮附件(5)、复位短路铜件(6)、复位弹簧(7)，复位短路铜件(6)安装在复位按钮附件(5)中，复位按钮附件(5)固定在复位按钮(4)的下方，复位按钮附件(5)的下端连接有开关联动杆(12)，开关联动杆(12)的上部设有凹槽(13)，复位弹簧(7)设置在复位按钮附件(5)的下方，所述测试按钮组件包括测试按钮(8)、测试按钮附件(9)、测试短路铜件(10)、测试复位弹簧(11)，测试短路铜件(10)安装在测试按钮附件(9)中，测试按钮附件(9)固定在测试按钮(8)的下方，测试按钮附件(9)的下端连接有开关推杆(14)，开关推杆(14)上设有斜面(15)，所述联动开关包括两静触弹簧片(25A、25B)、道轨(26)、滑动片(27)、支承弹簧(28)，滑动片(27)可滑动地安装在道轨(26)上，滑动片(27)设有与复位按钮附件(5)的开关联动杆(12)相配合的通孔(16)，滑动片(27)在复位按钮(4)对应一侧设有支承弹簧(28)，滑动片(27)在测试按钮(8)对应一侧与测试按钮附件(9)的开关推杆斜面(15)相抵接，滑动片(27)的中部设有与两静触弹簧片(25A、25B)相配合导通的连接臂(17)。
3.根据权利要求2所述的插座式接地故障断路器，其特征在于还包括正常工作指示灯(29)，正常工作指示灯(29)的一端与接线输出端子(34A)相连接，正常工作指示灯(29)的另一端与插座输出端子(18B或19B)相连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的插座式接地故障断路器，其特征在于所述动铁芯(46)的上方设有磁钢(48)，动铁芯(46)的下方还设有固定铁芯(41)。
5.根据权利要求1或2或3所述的插座式接地故障断路器，其特征在于所述电磁线圈(43)的外面设有U形磁力罩(40)，在U形磁力罩(40)的上部开口端盖有磁力片(45)。
6.根据权利要求4所述的插座式接地故障断路器，其特征在于所述电磁线圈(43)的外面设有U形磁力罩(40)，在U形磁力罩(40)的上部开口端盖有磁力片(45)。
全文摘要
本发明公开了一种结构简单、使用安全的插座式接地故障断路器，它主要包括复位脱扣装置和测试自检装置，所述复位脱扣装置包括电磁线圈、动铁芯、复位按钮组件、动触架、电磁线圈控制电路，所述测试自检装置包括测试按钮组件、复位按钮组件、发光二极管、联动开关、寿命终止指示灯、故障自检控制电路。本发明插座式接地故障断路器不仅具有反接线保护功能，而且具有测试自检功能，如果接地故障断路器的接地故障功能不正常，寿命终止指示灯工作，提醒使用者不能再继续使用，而且接线输出端子和插座输出端子没有电源输出，从而保护了使用者的安全。
文档编号H01H71/24GK101022065SQ200610023949
公开日2007年8月22日 申请日期2006年2月15日 优先权日2006年2月15日
发明者时杰 申请人:温州永泰电器有限公司