专利名称：一种全能三极漏电保护插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全用电设施，更具体地说，涉及一种全能三极漏电保护插头。
背景技术：
通常，现有的漏电保护插座都设置有零序电流互感器和地线电流互感器，已达到检测零线和地线是否带电的情形，并将上述零序电流互感器和地线
电流互感器的输出分别连接到不同的放大器进行处理。中国申请号为200620141488.0、名称为"全能安全插头"的专利就揭示了这种技术方案，其将零序电流互感器和地线电流互感器的输出分别放大后去控制可控硅，从而达到 控制相、零和地线的输入端和输出端的接通和断开，在其可控硅的控制端，釆用二极管隔离上述各互感器的输出端。上述技术方案在一定程度上可以起到漏 电保护作用，但其控制端分别采用二极管隔离，造成灵敏度较低(例如，当两个互感器均表明由漏电流存在，但又分别未达到其动作电流时，该漏电保护插 座不会动作；同时二极管也会消耗一定的电压降)，可能出现误动作；同时常规放大电路易受供电电压的影响，使保护电路参数极易偏移，可靠性不高。另外，现有的漏电保护器4又仅是对地线输出端是否漏电进行才企测，都没有对地线 输出端漏电采取保护措施。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述灵敏度较低、可靠性不高以及未对地线漏电进行保护的缺陷，提供一种灵敏度及可靠性较高同时对地线漏电进行保护的全能三极漏电保护插头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种全能三极漏电
保护插头，包括插头外壳、相、零和地线的输入/输出端、分别串接在所述相、 零和地线的输入/输出端之间的接触片、设置在相、零线输出端之间的零序电 流互感器、设置在地线输出端上的地线电流互感器、控制所述串联在相、零和 地线输入/输出端之间的接触片动作的脱扣器和直流电源，还包括用于采集所 述相、零线输出端之间的零序电流互感器和所述地线电流互感器上电流并根据 采样结果控制所述脱扣器动作的采样和控制电路，所述零序电流互感器和地线 电流互感器的感应绕组输出通过积分电路并联在所述采样和控制电路的采样 输入端。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述零序电流互感器包括 第一接线端和第二接线端，所述地线电流互感器的包括第三接线端和第四接线
端，所述采样和控制电路包括第一釆样输入端和第二釆样输入端；所述积分电 路包括电阻R7，电阻R8和电容C8;所述第一接线端和第三接线端并联后连 接在所述第二釆样输入端；所述电阻R7并联在所述第一接线端和第二接线端 之间，所述电阻R8并联在所述第二接线端和第四接线端之间，且其与第四接 线端连接的一端还连接电容C8，电容C8的另一端连接在所述采样和控制电路 的等电位端上；其与第四接线端连接的一端通过滤波电路连接到所述第二采样 输入端。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述滤波电路包括电阻 R2、电容C1、电容C2和电容C3，所述第四接线端通过电阻R8与所述第二 接线端连接后进一步通过串联的电容Cl和电阻R2连接在所述第一采样输入 端；所述电容C2连接在所述第一采样输入端和第二采样输入端之间，所述电 容C3连接在所述第二采样输入端和所述采样和控制电路的等电位端之间。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述漏电保护插头还包括
连接在所述地线输出端与所述零线输出端之间、用于在所述地线输出端漏电时 对其进行漏电指示和滤波保护的漏电保护电路或连接在火线、零线、地线三线 之间的漏电保护电路。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述保护电路包括串联在 所述地线输出端和所述零线输出端之间的指示器件和电容或分别连接在火线、
零线、地线输入端之间的指示器件和电容。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，还包括安全自检电路，所 述安全自检电路包括自检按键、限流电阻、绕在所述零序电流互感器和/或所 述地线电流互感器上的自检绕组，所述自检4昏建一端连接在所述零线输出端， 另 一端连接在所述自检绕组的一端，所述自检绕组的另 一端通过限流电阻连接 在所述相线输出端上。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，还包括用于在高温时使所 述接触片断开的温度控制电路，所述温度控制电路并联在所述安全自检键上。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述温度控制电路包括温 度传感器。
在本实用新型所述的全能三极漏电保护插头中，所述脱扣器包括主支架、 位于所述主支架上方用于固定相线输入端、零线输入端、地线输入端的连接电
网的插销的固定支架以及脱扣器地线压杆；所述地线输入和地线输出端之间通 过分别安装在所述固定支架上动触片和定触片连接；所述脱扣器主支架与所述 动触片之间设置有使所述动触片受其张力与所述定触片可靠接触的地线弹簧； 所述脱扣器主支架包括一个弹簧固定柱；所述地线弹簧一端固定在所述动触片 上，另一端插在脱扣器主支架的弹簧固定柱上。
实施本实用新型的全能三极漏电保护插头，具有以下有益效果由于其零 序电流传感器及电线电流传感器的输出通过积分电路处理后并联在采样输入 端上；且在地线输出端连接有放电回路；所以灵敏度及可靠性较高同时对地线 输出端漏电进行了保护。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中
图1是本实用新型全能三极漏电保护插头第一实施例的电路原理图2是本实用新型全能三极漏电保护插头实施例中地线弹簧的结构示意
图3是是本实用新型全能三极漏电保护插头第一实施例中漏电保护电路
部分的电原理图。
具体实施方式
如图1所示，在本实用新型的全能三极漏电保护插头第一实施例中，端子
GI、 LI和NI分别是地线、相线和零线的输入端，端子GG、 L和N分别是地 线、相线和零线的输出端，在上述三对输入/输出端之间，分别串联有开关(接 触片)Kl、 K2和K3，该接触片Kl、 K2和K3受脱扣器(图中未示出)控制 而动作(接通或断开)，而脱扣器则在图1中的可控硅MCR导通时动作。
在第一实施例中，地线输出端GG从地线电流互感器GT的-兹芯中穿过， 地线电流互感器GT包括第三接线端GT2和第四接线端GT1;相线输出端L和 零线输出端N —起由零序电流互感器LX的磁芯中穿过，零序电流互感器LX 包括两个绕组，分别是自检绕组和感应绕组，其中自检绕组包括接线端TT1 和TT2，感应绕组包括第一接线端LX1和第二接线端LX2;在第一接线端LX1 和第二接线端LX2之间，连接有电阻R7，同时，第一接线端LX1和第三接线 端GT2相互连接并与采样和控制电路的采样输入端的一端连接；第四接线端 GT1通过电容C8连接到采样和控制电流的等电位端，同时还通过电阻R8与 上述的第二接线端LX2相连接；该第四接线端GT1通过电阻R8与第二接线 端LX2连接点依次通过电容Cl、电阻R2连接到采样和控制电路的另 一个采 样输入端，其中，电容C1和电阻R2串联，电容C1为电解电容，其正端与上 述第四接线端GT1通过电阻R8与第二接线端LX2连接点相连；在上述两个 采样输入端之间并联有电容C2,在与第一接线端LX1和第三接线端GT2相连 的采样输入端与釆样和控制电路的等电位端之间，还连接有电容C3。其中， 电阻R7、电阻R8与电容C8构成积分电路，电阻R7同电阻R8并联与电容 C8作用形成零序电流互感器LX的1/V信号，零序电流互感器LX、电阻R7 并联再与电阻R8串联与电容C8作用形成地线电流互感器GT的I/V信号，再 通过电容C1、电容C2、电容C3、电阻R2组成的滤波电流进4亍信号滤波处理， 得到采样信号并输送到采样和控制电路的采样输入端。
采样和控制电路包括专用漏电信号处理集成电路进行信号处理和控制可
控硅MCR，包括专用漏电信号处理集成电路Ul、电阻R1、电容C7、电容 C5、电阻RIO、可控硅MCR以及压敏电阻ZR2，集成电路U1用于采样并输 出控制电压，可控硅MCR在集成电路U1输出的控制电压的作用下截止或导 通，从而使得脱扣器动作，完成使相线、零线和地线的输入端与输出端之间的 接通或断开，即实现漏电时的保护功能。其他的组容元件的作用是使集成电路 Ul和可控硅MCR正常工作。在本实施例中，第一采样输入端和第二采样输 入端分别是集成电路U1的被定义为Vref(PIN3)和Vrb(PINl)的两个输入端。
在第一实施例中，还包括地线输出端漏电的报警和保护电路，地线输出端 的漏电报警和保护电路由氖管LAMP2、电容C10和电容C11组成，其中氖管
端N之间。在地线输出端GG漏电时，地线触头断开，电流从地线输出端GG 按氖管LAMP2、电容CIO、电容Cll到零线输出端N的顺序流动；在保护地 线的同时，串接其中的氖管LAMP2发红光报警指示。同时，还包括零序的漏 电警示电路，其由串联在相线输出端L和零线输出端N之间的氖管LAMP1 和电容C9组成，在正常工作时，氖管LAMP1亮，脱扣器断开时熄灭。
在图1所示的第一实施例中，还包括安全自检电路和温度控制电路。安全 自检电路用于使用者在检测该漏电保护插头是否可以正常工作，在本实施例 中，安全自检电路包括自检按键SW、限流电阻R4、绕在所述零序电流互感 器上的自检绕組，该自检绕组包括两个接线端TT1和TT2，其中自检按键SW 一端连接在零线输出端N上，自检按键SW的另一端连接在自检绕组的一个 接线端TT2上，自检绕组的另一个接线端TT1通过限流电阻R4连接在相线 输出端L上。当自检按键SW被按下时，在自检绕组中有电流流过，由于自 检绕组绕在零序电流互感器上，所以该电流会被反应到采样输入端，并使可控 硅MCR导通，使脱扣器动作，从而完成检查该漏电保护插头是否能正常工作 的功能。此外，本实施例中还包括用于在高温时使相线、零线、地线的输入端 和输出端断开的温度控制电路，该温度控制电路是一个并联在安全自检键SW 上的温度传感器，当温度未达到其设定值时，其电阻较大，接近于断路，对该 漏电保护插头的工作没有影响；当温度达到其设定值后，其电阻值急剧减小，
使自检绕组中有较大电流流过，从而使相线、零线、地线的输入端和输出端断
开。值得一提的是:在本实施例中仅有零序互感器上设置有自检电路，而在其他 实施例中,也可以仅在地线互感器上设置自检绕组和自裣'电路，除上述自检绕组 所在的电流互感器不同外其余基本相同;还可以在零序互感器上及地线互感器 上均设置自检绕组和自检电路，其电路是上述两种情况的叠加。
在第一实施例中，直流电源包括电桥D1-D4、电阻R3与二极管D6结合 集成电路U1中的控压电路，电容C4、电容C6、电阻R6组成的滤波部分， 形成稳定的直流供电系统。
为使接地更加稳定可靠，本实施例中对地线的连接采用了设置一个地线弹 簧使得地线在连接的时候因受其张力而变得可靠，其结构如图2所示。在本实 施例中，所述脱扣器包括主支架21、位于所述主支架21上方用于固定相线输 入端、零线输入端、地线输入端的连接电网的插销的固定支架22以及脱扣器
22上动触片24和定触片23连接；所述脱扣器主支架21与所述动触片24之 间设置有使所述动触片24受其张力与所述定触片23可靠接触的地线弹簧25; 所述脱扣器主支架21包括一个弹簧固定柱26;所述地线弹簧25 —端固定在 所述动触片24上，另一端插在脱扣器主支架的弹簧固定柱26上。当需要断开 地线的输入端和输出端时，所述地线压杆27向下运动，推动动触片24，并克 服地线弹簧25的张力，压缩地线弹簧25,使所述定触片24和定触片23脱离 接触，从而断开所述地线输入端和输出端；当需要连接所述地线输入端和输出 端时，所述地线压杆27向上运动，放开动触片24,所述定触片24和定触片 23接触，同时，由于地线弹簧25的张力，所述定触片24受到一个持续的、 方向指向定触片23的力，使所述定触片24和定触片23保持可靠接触。
图3是本实用新型的第二实施例中漏电保护电路部分的电原理图,在第二 实施例中,除以氖管LAMP3、电容C21、电容C22取代图1中氖管LAMP1、 氖管LAMP2、电容C9、电容C10和电容C11外，其余部分基本相同:在图3中， 包括了相线、零线、地线输入端之间连接指示器件和电容实现漏电的报警和保 护，在相线与地线间连接电容C21，在零线和地线间连接有电容C22和氖管
LAMP3，。在地线不可靠时，电流按相线、C21、地线、LAMP3、 C22、零线 的顺序流动；地线漏电时，电流从地线经LAMP3、 C22泄漏到零线；相线与 零线接反时，电流4安零线、C22、 LAMP3、地线的顺序流动，三种形式均使 LAMP3点亮分别指示地线却失、漏电或4昔接线的情况，同时对电网的杂波和 多次谐波滤除，以免造成脱扣器误动作。
权利要求1.一种全能三极漏电保护插头，包括插头外壳、相、零和地线的输入/输出端、分别串接在所述相、零和地线的输入/输出端之间的接触片、设置在相、零线输出端之间的零序电流互感器、设置在地线输出端上的地线电流互感器、控制所述串联在相、零和地线输入/输出端之间的接触片动作的脱扣器和直流电源，其特征在于，还包括用于采集所述相、零线输出端之间的零序电流互感器和所述地线电流互感器上电流并根据采样结果控制所述脱扣器动作的采样和控制电路，所述零序电流互感器和地线电流互感器的感应绕组输出通过积分电路并联在所述采样和控制电路的采样输入端。
2. 根据权利要求1所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，所述零序电 流互感器包括第 一接线端和第二接线端，所述地线电流互感器的包括第三 接线端和第四接线端，所述采样和控制电路包括第 一采样输入端和第二采样输入端；所述积分电路包括电阻R7，电阻R8和电容C8;所述第一接线 端和第三接线端并联后连接在所述第二釆样输入端；所述电阻R7并联在 所述第一接线端和第二接线端之间，所述电阻R8并联在所述第二接线端 和第四接线端之间，且其与第四接线端连接的一端还连接电容C8,电容 C8的另一端连接在所述采样和控制电路的等电位端上；其与第四接线端连 接的 一端通过滤波电路连接到所述第二采样输入端。
3. 根据权利要求2所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，所述滤波电 路包括电阻R2、电容C1、电容C2和电容C3，所述第四接线端通过电阻 R8与所述第二接线端连接后进一步通过串联的电容Cl和电阻R2连接在 所述第一采样输入端；所述电容C2连接在所述第一采样输入端和第二采 样输入端之间，所述电容C3连接在所述第二采样输入端和所述采样和控 制电路的等电位端之间。
4. 根据权利要求3所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，所述漏电保 护插头还包括连接在所述地线输出端与所述零线输出端之间、用于在所述 地线输出端漏电时对其进行漏电指示和滤波保护的漏电保护电路或连接在 火线、零线、地线三线之间的漏电保护电路。
5. 根据权利要求4所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，所述保护电 路包括串联在所述地线输出端和所述零线输出端之间的指示器件和电容或 分别连接在火线、零线、地线输入端之间的指示器件和电容。
6. 根据权利要求5所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，还包括安全 自检电路，所述安全自检电路包括自检按键、限流电阻、绕在所述零序电 流互感器和/或所述地线电流互感器上的自;f企绕组，所述自4企按^:一端连接 在所述零线输出端，另一端连接在所述自;^绕组的一端，所述自;^绕组的 另 一端通过限流电阻连接在所述相线输出端上。
7. 根据权利要求6所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，还包括用于 在过载或高温时使所述接触片断开的温度控制电路，所述温度控制电路并 联在所述安全自4企键上。
8. 根据权利要求7所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于，所述温度控 制电路包括温度传感器。
9. 根据权利要求1-8任意一项所述的全能三极漏电保护插头，其特征在于， 所述脱扣器包括主支架、位于所述主支架上方用于固定相线输入端、零线 输入端、地线输入端的连接电网的插销的固定支架以^^脱扣器地线压杆；定触片连接；所述脱扣器主支架与所述动触片之间设置有使所述动触片受 其张力与所述定触片可靠接触的地线弹簧；所述脱扣器主支架包括一个弹 簧固定柱；所述地线弹簧一端固定在所述动触片上，另一端插在脱扣器主 支架的弹簧固定柱上。
专利摘要本实用新型涉及一种全能三极漏电保护插头，包括用于采集所述相、零线输出端之间的零序电流互感器和所述地线电流互感器上电流并根据采样结果控制所述脱扣器动作的采样和控制电路，所述零序电流互感器和地线电流互感器的感应绕组输出通过积分电路并联在所述采样和控制电路的采样输入端。实施本实用新型的漏电保护插头，具有以下有益效果由于其零序电流传感器及地线电流传感器的输出通过积分电路处理后并联在采样输入端上；且在地线输出端连接有漏电指示和放电回路；所以灵敏度及可靠性较高同时对地线输出端漏电进行了保护。
文档编号H01R13/70GK201178218SQ20082009307
公开日2009年1月7日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者王钟宇 申请人:王钟宇