专利名称：具有漏电保护功能的电源插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源插头，尤指一种具有漏电保护功能的电源插头。
背景技术：
人们经常使用的电源插头主要由壳体和安装在壳体上的两个或三个插头叶片构 成，插头叶片的一端裸露在壳体的外面，另一端通过导线与家用电器内的控制线路板上的 电源火线、零线、地线输入端相连。在使用家用电器时，只需将电源插头的插头叶片插入到 电源插座内即可。这种电源插头的作用只是将插座内的电源引入到家用电器控制线路板 上，使其带电工作，而对于插头输出侧火线、零线、地线间的漏电故障，以及插头输出侧火线 与零线短路引起的拉弧故障给家用电器造成的损害没有任何的保护作用，安全保护性能较 差。 目前市场上出现了具有漏电保护功能的电源插头，当电源插头输出侧火线、零线、 地线间存在漏电电流时，该电源插头内的机械组件立即动作，使电源插头上的复位按钮脱 扣，切断电源输出，以免与之相连的家用电器被损坏。然而，这种具有漏电保护功能的电源 插头多不具有寿命终止检测功能。当其寿命终止时，对使用者来说没有任何的提示功能，电 源插头上的复位按钮仍然可以复位，电源插头的负载输出端仍有电源输出，误导使用者继 续使用。当出现漏电现象时，该电源插头起不到任何的保护作用，极易造成使用者触电身亡 事故的发生，安全性差。
发明内容鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种具有寿命终止检测功能和漏电保护 功能的电源插头。当该电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，自动/手动产 生模拟漏电流，检测电源插头是否仍然具有漏电保护功能，即电源插头是否寿命终止。如果 电源插头完好，具有漏电保护功能，则电源插头内的漏电检测保护电路工作，使电源插头内 的复位/跳闸机械装置动作，等待复位按钮复位；反之，如果电源插头寿命终止，不具有漏 电保护功能，则电源插头内的复位/跳闸机械装置不动作，复位按钮始终无法复位，电源插 头始终无电源输出。 为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种具有漏电保护功能的电源 插头，它由壳体、安装在壳体上的电源火线插头叶片、零线插头叶片、地线插头叶片和安装 在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障 的控制电路构成；其特征在于 在该电源插头内安装有一个用于检测电源插头是否寿命终止的检测开关。所述检 测开关由弹性金属片和金属片构成；弹性金属片的一端与穿过差动微分变压器的电源火线 /零线相连，另一端悬空；金属片的一端通过电阻与电源零线/火线相连，另一端悬空； 当电源插头上的复位按钮处于脱扣状态时，弹性金属片和金属片接触，所述检测 开关闭合；当电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，自动/手动产生模拟漏电流，如果电源插头没有寿命终止，随即，弹性金属片和金属片断开，模拟漏电流消失。 本实用新型的优点是安全可靠，操作简单、使用寿命长，可确保使用者和用电设 备的安全。
图1为本实用新型立体分解结构示意图； 图2为本实用新型控制电路板上各组件位置关系结构示意图； 图3为本实用新型电源输入金属片和电源输出金属片位置关系结构示意图； 图4为本实用新型除去上盖后，俯视结构示意图； 图5为本实用新型复位/跳闸机械装置结构示意图； 图6-l为本实用新型图4的A-A局部剖视图，复位按钮呈脱扣状态，电源插头的电 源输入端与墙壁内的电源线未连接时各组件位置关系结构示意图； 图6-2为本实用新型图4的A-A局部剖视图，复位按钮呈脱扣状态，电源插头的电 源输入端与墙壁内的电源线连接好后，电源插头内各组件位置关系结构示意图； 图6-3为本实用新型图4的A-A局部剖视图，复位按钮被按下，复位按钮下面的复 位导向锁穿过锁扣，电源插头内各组件位置关系结构示意图； 图6-4为本实用新型图4的A-A局部剖视图，复位按钮复位，电源插头有电源输出 时，电源插头内各组件位置关系结构示意图； 图6-5为本实用新型图4的A-A局部剖视图，测试按钮被按下复位按钮脱扣，电源 插头内各组件位置关系结构示意图； 图7-1为本实用新型图4的B-B局部剖视图，复位按钮呈脱扣状态，等待复位按钮 复位时，电源插头内各组件位置关系结构示意图； 图7-2为本实用新型图4的B-B局部剖视图，复位按钮被按下，复位按钮下面的复 位导向锁穿过锁扣，电源插头内各组件位置关系结构示意图； 图7-3为本实用新型图4的B-B局部剖视图，复位按钮复位，电源插头有电源输出 时各组件位置关系结构示意图； 图8为安装在电源插头内的具有寿命终止检测功能和漏电保护功能的控制电路 具体电路图(一)； 图9为安装在电源插头内的具有寿命终止检测功能和漏电保护功能的控制电路 具体电路图(二)。
具体实施方式如图1、图2所示，本实用新型公开的具有漏电保护功能的电源插头由壳体、安装 在壳体上的电源火线插头叶片23A、电源零线插头叶片23B、地线插头叶片23和安装在壳体 内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障的控制 电路板18构成。 上述壳体由上盖1、底座2和负载端接线端子盖板2A组合而成。上盖1上设有复 位按钮孔、测试按钮孔、状态指示灯？L。复位按钮8、测试按钮7和状态指示灯LED穿过上盖 1与电路板18上的组件相 触。如图6-1所示，复位按钮8和测试按钮7上均罩有一保护罩A-2，状态指示灯LED上罩有一聚光管A-l。底座2上设有三个标准的插头叶片穿孔，电 源火线插头叶片23A、零线插头叶片23B、地线插头叶片23穿过该穿孔，裸露在壳体外。底 座2、负载端接线端子盖板2A与上盖1之间通过螺钉连接。 电源火线插头叶片23A、零线插头叶片23B和地线插头叶片23的一端穿过底座2 上的插头叶片穿孔裸露在壳体的外面，另一端固定在电路板18上。 如图2、图3、图4所示，在控制电路板18上安装有电源火线输入金属片50、电源零 线输入金属片51、电源火线输出金属片23-M、电源零线输出金属片23-N。 电源火线输入金属片50和电源零线输入金属片51的一端弯曲90度固定在电路 板18上，另一端分别设置有一个动触点54和55。 电源火线插头叶片23A和零线插头叶片23B的一端裸露在壳体外，另一端分别延 伸出一个侧臂50H、51H，该侧臂50H、51H穿过用于检测漏电电流的差动微分变压器19固定 在电路板18上，并分别与电源火线输入金属片50和电源零线输入金属片51的一端焊接导 通接触。 在控制电路板18的负载输出端设有一对电源火线输出金属片23-M、电源零线输 出金属片23-N。电源火线输出金属片23-M、电源零线输出金属片23-N的一端套在电源火 线、零线输出螺钉上，另一端分别设有一个静触点15、 16。 电源火线输出金属片23-M端部的静触点15与电源火线输入金属片50端部的动 触点54接触或断开构成一对电源开关；电源零线输出金属片23-N端部的静触点16与电源 零线输入金属片51端部的动触点55接触或断开构成另一对电源开关。在电源插头复位按 钮8没有复位/呈脱扣状态时，电源输出金属片上的静触点15、16与电源输入金属片上的 动触点54、55是断开的，电源插头负载输出端接线螺钉没有电源(电力)输出；当复位按钮 8复位后，电源输出金属片上的静触点15、 16与电源输入金属片上的动触点54、55接触导 通，电源插头负载输出端接线螺钉有电源(电力)输出。 如图2、图5所示，在控制电路板18上还安装有可实现电力连接的复位/跳闸机械 装置。该复位/跳闸机械装置包括嵌在复位按钮8下面的复位导向锁35、套在复位导向锁 35上的复位弹簧91和快速跳闸弹簧66-A、复位垫片28A、"T"字形脱扣器28、锁扣30、脱扣 线圈26、检测开关83、84。 "T"字形脱扣器28位于复位按钮8的下方，与复位按钮8联动。"T"字形脱扣器 28左右两侧向外延伸形成提臂，复位垫片28A位于复位按钮8的下方，"T"字形脱扣器28的 上方。复位垫片28A与脱扣器28可以组合在一起，随脱扣器28上下移动；同时，复位垫片 28A又可以与脱扣器28彼此分离。在容置复位垫片28A和脱扣器28的脱扣线圈骨架26K 内设置有用于限制复位垫片28A向下最低可移动点的限位挡块26H。 在组装脱扣器28和复位垫片28A时，如图7_1所示，将电源输入金属片50、51分 别放置在脱扣器28左右两侧提臂的上方，在脱扣器28与复位按钮8上下联动的同时带动 电源输入金属片51、50上下移动。 在复位垫片28A的中间开有一个可使复位导向锁35穿过的纵向直通孔29A，在脱 扣器28的中间也开有一个纵向的中央穿孔29，如图6-l、图7-l所示，嵌于复位按钮8底面 的套有复位弹簧91、快速跳闸弹簧66-A的复位导向锁35可以沿复位垫片28A、脱扣器28 中间的直通孔29A、中央穿孔29上下移动。[0036] 如图5、图6-1所示，本实用新型在复位导向锁35上套有两个弹簧， 一个复位弹簧91， 一个快速跳闸弹簧66-A。快速跳闸弹簧66-A可使复位按钮8快速、可靠地脱扣，使动触点和静触点快速地断开，从而，大大延长电源插头的使用寿命。 复位导向锁35靠近其底部处开有一凹陷的锁槽36，复位导向锁35的底面为平面。[0038] 在脱扣器28的中部开有一个贯穿其前后的通孔30E，横穿脱扣器28中部通孔30E设有一可移动的由金属材料制成的锁扣30，在锁扣30的顶面设有一个锁扣孔31。如图6-1所示，在复位按钮8处于脱扣状态，容置在复位垫片28A、脱扣器28中间的直通孔29A、中央穿孔29内的复位导向锁35的底面位于锁扣30的上面，并与锁扣30顶面的锁扣孔31呈错位状。在锁扣30的前端部设有卡槽31A。 在脱扣器28的外侧壁与锁扣30内侧壁之间设有一个锁扣弹簧34。在锁扣30侧壁的外侧设有一内置有活动铁芯42的脱扣线圈26，脱扣线圈26内置的活动铁芯42正对着锁扣30的侧壁。锁扣30在铁芯42的作用下可以横向移动，从而使复位按钮8下的复位导向锁35的底面从锁扣30顶面的锁扣孔31内穿入或穿出，从而使复位按钮8复位或脱扣(跳闸)。在活动铁芯42的端部套有塔形弹簧42A，如图6-1所示。 如图5、图6-1所示，复位按钮8侧向伸出一侧臂8A。在侧臂8A的下方设置有一顶棒4D，在顶棒4D的下方设置有一个镂空的锁闩4，在锁闩4镂空部位的内部固设有插板4A。在锁闩4的下方套有一个弹簧97。复位按钮8侧臂8A下方的顶棒4D的下端抵在锁闩4的顶面4B上。 如图5、图6-1所示，在脱扣器28的侧面设有一个检测开关，该检测开关由弹性金属片83和金属片84构成。弹性金属片83安装在固定件82的安装孔82A内，金属片84焊接在电路板18上。如图8、图9所示，弹性金属片83的一端与穿过差动微分变压器19的电源火线/零线相连，另一端悬空；金属片84的一端悬空，另一端经电阻与电源输入端零线/火线相连。 如图6-1所示，在电源插头的电源输入端未与墙壁内的电源线连接时，电源插头处于初始状态，锁扣30插入锁闩4的镂空部，并搁置在插板4A上，锁闩4下方的弹簧97被压縮，复位导向锁35的底面与锁扣30顶面的锁扣孔31呈错位状。弹性金属片83与金属片84接触，检测开关处于闭合状态。 当电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，由于弹性金属片83与金属片84接触，检测开关处于闭合状态，如图8所示，电源输入端零线经接触的金属片83、84与穿过差动微分变压器19的电源火线相连，形成闭合回路，自动产生模拟漏电流，检测电源插头是否寿命终止，是否仍然具有漏电保护功能。如果电源插头没有寿命终止，则脱扣线圈26内有电流流过，脱扣线圈26内产生磁场，如图6-2所示，内置在脱扣线圈26内的铁芯42动作，铁芯42推动锁扣30移动，锁扣30又推动金属片83，将金属片83与金属片84分离，模拟漏电流消失；同时，在弹簧97的作用下，锁闩4向上移动，使锁闩4镂空部位的插板4A插入锁扣30前端部的卡槽31A内，使锁扣30被固定在该位置处，此时，锁扣30顶面的锁扣孔31刚好正对着复位导向锁35的底面(如图7-1所示)，等待复位按钮8的复位。[0044] 如图6-3、图7-2所示，按压复位按钮8，复位导向锁35顺利地穿过锁扣30顶面的锁扣孔31 。同时，复位按钮8的侧板8A按压顶棒4D，顶棒4D按压锁闩4，使锁闩4向下移动，锁闩4镂空部位的插板4A与锁扣30前端部的卡槽31A分离。[0045] 如图6-4、图7-3所示，释放复位按钮8，复位导向锁35的锁槽36卡在锁扣30的锁扣孔31内，复位按钮8复位，电源输入金属片50、51上的动触点54、55与电源输出金属片23-M、23-N上的静触点15、16接触导通，电源插头的负载端有电源输出。弹性金属片83与金属片84仍然处于分离状态，检测开关断开。 如图2、图6-5所示，在测试按钮7的下面设有弹性金属片46和金属片47。[0047] 如图8所示，弹性金属片46的一端固定在电路板上并与穿过差动微分变压器的电源输出端火线相连，另一端悬空延伸至测试按钮7的下方。在弹性金属片46的下方，设置有一金属片47，其一端位于金属片46的下面，与金属片46不接触，另一端通过电阻Rl与电源输入端的零线相连。或者，如图9所示，弹性金属片46的一端固定在电路板上并通过电阻R1与穿过差动微分变压器的电源输出端火线相连，另一端悬空延伸至测试按钮7的下方。在弹性金属片46的下方，设置有一金属片47，其一端位于金属片46的下面，与金属片46不接触，另一端与电源输入端的零线相连。 当测试按钮7处于释放状态时(如图6-1-图6-4所示)，金属片46与金属片47不接触。如图6-5所示，当测试按钮7被按下时，金属片46与金属片47接触导通，电源输入端零线与穿过差动微分变压器的火线短接产生模拟漏电流。该模拟漏电流用来人为切断电源插头负载端的电源输出，或检测该电源插头的漏电检测电路工作是否正常。[0049] 如图6-5所示，在电源插头有电源输出的状态下，想切断电源插头的电源输出时，按压测试按钮7，使测试按钮7下方的测试金属片46与47接触，手动产生模拟漏电流，使脱扣线圈26内有电流流过，产生磁场，内置其中的铁芯26动作，推动锁扣30移动，复位导向锁35的锁槽36脱离锁扣30顶面的锁扣孔31，复位按钮8脱扣，电源插头跳闸，切断电源输出。 为了表示电源插头的状态，本实用新型设置有表示电源插头状态的指示灯LED。如图6-1所示，指示灯LED发出的光通过引光管A-l输出。 为了提高电源插头的使用寿命，避免由于雷击或其他原因引起的瞬间高压对电源
插头以及与其相连的外部设备引起的破坏，如图5、图9所示，本实用新型在穿过用于检测
漏电电流的差动微分变压器19的电源输入端火线HOT和零线WHITE处连接有一组用于放
电的直角三角形或等腰三角形状的尖端避雷金属片24A、25A，尖端避雷金属片24A、25A相
当放置，两个尖端避雷金属片下部内侧之间的距离大于其上部内侧之间的距离。 当电源输出端的火线和零线由于雷击或其他原因引起瞬间高压时，接于输出端火
线处的尖端避雷金属片和接于输出端零线处的尖端避雷金属片之间的空气介质被击穿，形
成空气放电，大部分高压通过避雷金属片消耗掉，剩余一小部分通过脱扣线圈SOL、压敏电
阻MOV消耗掉，从而保护电源插头以及与电源插头相连的其它设备的安全运行。
权利要求一种具有漏电保护功能的电源插头，它由壳体、安装在壳体上的电源火线插头叶片、零线插头叶片、地线插头叶片和安装在壳体内的可实现电力连接的组件以及用于检测电源插头电源输出线是否存在漏电故障的控制电路构成；其特征在于在该电源插头内安装有一个用于检测电源插头是否寿命终止的检测开关。
2. 根据权利要求1所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述检测开关 由弹性金属片(83)和金属片(84)构成；弹性金属片(83)的一端与穿过差动微分变压器 (19)的电源火线/零线相连，另一端悬空；金属片(84)的一端通过电阻与电源零线/火线 相连，另一端悬空；当电源插头上的复位按钮处于脱扣状态时，弹性金属片(83)和金属片(84)接触，所述 检测开关闭合；当电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，自动/手动产生模 拟漏电流，如果电源插头没有寿命终止，随即，弹性金属片(83)和金属片(84)断开，模拟漏 电流消失。
3. 根据权利要求2所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于该电源插头内 设置有一可移动的锁扣(30)，在锁扣(30)的前端部设有卡槽(31A);在复位按钮的侧方设置有一锁闩，在该锁闩的下部套有一弹簧； 所述锁闩随着所述锁扣移动而动作。
4. 根据权利要求3所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述模拟漏电 流产生之后，如果电源插头没有寿命终止，所述锁闩和锁扣锁住，等待电源插头复位按钮复 位；复位按钮复位后，所述锁闩和锁扣分离。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于 该电源插头还包括一组用于放电的直角三角形或等腰三角形状的尖端避雷金属片(24A、 25A);所述尖端避雷金属片(24A、25)A分别与穿过用于检测漏电电流的差动微分变压器 (19)的电源输入端火线(HOT)和零线(WHITE)相连;所述尖端避雷金属片(24A、25A)相当放置，两个尖端避雷金属片下部内侧之间的距离 大于其上部内侧之间的距离。
6. 根据权利要求5所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于在电源插头复 位按钮的下方连接有一复位导向锁；所述复位导向锁的底面为平面；在复位按钮处于脱扣状态时，所述复位导向锁的底面与所述锁扣顶面的锁扣孔呈错位状。
7. 根据权利要求6所述的具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于所述复位按钮 的侧向伸出一侧臂(8A);在侧臂(8A)的下方设置有一顶棒(4D)，在顶棒(4D)的下方设置 有所述锁闩，该锁闩为镂空状，在锁闩(4)镂空部位的内部固设有插板(4A);在锁闩(4)的 下方套有所述弹簧(97);所述复位按钮(8)侧臂(8A)下方的顶棒(4D)的下端抵在锁闩(4)的顶面(4B)上； 在电源插头的电源输入端未与墙壁内的电源线连接时，电源插头处于初始状态，锁扣(30)插入锁闩(4)的镂空部，并搁置在插板(4A)上，锁闩(4)下方的弹簧(97)被压縮； 当电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，自动/手动产生模拟漏电流，所述锁扣移动；所述锁闩(4)与所述锁扣(30)锁住，锁扣(30)顶面的锁扣孔(31)刚好正对着复位导向锁(35)的底面，等待复位按钮(8)的复位； 按压复位按钮(8)，所述锁闩(4)与锁扣(30)分离； 释放复位按钮(8)，复位按钮复位成功。
专利摘要本实用新型公开了一种具有漏电保护功能的电源插头，其特征在于在该电源插头内安装有一个用于检测电源插头是否寿命终止的检测开关。该检测开关由弹性金属片和金属片构成；弹性金属片的一端与电源火线/零线相连，另一端悬空；金属片的一端通过电阻与电源零线/火线相连，另一端悬空。当电源插头上的复位按钮处于脱扣状态时，弹性金属片和金属片接触，所述检测开关闭合；当电源插头的电源输入端与墙壁内的电源线连接好后，产生模拟漏电流，随即，弹性金属片和金属片断开，模拟漏电流消失。
文档编号H01R13/66GK201490482SQ20092017106
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月17日 优先权日2009年8月17日
发明者黄华道 申请人:黄华道