在浸水时防漏电的装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了用于甚至在浸水时防漏电的装置。端子极性固定部分被设置在输入端子部分和输出端子部分之间，且不管输入端子与用于AC电源的插座的相电压端子以及中性点端子如何配对，第一输出端子和第二输出端子总是分别电连接到中性点端子和相电压端子。接线板的第一连接端子和第二连接端子将第一输出端子和第二输出端子连接到负载。防漏电导体连接到与中性点连接的第一连接端子，但没有连接到第二连接端子，且被设置在第二连接端子的周围，包围接线板的侧面的至少一部分和/或顶部的至少一部分，或者包围侧面的至少一部分和顶部的至少一部分。当接线板被浸水时，来自第二连接端子的电流通过水流入防漏电导体，没有流到其他位置而足以导致电击。
【专利说明】在浸水时防漏电的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防短路或防漏电的装置，所述装置用于在电力装置被浸水时，通过减小露出的端子之间的短路电流来防电击，且用于允许电力装置正常操作。
【背景技术】
[0002]韩国专利申请公布10-2005-0037986 (称作“现有技术”)公开了一种防漏电的装置，所述装置用于当电力设备或电力装置被浸水且同时电流流经该电力设备或电力装置时，通过吸收来自裸露的带电部分的漏电流来防止漏电或电击。该专利申请示出这样的防漏电装置的一些实施方式，共同特征是:它们安装有具有足以覆盖所有其他设备(诸如电路断路器和包括接线板的镇流器)的大区域的平面金属板，在接线板中，设置有裸露的连接端子(单相连接端子P，中性点端子N，接地端子E)，其中，平面金属板被置于接线板、电路断路器、稳定器等的下面，同时电连接到中性点端子(N)或接地端子(E)。根据现有技术，通过这样的结构，即使接线板的裸露的连接端子被浸水，来自裸露的连接端子的几乎所有的电流流入平面金属板，使得即使人体与水接触或浸入水中(其中存在接线板)，流经人体的电流的大小是很微弱的使得可以防止电击或漏电。
【发明内容】
[0003]技术问题
[0004]然而，发明人对具有与现有技术相同的结构的防漏电装置进行了测试，已发现现有技术具有几个严重缺陷。
[0005]首先，为了获得防漏电和防电击的效果，防漏电金属板应该连接到交流(AC)电源的中性点端子，但关键问题是需要极佳地确保这一点。根据现有技术的描述，为了当浸水时获得防漏电的效果，平面金属板应该连接到中性点端子(N)或接地端子(E)。实现这一点的方法是从两个用于提供单相AC电源的电力线中找出连接到电源的中性点的第一电源线，在安装接线板时，将所述第一电源线连接到平面金属板所连接到的连接端子，且将剩下的第二电源线连接到剩下的连接端子。然而，该方法存在的问题是，找到连接到电源的中性点端子的第一电源线是麻烦的，如果找到并连接错误的线，则不能获得防电击和防漏电的效果，并且由于电源一直施加在负载上，甚至当不需要提供电力时，这就造成了电能的浪费。为了仅在必要时将负载连接到电源，可以考虑在电源和接线板之间设置插头和电插座。在这样的情况下，平面金属板到AC电源的连接路径是，在接线板中的端子一插头端子一电插座。为了将平面金属板连接到AC电源的中性点端子，应该完全保证将连接到接线板的第一连接端子Jl (所述平面金属板连接到该第一连接端子)的插头端子连接到连接至AC电源的中性点端子的电插座端子。插头包括分别电连接到接线板的三个端子的两个插头端子IN1、IN2和一个接地端子G。两个插头端子IN1、IN2看起来一样。施加有AC电源的两个电插座端子，也就是说，连接到AC电源的中性点端子的第一插座端子N和连接到单独的相电压端子的第二插座端子R，也看起来一样。因此，当用户将插头插入电插座时为了确保第一插头端子INl连接到第一插座端子N，用户必须知道两个插头端子中的哪个端子是第一插头端子IN1，且同时知道两个插座端子的哪个插座端子是第一插座端子N。事实上，保证这样的情况是非常困难的。即使用户知道插头和插座的极性，除非其谨慎插入，否则非常可能犯接反极性的错误。为了防止用户错误，可以在插头端子和插座端子上指出极性，但不知情的用户可能进行插入，且考虑到由于大意造成错误的可能性，这种方法是不完善的。
[0006]此外，现有技术描述了，采用连接到’接地端子(E) ’的用于防漏电的金属板似乎将获得同样的效果，但是根据该申请的发明人的实验，采用连接到’接地端子(E) ’而不是连接到’中性点端子(N)’的用于防漏电的金属板不能获得防漏电和电击效果。
[0007]第二，现有技术所提出的用于防漏电的导电金属板，当被浸水时不能提供如现有技术所声称的防漏电和防电击的功能。根据该申请的发明人的多个测试，问题实际是，用于防漏电的导电金属板具有“平面”结构。根据发明人的实验，采用将大型的平面金属板置于接线板下面的结构等(如现有技术所提出的)，在接线板被浸水后的几秒或数十秒中，漏电流的量变大，漏电断路器动作，电源被断开连接。此外，在漏电断路器动作之前，当发明人将其手伸入浸入的水中时，发明人的手感到电击。猜测原因是，由于用于防漏电的导电金属板和连接到单相电压端子的第二端子之间的距离太大，且由绝缘体制成的接线板的主体被设置在其间从而干扰电流流经最短的路径，在它们之间的电阻较大且因此来自第二端子的电流的一部分流入用于防漏电的导电金属板，但是大量的剩余的电流在水中泄漏到其他位置。现有技术提出，当工作电压是380[V]时，用于防漏电的平面金属板的尺寸是50cmx30cm。然而,根据发明人的实验,如果使用较大尺寸的导电金属板(例如，60cmx60cm),到漏电断路器的动作时间稍微变长，但最终断路漏电器动作。该问题不能通过增大导电板的尺寸来解决。事实上，导电板的尺寸由于安装导电板的空间的限制而不能不受限地扩大。该问题并非是能通过增大平面导电板的尺寸而彻底解决的问题。
[0008]因此，由于上述问题，上述现有技术不能提供所声称的防漏电和防电击的效果。
[0009]本发明是为了解决这样的问题。本发明的目的是提供一种防漏电装置，通过连接到接线板的用于防漏电的导电主体的结构改进，可以在接线板被浸水时完美地保证防漏电和防电击以及对负载的正常供电。本发明的另一目的是提供一种防漏电装置，通过在连接至IJ负载的接线板和AC电源之间设置插头和电插座，可以仅当必要时将负载连接到AC电源，通过保证当插头被插入电插座时，用于预防在浸水时的漏电流的导电金属板一直连接到AC电源的中性点端子，该装置可以排除用户无知或错误造成的故障。
[0010]技术方案
[0011]根据本发明，为了实现上述目的，本发明提供了一种在浸水时防漏电的装置，包括:输入端子部分，所述输入端子部分包括第一输入端子IN1、第二输入端子IN2和接地端子G ;输出端子部分，所述输出端子部分包括第一输出端子OUTl和第二输出端子0UT2 ;端子极性(端子相)固定部分，所述端子极性固定部分设置在所述输入端子部分和所述输出端子部分之间，其中，在将所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2连接到用于AC电源的电插座的相电压端子R和中性点端子N中，不论下列哪种情况:(i)所述第一输入端子INl和所述相电压端子R彼此连接，且同时所述第二输入端子IN2和所述中性点端子N彼此连接，或者(ii)，相反，所述第一输入端子INl和所述中性点端子N彼此连接且同时所述第二输入端子IN2和所述相电压端子R彼此连接，所述端子极性固定部分总是进行以下这样的电连接，即，所述第一输出端子OUTl电连接到所述中性点端子N且同时所述第二输出端子OUTl电连接到所述相电压端子R ;接线板，所述接线板包括由绝缘体制成的主体部分、暴露在所述主体部分上且设置成具有间隔以相互电绝缘的第一连接端子Jl和第二连接端子J2，所述第一连接端子Jl和所述第二连接端子J2分别用于将所述第一输出端子OUTl和所述第二输出端子0UT2电连接到负载；和防漏电导体，所述防漏电导体电连接到与所述中性点端子N电连接的所述第一连接端子Jl，但与电连接到所述相电压端子R的所述第二连接端子J2断开电连接，且所述防漏电导体设置在所述第二连接端子J2的周围以便包围所述接线板的侧部的至少一部分、和/或包围所述接线板的顶部的至少一部分和/或分别包围所述接线板的所述侧部的至少一部分和所述顶部的至少一部分，其中，通过所述防漏电导体，当所述接线板被浸水时，来自所述第二连接端子J2的电流的大部分流经水并且流入所述防漏电导体，因此，任何足够大从而产生电击的电流不流经水中的其他部分，这防止漏电和电击。
[0012]所述端子极性固定部分可包括:开关控制部分，所述开关控制部分用于:当所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2分别连接到用于所述AC电源的所述电插座的所述相电压端子R和所述中性点端子N时，输出第一控制信号，即激励信号；当所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2分别连接到用于所述AC电源的所述电插座的所述中性点端子N和所述相电压端子R时，输出第二控制信号，S卩非激励信号；和用于切换的开关部分，使得，如果输入所述第二控制信号，即非激励信号，则所述第一输出端子OUTl和所述第一输入端子INl彼此连接且同时所述第二输出端子0UT2和所述第二输入端子IN2彼此连接，而如果输入所述第一控制信号，即激励信号，则所述第一输出端子OUTl和所述第二输入端子IN2彼此连接且同时所述第二输出端子0UT2和所述第一输入端子INl彼此连接。所述开关部分可包括:继电器线圈，所述继电器线圈配置成:当电流流经所述继电器线圈时，所述继电器线圈处于激励状态，且当没有电流流经所述继电器线圈时，所述继电器线圈处于非激励状态；和继电器开关端子，所述继电器开关端子被配置成切换，以便在所述非激励状态下使所述第一输出端子OUTl连接到所述第一输入端子INl且同时使所述第二输出端子0UT2连接到所述第二输入端子IN2，且在所述激励状态下使所述第一输出端子OUTl连接到所述第二输入端子IN2且同时使所述第二输出端子0UT2连接到所述第一输入端子INl0在这样的情况下，所述开关控制部分包括继电器控制部分，所述继电器控制部分通过当所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2分别连接到用于AC电源的所述电插座的所述相电压端子R和所述中性点端子N时使电流流经所述继电器线圈来形成所述激励状态，并且通过当所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2分别连接到所述中性点端子N和所述相电压端子R时使没有电流流经所述继电器线圈而形成所述非激励状态。
[0013]优选地，所述端子极性固定部分还包括SMPS，所述SMPS用于将通过所述第一输入端子INl和所述第二输入端子IN2输入的AC电压转变为所述开关控制部分的操作所需的DC电压。
[0014]所述防漏电导体可包括:竖向导电部分，所述竖向导电部分从所述第一连接端子Jl向下穿透所述主体部分；底部导电部分，所述底部导电部分在所述竖向导电部分的端部处水平弯曲，越过所述主体部分的底部，且延伸到所述底部的外面；和侧导电部分，所述侧导电部分在所述底部导电部分的端部处向上弯曲，面向所述主体部分的侧表面，且延伸到不低于所述接线板的上表面的高度。优选地，侧导电部分的高度可高于接线板的高度至少5mm ο
[0015]所述防漏电导体还可包括顶部导电部分，所述顶部导电部分在所述侧导电部分的顶端处朝向所述接线板的上表面弯曲并且覆盖所述接线板的所述上表面的至少一部分。
[0016]优选地，所述输入端子部分可形成为插头类型，所述插头能够插入用于所述AC电源的所述电插座，以仅当必要时被供给AC电源。
[0017]所述防漏电导体可具有:(i)容器结构，所述容器将所述接线板容纳于内部且完全包围侧表面，或(ii)闭环结构，所述闭环包围所述第二连接端子(J2)且环绕在所述接线板的周围。
[0018]此外，防漏电导体可包括上竖向导电部分，所述上竖向导电部分在所述第一连接端子JI处弯曲且在主体部分的顶部上向上延伸。此外，防漏电导体还可包括上水平导电部分，所述上水平导电部分在所述上竖向导电部分的顶端处弯曲且延伸以覆盖所述第二连接端子J2。
[0019]优选地，防漏电导体的相对于电流流动方向垂直的横截面面积等于或大于10mm2。如果防漏电导体形成为矩形导电板，则导电板的宽度优选地不小于接线板的宽度。
[0020]防漏电导体可包括第一部分、第二部分和第三部分中的至少两部分，所述第一部分设置在所述第二连接端子J2的下面，所述第二部分设置在所述第二连接端子J2的侧部，第三部分设置在所述第二连接端子J2的上面，优选地，所述至少两部分中的至少一部分可位于距离所述第二连接端子J215mm内且所述其他部分可位于距离所述第二连接端子J230mm 内。
[0021]防漏电导体可包括形成有多个通孔的平面导体部分，所述平面导体部分位于接线板的侧面或上面。
[0022]有益效果
[0023]根据本发明的在浸水时防漏电的装置，用户不必担心他或她将插头插入电插座的方向(也就是说，端子的连接极性)。无论插头的两个插入方向如何，防漏电导体总是正确连接以便获得防漏电和防电击的效果(也就是说，防漏电导体连接到中性点端子)。
[0024]此外，即使当暴露的连接端子被浸水时，由于电流经由水流过连接端子和防漏电导体之间几乎直线的路径，且其它位置几乎没有漏电，因此几乎没有漏电流通过水，当人体接触水或浸在水中时，不发生电击。此外，由于没有漏电流，故漏电断路器不动作，且保持对负载的正常供电。也就是说，借助防漏电装置，连接到电源的电力装置不会因为浸水而发生功能失常。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是示出根据本发明的防漏电装置的总体结构的框图；
[0026]图2是示出图1的端子极性固定部分的电路的示例的电路图；
[0027]图3是示出根据本发明的实施方式的接线板和防漏电导体的布置的图；
[0028]图4是沿着图3的A-A线的剖视图；
[0029]图5是示出根据本发明的另一实施方式的接线板和防漏电导体的布置的示意图；
[0030]图6是示出根据本发明的另一实施方式的接线板和防漏电导体的布置的示意图；和
[0031]图7是示出根据本发明的另一实施方式的接线板和防漏电导体的布置的示意图。【具体实施方式】
[0032]在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方式。
[0033]如图1所示，根据本发明的防漏电装置100包括输入端子部分240、输出端子部分250、设置在它们之间的端子极性(换言之，端子相)固定部分200、接线板300和防漏电导体400。防漏电装置100提供以下功能:即使接线板300被浸水，漏电流并不流到外部，而仅在接线板300的连接端子和防漏电导体400之间流动，防止漏电以及甚至当人体的一部分接触浸水时防止发生电击。
[0034]输入端子部分240包括第一输入端子IN1、第二输入端子IN2和接地端子G。该输入端子部分240可以形成为插头的形式，必要时，其可以插入交流(AC)插座90或从AC插座拔出。输出端子部分250包括第一输出端子OUTl和第二输出端子0UT2。该输出端子部分250通过导线连接到接线板300的连接端子Jl、J2。
[0035]端子极性固定部分200设置在输入端子部分240和输出端子部分250之间，且确保:在将第一输入端子INl和第二输入端子IN2连接到AC插座90的相电压端子R和中性点端子N时，不论连接成INl-R且IN2-N还是相反(也就是说，IN2-R且IN1-N)，第一输出端子OUTl电连接到AC插座90的中性点端子N，同时第二输出端子0UT2电连接到AC插座90的相电压端子R。为了提供这样的功能，端子极性固定部分200至少包括开关部分210和开关控制部分220。在此处，AC插座90包括相电压端子R、中性点端子N和接地的接地端子G，相电压端子R和中性点端子N分别连接到AC电源的相电压部分和中性点端子。
[0036]当第一输入端子INl和第二输入端子IN2分别连接到AC插座90的相电压端子R和中性点端子N时,开关控制部分220输出第一控制信号(激励信号)，当第一输入端子INl和第二输入端子IN2分别连接到AC插座90的中性点端子N和相电压端子R时，开关控制部分输出第二控制信号(非激励信号)。如果输入来自开关控制部分220的第二控制信号(非激励信号)，则开关部分210使第一输出端子OUTl和第一输入端子INl彼此连接，同时使第二输出端子0UT2和第二输入端子IN2彼此连接。相反，如果输入来自开关控制部分220的第一控制信号(激励信号)，则开关部分210执行切换以使第一输出端子OUTl和第二输入端子IN2彼此连接，且同时使第二输出端子0UT2和第一输入端子INl彼此连接。
[0037]可以用继电器RYl配置开关部分210，例如，如图2中所示。继电器RYl包括继电器线圈212和继电器开关端子214，当电流流过继电器线圈212本身时，继电器线圈212变为激励状态，且当没有电流流过继电器线圈212本身时，继电器线圈212变为非激励状态；继电器开关端子214执行切换以便在非激励状态下使第一输出端子OUTl连接到第一输入端子INl且同时使第二输出端子0UT2连接到第二输入端子IN2，以及在激励状态下使第一输出端子OUTl连接到第二输入端子IN2且同时使第二输出端子0UT2连接到第一输入端子INl0在该情况下，开关控制部分220包括用于控制继电器RYl的继电器控制电路。也就是说，开关控制部分220被配置成当第一输入端子INl和第二输入端子IN2分别连接到AC插座90的相电压端子R和中性点端子N时使电流流过继电器线圈212以便处于激励状态，且当第一输入端子INl和第二输入端子IN2分别连接到AC插座90的中性点端子N和相电压端子R时使没有电流流经继电器线圈212以便处于非激励状态。
[0038]根据图2，以220表示的继电器控制电路包括电压比较电路(D3，R5，R9，C8，R6，R7，运算放大器U2A)和开关电路(R8，Ql, D4)，电压比较电路用于比较在第一输入端子INl处的电压和在接地端子处的电压，且仅当在第一输入端子INl处的电压高于在接地端子处的电压时向输出端输出逻辑高电压，否则输出逻辑低电压，以及，仅当逻辑高电压输出到运算放大器U2A的输出端时，开关电路才接通以本身导电且使电流流经继电器线圈。
[0039]端子极性固定部分200还可包括开关式电源(SMPS)部分230，该SMPS部分用于将通过第一输入端子INl和第二输入端子IN2所输入的AC电压转变为开关控制部分220的操作所需的DC电压。例如，如图2所示，该SMPS部分230包括:整流电路232，该整流电路连接到AC插座90的相电压端子R和中性点端子N，接收AC电压，且通过全波整流转变为DC电压；和SMPS电路234，该SMPS电路接收来自整流电路232的输出DC电压且将其转变为开关控制部分220的运算放大器U2A的操作所需的电压V。。。该SMPS电路234可以采用常规熟知的SMPS电路，且因此不再重新建议，其进一步的描述被省略。
[0040]输出端子0UT1、输出端子0UT2通过接线板300连接到负载(未示出)。接线板300包括由绝缘体制成的主体部分310和第一连接端子Jls、JIl与第二连接端子J2S、J2y第一连接端子与第二连接端子暴露于主体部分310的上表面上且相互隔开以便彼此电绝缘且用于将第一输出端子OUTl和第二输出端子0UT2连接到负载(未不出)。也就是说，第一输出端子OUTl和负载的第一输入端(未示出)电连接到第一连接端子Jls、Jly且第二输出端子0UT2和负载的第二输入端(未示出)电连接到第二连接端子J2S、J2p
[0041]然后，防漏电导体400没有电连接到被电连接到AC插座90的相电压端子R(也就是说，电能所连接到的端子)的第二连接端子J2，而是电连接到被电连接到AC插座90的中性点端子N的第一连接端子Jl。如果防漏电导体400被设置在接线板300的一侧，则防漏电导体400的高度必须不低于接线板300的上表面的高度。优选地，至少防漏电导体400被设置在第二连接端子J2的周围以便能够从第二连接端子J2看到其至少一部分。通过设置成这样，当连接端子Jl、J2被浸水时，从连接到相电压端子R的J2流动的漏电流的大部分通过水流入连接到中性点端子N的J1，因此，如果略微偏离在第二连接端子J2和防漏电导体400之间的直线，则几乎没有漏电流，且在此处不发生电击。另外，由于在第二连接端子J2和防漏电导体400之间的水提供了合适的电阻值，则连接到第一连接端子Jl和第二连接端子J2的负载(未示出)与水(电阻器)并联连接，使得负载仍可以保持正常动作。
[0042]之前提到的现有技术不知道，即使连接端子Jl、J2被浸水，如果相对于第二连接端子J2这样设置防漏电导体400，可以防止漏电流泄露到外部，避免电击并保证负载正常动作。现有技术提出“平面”导电板用于防漏电导体。然而，从连接到(单)相电压端子的连接端子，不能看到该平面导电板。由于由绝缘体制成的接线板主体被设置在该连接端子和平面导电板之间并且干扰电流流经它们之间的最短路径，则在它们之间的电阻变大。因此，来自连接到(单)相电压端子的连接端子的一部分漏电流流入防漏电导体，但是相当大量的电流通过不同于平面导电板的部件泄露。根据发明人的实验，由于通过不同于平面导电板的部件泄露的电流量如此大使得在连接端子被浸水之后的几秒或数十秒内，漏电断路器动作，故漏电断路器动作且对负载的供电断开连接。当然，如果在漏电断路器动作之前将手伸入水中，则此处一定会发生电击现象。如上文所述，现有技术提出，对于380[V]的工作电压，用于防漏电的平面导电板的尺寸是50cm X30cm，但根据发明人的测试，甚至具有比该尺寸大得多的尺寸的导电板也不能阻止漏电断路器的动作。
[0043]通过改变关于防漏电导体的连接端子Jl、J2的形状、安装位置和布置，发明人进行了多个实际测试以解决现有技术的问题。如上文所述，作为测试的结果，如果防漏电导体400被设置成平行于安装有第二连接端子J2的接线板300的底面，漏电和相关的电击不可以避免。
[0044]优选地，使用导电性优异的金属制成防漏电导体400，例如，铜或铜合金、或者铝或
招合金等。
[0045]当防漏电导体400被设置成从侧面和/或上方包围连接端子Jl、J2时，如包围其上表面上设置有连接端子Jl、J2的接线板300的侧面的至少一部分，或者如包围接线板300的顶部的至少一部分，或者如包围接线板300的顶部和侧部的至少一部分，已经获得防止漏电和电击的令人满意的结果。在防漏电导体400布置成包围接线板300的侧部的一部分的情况下，为了获得防止漏电和电击的确定效果，优选地，防漏电导体400的至少一部分可以从连接到AC电源的相电压端子的第二连接端子J2看到。防漏电导体400包围第二连接端子J2的区域越大，获得的防漏电和防电击的效果越优异。可以具有多种方式实现防漏电导体400以满足这些需求。图3至图7示出了一些代表性方式。
[0046]首先，根据图3和图4中所示的实施方式，其为这样的示例，其中，防漏电导体400被设置成面向接线板300的侧表面。更具体地，接线板300包括由绝缘体制成的主体部分310，在该主体部分的上表面上，至少两行或更多行的沟槽320、322被设置成平行于沟槽之间的分隔壁325，第一连接端子Jl被设置在第一沟槽320中且连接到AC插座90的中性点端子N，且第二连接端子J2被设置在第二沟槽322中且连接到AC插座90的相电压端子R。第一连接端子Jl包括连接到电源侧(也就是说，连接到端子极性固定部分200的第一输出端子0UT1)的端子Jls和连接到负载侧的端子Jlp第二连接端子J2也包括分别连接到电源和负载的两个端子J2S、J\。当然，设置在同一沟槽中的电源侧端子Jls和负载侧端子彼此连接以及设置在同一沟槽中的电源侧端子J2S和负载侧端子彼此连接。
[0047]如图4的横截面视图所示，防漏电导体400包括:在第一连接端子Jl处向下穿透主体部分310的竖向导体部分410，在竖向导体部分410的端部处弯曲成水平且越过主体部分310的底部并向外延伸的底部导体部分420，在底部导体部分420的端部处向上弯曲的平坦的侧导体部分430，该侧导体部分延伸到可看见第二连接端子J2的高度且被设置成面向主体部分310的侧表面。使用螺栓440将防漏电导体400固定到主体部分310。侧导体部分430可以定位成刚好远离主体部分310的侧表面。然而,侧导体部分430的顶端的高度h2优选地比接线板300的顶端的高度Ii1高至少5mm。多个测试表明:当保证这样的高度差Ah时，肯定可以获得防漏电导体400的防漏电和防电击的效果。由于侧导体部分430的高度越高，防漏电和防电击的效果越好，故在实际应用中，可以考虑用于安装的容许空间的大小适当地调整高度。
[0048]另外，侧导体部分430应该不接触接线板300的侧表面，但如果刚好分离开也是可以的。然而，如果隔开太远，则在侧导体部分430和第二连接端子J2之间的电阻变得过大，使得来自第二连接端子J2的所有电流不能进入侧导体部分430，且漏电流的量变大。根据一测试，在竖向导体部分410定位成距第二连接端子J2的距离在15mm内的条件下，来测试随着从接线板300的侧表面到侧导体部分430的间距d增大而发生的电流泄露的程度，即使侧导体部分430与第二连接端子J2隔开达300mm，电流仅流经第二连接端子J2和侧导体部分430之间的(水的)区域而其他地方几乎没有电流泄露，使得当将手伸入除了上述区域之外的区域的水中时感觉不到任何电击且漏电断路器不动作。然而，如果侧导体部分430和第二连接端子J2之间的距离大于300mm，则不同于侧导体部分和第二连接端子之间的区域的其他地方发生的电流泄露的量增大，使得在将手置于远离上述区域的水中时感受到电击，且漏电断路器动作，将电源与连接到连接端子J1、J2的负载断开连接。
[0049]与上文不同，如果底部导体部分420与第二连接端子J2间隔的间距为15mm或更大，则发现，侧导体部分430与J2的距离在很大程度上受限，侧导体部分430与第二连接端子J2隔开的间距必须在15mm内或更小的间距内，以防止漏电和电击。
[0050]以上真实测试证实:当防漏电导体400被设置在第二连接端子J2的下面和侧面时，为了防止漏电和电击，防漏电导体400的底面部分(也就是说，底部导体部分420)和侧面部分(也就是说，侧导体部分430)中的至少一个需要设置成距离第二连接端子J2的间距在15_内。如果满足该条件,剩余的一个可以与第二连接端子J2分隔开达300_。
[0051]需要考虑所估计的漏电流的量来确定防漏电导体400的尺寸。从第二连接端子J2出来且通过水流入侧导体部分430的顶部的漏电流依次穿过底部导体部分420和竖向导体部分410且流至第一连接端子Jl。如果防漏电导体400的各个导体部分430、420、410的垂直于漏电流流动方向的竖向横截面面积对于所估计的漏电流过小，则导体的电阻相对于漏电流过大，从而导致过热。因此，被浸水的导体部分430、420、410周围的水可以被煮沸。根据发明人的测试，例如，当AC电压是220[V]且接线板被自来水淹没时，相对于漏电流的流动方向，由铜制成的防漏电导体400的各个导体部分430、420、410的横截面面积(例如，在侧导体部分430的情况下，该横截面面积是当在图3中从上到下看侧导体部分430时的横截面面积，也就是说，具有窄宽度和长高度的矩形的面积)优选可以至少IOmm2或更大。
[0052]如图5所示，除了竖向导体部分410、底部导体部分420和侧导体部分430之外，防漏电导体400-1还可包括从侧导体部分430的顶端弯曲且朝向主体部分310的上表面延伸的顶部导体部分435。另外，其还可以包括另一侧面导体部分450和另一顶部导体部分455，使得连接端子Jl、J2可以被在左右侧表面上的侧导体部分430、450和顶部的顶部导体部分455环绕。由于防漏电导体400-1以较大的区域围住第二连接端子J2，提供的防漏电和防电击可以比图3更好。该防漏电导体400-1也通过竖向导体部分410电连接到第一连接端子J1。主体部分310的顶部优选地在两个顶部导体部分435、455之间被空出以提供用于连接端子J1、J2的线路安装工作的空间，如图5所示，但是如果通过使两个顶部导体部分435、455的宽度变窄来提供用于接线工作的空间，则两个顶部导体部分435、455可以相连接且完全覆盖主体部分310的顶部。优选地，两个顶部导体部分435、455可以与接线板的上表面隔开至少5mm或者更多。但是，如果两个顶部导体部分435、455和第二连接端子J2隔开太远，则它们之间的电阻变得太大且来自第二连接端子J2的电流更多地泄露到其他位置，而非泄露到两个顶部导体部分435、455，使得防漏电和防电击的功能将不能正常运作。
[0053]根据发明人的测试，在防漏电导体400-1的底部导体部分420和侧导体部分430的至少一个被设置成距第二连接端子J2的距离在15mm内的情况下，直到在两个顶部导体部分435、455和接线板的上表面之间的间隔达300mm，电流仅在防漏电导体400-1和第二连接端子J2之间的区域中流动且几乎没有电流在其他位置泄漏，因此在其他区域不会感觉至IJ任何电击。然而，如果该间隔超过300mm，则发生漏电，使得在其他区域会感觉到电击并且漏电断路器动作且停止对负载供电。如果防漏电导体400-1的底部导体部分420和侧导体部分430两者距离第二连接端子J2超过15mm，则为了避免漏电和电击，两个顶部导体部分435,455必须设置成距第二连接端子J2的距离在15mm内。
[0054]因此，当防漏电导体包括设置在第二连接端子J2下方的第一部分、设置在J2的侧部的第二部分和设置在J2的上方的第三部分中的至少两部分时，当该至少两部分的至少一部分被设置成距第二连接端子J2的距离在15mm内且另一部分设置在30mm内时，该防漏电导体可以防止漏电和电击。
[0055]防漏电导体400的侧导体部分430不必须垂直于底部导体部分420。如图6所示的防漏电导体400-2，侧导体部分430-1相对于底部导体部分420可以呈锐角或钝角弯曲。然而，侧导体部分430-1的最顶端优选地高度不低于第二连接端子J2的高度，且更优选地延伸到比第二连接端子J2高至少5mm的高度。
[0056]如图6所示，连接端子Jl、J2可以设置在接线板300的主体部分310的无沟槽的
上表面上。
[0057]图7示出防漏电导体的另一示例。防漏电导体400-3具有设置在接线板300的顶部处的形状。也就是说，防漏电导体400-3可以具有包括竖向导体部分460的形式，该竖向导体部分电连接到接线板300的上表面处设置的第一连接端子Jl且向上延伸给定的长度。此外，如示出的，防漏电导体400-3还可包括在竖向导体部分460的顶端处弯曲的水平导体部分470，该水平导体部分覆盖接线板300的上表面且延伸到至少靠近第二连接端子J2。与仅具有竖向导体部分460的情况相比，还包括水平导体部分470当然提供了较好的防漏电和防电击。水平导体部分470优选地设置成距离接线板的上表面，即第二连接端子J2，至少5mm的间隔。另外，为了对连接端子J1、J2实现线路安装工作，水平导体部分470形成有多个在连接端子Jl、J2的正上方的螺钉装配孔480。
[0058]另一方面，在上述各个实施方式中，防漏电导体400可以刚好位于上文提到的距第二连接端子J2的距离范围内，对其形状没有限制。防漏电导体400设置在第二连接端子J2的周围的面积越大，防止漏电的效果越大。例如，底部导体部分420和侧导体部分430具有从竖向导体部分410以单分支延伸的形状，但不限于此，侧导体部分可以形成被分开且从竖向导体部分410以多个方向延伸的多分支(例如,十字的形状,等)的形式。
[0059]另外，防漏电导体可以形成封闭环的结构，在该结构中，图5的两个顶部导体部分435,455相连接，底部导体部分、侧导体部分和顶部导体部分包围第二连接端子J2且环绕接线板。另外，防漏电导体可以以容器形式形成，其类似于顶部开口的圆柱形管或者方形管，将接线板容纳于内部，且完全包围侧面。
[0060]此外，防漏电导体400-1、400_2和400-3可以被制成的形式为:在接线板300的侧部或顶部处设置的平面导体具有多个钻穿的通孔。尽管发明人不知道原因，然而发明人可以发现，如果形成贯穿包围接线板的平面导体的通孔，则降低漏电流的效果较好。
[0061]下文描述当连接端子J1、J2被浸水时，具有上述结构的防漏电装置100的操作。
[0062]如上文参考图2的描述，通过端子极性固定部分200的操作，不管设置有输入端子IN1、IN2、G的输入端子部分240以何种方式插入AC插座90，总是获得‘AC电源的中性点(N) - AC插座90的中性点端子N -第一输入端子INl -第一输出端子OUTl -第一连接端子J1’的连接以及‘AC电源的相电压点R-AC插座90的相电压端子R-第二输入端子IN2-第二输出端子0UT2-第二连接端子J2’的连接。采用这样的连接，假定当AC电源对负载供电期间，连接端子Jl、J2被浸水。
[0063]由于纯水不包含离子，故纯水是优异的绝缘体。然而，随着提供离子的杂质的密度在水中增大，电流更容易在水中流动。对于纯水,水的电导率是0.055 μ s/cm ;对于洁净的自来水，水的电导率是50 μ s/cm ;对于常规的自来水，水的电导率是1055 μ s/cm (最大)，对于海水，水的电导率是53μ s/cm。在此处，单位表示电阻的倒数mho，但是国际上使用单位S (西门子)。通常，当电力装置被浸水时，水不是纯的，但可以认为包括与自来水相同或比自来水稍多的杂质(离子)。由于浸水具有洁净自来水或常规饮用水的电导率或者稍微高于洁净自来水或常规饮用水的电导率，故我们这样假设。
[0064]在浸水之前，由于第一连接端子Jl和第二连接端子J2处于彼此绝缘的状态，故在连接到第一连接端子Jl的防漏电导体400和第二连接端子J2之间没有任何电流流动。然而，如果连接端子Jl、J2和防漏电导体400被浸水，则在连接到AC电源的相电压端子R的第二连接端子J2和连接到中性点N-第一连接端子Jl的防漏电导体400之间的水可以是电流流动的路径。在浸水期间，例如，电流从第二连接端子J2出来且流经水。防漏电导体400具有比浸水高得多的电导率，电流具有流经低电阻路径的特性。因此，来自第二连接端子J2的电流的大部分流入第二连接端子J2附近的防漏电导体400，且极其可忽略的电流量可泄漏到其他位置。另外，流入防漏电导体400的电流返回到第一连接端子J1。因此，仅当人体部分置入连接第二连接端子J2和防漏电导体400的近乎直线的路径区域时，才可以略微感受到电击，即使是在浸水时；如果离开该直线路径区域，则可以感受到可忽略的电击。由于流到其他位置的电流(也就是说，漏电流)的量非常微弱，漏电断路器不动作。此外，在这样的情况下，在第二连接端子J2和防漏电导体400 -第一连接端子Jl之间的水作为与真实负载形成并联连接的电阻(负载)工作，使得即使在浸水时，正常电压被保持供给到真实负载，且负载可以像非浸水状态那样正常动作。
[0065]尽管上文已详细描述优选实施方式，然而，本领域的普通技术人员和专业技术人员能够改动或改变本发明的设计而不脱离权利要求书的范围。
【权利要求】
1.一种在浸水时防漏电的装置，包括: 输入端子部分，所述输入端子部分包括第一输入端子(INl )、第二输入端子(IN2)和接地端子(G)； 输出端子部分，所述输出端子部分包括第一输出端子(OUTl)和第二输出端子(0UT2); 端子极性固定部分，所述端子极性固定部分设置在所述输入端子部分和所述输出端子部分之间，其中，在将所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2)连接到用于AC电源的电插座的相电压端子(R)和中性点端子(N)中，不论下列哪种情况:(i)所述第一输入端子(INl)和所述相电压端子(R)彼此连接，且同时所述第二输入端子(IN2)和所述中性点端子(N)彼此连接，或者(ii)，相反，所述第一输入端子(INl)和所述中性点端子(N)彼此连接且同时所述第二输入端子(IN2)和所述相电压端子(R)彼此连接，所述端子极性固定部分总是进行以下这样的电连接，所述第一输出端子(OUTl)电连接到所述中性点端子(N)且同时所述第二输出端子(OUTl)电连接到所述相电压端子(R)； 接线板，所述接线板包括由绝缘体制成的主体部分、暴露在所述主体部分上且设置成具有间隔以相互电绝缘的第一连接端子(Jl)和第二连接端子(J2)，所述第一连接端子(Jl)和所述第二连接端子(J2)分别用于将所述第一输出端子(OUTl)和所述第二输出端子(0UT2)电连接到负载；和 防漏电导体，所述防漏电导体电连接到与所述中性点端子(N)电连接的所述第一连接端子(J1)，但与电连接到所述相电压端子(R)的所述第二连接端子(J2)断开电连接，且所述防漏电导体设置在所述第二连接端子(J2)的周围以便包围所述接线板的侧部的至少一部分、所述接线板的顶部的至少一部分、和分别包围所述接线板的所述侧部的至少一部分和所述顶部的至 少一部分中的至少之一， 其中，通过所述防漏电导体，当所述接线板被浸水时，来自所述第二连接端子(J2)的电流的大部分流经水并且流入所述防漏电导体，因此，任何足够大从而产生电击的电流不流经水中的其他部分，防止漏电和电击。
2.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述端子极性固定部分包括: 开关控制部分，所述开关控制部分用于:当所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2)分别连接到用于所述AC电源的所述电插座的所述相电压端子(R)和所述中性点端子(N)时，输出第一控制信号(激励信号)；当所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2)分别连接到用于所述AC电源的所述电插座的所述中性点端子(N)和所述相电压端子(R)时，输出第二控制信号(非激励信号)；和 用于切换的开关部分，使得，如果输入所述第二控制信号，即非激励信号，则所述第一输出端子(OUTl)和所述第一输入端子(INl)彼此连接且同时所述第二输出端子(0UT2)和所述第二输入端子(IN2)彼此连接，而如果输入所述第一控制信号(激励信号)，则所述第一输出端子(OUTl)和所述第二输入端子(IN2)彼此连接且同时所述第二输出端子(0UT2)和所述第一输入端子(INl)彼此连接。
3.根据权利要求2所述的防漏电的装置，其中，所述开关部分包括: 继电器线圈，所述继电器线圈配置成:当电流流经所述继电器线圈时，所述继电器线圈处于激励状态，且当没有电流流经所述继电器线圈时，所述继电器线圈处于非激励状态；和 继电器开关端子，所述继电器开关端子被配置成切换，以便在所述非激励状态下使所述第一输出端子(OUTl)连接到所述第一输入端子(INl)且同时使所述第二输出端子(0UT2)连接到所述第二输入端子(IN2)，且在所述激励状态下使所述第一输出端子(OUTl)连接到所述第二输入端子(IN2)且同时使所述第二输出端子(0UT2)连接到所述第一输入端子(INl)， 其中，所述开关控制部分包括继电器控制部分，所述继电器控制部分通过当所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2)分别连接到用于AC电源的所述电插座的所述相电压端子(R)和所述中性点端子(N)时使电流流经所述继电器线圈来形成所述激励状态，并且通过当所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2)分别连接到所述中性点端子(N)和所述相电压端子(R)时使没有电流流经所述继电器线圈而形成所述非激励状态。
4.根据权利要求3所述的防漏电的装置，其中，所述继电器控制部分包括: 电压比较电路，所述电压比较电路用于比较在所述第一输入端子(INl)处的电压和在接地端子处的电压，仅当在所述第一输入端子(INl)处的电压高于接地端子处的电压时，才将逻辑高电压输出到输出端，否则输出逻辑低电压；和 开关电路，仅当所述逻辑高电压被输出到所述电压比较电路的所述输出端时才闭合，以使电流流经所述继电器线圈。
5.根据权利要求2所述的防漏电的装置，其中，所述端子极性固定部分还包括开关式电源SMPS，所述SMPS用于将通过所述第一输入端子(INl)和所述第二输入端子(IN2 )输入的AC电压转变为所述开关控制部分的操作所需的DC电压。
6.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体包括: 竖向导电部分，所述竖向导电部分从所述第一连接端子(Jl)向下穿透所述主体部分； 底部导电部分，所述底部导电部分在所述竖向导电部分的端部处水平弯曲，越过所述主体部分的底部，且延伸到所述底部的`外面，和 侧导电部分，所述侧导电部分在所述底部导电部分的端部处向上弯曲，面向所述主体部分的侧面，且延伸到不低于所述接线板的上表面的高度。
7.根据权利要求6所述的防漏电的装置，其中，所述底部导电部分和所述侧导电部分形成为包括相对于所述竖向导电部分被分成多个不同方向的多个分支。
8.根据权利要求6所述的防漏电的装置，其中，所述侧导电部分的高度比所述接线板的高度高至少5mm。
9.根据权利要求6所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体还包括顶部导电部分，所述顶部导电部分在所述侧导电部分的顶端处朝向所述接线板的上表面弯曲并且覆盖所述接线板的所述上表面的至少一部分。
10.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述输入端子部分形成为插头类型，所述插头能够插入用于所述AC电源的所述电插座，以仅当必要时被供给AC电源。
11.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体具有:(i)容器的结构，所述容器将所述接线板容纳于内部且完全包围侧面，或(ii)闭环的结构，所述闭环包围所述第二连接端子(J2)且环绕在所述接线板的周围。
12.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体包括上竖向导电部分，所述上竖向导电部分在所述第一连接端子(Jl)处弯曲且在所述主体部分的顶部上向上延伸。
13.根据权利要求12所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体还包括上水平导电部分，所述上水平导电部分在所述上竖向导电部分的顶端处弯曲且延伸以覆盖所述第二连接端子(J2)。
14.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体的相对于电流流动的方向垂直的横截面面积等于或大于10mm2。
15.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体包括设置在所述第二连接端子(J2)下面的第一部分、设置在所述第二连接端子(J2)的侧部的第二部分和设置在所述第二连接端子(J2)的上面的第三部分中的至少两部分，其中，所述至少两部分中的至少一部分位于距离所述第二连接端子(J2) 15mm内，且其他部分位于距离所述第二连接端子(J2) 30mm内。
16.根据权利要求1所述的防漏电的装置，其中，所述防漏电导体包括形成有多个通孔的平面导体部分，所述平面导体部分位于所述接线板的侧面或上面。
【文档编号】H01R13/70GK103688417SQ201280011872
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2012年7月20日
【发明者】安春勋, 朴大薰 申请人:安春勋