的自由端处，负载接触件43及44分别面对弹性悬臂式线臂82及83上的线接触件41及42。在未闩锁状态中，如图27A中所展示，由于悬臂式负载臂80及81的自然偏置，因此负载接触件分别被推进远离与线接触件41及42的接触。如先前关于图21A所讨论，固定止挡件68b提供用于阻止线接触件41及42分别“掉落”到负载接触件43及44上的表面。接触件41到46优选地由阻止接触件之间的任何非所要电弧的导电材料构成及/或经涂覆有所述导电材料。
[0135]根据图27B中所展示的实施例，当GFCI装置进入闩锁状态时(如上文所描述)，复位回位弹簧元件55的偏置向上压迫复位按钮及复位销，因此也向上拉动闩锁板及闩柄。闩锁组合件50的任一侧上的横向延伸臂50b (例如，参见图21B)向上推进弹性悬臂式负载臂80、81以及负载接触件43及44以分别与线接触件41及42接触。当闩锁组合件50继续向上移动时，由线接触件41、42接触面接触件45及46，线接触件41、42因此使得与面端子18及20接触。AC电力现在经提供到GFCI装置的外壳体上的面端子18、20及在下游连接到负载端子37、38的任何装置。在图27B中所展示的配置中，GFCI装置10现在处于闩锁或复位状态中。
[0136]由于最初在未闩锁状态中提供GFCI装置10且在GFCI装置10可进入复位状态之前需要适当接线，因此在安装之前不需要提供可能潜在地无效的任何锁定机构或闭锁机构。当GFCI装置在安装期间经适当接线使得在线端子处提供AC电力时，GFCI装置将仅进入复位状态。因此，GFCI装置10的错接线保护在安装之前不可能失效且可阻止潜在的危险情况(其中用户不知GFCI装置经不正确接线但电力经施加到面端子)。另外，如果GFCI装置未经安装且接着稍后经重新安装，那么上文示范性闩锁机构能够重复地检测错接线条件而不需要用户的任何特定额外操作。
[0137]参考图27C，由非导电材料(例如塑料)制成的歧管91除其它之外还保持带电面端子18及中性面端子20。包含LED及其它EOL电路组件的寿命终止指示器电路(图14)也经提供于邻近面端子18、20的印刷电路板(PCB)92上。根据当前实施例，当装置组装歧管91经安置于图27A及27B中所展示的闩锁壳体的顶部上时，如由图27C中的虚线所指示。具体来说，带电面接触件45与带电线接触件41及带电负载接触件43轴向对准，且中性面接触件46与中性线接触件42及中性负载接触件44轴向对准。当GFCI装置10处于闩锁或复位条件中时，如上文详细描述，所有三个带电接触件41、43及45电连接在一起并且所有三个中性接触件42、44及46电连接在一起。或者，当GFCI装置处于未闩锁或跳闸条件中时，接触件41、43及45彼此电隔离并且接触件42、44及46彼此电隔离。
[0138]在图27C中，寿命终止电路经提供于印刷电路板(PCB) 92上。当GFCI装置处于复位条件中且测试开关为闭合时(例如，由于用户按压测试按钮34而引起)，分别电连接到带电线端子39及带电负载端子37的带电面端子18最初通过电阻器27及测试开关接触件28连接到中性线端子40。基于电阻器27的值，此致使测试电流(根据此实施例，通常为8到9毫安)围绕变压器90A转向，从而致使在带电及中性线与负载端子之间的带电及中性导电路径上产生差动电流或净电流。如果由微控制器检测所述差动电流，所述微控制器可通过定制编程半导体装置、GFCI IC装置(例如，RV4141集成电路)或对于检测GFCI装置中的故障为有用的一些其它类似装置来实施，那么将立即或至少非常快速地将GFCI装置置于未闩锁或跳闸条件中，并且装置将为非导电的(即，其中不将电力递送到面端子或负载端子)，直到使装置复位为止。
[0139]图28及29描绘在检测到接地故障时，或在用户按压从外部盖14(如图1中所展示)突出的测试按钮34(参见图20)后，示范性GFCI装置10的操作，在这时示范性GFCI装置10中断到面端子18、20及任何下游负载的电力。参考图14，当测试开关30为闭合时，测试电路接触件28电连接到线端子40，因此(例如)通过电阻器27完成了面端子18与电接地之间的电阻电路，从而模拟接地-故障条件。更特定来说，通过电阻器27汲取的电流在流动穿过感测变压器90A的电流中提供可检测差别，因此触发接地-故障响应。当检测到所模拟接地-故障或实际接地-故障时，在GFCI IC装置的SCR输出引脚处产生电流脉冲，所述SCR输出引脚连接到SCR的栅极端子。如上文关于复位操作所描述，电流脉冲将SCR 49转变为导电状态，所述SCR通过螺线管51汲取电流。形成在螺线管内沿闩锁板54的侧壁66的方向推进柱塞52的所得磁场。闩锁板54抵靠弹簧元件67的偏置而穿过闩锁组合件50横向移动到“起动”位置。在此位置中，闩锁板54中的孔隙71与复位销56的复位凸缘61对准(如图12中所展示)，从而允许复位凸缘通过孔隙71。
[0140]由于闩锁板54不再与复位销56的复位凸缘61啮合，且复位凸缘61穿过孔隙71行进，因此闩锁组合件50由悬臂式负载臂80、81的自然偏置而推进以(例如在图28中)向下移动，因此载运闩锁板54沿朝向PCB 65的方向向下经过复位凸缘61。当负载臂80、81沿此方向移动或掉落时，负载接触件43、44与线接触件41、42分离，如(举例来说)在图27A中所展示。线悬臂臂82、83在其相应自然偏置下还向下弯曲且线接触件41、42与面接触件45、46分离。因此，无电流可从线端子39、40流动到面端子18、20或负载端子37、38。
[0141]如所提及，当真实或所模拟接地故障发生时，闩锁组合件50沿PCB 65的方向向下推进。然而，由于弹簧元件57a、57b及螺线管壳体60的至少一个内建止挡件68a (例如，如图21A中所展示)的反应力，因此在此情况中阻止闩锁组合件50接触PCB 65。因此，闩锁组合件50返回到图29中所展示的其初始悬置位置，且闩锁组合件现在处于未闩锁或跳闸状态中。在清除测试条件或接地故障之后，电流脉冲不再经供应于SCR 49的栅极端子处，且SCR返回到非导电状态。由于不再通过螺线管51汲取电流，因此磁场丢失且柱塞52不再抵靠闩锁板54的侧壁66而推进。在弹簧元件67的偏置下，闩锁板54返回到其初始位置，如图22A中所展示。闩锁组合件50保持于此位置中，直到用户通过再一次按压复位按钮34而起始GFCI装置10的复位为止，如上文参考图22到26所描述。
[0142]所属领域的技术人员现在可依据前述描述而了解，可以多种方式实施本发明的宽广教示。因此，虽然可结合本发明的特定实例描述本发明，但本发明的真正范围不应受如此限制，这是因为其它修改将在对图式、说明书及所附权利要求书的研究后变得对所属领域的技术人员显而易见。
【主权项】
1.一种电路中断装置，其包括: 一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器； 一或多个负载端子，其用于连接到外部负载； 中断装置，其连接到所述线端子及所述负载端子，且在所述电路中断装置处于复位条件中时将所述线端子电连接到所述负载端子并且在所述电路中断装置处于跳闸条件中时将所述线端子与所述负载端子切断连接； 故障检测电路，其检测所述电路中断装置中的故障条件且在检测到所述故障条件时产生故障检测信号，其中将所述故障检测信号提供到所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中； 自动监测电路，其电耦合到所述故障检测电路及所述中断装置且连续监测一或多个信号以确定所述电路中断装置的操作状态，其中所述经监测信号中的至少一者包含所述故障检测信号，其中如果所述自动监测电路确定所述故障检测电路未适当驱动所述中断装置，那么所述自动监测装置声明寿命终止条件，并且将接收所述故障检测信号的输入-输出端口从输入转换为输出且使用所述输入-输出端口将所述中断装置驱动到所述跳闸条件中。2.根据权利要求1所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路通过从所述输入-输出端口提供复位阻止信号而阻止所述中断装置被置于所述复位状态中。3.根据权利要求2所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路在从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号时的时间周期期间确认所述寿命终止条件，且如果所述寿命终止条件仍然存在，那么所述自动监测电路继续从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号，且如果所述寿命终止条件并不存在，那么所述自动监测电路终止从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号。4.根据权利要求3所述的电路中断装置，其中在所述自动监测电路确认所述寿命终止条件之后且在所述自动监测电路终止从所述输入-输出端口提供所述复位阻止信号之后，所述电路中断装置被置于所述复位条件中。5.一种电路中断装置，其包括: 一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器； 一或多个负载端子，其用于连接到外部负载； 中断装置，其连接到所述线端子及所述负载端子，且在所述电路中断装置处于复位条件中时将所述线端子电连接到所述负载端子并且在所述电路中断装置处于跳闸条件中时将所述线端子与所述负载端子切断连接； 故障检测电路，其检测所述电路中断装置中的故障条件且在检测到所述故障条件时产生故障检测信号，其中所述故障检测信号提供到所述中断装置以将所述电路中断装置置于所述跳闸条件中； 自动监测电路，其电耦合到所述故障检测电路及所述中断装置且连续监测一或多个信号以确定所述电路中断装置的操作状态，其中所述经监测信号中的至少一者包含所述故障检测信号，且如果所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其寿命终止且确定所述中断装置的接触件尚未出故障，那么将信号驱动到第一电平以致动开关且断开所述接触件。6.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路通过确定所述接触件是否粘在一起而确定所述接触件是否已出故障。7.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中经驱动以致动所述开关来断开所述接触件的所述信号被驱动达至少20毫秒。8.根据权利要求5所述的电路中断装置，其进一步包括以下操作中的至少一者:致动视觉指示器；及致动音频指示器。9.根据权利要求8所述的电路中断装置，其中所述视觉指示器包含发光二极管LED。10.根据权利要求5所述的电路中断装置，其中经驱动以致动所述开关的所述信号被驱动到第二电平以制止所述电路中断装置复位。11.一种电路中断装置，其包括: 一或多个线端子，其用于连接到外部电力供应器； 一或多个负载端子，其用于连接到外部负载； 中断器，其用于在复位条件中将所述线端子电连接到所述负载端子且在跳闸条件中将所述线端子与所述负载端子电隔离； 自动监测电路，其经配置以基于预定调度而自动执行自测试例程且确定所述电路中断装置是否已达到其有用寿命的终止，其中所述确定至少部分地基于来自所述自测试例程的结果， 其中，当所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其有用寿命的所述终止时，驱动器信号被驱动到第一电平达第一时间长度以将所述中断器致动到所述跳闸条件。12.根据权利要求11所述的电路中断装置，其中所述外部电力供应器包含给所述电路中断装置提供具有每秒第一数目个循环的AC电力信号的AC源，且所述第一时间长度大于所述循环中的一者的持续时间。13.根据权利要求12所述的电路中断装置，其中所述AC电力信号为具有每秒60个循环的60赫兹信号且所述第一时间长度大于16.667毫秒。14.根据权利要求11所述的电路中断装置，其中所述自动监测电路包含具有一或多个输入/输出I/O端口的微控制器，所述I/O端口可由所述自动监测电路配置为输入或输出，且当所述自动监测电路确定所述电路中断装置已达到其有用寿命的所述终止时，所述I/O端口中的至少一者被配置为输出。15.根据权利要求14所述的电路中断装置，其中所述驱动器信号在所述经配置输出端口上输出。16.根据权利要求15所述的电路中断装置，其中所述经配置输出端口从输入端口改变到输出端口，且所述输入端口经配置以接收模拟信号，所述模拟信号在所述微控制器内被转换为数字信号。
【专利摘要】提供一种自测试故障检测器，其具有线侧及负载侧以及介于所述线侧与所述负载侧之间的导电路径。所述自测试故障检测器包含自动监测电路，所述自动监测电路电耦合到故障检测电路及中断装置且其连续监测一或多个信号以确定所述故障检测器的操作状态。所述经监测信号中的至少一者包含故障检测信号，其中如果所述自动监测电路确定所述故障检测电路未适当驱动所述中断装置，那么所述自动监测装置将接收所述故障检测信号的输入-输出端口从输入转换为输出且使用所述输入-输出端口将所述中断装置驱动到跳闸条件中。
【IPC分类】H01H83/04
【公开号】CN105164782
【申请号】CN201480024016
【发明人】T·J·巴特科, J·V·德巴托洛
【申请人】豪倍公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】CA2905859A1, EP2956953A1, US20140347768, WO2014151124A1, WO2014151124A9