专利名称：配备了插头阻挡装置的gfci插座的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及可复位的断路装置和系统，特别地，涉及一种配备了装置以有选择地阻止插头被插入其中的新的改进的接地故障断路器(GFCI)保护插座。
背景技术：
许多电气布线装置有一个可连接到电源的线路端、一个可连接到一个或多个负载的负载端和至少一个在所述线路和负载端之间的导电通路。电气连接到提供电源的导线或者到向一个或多个负载引导电流的导线，可以是位于布线装置的线路端和负载端连接。电气布线装置行业表示了对被设计来中断负载例如家用电器、用户电子产品、分支电路等的电源的断路装置或系统的增长的呼吁。特别地，电气规程要求家庭浴室、厨房和户外便利插座中的电路安装有接地故障断路器(GFCI)。目前可用的GFCI装置，例如在共同拥有的美国专利第4,595,894(’894)号中描述的装置，使用电气触发的跳闸装置以机械地中断线路端和负载端之间的电气连接。这种装置在由于例如检测到接地故障而被断开之后，通过按下复位按钮，是可复位的。在′894号专利中所公开的装置中，用于引起电路(即线路端和负载端之间的导电通路)的机械断开的跳闸装置包括一个螺线管或跳闸线圈。一个位于GFCI表面的测试按钮用于测试跳闸装置并且提供了电路来感应故障。提供了一个位于GFCI表面的复位按钮来复位线路端和负载端之间的电气连接。
然而，可能出现这样的例子例如雷击的反常情况不但可能导致会引起装置跳闸的电流的突然增加，而且可以造成GFCI中用于中断电路的跳闸装置变得不可用。这可能在用户不知情的情况下发生。在这种情况下，面对跳闸的GFCI，未察觉的用户可能按压复位按钮，这反过来将引起复位一个具有不起作用的跳闸装置的装置而没有可用的接地故障保护。
而且，在保险商试验所(UL)标准PAG 943A中所规定的断开的中性状态，可能存在于向这种GFCI装置提供电源的电线中。如果断开的中性状态存在于GFCI装置的线路(相对于负载)端上的中性线中，可能出现这样的例子从向GFCI装置提供电源的相(或火)线，通过装置的负载端和人到地面产生电流通路。在断开的中性状态存在的情况下，可以复位已经跳闸了的GFCI设备，即使可以保持断开的中性状态。
在此通过引用被合并了全部内容的共同拥有的美国专利第6,040,967号描述了一族可复位的断路装置，其中如果电路中断部分是不可用的或者如果存在断开的中性状态，所述断路装置能够锁定本装置的复位部分。除了线路和负载端连接(例如接线螺钉)之外，断路装置通常有一个用户可访问的负载端连接，例如GFCI保护插座。用户可访问的负载端连接插座可用于将电器例如烤箱等连接到从线路端提供的电源。负载端连接和插座通常是电气连接在一起的。如所指出的，将这种装置连接到外部导线以便将线路导线连接到线路端连接，以及将负载端导线连接到负载端连接。然而，可能发生这样的情况断路装置被不正确地连接到外部导线，以至于负载导线被连接到线路端连接并且线路导线被连接到负载连接。被称为反向布线的线路和负载终端之间导线的疏忽的交换，使插头啮合插座接点而不顾GFCI未受保护。这种误布线在尚未向分支电路提供电源的新结构中是普遍存在的，并且电工/安装者难以在线路端导线和负载端导线之间进行辨认。在断路装置被反向布线的情况下，可能无法保护用户可访问的负载连接，即使保持着对负载端连接的故障保护。
一种包括反向布线保护并且可选地包括在分配给相同的受让人并在此通过引用被合并了全部内容的美国专利6,246,558(′558)中公开的一个独立跳闸部分和/或一个复位锁定部分的可复位断路装置，例如GFCI装置，提供了对反向布线问题的解决方案。在′558中，如果布线到装置的线路端被不正确地连接到负载端，反向布线保护工作在装置的线路和负载端这两者上以提供故障保护。所述跳闸部分独立于用于中断所述装置中的一个或多个导电通路中的电气连接的电路中断部分而工作。如果电路中断部分是不可用的或者如果存在断开的中性状态，所述复位锁定部分阻止重新建立断开的导电通路的电气连接。尽管在′558中公开的电路的断开提供了保护，仍然希望有一种阻止用户向处于故障状态中的GFCI的插座中插入插头的阻挡装置，因为它将提供更好的安全措施。
发明内容
在一个实施例中，断路装置包括一个至少部分地安放在一个外壳之内的在线路和负载端之间的相和中性导电通路。相导电通路终止于能被电气连接到电流源的第一连接、能向至少一个负载导电的第二连接和通过插座能向至少一个用户可访问负载导电的第三连接。相似地，中性导电通路终止于能被电气连接到电流源的第一连接、能向至少一个负载提供中性连接的第二连接和通过插座能向至少一个用户可访问负载提供中性连接的第三连接。所述第一和第二连接可以是螺丝接线柱。
断路装置还包括一个安放在外壳之内的电路中断部分，其被配置以根据预定条件的发生而在所述线路端和所述负载端之间的相和中性导电通路之一或两者中引起断电。对一个通过按下至少部分地安放在外壳之内的复位按钮而触发的复位部分进行配置，以在断开的导电通路中重新建立电气连接。
断路装置还包括一个复位锁定，以在电路中断部分无法正确地工作的情况下，阻止在相或中性导电通路或者这两种导电通路中重新建立电气连接。复位按钮的按下引起至少一部分相导电通路接触至少一个复位接点。当在相导电通路和至少一个复位接点之间进行连接时，触发电路中断部分以禁用复位锁定部分并允许重新建立在相和中性导电通路中的电气连接。
断路装置还包括一个独立于电路中断部分而工作的复位部分。该复位部分至少部分地安放在外壳之内，并对其进行配置以独立于电路中断部分的运转而引起相和/或中性导电通路中的电气中断。该复位部分包括一个跳闸致动器，例如一个可从插座表面的外部访问的按钮，和一个位于外壳之内并从跳闸致动器延伸出来的接触臂。对接触臂进行配置以便于当进行复位时，有助于在相和/或中性导电通路中的电气连接的机械断开。
通过接触臂的运动来操作一个位于插座外壳之内的阻挡元件，以位于第一位置来阻挡在可被插座容纳的每个插头的插座中的至少一个管脚接收孔，和允许插头自由地进入插座表面的第二位置。当断路装置进入跳闸状态时，松放杆向下移动以断开电路。通过一个干扰性的悬臂元件起作用的所述松放杆的向下运动，引起阻挡元件移动到阻挡插座表面上至少一个插头接收孔的第一位置。通过按下然后释放复位按钮来复位断路装置，引起断路装置中的主接点通过提升松放杆而闭合。随着松放杆向上移动，它推动着悬臂元件，其使阻挡元件位于允许插头自由地进入插座表面上的开口的第二位置。
在此参照附图，描述了本申请的首选实施例，其中给予相似的元件类似的附图符号，其中图1是一种先有技术接地故障断路(GFCI)装置的实施例的透视图；图2是图1所示的GFCI装置的一部分的部分以截面表示的侧视图，其表示GFCI装置处于一种设置或电路接通位置；
图3是图1的先有技术断路装置的内部元件的分解图；图4是图3所示的导电通路的一部分的部分截面图；图5是图1的接地故障断路装置的电路的示意图；图6是没有桥接点的接地故障断路装置的示意图；以及，图7是接地故障断路装置的内部元件的部分透视图，表示了依照本发明原理的成形的阻挡元件。
具体实施例方式
本申请考虑了能够中断在装置的线路端和负载端两者的至少一个导电通路的各种类型的断路装置。导电通路通常在连接到提供的电源的线路端和连接到一个或多个负载的负载端之间分开。术语可复位的断路装置包括有一个用于接收插头的插座的接地故障断路器(GFCI)、电弧故障断路器(AFCI)、浸入式检测断路器(IDCI)、电器漏电断路器(ALCI)和设备漏电断路器(ELCI)。
出于本申请的目的，将附图所示及下文所述的用于断路装置的结构或机械装置合并在GFCI保护插座(GFCI插座)中，所述GFCI插座可接收至少一个插头并适合于安装在用于例如住宅电气布线系统中的单组接线盒中。然而，依照本申请的机械装置可被包括在各种可复位断路装置的任意一种之内。
在此描述的GFCI插座有线路和负载相(或电源)连接器、线路和负载中性连接器以及一个插头接收插座以用于提供用户可访问的负载相和中性连接。这些连接器可以是，例如，将外部导体固定或连接到断路装置以及导电的电气紧固装置。这种连接器的例子可以包括接线螺钉、接线片、接线柱和外部的插头连接。
在一个实施例中，GFCI插座有一个电路中断部分、一个复位部分、一个复位锁定和一个当GFCI处于故障状态时阻止插头的管脚进入插座中的阻挡元件。在此描述的电路中断和复位部分使用电子机械元件来中断(断开)和接通(闭合)所述装置的线路和负载端之间的一个或多个导电通路。然而，电子元件例如固态开关和支持电路，可以用来断开和闭合导电通路。
通常，电路中断部分用于根据故障(在所描述的实施例中为接地故障)的检测，在线路和负载端之间自动地中断一个或多个导电通路中的电气连接(即断开导电通路)。复位按钮用于闭合断开的导电通路。由连接到至少一个可动接触臂的通过线路端和负载端之间的提升元件起作用的松放杆，来触发在检测到故障时可被放置以阻止插头的管脚进入插座中的开口的阻挡元件。所述复位用于禁用复位锁定、闭合断开的导电通路以及复位阻挡元件至其第二或断开位置以允许插头被插入到插座中，如果电路可操作的话。复位和复位锁定部分结合电路中断部分的操作而操作，以至于如果电路中断部分是不可用的、如果存在断开的中性状态和/或如果装置被反向布线，则无法重新建立电气连接并且阻挡元件继续阻挡插座的至少一个开口以阻止插头的管脚进入插座中。
可以将用于有选择地阻挡插座的至少一个开口的阻挡元件的上述结构合并到任何可复位的断路装置中，但是为了简单起见，在此的描述针对GFCI插座。
图1、2和3是一种如在此通过引用合并了全部内容并在此包括其部分内容以提供对在此公开的本发明的充分和完整的理解的共同拥有的美国专利第6,246,558号中所公开的接地故障断路装置。表面部分16有输入端20和21，用于接收通常在灯或电器电线组件的末端可看到的那种型号的插头的正常或极化的管脚，以及用于容纳三相插头的地面管脚接收孔22。插座还包括一个用于将插座紧固到一个接线盒上的固定带24。
一个通过外壳12的表面部分16中的开口28延伸出来的测试按钮26，用于触发一个测试动作，测试安放在装置中的电路中断部分(或断路器)的运转。将在下文中更详细地描述的电路中断部分，用于中断在装置的线路和负载端之间的一个或多个导电通路中的电气连接。组成复位部分的一部分的复位按钮30通过外壳12的表面部分16中的开口32延伸出来。复位按钮用于触发一个复位动作，以在断开的导电通路中重新建立电气连接。电气连接到现有的家庭电气布线是经由接线螺钉34和36进行的，其中螺钉34是输入或线路相连接，螺钉36是输出或负载相连接。两个额外的接线螺钉38和40(参见图2)位于插座10的相对侧上。这些额外的接线螺钉分别提供了线路和负载中性连接。在美国专利第4,595,894号中提供了一种GFCI插座的更详细的描述，在此通过引用合并了其全部内容。接线螺钉34、36、38和40是可用于提供电气连接的接线端的典型类型。接线端的其它类型的例子包括固定螺钉、压力钳、压力板、插入式连接、引出线和快速连接标记。
在线路相连接器34和负载相连接器36之间的导电通路包括在受力和非受力位置之间可动的接触臂50、安放在接触臂50上的可动接点52、固定到负载相连接36上或者单片形成在负载相连接36中的接触臂54、以及安放在接触臂54上的固定接点56。本实施例的用户可访问的负载相连接包括接线柱组合58，其具有两个能够啮合插在其中的阳式插头管脚的紧固接线柱60。在线路相连接34和用户可访问的负载相连接之间的导电通路包括接触臂50、安放在接触臂50上的可动接点62、固定到接线柱组合58上或者单片形成在接线柱组合58中的接触臂64、以及安放在接触臂64上的固定接点66。这些导电通路被统称为相导电通路。
与上述内容相似，在线路中性连接器38和负载中性连接器40之间的导电通路包括在受力和非受力位置之间可动的接触臂70、安放在接触臂70上的可动接点72、固定到负载中性连接40上或者单片形成在负载中性连接40中的接触臂74、以及安放在接触臂74上的固定接点76。本实施例的用户可访问的负载中性连接包括接线柱组合78，其具有两个能够啮合插在其中的插头管脚的紧固接线柱80。在线路中性连接器38和用户可访问的负载中性连接器之间的导电通路包括接触臂70、固定到接线柱组合78上或者单片形成在接线柱组合78中的接触臂84、以及安放在接触臂84上的固定接点86。这些导电通路被统称为中性导电通路。
参见图2，电路中断部分有一个能够感应在火线和/或零线上的故障(例如电流不均衡)的断路器及电路。在GFCI插座的实施例中，断路器包括一个线圈组90、一个响应于所述线圈组的通电和断电的可动铁芯92以及一个连接到所述可动铁芯92的挡板94。挡板94有一对挡板钳96和98，其与用于在一个或多个导电通路中设置和复位电气连接的可动闭锁元件100相互作用。响应于通过例如包括一个感应电流不均衡的差动变压器的感应电路(图5中所示的)感应到接地故障，来触发线圈组90。
复位部分包括复位按钮30、连接到所述复位按钮30的可动闭锁元件100、锁销102，以及当位于跳闸位置时，在复位按钮被按下时，暂时触发电路中断部分的通常断开的瞬间复位接点104和106。锁销102用于啮合每个接触臂50、70的侧边R，并推动臂50、70回到接点52、62分别接触接点56、66，接点72、82分别接触接点76、86的受力位置。
可动闭锁元件102可以是每个部分(即电路中断、复位和复位锁定部分)的公共部分，并用来便于接通、中断或者锁定一个或多个导电通路的电气连接。然而，依照本申请的断路装置还考虑了在某些部分的每个部分之间没有公共机械装置或元件的实施例。而且，本申请还考虑了使用具有电路中断、复位和复位锁定部分的断路装置，以便于接通、中断或者锁定相或中性导电通路之一或这两者的电气连接。
在图2和3所示的实施例中，复位锁定部分包括锁销102，其在装置被跳闸之后啮合可动臂50、70的侧边L以便阻挡可动臂50、70移动。通过阻挡可动臂50、70的运动，阻止接点52和56、接点62和66、接点72和76、以及接点82和86的接触。作为替代地，可以只阻挡可动臂50或70之一，以至于阻止它们各自的接点接触。而且，在本实施例中，锁销102作为一个活动阻止器以阻止接点接触。作为替代地，可以使用可动臂50和70的固有偏置来作为一个阻止接点接触的静态阻止器。
参见图2，所示的GFCI插座处于设置位置，其中可动接触臂50位于受力状态以至于可动接点52与接触臂54的固定接点56电气啮合。如果GFCI插座的感应电路感应到了接地故障，则接通线圈组90以将可动铁芯92拉进线圈组90中，并且挡板94向上移动。随着挡板向上移动，挡板前钳98撞击闭锁元件100使其绕着由销110的顶边112和内表面114产生的连接处以逆时针方向转动。闭锁元件100的运动将锁销102从与可动接触臂50的远端116的侧边R的啮合处移走，并允许接触臂50返回至其预受力状态断路接点52和56。
在跳闸之后，断电线圈组90，弹簧93将可动铁芯92返回至其原先延伸的位置，挡板94移动至其原先的位置以释放闭锁元件100。此时，闭锁元件100处于锁定位置，其中锁销102禁止可动接点52啮合固定接点56。锁销102之一或两者可以作为活动的阻止器以阻止接点接触。作为替代地，可以使用可动臂50和70的固有偏置作为阻止接点接触的静态阻止器。
为了复位GFCI插座以便闭合接点52和56并重新建立在相导电通路中的连接，复位按钮30被充分地按下以克服复位弹簧120的偏压力，并沿着箭头A的方向移动闭锁元件100。按下复位按钮30引起锁销102接触可动接触臂50的侧边L，并且持续地按下复位按钮30，促使闭锁元件克服由臂50施加的压力以引起在臂50上的复位接点104接近复位接点106。通过例如模拟一个故障，复位接点的闭合触发了断路器的运转，以便可动铁芯92向上移动挡板94以撞击闭锁元件100，闭锁元件100转动锁销102，从而闭锁元件100继续朝着箭头A的方向移动。因此，将锁销102升高在可动接触臂50的远端116的侧边R之上，在可动接触臂50的远端116的侧边L上。现在接触臂50返回到其非受力位置，断开接点52和56、以及接点62和66，以终止触发电路中断部分，从而断电线圈组90。
在触发断路器的操作之后，断电线圈组90，可动铁芯92返回到其原先延伸的位置，挡板94释放闭锁元件100并且锁销102处于复位位置。释放复位按钮引起闭锁元件100和可动接触臂50沿着箭头B的方向移动，直到如图2所示，接点52电气啮合接点56。
参见图7，表示的是一种GFCI，其有一个阻挡元件，用于当GFCI处于跳闸状态时可被有选择地操作以阻挡在插座表面中的插头接收孔。将由绝缘材料制成的提升元件200的一端由铆钉等在适当的位置例如位置E牢固地连接到可动接触臂50上(参见图3)，并且将其另一端连接到松放杆202。松放杆的顶端支撑着一个凸起204，其弯曲以提供一个向下倾斜的表面来可滑动地啮合一个具有两个阻挡闸门208、210的U形元件206。U形元件位于插座的外壳之内、在表面部分16和中心主体14之间，并可自由地来回滑动以允许闸门中的开口与开口20、21、22中的至少一个对齐或不对齐。位于接收孔214之内的弹簧212促使U形元件与凸起204的向下倾斜表面啮合。每个阻挡元件208、210都有一个窗口214、216和一个障碍物218、220，其中放置所述障碍物以在松放杆处于其下方位置X时阻挡每个插头的管脚接收孔20、21、22中至少一个；并且放置所述窗口以与插头的管脚对准并允许插头的管脚插入插座中。
参见图1，(以插头阻挡位置中的虚线轮廓所表示的)U形阻挡元件206由绝缘材料组成，并位于紧挨在外壳12的表面部分之后的插座主体之内，并且放置阻挡元件208、210以占据第一位置以阻挡至少一个开口例如插座中的开口21，或者占据位于窗口214、216的第二位置以与插座中的开口21对准。U形元件位于插座表面部分中的插头接收孔和与所述孔相关的电气接点的顶端之间。回到图7，松放杆202的末端204有一个倾斜截面，其可滑动地啮合U形元件206的位于中心的边缘222。连接到接触臂的松放杆202，在接触臂向上移动时，被向上移动，并且在接触臂向下移动时，被向下移动，(并将其放置以允许接触臂50的自由端116的边缘依次地啮合悬臂元件200的倾斜截面212和平面截面214。)如此安排倾斜截面212和U形元件206位于中心的边缘222的几何结构，以及它们相互之间的位置，以便当GFCI未处于故障状态时，接触臂50使松放杆202位于其上方位置Z；并且当GFCI处于故障状态时，接触臂50使松放杆202位于其下方位置X。这样，当GFCI未处于故障状态时，接触臂50位于其上方位置(参见图2)，这使松放杆位于其上升的位置Z。当松放杆位于其升高的或上方位置时，顶着弹簧212的力，移动U形元件206和阻挡元件以使窗口212、214的位置与插座的配合管脚接收孔对准，并且插头的管脚可以自由地进入插座开口中。相似地，当接触臂50位于其下方位置时，将松放杆202向其下方位置X移动，并且利用着弹簧224的力，移动U形元件206和阻挡元件208、210以使阻挡元件208、210位于每个插座的至少一个开口之后，从而阻止插头的管脚进入插座。
这样，在运转时，当GFCI处于跳闸状态时，阻挡元件阻挡每个插座的至少一个管脚接收孔。一旦试图复位，如果是可用的，随着复位按钮的释放，它将提升接触臂50，所述接触臂闭合主接点。当这发生时，连接到松放杆202的接触臂50移动到其上方位置Z，并且凸起204的倾斜截面啮合位于中心的边缘222，来驱动U形元件承受着弹簧224的力量，从而使窗口214、216的位置与插座中它们的配合开口对准。
参见图5所示的现有技术示意图，用于检测故障的GFCI的电路利用桥接点来确保对插座接点的保护。更具体地，接触臂50支撑着两个接点52和62。接点52与接点56配合，接点62与接点66配合。在操作时，当先有技术GFCI处于其无故障状态时，闭合接点52和56并且闭合接点62和66以允许插座接点60连接到负载相接点36。当GFCI处于其故障状态时，接点52和62分别断开接点56和66。接点52、56和62、66被称为桥接点。它们提供了线路相接点34与负载相接点36和插座接点60的隔离。以相似的方式，桥接点72、76和82、86提供了线路中性接点38与负载中性接点40和插座接点80的隔离。在图6中公开了一种从插座接点和负载接点分离线路中性接点38和线路相接点34的更加经济和简单的方法。具体参见接触臂50，配合固定接点66的可动接点62并非所需要的，并将其去除，并且将来自插座接点60的引线61在点39连接到引线37上，其将接点36和接点56连在一起。以相似的方式，附着在接触臂70上并配合固定接点86的可动接点82并非现在所需要的，并将其去除，并且将来自插座接点80的引线81在点43连接到引线41上，其将接点40和接点76连在一起。使用图6的新的改进的电路，插座的接点60、80和负载的接点36、40连接在一起，并且仅当GFCI处于无故障状态时，它们反过来连接到线路接点34、38。在正常的运转条件下，当在线路上没有故障时，电流从线路接点通过GFCI到达负载接点36、40以及到达插座接点60、80。
尽管在如上所述的电路中断和装置复位动作期间使用的元件本质上是电子机械的，但本申请还考虑使用电子元件，例如固态开关和支撑电路，以及能够接通和中断导电通路中的电气连接的其它类型的元件。
尽管已经表示和描述并指出了本发明的基本特性，应当理解那些熟悉技术的人可以对已描述和表示的装置及其操作的形式和细节进行各种省略、替换和变化，而不背离本发明的精髓。
权利要求
1.一种断路装置，其包括一个外壳；各自至少部分地安放在所述外壳之内的在一个线路端和一个负载端之间的一个相导电通路和一个中性导电通路，所述相导电通路终止于能被电气连接到电源的第一连接、能向至少一个负载导电的第二连接和能向至少一个用户可访问负载导电的第三连接，并且所述中性导电通路终止于能被电气连接到电源的第一连接、能向所述至少一个负载提供中性连接的第二连接和能向所述至少一个用户可访问负载提供中性连接的第三连接；一个电路中断部分，安放在所述外壳之内并被配置来根据预定状态的发生，引起在所述线路端和所述负载端之间的所述相和中性导电通路中的电气中断；一个复位部分，至少部分地安放在所述外壳之内并被配置以在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接；所述电路中断部分进一步包括一个复位锁定部分，如果所述电路中断部分是不可用的、如果存在断开的中性状态或者如果存在反向布线情况，则所述复位锁定部分阻止在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接，其中所述复位部分包括一个复位按钮；至少一个复位接点，当其被按下时能够接触所述相导电通路的至少一部分以引起所述预定状态，其中如果所述电路中断部分是可用的，触发所述电路中断部分以禁用所述复位锁定部分并且便于在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接，并且其中如果所述电路中断部分是不可用的，所述复位锁定部分仍保持被使能以便阻止在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接；以及一个位于所述外壳之内、由所述电路中断部分控制以在电路中断部分是不可用的、存在断开的中性状态或存在反向布线情况时阻挡所述第三连接被连接到一个用户可访问负载的成形的元件。
2.一个权利要求1的断路装置，其中所述成形的元件适合于在电路中断部分是不可用的时候占据第一位置以阻止所述第三连接被连接到用户可访问负载，以及在电路中断部分可用时占据第二位置以允许第三连接被连接到用户可访问负载。
3.一个权利要求2的断路装置，其中通过所述电路中断部分来把所述成形的元件放到第一或第二位置。
4.一个权利要求3的断路装置，其中所述成形的元件包括一个被连接以由一个啮合所述电路中断部分的悬臂元件移动的阻挡元件。
5.一个权利要求4的断路装置，其中所述成形的元件是不导电的。
6.一种断路装置，其包括一个外壳；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第一连接的第一电气导电通路，所述第一连接能被电气连接到电源；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第二连接的第二电气导电通路，当在所述第一和第二电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第二连接能被电气连接到至少一个负载；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第三连接的第三电气导电通路，当在所述第一和第三电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第三连接能被电气连接到至少一个用户可访问的负载；一个电路中断部分，安放在所述外壳之内并被配置来根据预定状态的发生，中断在所述第一和第二导电通路之间、以及在所述第一和第三导电通路之间的电气连接；一个复位部分，至少部分地安放在所述外壳之内并被配置来接通在所述第一和第二导电通路之间、以及在所述第一和第三导电通路之间的电气连接；所述断路装置进一步包括一个如果所述电路中断部分不可用时，阻止接通所述第一和第二导电通路之间以及所述第一和第三导电通路之间的电气连接的复位锁定部分；其中所述复位部分包括一个复位按钮；至少一个复位接点，当其被按下时能够接触所述第一或第二导电通路之一的至少一部分以引起所述预定状态，其中如果所述电路中断部分是可用的，触发所述电路中断部分以禁用所述复位锁定部分并便于接通所述第一和第二导电通路之间以及所述第一和第三导电通路之间的电气连接，并且其中如果所述电路中断部分是不可用的，所述复位锁定部分仍被使能以便阻止接通所述第一和第二导电通路之间以及所述第一和第三导电通路之间的电气连接；以及成形的元件，其有至少一个连接到所述电路中断部分的窗口，以在所述预定状态发生时阻挡第三连接被连接到一个用户可访问的负载。
7.一种断路装置，其包括一个外壳；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第一连接的第一电气导电通路，所述第一连接能被电气连接到电源；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第二连接的第二电气导电通路，当在所述第一和第二电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第二连接能被电气连接到至少一个负载；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第三连接的第三电气导电通路，当在所述第一和第二电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第三连接被电气连接到第二电气导电通路并且能被电气连接到至少一个用户可访问的负载；一个电路中断部分，安放在所述外壳之内并被配置来根据预定状态的发生，中断从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接；一个复位部分，至少部分地安放在所述外壳之内并被配置来接通从所述第一到所述第二和/或第三导电通路的电气连接；所述断路装置进一步包括一个如果所述电路中断部分不可用时，阻止接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接的复位锁定部分；其中所述复位部分包括一个复位按钮；以及至少一个复位接点，当其被按下时能够接触所述第一、第二或第三导电通路之一的至少一部分以引起所述预定状态，其中如果所述电路中断部分是可用的，触发所述电路中断部分以禁用所述复位锁定部分并便于接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接，并且其中如果所述电路中断部分是不可用的，所述复位锁定部分仍被使能以便阻止接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接。
8.一种断路装置，其包括一个外壳；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第一连接的第一电气导电通路，所述第一连接能被电气连接到电源；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第二连接的第二电气导电通路，当在所述第一和第二电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第二连接能被电气连接到至少一个负载；一个至少部分地安放在所述外壳之内并终止于第三连接的第三电气导电通路，当在所述第一和第二电气导电通路之间的电气连接接通时，所述第三连接被电气连接到第二电气导电通路并且能被电气连接到至少一个用户可访问的负载；一个电路中断部分，安放在所述外壳之内并被配置来根据预定状态的发生，中断从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接；一个复位部分，至少部分地安放在所述外壳之内并被配置来接通从所述第一到所述第二和/或第三导电通路的电气连接；所述断路装置进一步包括一个如果所述电路中断部分不可用时，阻止接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接的复位锁定部分；其中所述复位部分包括一个复位按钮；至少一个复位接点，当其被按下时能够接触所述第一、第二或第三导电通路之一的至少一部分以引起所述预定状态，其中如果所述电路中断部分是可用的，触发所述电路中断部分以禁用所述复位锁定部分并便于接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接，并且其中如果所述电路中断部分是不可用的，所述复位锁定部分仍被使能以便阻止接通从所述第一到所述第二和第三导电通路的电气连接；以及成形的元件，当第一和第三导电通路之间的电气连接被断开时，其被连接到所述断路装置以阻挡所述第三连接被连接到一个用户可访问的负载。
9.一个权利要求8的断路装置，其中所述成形的元件适合于在电路中断部分是不可用的时候占据第一位置以阻止第三连接被连接到用户可访问负载，以及在电路中断部分可用时占据第二位置以允许第三连接被连接到用户可访问负载。
10.一个权利要求9的断路装置，其中所述成形的元件包括一个阻挡元件，其被连接到一个由所述电路中断部分控制以使所述阻挡元件位于第一或第二位置的悬臂元件。
11.一个权利要求10的断路装置，其中所述成形的元件是不导电的。
12.一种断路装置，其包括外壳装置；第一电气导电通路装置，用于在所述外壳装置之内导电并且能够电气连接到电源；第二电气导电通路装置，用于在所述外壳装置之内导电，并且当接通在所述第一和第二电气导电通路装置之间的电气连接时，能够电气连接到至少一个负载；第三电气导电通路装置，用于在所述外壳装置之内导电，并且当接通在所述第一和第三电气导电通路装置之间的电气连接时，能够电气连接到至少一个用户可访问的负载；安放在所述外壳装置之内的电路中断装置，用于根据预定状态的发生，中断从所述第一到所述第二和第三导电通路装置的电气连接；至少部分地安放在所述外壳装置之内的复位装置，用于重新建立从所述第一到所述第二和第三导电通路装置的电气连接；其中所述复位装置包括一个复位按钮；与所述复位按钮可操作连接的复位接点装置，用于当按下所述复位按钮时，通过引起所述预定状态，触发所述电路中断装置；以及成形的元件，其被连接到所述电路中断装置，以在预定状态发生期间阻挡第三电气导电通路装置被连接到所述至少一个用户可访问的负载。
13.一个权利要求12的断路装置，其中所述成形的元件适合于根据预定状态的发生占据第一位置以阻止第三连接被连接到用户可访问负载，以及根据预定状态的终止占据第二位置以允许第三连接被连接到用户可访问负载。
14.一个权利要求13的断路装置，其中所述成形的元件包括一个阻挡元件，其被连接到一个由电路中断装置控制以使所述阻挡元件位于第一或第二位置的悬臂元件。
15.一个权利要求14的断路装置，其中所述成形的元件是不导电的。
16.一种电路中断系统，其包括一个电源；一个断路装置，其在连接到所述电源的所述装置的线路和负载端上均有故障保护；连接到所述断路装置的至少一个负载；其中所述断路装置包括一个外壳；各自至少部分地安放在所述外壳之内的在一个线路端和一个负载端之间的一个相导电通路和一个中性导电通路，所述相导电通路终止于能被电气连接到电源的第一连接、能向至少一个负载导电的第二连接和能向至少一个用户可访问负载导电的第三连接，并且所述中性导电通路终止于能被电气连接到电源的第一连接、能向所述至少一个负载提供中性连接的第二连接和能向所述至少一个用户可访问负载提供中性连接的第三连接；一个电路中断部分，安放在所述外壳之内并被配置来根据预定状态的发生，引起在所述线路端和所述负载端两者上的所述相和中性导电通路中的电气中断；一个复位部分，至少部分地安放在所述外壳之内并被配置以在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接；所述断路装置进一步包括一个如果所述电路中断部分不可用或如果存在断开的中性状态时，阻止在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接的复位锁定部分；其中所述复位部分包括一个复位按钮；至少一个复位接点，当所述被按下时能够接触所述相导电通路的至少一部分以引起所述预定状态，其中如果所述电路中断部分是可用的，触发所述电路中断部分以禁用所述复位锁定部分并且便于在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接，并且其中如果所述电路中断部分是不可用的，所述复位锁定部分仍被使能以便阻止在所述相和中性导电通路中重新建立电气连接；以及成形的元件，其被连接到所述电路中断部分，以在断路装置不可用或如果存在断开的中性状态时阻挡第三连接被连接到所述至少一个用户可访问的负载。
17.一个权利要求16的断路装置，其中所述成形的元件适合于在电路中断部分是不可用的时候占据第一位置以阻止第三连接被连接到所述用户可访问负载，以及在电路中断部分可用时占据第二位置以允许第三连接被连接到用户可访问负载。
18.一个权利要求17的断路装置，其中通过所述电路中断部分来把所述成形的元件放到第一或第二位置。
19.一个权利要求18的断路装置，其中所述成形的元件包括一个被连接以由一个啮合所述电路中断部分的悬臂元件移动的阻挡元件。
20.一个权利要求19的断路装置，其中所述成形的元件是不导电的。
全文摘要
一个有至少一个窗口的成形的元件位于一个GFCI保护插座之内，并由GFCI的接触臂的运动来操作，以占据第一位置以阻挡插座中的至少一个插头接收孔，并且占据位于所述窗口的第二位置以允许插头的管脚自由地进入插座表面。在运转时，当断路装置进入跳闸状态时，接触臂向下移动以断开电路。通过连接键起作用的接触臂的向下运动，引起所述成形的元件移动到阻挡插座表面上的至少一个开口的第一位置。通过按下然后释放复位按钮来复位断路装置，引起断路装置中的主接点由接触臂的向上运动而闭合。随着接触臂向上移动，它移动连接键来确定成形的元件的窗口位置，以允许插头管脚自由地进入插座表面上的开口。GFCI通常有两组独立的位于内部的被称为桥接点的接点，一组用于将负载连接到电源，另一组用于将用户可访问的负载连接到电源。在这里公开的GFCI中，已经去除了桥接点，这样通过将负载和用户可访问负载这两者的导线连接到单组接点，降低了制造成本。
文档编号H02H3/00GK1759514SQ200480006812
公开日2006年4月12日 申请日期2004年1月22日 优先权日2003年1月23日
发明者弗朗兹·杰尔曼, 斯蒂芬·斯图尔特 申请人:莱维顿制造有限公司