中性接地故障漏电保护插头制造技术

本发明专利技术涉及一种接地故障漏电保护器插头，特别是一种接地故障漏电保护器插头。其由壳体、位于壳体内的电路板控制电路、位于壳体内的继电器控制电路机构组成。电路板控制电路又由直流电源、吸合保持电路、瞬间启动电路、集成放大电路、故障电流检测电路、中性误接地电路和脱扣器控制电路组成。本发明专利技术所述接地故障漏电保护器插头克服了过去机械式复位结构的弊病，不会出现一旦复位后若中性线虚接触或人为开路时，中性故障便失去控制的情况发生，且本发明专利技术具有安全性高，中性故障漏电保护动作灵敏，组装方便，有防震，防水，防误复位、防反向错误接线、防输入相线／中性线断线和接触不良自动切断供电电源保护的功能。

Neutral earth fault leakage protection plug

The invention relates to a plug for a ground fault leakage protector, in particular to a plug for a ground fault leakage protector. The utility model is composed of a shell, a circuit board control circuit arranged in the shell and a relay control circuit mechanism arranged in the shell. The control circuit of the circuit board is composed of a DC power supply, a pull in hold circuit, an instantaneous start circuit, an integrated amplifying circuit, a fault current detecting circuit, a neutral fault ground circuit and a tripping circuit. The grounding fault leakage protection plug over mechanical reset structure defects, does not appear after the reset once if neutral or artificial false contact is open, neutral fault will lose control of the occurrence, and the invention has the advantages of high safety, neutral fault leakage protection action sensitive, convenient assembly, a shockproof, waterproof, anti error reduction and anti reverse error wiring and anti phase input / neutral line broken and bad contact automatically cut off the power supply protection function.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种插头，特别是一种带有防水功能、反向错误接线 保护功能、输入相线/中性线断线或接触不良均会自动切断供电电源 保护功能以及釆用电子瞬间启动复位，复位保持的中性接地故障漏电 保护器插头。
技术介绍
保护装置如中性接地故障漏电保护器插头(GFCI)，由于能有 效地防止人身触电以及中性接地故障漏电保护设备及火灾事故，因而 受到广泛应用。随着科学技术的发展，中性接地故障漏电保护器插头向高性能、 高灵敏度、多功能保护方向发展。过去的接地故障断路器在结构上一 般比较简单，灵敏度底，保护性能差，功能少等弊病。长期以来困扰 着人民生活的不便与生命安全。例如美国专利US5, 943， 199所述的漏电保护插头是釆用机 械式复位执行机构的，其所述的复位拉杆(reset column)通过拖动装 置(actuator)上的挂钩来拉动其拖动装置，使继电器复位；此装置 是利用脱扣器上的衔铁带动拖动装置，使拖动装置上的挂钩脱离复位拉杆，从而使漏电保护器脱扣；所有釆用类似此种技术生产的漏电保 护器都有一个共同的弊端，就是当挂钩与复位杆接触面或接触力过大时就会引起脱扣不利索，而当减少其接触面或接触力时就会引起产品 轻微振荡就会脱扣，即会出现误脱扣现象，因此这种技术生产出来的 产品不管是从加工方面还是产品性能方面都存在很大的隐患。而当今美国专利US6， 624， 991B1和US5， 815, 363所述的漏 电保护器是釆用电保护锁扣的，通电复位后其脱扣线圈一直处于通电 状态，其性能独特，具有中性故障漏电保护灵敏度高，功能齐全，目 前深受国外用户的喜爱和青睐。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带有防水功能、反向错误 接线保护功能、输入相线/中性线断线或接触不良均会自动切断供电 电源保护功能以及釆用电子瞬间启动复位，复位保持的中性接地故障 漏电保护器插头。为解决上述技术问题，本专利技术是按如下方式实现的本专利技术所述 接地故障漏电保护器插头由壳体、位于壳体内的电路板控制电路、位 于壳体内的继电器控制电路机构组成。电路板控制电路由主控电路和 辅助电路组成该主控电路又由直流电源、吸合保持电路、瞬间启动 电路三部分组成，辅助电路又由集成放大电路、故障电流检测电路、 中性误接地电路、脱扣器控制电路四部分组成。直流电源由二极管Dl构成半波整流电路，把输入的交流电变成 输出的直流电，其正极与电阻R2连接，另一端与滤波电容C2正极 和集成块6脚连接，第二供电电压DC/26V,其中C2负极和芯片4 脚分别接地；吸合保持电路由供电相线与Dl正极连接，将交流电 变成直流电，Dl负极与R2限流电阻连接，Rl, R2另一端与Cl电 容正极连接组成滤波电路，将削除交流余波的直流电送入L1脱扣器 线圈首端，Ll线圈末端与地线连接；瞬间启动电路由Sl常闭触点与 相线连接，其中Sl相线与Rl限流电阻连接，Rl另一端与二极管D2 正极连接构成半波整流电路，而D2负极与Cl正极连接构成滤波电 路，将削除交流余波的直流电第二电压DC/30V左右送入L1脱扣器 线圈首端，而Ll线圈末端接地；集成放大电路是GFCI专用集成电9路，其型号RV4145AN,简称IC芯片，该芯片属于单运算放大器； 故障电流检测电路是将输入电源导线同时穿入检测线圈Tl的输出端 且并联电容C7， 一端串联电容C6， C6另一端与电阻R7串联，R7 的另 一端与集成放大电路的输入端1脚连接，检测线圈的另 一端与集 成放大电路的3脚连接构成变压器耦合差动输入电路，其中R6为反 馈电阻，其电阻R6—端与集成放大电路1脚连接，另一端与集成块 输出端7脚连接，R6的阻值大小决定集成放大电路3脚的放大倍数， 即决定GFCI脱扣动作故障电流值的大小；中性误接地电路是由供电 源中性导线同时穿过中性误接地保护线圈T2并联电容C4,其电容 C4构成一个中性误接地保护电路，中性误接地线圏T2两端与电容 C4并联，另一端与电容C5连接，C4另一端接地，电容C5另一端 与集成放大电路7脚输出端连接，中性误接地保护线圈T2、 Tl构成 变压器耦合相应振荡频率的正弦波振荡器，当有中性误接地现象发生 时，此振荡器起振，当振幅达到集成放大电路的阀值时，集成放大电 路5脚输出触发信号，脱扣器动作，GFCI动触头断开。即由中性误 接地保护线圈T2，集成放大电路，检测线圈T1共同组成正弦波放大 器，(是具有正、反馈放大功能的放大器完成的)，当GFCI输出端 中性线被接地时，接地线圈Tl,线圏T2，集成放大电路及相应元件 被接地回路连接，导致正反馈作用发生，直至电路发生振荡，当振荡 电压峰值达到或超过可控硅触发比较器的前峰值时，可控硅输出会升 高，当达到设定值时，可控硅导通，脱扣器动作瞬间断开电路，线圈 T2、 C4、 C5振荡频率比正弦波振荡频率要高，从而保证振荡器的环 路增益；脱扣器控制电路由脱扣器线圈Ll,可控硅SCR, 二极管D3 和电容C3构成，其中脱扣器的一端与R5、可控硅阳极串联，可控硅 控制极与C3、 D3,集成块输出端5脚连接，SCR阴极接地。在可控 硅SCR触发极与地之间并联一只抗干扰电容C3，检测线圈Tl检测 两根电源线通过电流的矢量和，平时无故障电流时此矢量和为零，当有故障电流时，此矢量和不为零，当故障电流增大到设定阀值时，检测线圈会感应出一个相应的电压大小信号，并在集成放大电路的5脚输出触发信号，经D3半波整流后使可控硅SCR导通，脱扣器线圈Ll带电，使脱扣器在规定的时间内脱扣切断供电电源。测试键S2，测试电阻R8构成一个测试电路，其中，测试电阻R8与电源端连接，R8另一端与测试键S2连接，测试键另一端与负载的另一端连接，测试电路是给GFCI提供8mA左右的故障电流，定期检查GFCI工作状态。电源端并联压敏电阻MOV，当电源中突然有髙电压时，可瞬间吸收高电压，并且MOV阻值瞬间变化无穷大，起到保护电路板作用。输出端有指示灯监视，其中发光二极管电路由半波整流二极管D4整流，将交流电变为DC直流电120V,经电阻R8限流后DC电压为3V左右提供LED正极，LED负极与输出端接地，当GFCI正常输出时，LED指示灯发光。防误脱扣活动压把与衔铁片尾部连接；防误脱扣弹簧上端与衔铁片尾部连接，下端与继电器底座挂钩连接；防误脱扣每卩钉与防误脱扣支架连接。触头支持件和弹簧片与输入相线连接组成复位电路；左、右动触头和触头组成与输入端静触头形成常开常闭触点；当继电器线圈得电后，线圈与铁芯形成磁埸，当衔铁片瞬间与铁芯闭合后那么左、右动触片与触头组成动触头与静触头连接使负载输出供电；铆钉其作用是将触头支持件和左、右动触头铆紧；弹簧片是起脱扣时涨力作用。本专利技术的积极效果本专利技术所述接地故障漏电保护器插头克服了过去机械式复位结构的弊病，不会出现一旦复位后若中性线虛接触或人为开路时，中性故障便失去控制的情况发生，且本专利技术具有安全性高，中性故障漏电保护动作灵敏，组装方便，有防震，防水，防误复位、防反向错误接线、防输入相线/中性线断线和接触不良自动切断供电电源保护的功能。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图l是本专利技术总装电路原理图图2是本专利技术总装结构示意图图3是本专利技术防误脱扣机构放大结构图图4是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接地故障漏电保护器插头，其特征在于：其由壳体（２）、位于壳体内的电路板控制电路（１）、位于壳体内的继电器控制电路机构（３）组成。电路板控制电路（１）由主控电路（５）和辅助电路（６）组成：该主控电路又由直流电源（７）、吸合保持电路（８）、瞬间启动电路（９）三部分组成，辅助电路又由集成放大电路（１０）、故障电流检测电路（１１）、中性误接地电路（１２）、脱扣器控制电路（１３）四部分组成；　直流电源（７）由二极管Ｄ１构成半波整流电路，把输入的交流电变成输出的直流电，其正极与 电阻Ｒ２连接，另一端与滤波电容Ｃ２正极和集成块６脚连接，第二供电电压ＤＣ／２６Ｖ，其中Ｃ２负极和芯片４脚分别接地；吸合保持电路（８）由供电相线与Ｄ１正极连接，将交流电变成直流电，Ｄ１负极与Ｒ２限流电阻连接，Ｒ１，Ｒ２另一端与Ｃ１电容正极连接组成滤波电路，将削除交流余波的直流电送入Ｌ１脱扣器线圈首端，Ｌ１线圈末端与地线连接；瞬间启动电路（９）由Ｓ１常闭触点与相线连接，其中Ｓ１相线与Ｒ１限流电阻连接，Ｒ１另一端与二极管Ｄ２正极连接构成半波整流电路，而Ｄ２负极与Ｃ１正极连接构成滤波电路，将削除交流余波的直流电第二电压ＤＣ／３０Ｖ左右送入Ｌ１脱扣器线圈首端，而Ｌ１线圈末端接地；集成放大电路（１０）是ＧＦＣＩ专用集成电路，其型号：ＲＶ４１４５ＡＮ，简称ＩＣ芯片，该芯片属于单运算放大器；故障电流检测电路（１１）是将输入电源导线同时穿入检测线圈Ｔ１的输出端且并联电容Ｃ７，一端串联电容Ｃ６，Ｃ６另一端与电阻Ｒ７串联，Ｒ７的另一端与集成放大电路的输入端１脚连接，检测线圈的另一端与集成放大电路的３脚连接构成变压器耦合差动输入电路，其中Ｒ６为反馈电阻，其电阻Ｒ６一端与集成放大电路１脚连接，另一端与集成块输出端７脚连接，Ｒ６的阻值大小决定集成放大电路３脚的放大倍数，即决定ＧＦＣＩ脱扣动作故障电流值的大小；中性误接地电路（１２）是由供电源中性导线同时穿过中性误接地保护线圈Ｔ２并联电容Ｃ４，其电容Ｃ４构成一个中性误接地保护电路，中性误接地线圈Ｔ２两端与电容Ｃ４并联，另一端与电容Ｃ５连接，Ｃ４另一端接地，电容Ｃ５另一端与集成放大电路７脚输出端连接，中性误接地保护线圈Ｔ２、Ｔ１构成变压器耦合相应振荡频率的正弦波振荡器，当有中性误接地现象发生时，此振荡器起振，当振幅达到集成放大电路１０的阀值时，集成放大电路（１０）的５脚输出触发信号，脱扣器动作，ＧＦＣＩ动触头断开；即由中性...

【技术特征摘要】
1、一种接地故障漏电保护器插头，其特征在于其由壳体(2)、位于壳体内的电路板控制电路(1)、位于壳体内的继电器控制电路机构(3)组成。电路板控制电路(1)由主控电路(5)和辅助电路(6)组成该主控电路又由直流电源(7)、吸合保持电路(8)、瞬间启动电路(9)三部分组成，辅助电路又由集成放大电路(10)、故障电流检测电路(11)、中性误接地电路(12)、脱扣器控制电路(13)四部分组成；直流电源(7)由二极管D1构成半波整流电路，把输入的交流电变成输出的直流电，其正极与电阻R2连接，另一端与滤波电容C2正极和集成块6脚连接，第二供电电压DC/26V，其中C2负极和芯片4脚分别接地；吸合保持电路(8)由供电相线与D1正极连接，将交流电变成直流电，D1负极与R2限流电阻连接，R1，R2另一端与C1电容正极连接组成滤波电路，将削除交流余波的直流电送入L1脱扣器线圈首端，L1线圈末端与地线连接；瞬间启动电路(9)由S1常闭触点与相线连接，其中S1相线与R1限流电阻连接，R1另一端与二极管D2正极连接构成半波整流电路，而D2负极与C1正极连接构成滤波电路，将削除交流余波的直流电第二电压DC/30V左右送入L1脱扣器线圈首端，而L1线圈末端接地；集成放大电路(10)是GFCI专用集成电路，其型号RV4145AN，简称IC芯片，该芯片属于单运算放大器；故障电流检测电路(11)是将输入电源导线同时穿入检测线圈T1的输出端且并联电容C7，一端串联电容C6，C6另一端与电阻R7串联，R7的另一端与集成放大电路的输入端1脚连接，检测线圈的另一端与集成放大电路的3脚连接构成变压器耦合差动输入电路，其中R6为反馈电阻，其电阻R6一端与集成放大电路1脚连接，另一端与集成块输出端7脚连接，R6的阻值大小决定集成放大电路3脚的放大倍数，即决定GFCI脱扣动作故障电流值的大小；中性误接地电路(12)是由供电源中性导线同时穿过中性误接地保护线圈T2并联电容C4，其电容C4构成一个中性误接地保护电路，中性误接地线圈T2两端与电容C4并联，另一端与电容C5连接，C4另一端接地，电容C5另一端与集成放大电路7脚输出端连接，中性误接地保护线圈T2、T1构成变压器耦合相应振荡频率的正弦波振荡器，当有中性误接地现象发生时，此振荡器起振，当振幅达到集成放大电路10的阀值时，集成放大电路(10)的5脚输出触发信号，脱扣器动作，GFCI动触头断开；即由中性误接地保护线圈T2，集成放大电路(10)，检测线圈T1共同组成正弦波放大器，(是具有正、反馈放大功能的放大器完成的)，当GFCI输出端中性线被接地时，接地线圈T1，线圈T2，集成放大电路(10)及相应元件被接地回路连接，导致正反馈作用发生，直至电路发生振荡，当振荡电压峰值达到或超过可控硅触发比较器的前峰值时，可控硅输出会升高，当达到设定值时，可控硅导通，脱扣器动作瞬间断开电路，线圈T2、C4、C5振荡频率比正弦波振荡频率要高，从而保证振荡器的环路增益；脱扣器控制电路(13)由脱扣器线圈L1，可控硅SCR，二极管D3和电容C3构成，其中脱扣器的一端与R5、可控硅阳极串联，可控硅控制极与C3、D3，集成块输出端5脚连接，SCR阴极接地；在可控硅SCR触发极与地之间并联一只抗干扰电容C3，检测线圈T1检测两根电源线通过电流的矢量和，平时无故障电流时此矢量和为零，当有故障电流时，此矢量和不为零，当故障电流增大到设定阀值时，检测线圈会感应出一个相应的电压大小信号，并在集成放大电路的5脚输出触发信号，经D3半波整流后使可控硅SCR导通，脱扣器线圈L1带电，使脱扣器在规定的时间内脱扣切断供电电源；测试键S2，测试电阻R8构成一个测试电路，其中，测试电阻R8与电源端连接，R8另一端与测试键S2连接，测试键另一端与负载的另一端连接，测试电路是给GFCI提供8mA左右的故障电流，定期检查GFCI工作状态；电源端并联压敏电阻MOV，当电源中突然有高电压时，可瞬间吸收高电压，并且MOV阻值瞬间变化无穷大，起到保护电路板作用；输出端有指示灯监视，其中发光二极管电路由半波整流二极管D4整流，将交流电变为DC直流电120V，经电阻R8限流后DC电压为3V左右提供LED正极，LED负极与输出端接地，当GFCI正常输出时，LED指示灯发光；防误脱扣活动压把(29)与衔铁片(23)尾部连接；防误脱扣弹簧(30)上端与衔铁片(23)尾部连接，下端与继电器底座挂钩连接；防误脱扣铆钉(31)与防误脱扣支架(32)连接；触头支持件(20)和弹簧片(28)与输入相线连接组成复位电路；左、右动触头(21)和触头(22)组成与输入端静触头形成常开常闭触点；当继电器线圈得电后，线圈与铁芯形成磁埸，当衔铁片(23)瞬间与铁芯闭合后那么左、右动触片(21)与触头(22)组成动触头与静触头连接使负载输出供电；铆钉(17)、(18)，其作用是将触头支持件(20)和左、右动触头(21)铆紧；弹簧片(28)是起脱扣时涨力作用；瞬间启动电路(9)利用供电相线提供第一点交流电压120V，经电阻R1限流、二极管D2半波整流、电容C1滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德金，杨胜国，
申请(专利权)人：创奇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]