全能漏電保護插頭

《全能漏電保護插頭》是劉錦泰於2001年11月1日申請的專利，該專利的申請號為011298677，公布號為CN1350352，公布日為2002年5月22日，發明人是劉錦泰。該發明屬於用電安全保護技術領域。

《全能漏電保護插頭》，在電源線地線中設有地線帶電檢測感應器，在相、零線之間設有零序電流互感器，插頭內部相、零、地線與分斷器之間均設有一對觸頭，分斷器上端與地線動觸頭銅簧片之間接有彈簧，使地線一對觸頭始終存在一個相吸的彈簧力，在自由脫扣器動作時實現先接通地線、後接通相、零線或先斷相、零線、後斷地線，從而滿足安全用電要求。無論相、零線之間出現剩餘電流或地線出現異常電流，插頭內三極均同時切斷。本插頭主要套用在各種家用電器的漏電保護上。

2013年10月，《全能漏電保護插頭》獲得第十五屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《全能漏電保護插頭》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：全能漏電保護插頭
• 類別：發明專利
• 公布號：CN1350352
• 公布日：2002年5月22日
• 申請號：011298677
• 申請日：2001年11月1日
• 申請人：劉錦泰
• 地址：廣東省佛山市絲織路6號302房
• 發明人：劉錦泰
• 分類號：H01R13/66、H01R13/70、H02H3/32
• 專利代理機構：佛山市永裕信專利代理有限公司
• 代理人：朱永忠

專利背景

截至2001年11月，漏電保護器只能檢測負載線路相、零線之間有無剩餘電流，當出現剩餘電流並達到某一數值（例如10毫安）時，它才會動作，切斷相、零線。因而它只可以對其後負載故障漏電實施保護。然而大量的事實證明：即使負載無故障，但由於電源故障，例如電源接錯，不是相線入、零線出，而是相線入、地線出，或者電源相、地之間的絕緣損壞，且接地不良的情況下都會令負載（電器）外殼帶電，導致觸電事故的發生。

發明內容

專利目的

《全能漏電保護插頭》的目的在於提供一種全面而有效的全能漏電保護插頭，不但能防止因電器故障引起的觸電事故，還能防止因電器以外的電源故障所導致的觸電事故。

技術方案

《全能漏電保護插頭》包括插頭外殼及相、零、地三極銅插銷、設在相、零線之間的零序電流互感器、試驗迴路、放大電路、直流電源、自由脫扣器、分斷器，還設有地線帶電檢測感應器，其次級輸出端與放大電路輸入端並聯連線；在所述分斷器上設有一一個能先通地極後通相、零極或先斷相、零極後斷地極的接地順序裝置。所述接地順序裝置由--對地線觸頭、彈簧、分斷器組成，該彈簧相接於分斷器與地線動觸頭簧片之間。所述地線帶電檢測感應器由鐵芯和次級繞組組成，地線穿過鐵芯或在鐵芯上繞有若干圈數作為初級繞組。所述地線帶電檢測感應器的次級繞組一輸出端串聯有一隻二極體。所述零序電流互感器次級繞組與地線帶電檢測感應器次級繞組同向纏繞或反向纏繞。所述地線帶電檢測感應器鐵芯由鈹鏌合金或非晶態合金或超微晶合金材料製成。插頭內腔分設兩個獨立倉，相、零、地三極銅插銷置於同一個獨立倉內，全能漏電保護電路元、部件置於另一個獨立倉內，兩獨立倉之間相關零、部件通過耐高溫、阻燃的電線進行電氣連線。

感應器的次級接至放大電路，其連線方式可與零序互感器次級同向、反向或串聯一-只二極體，配合兩者的匝數，用以調整剩餘電流與地線意外電流的動作值，適應有良好接地、接地不良或無接地的情況下都能可靠動作。放大電路控制一隻與自由脫扣器線圈兩端連線的可控矽（或直接驅動可控矽），通過可控矽的通、斷狀態控制自由脫扣器脫扣或復位，實現分斷器和接地順序裝置對電源相、零、地三極進行有序的分斷或接通。

該發明的實質特點在於除了檢測負載相、零線之間有無剩餘電流之外，還檢測地線是否帶電。當兩個檢測點分別或同時出現故障，都會立即把相、零、地極全部斷開。達到與電源完全分離的效果，從而有效地保障了人身安全。該發明還在於插頭的外殼是分上下兩倉，把銅插銷與包含全能漏電保護電路部件的機芯隔開，並採用耐高溫、阻燃電線把銅插銷與內部機芯相連線，從而大大降低了因插頭、座接觸不良引至發熱對機芯造成的影響。由於地線的動、靜觸頭始終存在-一個相吸的彈簧力，所以該發明還在於它的接地順序裝置能保證先接通地線，後接通相、零線，或先斷相、零線後斷地線，從而滿足安全用電要求。

有益效果

與2001年11月以前技術相比，《全能漏電保護插頭》所產生的顯著效果在於：

1、用於電器外部連線的全能漏電保護插頭電源線，它無論是電器故障引起相、零極之間出現剩餘電流並達到某一整定值還是由於意外因素令本應不帶電的地線出現故障電流令電器外殼帶電，都能立即把電源全切斷，其效果相當於自動把插頭從插座上分離開來。例如因任意一故障而出現10毫安漏電流時，它能在0.1秒內全極切斷電源，從而保障使用者的人身安全，達到全方位保護的目的。

2、在故障未排除前，是不可能恢復供電的，只有排除故障後，才能以手動方式復位恢復正常供電。

3、具有抗燒、抗短路能力，即使接觸不良也不易把插頭燒爛，而且不會發生短路事故；

4、該發明還可制止不規範用電，當錯接電源或有意偷電會令地線有電流，從而立即斷電。不僅可保障用戶安全而且杜絕偷竊國家電力情況的發生。

附圖說明

圖1是《全能漏電保護插頭》一個實施例的結構方框圖。

圖2是該發明套用於電熱水器上的一個實施例示意圖。

圖3是該發明用於杜絕偷電行為的示意圖。

權利要求

1、一種全能漏電保護插頭，包括插頭外殼及相、零、地三極銅插銷、設在相、零線之間的零序電流互感器、試驗迴路、放大電路、直流電源、自由脫扣器、分斷器，其特徵在於：還設有地線帶電檢測感應器，其次級輸出端與放大電路輸入端並聯連線；在所述分斷器上設有一個能先通地極後通相、零極或先斷相、零極後斷地極的接地順序裝置；所述接地順序裝置由一-對地線觸頭、彈簧、分斷器組成，該彈簧相接於分斷器與地線動觸頭簧片之間；所述地線帶電檢測感應器由鐵芯和次級繞組組成，地線穿過鐵芯或在鐵芯上繞有若干圈數作為初級繞組，其次級繞組一輸出端串聯有一隻二極體。

2、根據權利要求1所述的全能漏電保護插頭，其特徵在於：所述零序電流互感器次級繞組與地線帶電檢測感應器次級繞組同向纏繞或反向纏繞。

3、根據權利要求1所述的全能漏電保護插頭，其特徵在於：所述地線帶電檢測感應器的鐵芯由鈹鏌合金或非晶態合金或超微晶合金材料製成。

4、根據權利要求1所述的全能漏電保護插頭，其特徵在於：插頭內腔分設兩個獨立倉，相、零、地三極銅插銷置於同一個獨立倉內，兩獨立倉之間相關零、部件通過耐高溫、阻燃的電線進行電氣連線。

實施方式

實施例1

參見圖1所示，《全能漏電保護插頭》一個實施例，全能漏電保護插頭由零序電流互感器6、地線帶電檢測感應器1、放大電路7、試驗迴路2、自由脫扣器9、分斷器17、接地順序裝置、耐高溫、阻燃的內部連線線10、11、12、直流電源8、電源線3、4、5組成。接地順序裝置由一-對地線觸頭13、分斷器17、彈簧16組成，彈簧16兩端分別與分斷器17的推拉桿上端及地線動觸頭13的銅簧片相連線，使地線動觸頭13的動、靜觸頭始終存在一-個相吸的彈簧力，這樣，當自由脫扣器9帶動分斷器17向上或向下動作時，相線觸頭14、零線觸頭15的動、靜觸頭先分離、地線觸頭13的動、靜觸頭後分離，或地線觸頭13的動、靜觸頭先閉合、相線觸頭14、零線觸頭15的動、靜觸頭後閉合，保證先斷相、零線後斷地線或先接通地線後接通相、零線，從而滿足安全用電要求。用以檢測地線是否帶電的感應器1是由鐵芯及繞在鐵芯上的次級繞組組成。

該實施例的感應器1鐵芯採用鈹鏌合金製成環狀，把地線穿過感應器1鐵芯並繞二圈，其次級繞組一輸出端串聯有一隻二極體18並接至放大電路7的輸入端。當地線出現異常的電流時，感應器1次級便輸出一個電壓信號，二極體18經放大電路7放大、比較和鑑別。若異常電流大於某一規定值（例如50毫安），感應器1輸出訊號便大於放大電路7所設定的域值，放大電路7輸出一個足以令可控矽SCR導通的電平。SCR導通，自由脫扣器9脫扣，分斷器17動作切斷相、零線，在接地順序裝置作用下，再把地線斷開，實現電源三極全部分離，整個動作時間在0.1秒以內，從而保障使用者的生命安全。

• 實施例2

參見圖2、圖3所示，《全能漏電保護插頭》套用於電熱水器上的一個實施例。電源線，中相、零線4、5接至熱水器19的負載20，地線3接至外殼。電源線相、零線4、5穿過零序電流線感器6與插頭的相、零極銅插銷連線，地線穿過感應器1經接地順序裝置與地極銅插銷相連線。當熱水器負載20發生漏電時，相、零線4、5之間出現剩餘電流，或當地線3因意外的原因出現電流時，都會令零序電流互感器6或感應器1次級產生信號。當剩餘電流或漏電流大於某一規定值（例如10毫安或50毫安）都會在0.1秒內把插頭內三極切斷（先斷相、零後斷地）。只有當故障排除，方可以把復位按鈕按下，恢復正常工作。故障未排除復位按鈕是按不下去的，也不會恢復通電。這樣不僅可以保障淋浴者人身安全，而且杜絕了採用相、地作迴路的偷電行為，參見圖3所示。

榮譽表彰

2013年10月，《全能漏電保護插頭》獲得第十五屆中國專利優秀獎。