一种安全接地故障断路器及其控制方法技术

一种安全接地故障断路器及其控制方法，断路器包括底座、上盖、支架复位机构、电磁脱扣机构、防错接机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件、PCB板和设置在该PCB板上的断路器电路，该断路器电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路、脱扣机构控制电路和错误接线保护电路；防错接机构包括防错接电磁铁及设置在复位杆上与防错接电磁铁防错接铁芯前端配合的限位结构；方法包括对上述断路器的初始状态设定、正确接线动作控制、错误接线动作控制和漏电保护控制。本发明专利技术降低了断路器高度，为接地故障断路器结构提供了更多选择；结构简单，保护可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种接地故障断路器，还涉及使用该接地故障断路器的控制方法。
技术介绍
接地故障断路器GFCI(GroundFaultCircuitInterrupter)是在美国、加拿大等北美、南美国家和地区广泛应用的漏电保护产品，对上述地区人民的生命财产安全起到了很好的保护作用。现有的GFCI通常包括底座、设有插孔的上盖、电磁脱扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件等，其电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大电路、电源指示电路和脱扣机构控制电路，电磁脱扣机构受漏电接地检测电路控制而动作。GFCI可通过上盖的插孔为负载提供电源，也可以通过输出连接组件对连接在其上的负载供电。公开号为US2013021120A1、US2013038968A1的美国专利申请公开了上述现有的GFCI。为了解决GFCI缺乏完善的反向接线检测功能的缺陷，申请人在申请号为CN201410641061的中国专利申请中公开了“一种接地故障保护电路及接地故障断路器”，该接地故障断路器的反向接地保护电路对应的结构如图2、图3所示，为避免安装接地故障断路器时因误操作将接地故障断路器的电源输入接线端7的极性接反，从而导致接地故障断路器的插座输出极性反向对用电设备造成损坏的隐患，申请人采用了在接地故障断路器的输出端9设置反向继电器401的结构，采用该反向继电器401，当发生误操作将接地故障断路器的电源输入接线端7的极性接反时，内部电路将保持反向继电器401导通吸合，保持插座极片403的静触点404与反向继电器401的动触点402分离，从而使得接地故障断路器的输出端9一直断开和插孔端、输入端的电气连接，提示接线错误，防止因接线错误带来的隐患。现有接地故障断路器采用上述反向继电器结构虽然解决了缺乏反向接线检测功能的缺陷，但是，由于在结构上反向继电器401的动触点402与插座极片403的静触点404采用上下配合结构，导致整个接地故障断路器的高度尺寸大，不利于减小接地故障断路器的整体体积。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一在于，提供一种安全接地故障断路器，克服现有接地故障断路器高度尺寸大，不利于减小接地故障断路器整体体积的缺陷。本专利技术要解决的技术问题之二在于，提供一种安全接地故障断路器控制方法，安全保障接地故障断路器可靠动作，防止接地故障断路器因接线错误带来的隐患。本专利技术解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种安全接地故障断路器，包括底座、上盖、支架复位机构、电磁脱扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件、PCB板和设置在该PCB板上的断路器电路，该断路器电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路；所述支架复位机构包括设置在该PCB板上的复位支架座、设置在该复位支架座上的滑旦、支架复位弹簧、复位键、复位弹簧、复位杆、复位滑块和设置在复位滑块内的压缩弹簧，该滑旦包括沿横向滑动与断路器插座极片静触点和接线输出静触点配合的导电动触点、与所述复位滑块的驱动斜面配合的动作斜面，支架复位弹簧设置在该滑旦与复位支架座之间，驱动滑旦横向移动；所述电磁脱扣机构包括设置在该PCB板上的脱扣电磁铁，该脱扣电磁铁包括脱扣线圈骨架、缠绕在该骨架上的脱扣线圈、设置在该骨架内的脱扣铁芯和脱扣铁芯复位弹簧、设置在该骨架后端的脱扣铁芯限位板，该脱扣铁芯复位弹簧位于该脱扣铁芯与该防错接铁芯限位板之间；该脱扣铁芯在该脱扣铁芯复位弹簧的作用下其前端可与所述支架复位机构的复位杆的复位锁定孔和复位滑块的联动孔配合将该复位滑块与该复位杆锁定在一起，在该脱扣电磁铁通电状态下，该脱扣铁芯在该脱扣线圈磁场的作用下吸附该脱扣铁芯限位板压缩该脱扣铁芯复位弹簧，解除脱扣铁芯前端对所述复位杆与复位滑块的锁定；该复位杆下端可驱动设置在所述PCB板上的簧片开关断开；其特征在于，该安全接地故障断路器还包括防错接机构，该防错接机构包括防错接电磁铁，该防错接电磁铁包括防错接线圈骨架、缠绕在该骨架上的防错接线圈、设置在该骨架内的防错接铁芯和防错接铁芯复位弹簧、设置在该骨架后端的防错接铁芯限位板和设置在该放错接铁芯前端的限位装置，该防错接铁芯复位弹簧位于该防错接铁芯与该防错接铁芯限位板之间；所述复位杆包括与该防错接铁芯前端的限位装置配合在下行方向受该防错接铁芯前端的限位装置限位的限位结构；该防错接铁芯受该防错接铁芯复位弹簧作用伸出，其前端的限位装置与该复位杆限位结构配合对该复位杆进行限位；所述断路器电路包括与所述单片机控制电路连接的错误接线保护电路，该错误接线保护电路包括所述防错接电磁铁、整流电路、单向可控硅和调压电阻，该整流电路的高电位输入端连接该断路器电路的市电火线接入端、低电位输出端连接该防错接电磁铁的线圈一端，该防错接电磁铁的线圈另一端连接该单向可控硅的阳极，该单向可控硅的阴极接地、触发端连接该断路器电路的单片机触发信号三端，该调压电阻连接在该单向可控硅的触发端与地之间。在本专利技术的一种安全接地故障断路器中，所述复位杆的限位结构为设置在复位杆对应位置与所述防错接铁芯前端限位配合的台阶，所述防错接铁芯前端的限位装置为连接在该防错接铁芯前端的挡件，该挡件包括与该复位杆的所述台阶配合的限位面。在本专利技术的一种安全接地故障断路器中，所述复位杆的限位结构为设置在复位杆对应位置与所述防错接铁芯前端限位配合的孔，所述防错接铁芯前端的限位装置为该防错接铁芯的前端端部。在本专利技术的一种安全接地故障断路器中，所述防错接电磁铁的防错接铁芯的轴线沿所述脱扣电磁铁的脱扣铁芯轴线的横向设置或沿所述脱扣电磁铁的脱扣铁芯轴线的平行方向间隔设置。本专利技术解决其技术问题之二所采用的技术方案是：提供一种安全接地故障断路器控制方法，安全接地故障断路器如权利要求1至3之一所述，其特征在于，该方法包括：设置初始状态为：复位键在复位弹簧作用下上行处于初始位置，滑旦在支架复位弹簧作用下后滑脱离，使滑旦上的导电动触点与左右导电极片上的导电静触点、接线输出静触点分离，滑旦处于初始位置；电磁脱扣机构脱扣电磁铁的脱扣铁芯在脱扣铁芯复位弹簧的作用下穿过复位滑块的联动孔压在复位杆表面上；防错接机构防错接电磁铁的防错接铁芯在防错接铁芯复位弹簧的作用伸出，防错接铁芯前端的限位装置处于限制所述复位杆下行的限位位置，安全接地故障断路器处于初始状态；正确接线动作控制：安全接地故障断路器正确接线后，按压复位键，按动压力克服复位弹簧弹力使复位键带动复位杆下行，当复位杆下端压迫簧片开关下行与PCB板断开，安全接地故障断路器电路的MCU接收到信号，发送指令使防错接电磁铁通电，防错接线圈产生磁场，使防错接铁芯在电磁力的作用下与防错接铁芯限位板吸合，压缩防错接铁芯复位弹簧缩回，解除对复位杆的限位；防错接电磁铁的防错接铁芯缩回后，复位杆在按动压力作用下继续下行，当复位杆上的复位锁定孔与复位滑块的联动孔重合时，电磁脱扣机构脱扣电磁铁的脱扣铁芯在脱扣铁芯复位弹簧的作用下穿过复位杆的复位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全接地故障断路器，包括底座、上盖、支架复位机构、电磁脱扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件、PCB板和设置在该PCB板上的断路器电路，该断路器电路包括电源电路、漏电接地检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和脱扣机构控制电路；所述支架复位机构包括设置在该PCB板上的复位支架座、设置在该复位支架座上的滑旦、支架复位弹簧、复位键、复位弹簧、复位杆、复位滑块和设置在复位滑块内的压缩弹簧，该滑旦包括沿横向滑动与断路器插座极片静触点和接线输出静触点配合的导电动触点、与所述复位滑块的驱动斜面配合的动作斜面，支架复位弹簧设置在该滑旦与复位支架座之间，驱动滑旦横向移动；所述电磁脱扣机构包括设置在该PCB板上的脱扣电磁铁，该脱扣电磁铁包括脱扣线圈骨架、缠绕在该骨架上的脱扣线圈、设置在该骨架内的脱扣铁芯和脱扣铁芯复位弹簧、设置在该骨架后端的脱扣铁芯限位板，该脱扣铁芯复位弹簧位于该脱扣铁芯与该防错接铁芯限位板之间；该脱扣铁芯在该脱扣铁芯复位弹簧的作用下其前端可与所述支架复位机构的复位杆的复位锁定孔和复位滑块的联动孔配合将该复位滑块与该复位杆锁定在一起，在该脱扣电磁铁通电状态下，该脱扣铁芯在该脱扣线圈磁场的作用下吸附该脱扣铁芯限位板压缩该脱扣铁芯复位弹簧，解除脱扣铁芯前端对所述复位杆与复位滑块的锁定；该复位杆下端可驱动设置在所述PCB板上的簧片开关断开；其特征在于，该安全接地故障断路器还包括防错接机构，该防错接机构包括防错接电磁铁，该防错接电磁铁包括防错接线圈骨架、缠绕在该骨架上的防错接线圈、设置在该骨架内的防错接铁芯和防错接铁芯复位弹簧、设置在该骨架后端的防错接铁芯限位板和设置在该放错接铁芯前端的限位装置，该防错接铁芯复位弹簧位于该防错接铁芯与该防错接铁芯限位板之间；所述复位杆包括与该防错接铁芯前端的限位装置配合在下行方向受该防错接铁芯前端的限位装置限位的限位结构；该防错接铁芯受该防错接铁芯复位弹簧作用伸出，其前端的限位装置与该复位杆限位结构配合对该复位杆进行限位；所述断路器电路包括与所述单片机控制电路连接的错误接线保护电路，该错误接线保护电路包括所述防错接电磁铁、整流电路、单向可控硅和调压电阻，该整流电路的高电位输入端连接该断路器电路的市电火线接入端、低电位输出端连接该防错接电磁铁的线圈一端，该防错接电磁铁的线圈另一端连接该单向可控硅的阳极，该单向可控硅的阴极接地、触发端连接该断路器电路的单片机触发信号三端，该调压电阻连接在该单向可控硅的触发端与地之间。...

【技术特征摘要】
1.一种安全接地故障断路器，包括底座、上盖、支架复位机构、电磁脱
扣机构、触头组件、接地组件、电源输入连接组件、输出连接组件、PCB板
和设置在该PCB板上的断路器电路，该断路器电路包括电源电路、漏电接地
检测电路、信号放大整形电路、单片机控制电路、电源检测及工作指示电路和
脱扣机构控制电路；
所述支架复位机构包括设置在该PCB板上的复位支架座、设置在该复位
支架座上的滑旦、支架复位弹簧、复位键、复位弹簧、复位杆、复位滑块和设
置在复位滑块内的压缩弹簧，该滑旦包括沿横向滑动与断路器插座极片静触点
和接线输出静触点配合的导电动触点、与所述复位滑块的驱动斜面配合的动作
斜面，支架复位弹簧设置在该滑旦与复位支架座之间，驱动滑旦横向移动；
所述电磁脱扣机构包括设置在该PCB板上的脱扣电磁铁，该脱扣电磁铁
包括脱扣线圈骨架、缠绕在该骨架上的脱扣线圈、设置在该骨架内的脱扣铁芯
和脱扣铁芯复位弹簧、设置在该骨架后端的脱扣铁芯限位板，该脱扣铁芯复位
弹簧位于该脱扣铁芯与该防错接铁芯限位板之间；该脱扣铁芯在该脱扣铁芯复
位弹簧的作用下其前端可与所述支架复位机构的复位杆的复位锁定孔和复位
滑块的联动孔配合将该复位滑块与该复位杆锁定在一起，在该脱扣电磁铁通电
状态下，该脱扣铁芯在该脱扣线圈磁场的作用下吸附该脱扣铁芯限位板压缩该
脱扣铁芯复位弹簧，解除脱扣铁芯前端对所述复位杆与复位滑块的锁定；
该复位杆下端可驱动设置在所述PCB板上的簧片开关断开；
其特征在于，该安全接地故障断路器还包括防错接机构，该防错接机构包
括防错接电磁铁，该防错接电磁铁包括防错接线圈骨架、缠绕在该骨架上的防
错接线圈、设置在该骨架内的防错接铁芯和防错接铁芯复位弹簧、设置在该骨
架后端的防错接铁芯限位板和设置在该放错接铁芯前端的限位装置，该防错接
铁芯复位弹簧位于该防错接铁芯与该防错接铁芯限位板之间；所述复位杆包括
与该防错接铁芯前端的限位装置配合在下行方向受该防错接铁芯前端的限位
装置限位的限位结构；该防错接铁芯受该防错接铁芯复位弹簧作用伸出，其前
端的限位装置与该复位杆限位结构配合对该复位杆进行限位；
所述断路器电路包括与所述单片机控制电路连接的错误接线保护电路，该
错误接线保护电路包括所述防错接电磁铁、整流电路、单向可控硅和调压电阻，
该整流电路的高电位输入端连接该断路器电路的市电火线接入端、低电位输出
端连接该防错接电磁铁的线圈一端，该防错接电磁铁的线圈另一端连接该单向
可控硅的阳极，该单向可控硅的阴极接地、触发端连接该断路器电路的单片机
触发信号三端，该调压电阻连接在该单向可控硅的触发端与地之间。
2.如权利要求1所述的安全接地故障断路器，其特征在于，所述复位杆
的限位结构为设置在复位杆对应位置与所述防错接铁芯前端限位配合的台阶，
所述防错接铁芯前端的限位装置为连接在该防错接铁芯前端的挡件，该挡件包
括与该复位杆的所述台阶配合的限位面。
3.如权利要求2所述的安全接地故障断路器，其特征在于，所述复位杆
的限位结构为设置在复位杆对应位置与所述防错接铁芯前端限位配合的孔，所
述防错接铁芯前端的限位装置为该防错接铁芯的前端端部。
4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽，潘新城，张晔，郁汉梁，
申请(专利权)人：陈泽，
类型：发明
国别省市：浙江;33