專利名稱：具有反向接線和壽命終止保護(hù)的接地故障斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于保護(hù)交流負(fù)載電路的接地故障斷路器(GFCI)設(shè)備，更具體地，涉及具有反向接線和壽命終止保護(hù)的GFCI。
背景技術(shù)：
隨著家用電器的廣泛使用，人們要求安裝在他們家中的插座能夠當(dāng)意外接觸或發(fā)生其他接地故障情況時(shí)保護(hù)他們不受嚴(yán)重的傷害。因此，設(shè)計(jì)了接地故障斷路器以使一旦檢測(cè)到在交流(AC)負(fù)載處發(fā)生接地故障情況時(shí)就斷開電連接。
包括插座的許多電接線設(shè)備具有可連接到電源的線路端、可連接到一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的負(fù)載端和在線路端和負(fù)載端之間的至少一個(gè)導(dǎo)電路徑。當(dāng)人意外地同時(shí)接觸AC負(fù)載的所述線路端和接地端時(shí)，由于人體形成用于電流流過(guò)的另一個(gè)導(dǎo)電路徑，所以會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害。因此，非常希望電接線設(shè)備能夠使諸如家用電器和用戶電子產(chǎn)品的各種負(fù)載斷開電源。
GFCI設(shè)備能夠檢測(cè)接地故障情況并且通過(guò)應(yīng)用感應(yīng)變壓器來(lái)檢測(cè)電源的相位(也稱為"火")和中性導(dǎo)電路徑中流過(guò)的電流之間的不平衡而斷開電源。當(dāng)電流通過(guò)例如人體的另一個(gè)路徑轉(zhuǎn)向到地面時(shí)發(fā)生接地故障情況，從而導(dǎo)致在相位和中性導(dǎo)線中流過(guò)的電流之間產(chǎn)生不平衡接地故障情況。 一旦檢測(cè)到接地故障情況，在GFCI設(shè)備中的斷路器立即跳閘以斷開電連接，并且移除所有供應(yīng)到負(fù)載的電源。
一些斷路器，例如GFC工插座，除了線路端和負(fù)載端接頭以外，還具有用戶可接近負(fù)載。用戶可以通過(guò)把插頭插入插座，而將其他家用電器連接到電源。然而，由于線路端和負(fù)載端端子是相似的，所以會(huì)產(chǎn)生線路導(dǎo)線連接到負(fù)載端接頭而負(fù)載導(dǎo)線連接到線路端接頭的情況。這就是所謂的反向接線。當(dāng)發(fā)生反向接線時(shí)，GFCI設(shè)備通常不對(duì)用戶可接近負(fù)載提供接地故障保護(hù)。如果當(dāng)GFCI設(shè)備存在反向接線時(shí)沒(méi)有給安裝者提供警告，就會(huì)
產(chǎn)生問(wèn)題。因此，期望設(shè)計(jì)一種GFCI設(shè)備，能夠在GFCI設(shè)備存在反向接線時(shí)使復(fù)位功能失效。此外，非常期望GFCI不會(huì)一直對(duì)用戶可接近負(fù)載供電以當(dāng)存在反向接線時(shí)更好地保護(hù)用戶。
此外，由于對(duì)GFCI設(shè)備質(zhì)量的高穩(wěn)定性需求，還期望GFCI設(shè)備具有更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和更少的元件，從而更容易組裝、安裝和正確地接線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的斷路器的一個(gè)實(shí)施方式包括一對(duì)固定接觸片、 一對(duì)負(fù)載接觸片、 一對(duì)可移動(dòng)接觸片、復(fù)位元件、可移動(dòng)元件和包括復(fù)位觸頭的跳閘元件。每個(gè)固定接觸片具有固定觸頭。每個(gè)負(fù)載接觸片具有負(fù)載觸頭。每個(gè)可移動(dòng)接觸片具有固定端和可移動(dòng)端。每個(gè)可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端分成內(nèi)子片和外子片。每個(gè)可移動(dòng)端具有設(shè)置在內(nèi)子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的負(fù)載觸頭的第一可移動(dòng)觸頭，和設(shè)置在外子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的固定觸頭的第二可移動(dòng)觸頭。
設(shè)置為支撐可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端的可移動(dòng)元件允許內(nèi)子片和外子片停留在不同的水平面上。可移動(dòng)元件能夠與復(fù)位元件鎖定或從復(fù)位元件釋放以在第一位置、第二位置和第三位置之間移動(dòng)，在該第一位置，第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以
及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭；在該第二位置，第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以及至少一個(gè)可移
動(dòng)接觸片電耦合到復(fù)位觸頭；在該第三位置，第一可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的負(fù)
載觸頭接觸，并且第二可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的固定觸頭接觸，以及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭上。
跳閘元件能夠由可移動(dòng)元件鎖定復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第三位置，并且能夠從可移動(dòng)元件釋放復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到故障情況時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第一位置。


結(jié)合附圖參考實(shí)施方式的具體說(shuō)明，可以獲得對(duì)本發(fā)明更完整的理 解。這些附圖僅僅描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，并不因此限制其范圍。 它們用于增加特征和細(xì)節(jié)，其中
圖l是斷路器的示例性實(shí)施方式的透視圖。
圖2是圖1中的斷路器去除面板部而示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖3是圖2中的斷路器去除安裝夾板、中間體而示出內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖4示出了圖1中的斷路器在復(fù)位狀態(tài)下沿AA線的截面圖。 圖5示出了圖1中的斷路器在跳閘狀態(tài)下沿AA線的截面圖。 圖6A示出了圖l中的斷路器在跳閘狀態(tài)下沿BB線的截面圖。 圖6B示出了圖1中的具有可移動(dòng)組件的支撐部的不同實(shí)施方式的斷路 器在跳閘狀態(tài)下沿BB線的截面圖。
圖7示出了圖1中的斷路器在復(fù)位按鈕被按壓的瞬時(shí)狀態(tài)下沿BB線的
截面圖。
圖8示出了圖1中的斷路器在復(fù)位狀態(tài)下沿BB線的相反方向的截面圖。 圖9示出了圖1中的斷路器在復(fù)位狀態(tài)下沿BB線的截面圖。 圖10示出了圖1中的具有測(cè)試元件的斷路器沿CC線的截面圖。 圖11示出了圖1中的斷路器在復(fù)位按鈕被按壓的瞬時(shí)狀態(tài)下沿CC線的 截面圖。
圖12是圖3中的斷路器去除后板部的透視圖。
圖13是圖12中的斷路器的從左至右的側(cè)視圖。
圖14是圖12中的斷路器的分解圖。
圖15是圖1中的斷路器的分解圖。
圖16是圖1中的斷路器的控制電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，斷路器的示例性實(shí)施方式100具有殼體，該殼體包括面板 部120、中間體190 (在圖2中示出)和后板部150。面板部120具有用于接收陽(yáng)插頭的標(biāo)準(zhǔn)或極化管腳的入口122、 124和接地管腳接收開口160以容 納三線插頭。斷路器100包括安裝夾板110，用于將插座固定到接線盒。如 圖2所示，安裝夾板110具有螺紋開口以接收用于連接到外部地線的接地螺 釘250。
復(fù)位按鈕130延伸穿過(guò)在殼體的面板部120中的開口。復(fù)位按鈕130用 于激活在開路導(dǎo)電路徑中重新建立電連接的復(fù)位操作。測(cè)試按鈕140延伸 穿過(guò)殼體的面板部120中的開口 。測(cè)試按鈕140用于通過(guò)模擬故障情況而在
閉路導(dǎo)電路徑中斷開電連接。
如圖1和15所示，電流通過(guò)接線螺釘170、 172、 174和176連接到斷路 器IOO，其中，接線螺釘170是線路相接頭，接線螺釘174是線路中性接頭， 接線螺釘172是負(fù)載相接頭，以及接線螺釘176是負(fù)載中性接頭。除了接線 螺釘以外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，還可以包括其他類型的接線端子， 例如定位螺絲、壓力夾、壓力板、壓入型接頭、引出線和快速連接片。
如圖2、 3和6所示，在線路中性接頭174和負(fù)載中性接頭176之間的導(dǎo) 電路徑包括其一端電耦合到線路中性接頭174并且另一端可以移動(dòng)以建立 或斷開電連接的右側(cè)可移動(dòng)接觸片340、安裝在右側(cè)可移動(dòng)接觸片340的右 側(cè)內(nèi)子片342上的第一右側(cè)可移動(dòng)觸頭400、電耦合到負(fù)載中性接頭176的 右側(cè)負(fù)載接觸片360以及安裝在右側(cè)負(fù)載接觸片360上的右側(cè)負(fù)載觸頭 270。用戶可接近負(fù)載中性接頭包括能夠與插入其中的陽(yáng)插頭的管腳嚙合 的結(jié)合端子。在線路中性接頭174和用戶可接近負(fù)載中性接頭之間的導(dǎo)電 路徑包括其一端電耦合到線路中性接頭174并且另一端可以移動(dòng)以建立或 斷開電連接的右側(cè)可移動(dòng)接觸片340、安裝在右側(cè)可移動(dòng)接觸片340的右側(cè) 外子片344上的第二右側(cè)可移動(dòng)觸頭402、電耦合到結(jié)合端子的右側(cè)固定接 觸片200以及安裝在右側(cè)固定接觸片200上的右側(cè)固定觸頭260。
同樣地，在線路相接頭170和負(fù)載相接頭172之間的導(dǎo)電路徑包括其一 端電耦合到線路相接頭170并且另一端可以移動(dòng)以建立或斷開電連接的左 側(cè)可移動(dòng)接觸片330、安裝在左側(cè)可移動(dòng)接觸片330的左側(cè)內(nèi)子片332上的 第一左側(cè)可移動(dòng)觸頭390、電耦合到負(fù)載相接頭172的左側(cè)負(fù)載接觸片350 以及安裝在左側(cè)負(fù)載接觸片350上的左側(cè)負(fù)載觸頭280。用戶可接近負(fù)載相 接頭包括能夠與插入其中的陽(yáng)插頭的管腳嚙合的結(jié)合端子。在線路相接頭
ii170和用戶可接近負(fù)載相接頭之間的導(dǎo)電路徑包括其一端電耦合到線路相
接頭170并且另一端可以移動(dòng)以建立或斷開電連接的左側(cè)可移動(dòng)接觸片 330、安裝在左側(cè)可移動(dòng)接觸片330的左側(cè)外子片334上的第二左側(cè)可移動(dòng) 觸頭392、電耦合到結(jié)合端子的左側(cè)固定接觸片210以及安裝在左側(cè)固定接 觸片210上的左側(cè)固定觸頭290。
如圖1一14所示，斷路器100包括可移動(dòng)接觸片330、 340、固定接觸片 200、 210、負(fù)載接觸片350、 360、復(fù)位元件、測(cè)試元件、可移動(dòng)元件和具 有復(fù)位觸頭312的跳閘元件。左側(cè)可移動(dòng)接觸片330的可移動(dòng)端從適當(dāng)?shù)奈?置分為左側(cè)內(nèi)子片332和左側(cè)外子片334，其具有位于左側(cè)內(nèi)子片332上的 第一左側(cè)可移動(dòng)觸頭390和位于左側(cè)外子片334上的第二左側(cè)可移動(dòng)觸頭 392。右側(cè)可移動(dòng)接觸片340的可移動(dòng)端從適當(dāng)?shù)奈恢梅譃橛覀?cè)內(nèi)子片342 和右側(cè)外子片344，其具有位于右側(cè)內(nèi)子片342上的第一右側(cè)可移動(dòng)觸頭 400和位于右側(cè)外子片344上的第二右側(cè)可移動(dòng)觸頭402。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解，只要四個(gè)觸頭對(duì)(左側(cè)負(fù)載觸頭280對(duì)應(yīng)第一左側(cè)可移動(dòng)觸頭 390、左側(cè)固定觸頭290對(duì)應(yīng)第二左側(cè)可移動(dòng)觸頭392、右側(cè)負(fù)載觸頭270 對(duì)應(yīng)第一右側(cè)可移動(dòng)觸頭400以及右側(cè)固定觸頭260對(duì)應(yīng)第二右側(cè)可移動(dòng) 觸頭402)在復(fù)位狀態(tài)下保持良好的接觸，則可移動(dòng)接觸片330、 340、負(fù) 載接觸片350、 360和固定接觸片200、 210的形狀以及這些接觸片的位置可 以改變。
突出觸頭550 (在圖14中示出)電耦合到左側(cè)可移動(dòng)接觸片330，用于 復(fù)位操作。當(dāng)復(fù)位元件的復(fù)位按鈕130被按下時(shí)，復(fù)位元件向下移動(dòng)并導(dǎo) 致左側(cè)可移動(dòng)接觸片330通過(guò)突出觸頭550電連接到復(fù)位觸頭312。然后， 跳閘元件被激活以由可移動(dòng)元件鎖定復(fù)位元件。當(dāng)復(fù)位按鈕130被釋放時(shí)， 復(fù)位元件向上移動(dòng)并帶動(dòng)可移動(dòng)元件一起向上。左側(cè)可移動(dòng)接觸片330不 電連接到復(fù)位觸頭312?？梢苿?dòng)元件進(jìn)一步地將可移動(dòng)接觸片330、 340的 可移動(dòng)端向上推壓到第一可移動(dòng)觸頭390、 400與相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270 保持良好接觸并且第二可移動(dòng)觸頭392、 402與相應(yīng)的固定觸頭290、 260 保持良好接觸的位置。因此，復(fù)位操作在線路端和負(fù)載端之間以及在線路 端和用戶可接近負(fù)載端之間重新建立電連接。當(dāng)測(cè)試按鈕140被按下時(shí)， 測(cè)試元件激活跳閘元件以從可移動(dòng)元件釋放復(fù)位元件?？梢苿?dòng)元件向下移動(dòng)并導(dǎo)致可移動(dòng)觸頭390、 392、 400、 402從固定觸頭260、 290和負(fù)載觸頭 270、 280分開。因此，測(cè)試操作模擬了故障情況以斷開電連接。
復(fù)位元件包括復(fù)位按鈕130、復(fù)位軸180和復(fù)位彈簧240。復(fù)位軸180 的一端模制入復(fù)位按鈕130的底側(cè)，并且另一端通過(guò)中間體190延伸進(jìn)入可 移動(dòng)元件。復(fù)位彈簧240圍繞復(fù)位軸180的上部并部分地設(shè)置在中間體190 的杯形部分中。因此，復(fù)位彈簧240的一端支撐復(fù)位按鈕130，并且另一端 壓在中間體190的上表面上。換句話說(shuō)，復(fù)位彈簧240限制在復(fù)位按鈕130 和中間體190之間。
主要設(shè)置在復(fù)位元件下面的可移動(dòng)元件包括可移動(dòng)組件430和鎖定板 540?？梢苿?dòng)組件430具有分別在可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端下面延 伸的左側(cè)支撐部431和右側(cè)支撐部432 (在圖14中示出)。左側(cè)支撐部431 和右側(cè)支撐部432都具有當(dāng)斷路器100處于復(fù)位狀態(tài)下時(shí)允許內(nèi)子片332、 342和外子片334、 344停留在不同平面以在第一可移動(dòng)觸頭和負(fù)載觸頭 (390和280， 400和270)之間以及第二可移動(dòng)觸頭和固定觸頭(392和290， 402和260)之間都保持良好接觸的形狀。如圖6 — 11所示，可移動(dòng)組件430 的左側(cè)支撐部431和右側(cè)支撐部432的每一個(gè)都具有上表面431—2、 432 — 2 和下表面431 — 1、 432 — 1，從而內(nèi)子片332、 342和外子片334、 344可以停 留在不同的水平面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，其他形狀也可以獲得 相同的結(jié)果。
在一個(gè)實(shí)施方式(在圖6A中示出)中，支撐部431、 432具有在內(nèi)子片 332、 342下面的上表面431 — 2、 432 — 2，并且具有在外子片334、 344下面 的下表面431 — 1、 432 — 1。內(nèi)子片332、 342分別由支撐部的上表面431 — 2、 432 — 2支撐。結(jié)果，當(dāng)可移動(dòng)組件430向上移動(dòng)時(shí)，內(nèi)子片332、 342被向 上引入到使得第一可移動(dòng)觸頭390、 400與相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270保持良 好接觸的位置。如上所述，外子片334、 344和內(nèi)子片332、 342都分別是可 移動(dòng)接觸片330、 340的一部分。因此，外子片334、 344同時(shí)也由可移動(dòng)組 件430的移動(dòng)而被向上引入到使得第二可移動(dòng)觸頭392、 402與相應(yīng)的固定 觸頭290、 260保持良好接觸的位置。由于制造的原因，外子片334、 344 不能精確地與內(nèi)子片332、 342在相同的水平面上。為了在第二可移動(dòng)觸頭 392、 402和相應(yīng)的固定觸頭290、 260之間保持良好接觸，支撐部的下表面431 — 1、 432 — 1給外子片334、 344提供撓性以停留在不同的水平面上，該 水平面可以與下表面431 — 1、 432 — 1相同或在其上。上表面431 — 2、 432 一2和下表面431 — 1、 432 — l之間的高度差可以在0.01mm至5咖的范圍內(nèi)。 在另一實(shí)施方式(在圖6B中示出)中，支撐部431、 432具有在內(nèi)子片332、 342下面的下表面431 — 1、 432 — 1，并且具有在外子片334、 344下面的上 表面431 — 2、 432 — 2。
如圖14所示，可移動(dòng)組件430具有腔體、中間彈簧220、一對(duì)鎖定槽436、 回動(dòng)軸部480和回動(dòng)彈簧470。在頂部具有開口的腔體容納復(fù)位軸180的下 部。腔體的上部更寬，從而中間彈簧220可以部分地置入并圍繞復(fù)位軸180 的下部。結(jié)果，中間彈簧220被限制在中間體190的下表面和腔體的內(nèi)壁之 間。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在某些情況下，中間彈簧220不必實(shí)現(xiàn)預(yù) 定的功能?；貏?dòng)軸部480可以與可移動(dòng)組件430的主體一件式制造，并且由 相同的材料制造。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，回動(dòng)軸部480可以由相 同的或不同的材料與可移動(dòng)組件430的主體分開地制造。分開制造的回動(dòng) 軸部480可以固定到可移動(dòng)組件430的底板部490。回動(dòng)軸部480的一端穿透 進(jìn)電路板440中。回動(dòng)彈簧470圍繞回動(dòng)軸部480并且被限制在可移動(dòng)組件 430的底板部490和電路板440之間。該對(duì)鎖定槽436設(shè)置在可移動(dòng)組件430 的兩個(gè)側(cè)壁上，允許鎖定板540延伸穿過(guò)可移動(dòng)組件430。
鎖定板540包括具有鎖定孔545的鎖定部和具有扣緊開口543的扣緊 部。鎖定部通過(guò)鎖定槽436而延伸穿過(guò)可移動(dòng)組件430。鎖定孔545設(shè)置在 鎖定部上，從而當(dāng)GFCI插座100在復(fù)位狀態(tài)下時(shí)復(fù)位軸180可以穿透鎖定孔 545以由鎖定板540鎖定?？劬o開口543設(shè)置為當(dāng)保持由跳閘元件扣緊時(shí)， 允許鎖定板540能夠向上向下移動(dòng)。在本實(shí)施方式中，扣緊部具有U形的開 □ 543。
跳閘元件包括跳閘軸500、跳閘彈簧510、電磁單元和控制電路。電磁 單元包括跳閘線圈520、設(shè)置在跳閘線圈520正前方的屏蔽板580和金屬護(hù) 罩530。金屬護(hù)罩530覆蓋跳閘線圈420的至少兩側(cè)，并與后板部150的一側(cè) 鄰接。跳閘軸500具有與鎖定板540的扣緊部中的li形扣緊開口543扣緊的第 一端和設(shè)置在跳閘線圈520內(nèi)的第二端。跳閘線圈520可以包括主跳閘線圈 522和輔助跳閘線圈524。當(dāng)主跳閘線圈522由于控制電路損壞而喪失其功能時(shí)，輔助跳閘線圈524可以被激活以移動(dòng)鎖定板540，其接著釋放復(fù)位軸180以斷開電路徑。跳閘彈簧510的一部分圍繞跳閘軸500的第二端的較窄部分。跳閘彈簧510的其余部分形成用于跳閘軸500移動(dòng)的空間。跳閘彈簧510被限制在屏蔽金屬530和跳閘軸500的收縮表面之間。跳閘彈簧510可以是圓錐形或圓柱形。當(dāng)由控制電路激活時(shí)，電磁單元拉動(dòng)跳閘軸500，其接著拉動(dòng)鎖定板540，從而復(fù)位軸180可以由鎖定孔545鎖定或從鎖定孔545釋放。為了控制跳閘軸500的移動(dòng)距離，可移動(dòng)組件容納基座590可以具有在鎖定板540之前或之后延伸的阻擋部592 (如圖12所示)，以控制跳閘軸500的移動(dòng)距離。阻擋部592可以設(shè)置在跳閘軸500的兩側(cè)上。
一旦檢測(cè)到接地故障情況、測(cè)試請(qǐng)求和復(fù)位請(qǐng)求，控制電路就激活電磁單元?？刂齐娐肪哂袕?fù)位電阻310、復(fù)位觸頭312、測(cè)試電阻320、感應(yīng)線圈460和中性線圈450。感應(yīng)線圈460和中性線圈450檢測(cè)故障情況。復(fù)位觸頭312設(shè)置為與突出觸頭550接觸以激活復(fù)位操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，復(fù)位觸頭312是復(fù)位電阻310的部分。如圖13所示，復(fù)位觸頭312設(shè)置在固定臺(tái)596的頂部上，該固定臺(tái)是可移動(dòng)組件容納基座590的部分。在另一實(shí)施方式中，復(fù)位觸頭312是設(shè)置為與復(fù)位電阻310電耦合的導(dǎo)電片。當(dāng)復(fù)位按鈕130被按下以導(dǎo)致突出觸頭550與復(fù)位觸頭312接觸時(shí)，左側(cè)可移動(dòng)接觸片330電耦合到復(fù)位電阻310，從而形成閉路并產(chǎn)生轉(zhuǎn)向電流。因此，控制電路激活電磁單元以執(zhí)行復(fù)位操作。類似地，當(dāng)測(cè)試片230被按下以接觸測(cè)試龜阻320并且形成閉路時(shí)，控制電路激活電磁單元。
如圖5和6所示，斷路器100最初在跳閘狀態(tài)下是穩(wěn)定的?？梢苿?dòng)元件在第一位置，在該位置，可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端停留在可移動(dòng)組件430的支撐部431、 432上，并且從固定接觸片200、 210和負(fù)載接觸片350、 360分開。左側(cè)可移動(dòng)接觸片330不電耦合到復(fù)位觸頭312。可移動(dòng)組件430由于復(fù)位彈簧240、中間彈簧220和回動(dòng)彈簧470之間的平衡而處于穩(wěn)定的位置。
在斷路器100被正確地接線之后，按壓復(fù)位按鈕130以在導(dǎo)電路徑中建立電連接。當(dāng)按壓復(fù)位按鈕130時(shí)，復(fù)位軸180向下移動(dòng)以推動(dòng)到鎖定板540的表面上。鎖定板540帶動(dòng)可移動(dòng)組件430向下移動(dòng)。可移動(dòng)接觸片330、340的可移動(dòng)端由于它們自身的彈性而向下移動(dòng)。左側(cè)可移動(dòng)接觸片330通過(guò)突出觸頭550和復(fù)位觸頭312而電耦合到復(fù)位電阻310以形成閉路并產(chǎn)生復(fù)位請(qǐng)求。在一個(gè)實(shí)施方式中，突出觸頭550通過(guò)連接片300電耦合到左側(cè)可移動(dòng)接觸片330。突出觸頭550通過(guò)穿過(guò)突出觸頭550上的固定孔552和可移動(dòng)組件430的左側(cè)支撐部431上的相應(yīng)孔437而插入鉚釘570而連接到可移動(dòng)組件430的左側(cè)支撐部431上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，也可以采用其他方式將突出觸頭550連接到可移動(dòng)組件430的左側(cè)支撐部431。連接片300連接突出觸頭550和左側(cè)可移動(dòng)接觸片330的連接部336。連接片300可以包括銅?？梢允褂弥T如軟銅線或銅片的材料。在另一實(shí)施方式中，左側(cè)可移動(dòng)接觸片330包括突出觸頭550?？梢苿?dòng)組件430處于瞬時(shí)第二位置，在該位置，可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端從固定接觸片200、 210和負(fù)載接觸片350、 360分開。同時(shí)，左側(cè)可移動(dòng)接觸片330直接或間接地電耦合到復(fù)位觸頭312以激活復(fù)位操作。
由于由電連接導(dǎo)致的閉路，控制電路激活電磁單元以拉動(dòng)跳閘軸500。然后，跳閘軸500通過(guò)克服復(fù)位軸180和鎖定板540之間的摩擦力以及被按壓的跳閘彈簧510的彈性力而拉動(dòng)鎖定板540。當(dāng)鎖定孔545移動(dòng)到復(fù)位軸180正下方的位置時(shí)，復(fù)位軸180的頭部穿透鎖定孔545。此時(shí)，由于由復(fù)位軸180施加到鎖定板540的壓力消失，被按壓的回動(dòng)彈簧470恢復(fù)過(guò)來(lái)而將可移動(dòng)組件430向上移動(dòng)。可移動(dòng)組件430的左側(cè)支撐部431向上推動(dòng)左側(cè)可移動(dòng)接觸片330。結(jié)果，突出觸頭550從復(fù)位觸頭312分開。由于該分
開導(dǎo)致形成開路，控制電路不激活電磁單元而中斷拉力。然后，被按壓的跳閘彈簧510恢復(fù)過(guò)來(lái)以推動(dòng)鎖定板540并導(dǎo)致復(fù)位軸180的頸部由鎖定孔545鎖定。
當(dāng)釋放復(fù)位按鈕時(shí)，被按壓的復(fù)位彈簧240恢復(fù)過(guò)來(lái)以向上移動(dòng)復(fù)位軸180。復(fù)位軸180通過(guò)由復(fù)位軸180鎖定的鎖定板540而向上帶動(dòng)可移動(dòng)組件430。通過(guò)克服被按壓的中間彈簧220和可移動(dòng)接觸片330、 340的彈性力，具有支撐部431、 432的可移動(dòng)組件430將可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端推到第一可移動(dòng)觸頭390、 400與相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270保持良好接觸以及第二可移動(dòng)觸頭392、 402與相應(yīng)的固定觸頭290、 260保持良好接觸的位置上。然后，當(dāng)斷路器100處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，可移動(dòng)組件430處于第三位置。斷路器100可以包括阻力片560，其設(shè)置方式為當(dāng)復(fù)位按鈕130被按下以啟動(dòng)復(fù)位操作時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)阻擋效果。在一個(gè)實(shí)施方式中，阻力片560連接到可移動(dòng)組件容納基座590，并且通過(guò)將阻力片560的部分插入在基座590上的插入槽594而在可移動(dòng)組件430的左側(cè)支撐部431的下面延伸。當(dāng)復(fù)位按鈕130被按壓時(shí)，復(fù)位軸180向下移動(dòng)以推動(dòng)到鎖定板540的表面上。鎖定板540帶動(dòng)可移動(dòng)組件430向下移動(dòng)。此時(shí)，阻力片暫時(shí)阻擋可移動(dòng)組件430的移動(dòng)。在復(fù)位按鈕130被更大的力按壓之后，可移動(dòng)組件430克服阻力片560的彈性力，并且繼續(xù)向下移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，阻力片560包括不銹鋼，并且具有向上彎曲的形狀。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，也可以使用具有良好彈性的其他材料，并且阻力片560可以制造為其他的形狀。此外，為了增加阻力，彈簧可以設(shè)置在阻力片560的下面，并且由從可移動(dòng)組件容納基座590延伸的架臺(tái)支撐。雖然阻力片560可以包括金屬，但是它不形成控制電路或?qū)щ娐窂降娜魏尾糠?。阻力?60可以防止小孩意外地按下復(fù)位按鈕130和激活復(fù)位操作。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，諸如彈性管這樣的其他彈性材料也可以用于替換復(fù)位彈簧240、中間彈簧220、回動(dòng)彈簧470和跳閘彈簧510。在本實(shí)施方式中，負(fù)載觸頭280、 270和固定觸頭290、 260具有平坦接觸表面，并且第一可移動(dòng)觸頭390、 400和第二可移動(dòng)觸頭392、 402具有例如半球形的突起接觸表面。在本實(shí)施方式中，所有的觸頭包括銅合金，并且所有觸頭的接觸表面由銀合金涂布。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，負(fù)載觸頭280、 270、固定觸頭290、 260、第一可移動(dòng)觸頭390、 400和第二可移動(dòng)觸頭392、 402可以由其他的材料并且以其它形狀制造。在本實(shí)施方式中，當(dāng)由控制電路激活時(shí)，電磁單元拉動(dòng)跳閘軸500，從而復(fù)位軸180可以由鎖定孔545鎖定或者從其釋放。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)由控制電路被激活時(shí)，電磁單元也可以推動(dòng)跳閘軸500以獲得相同的結(jié)果。
如果斷路器100存在反向接線，則當(dāng)突出觸頭550接觸復(fù)位觸頭312時(shí)，控制電路不會(huì)被供電以激活電磁單元，從而復(fù)位功能被禁止。當(dāng)斷路器ioo處于跳閘狀態(tài)時(shí)，控制電路僅連接到斷路器100的線路(輸入)端，而不連接到負(fù)載(輸出)端。結(jié)果，如果線路導(dǎo)線連接到斷路器100的負(fù)載(輸出)端，則沒(méi)有電源提供到控制電路，并且復(fù)位功能被禁止。具體地，由于鎖定板540不移動(dòng)以允許復(fù)位軸180穿透鎖定孔545，復(fù)位軸180不由鎖定板540鎖定。因此，當(dāng)復(fù)位按鈕130被釋放時(shí)，由于來(lái)自被按壓的復(fù)位彈簧240的彈性力，復(fù)位軸180單獨(dú)向上移動(dòng)而不向上帶動(dòng)可移動(dòng)組件430。當(dāng)鎖定板540不由復(fù)位軸180按壓時(shí)，被按壓的回動(dòng)彈簧470恢復(fù)過(guò)來(lái)以向上移動(dòng)可移動(dòng)組件430。在回動(dòng)彈簧470、中間彈簧220和可移動(dòng)接觸片330、340的彈性力達(dá)到平衡時(shí)，可移動(dòng)組件430回到可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端從固定接觸片200、 210和負(fù)載接觸片350、 360分開的第一位置上。斷路器100保持在跳閘狀態(tài)。斷路器100的復(fù)位失敗提供反向接線的警告。當(dāng)安裝者不能復(fù)位斷路器100時(shí)，他意識(shí)到接線有誤并能夠立即糾正接線。
此外，為了提供更好的保護(hù)，如果存在意味著線路導(dǎo)線連接到負(fù)載(輸出)端的反向接線，則斷路器100根本不能用作插座，并且沒(méi)有電源提供給任何插入的電子裝置。這防止了人們使用沒(méi)有接地故障電流斷路保護(hù)的插座。此外，安裝者或使用者能夠容易地發(fā)現(xiàn)反向接線并糾正它。否則，人們根本不會(huì)使用斷路器IOO。如上所述，由于控制電路沒(méi)有被供電以執(zhí)行復(fù)位操作，即使在復(fù)位按鈕130被按壓之后，斷路器100也保持在跳閘狀態(tài)。由于負(fù)載接觸片350、 360從可移動(dòng)接觸片330、 340分開，負(fù)載端接頭172、 176和用戶可接近負(fù)載接頭122、 124的結(jié)合端子之間沒(méi)有導(dǎo)電路徑。
斷路器100還可以包括反向接線檢測(cè)電路以指示反向接線情況并通過(guò)光或聲警告安裝者。反向接線檢測(cè)電路可以包括二極管、電阻和信號(hào)產(chǎn)生器件。信號(hào)產(chǎn)生器件可以是發(fā)光二極管(LED)或報(bào)警器。LED可以設(shè)置在面板部120的任何位置上，只要從插座100的頂部可以看見(jiàn)LED的光。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，存在多種方法以應(yīng)用用于指示反向接線的LED。利用一個(gè)LED的例子包括當(dāng)存在反向接線時(shí)，開啟紅LED以警告安裝者和使用者；當(dāng)接線正確時(shí)，開啟綠LED以保證GFCI插座100工作在良好狀態(tài)。在斷路器IOO中可以使用兩個(gè)或多個(gè)LED。例如，開啟紅LED以指示反向接線，開啟綠(或藍(lán)或黃)LED以指示接線正確。如圖16所示， 一個(gè)實(shí)施方式具有反向接線檢測(cè)電路，其包括二極管D7、電阻R3和LED元件LED1。僅當(dāng)斷路器IOO被正確安裝，并且在按壓復(fù)位按鈕130以適當(dāng)?shù)靥峁╇姽β手蠼?dǎo)電路徑時(shí)，LED1開啟。因此，如果LED1沒(méi)有開啟，則警告安裝者和使用者并提醒檢査接線。
18安裝測(cè)試機(jī)構(gòu)以測(cè)試電連接是否會(huì)通過(guò)模擬接地故障情況而斷開。測(cè)
試元件包括測(cè)試按鈕140和測(cè)試片230。測(cè)試片230的一端電耦合到左側(cè)固定接觸片210，并且另一端懸在測(cè)試按鈕140下方。當(dāng)建立電連接并按壓測(cè)試按鈕140時(shí)，測(cè)試按鈕140向下推動(dòng)測(cè)試片230以接觸控制電路的測(cè)試電阻320。結(jié)果，控制電路激活電磁單元以拉動(dòng)跳閘軸500。通過(guò)克服跳閘彈簧510的彈性力，跳閘軸500拉動(dòng)鎖定板540以從鎖定孔545釋放復(fù)位軸180。在從復(fù)位軸180釋放之后，由于被按壓的中間彈簧220和可移動(dòng)接觸片330、340的彈性力，可移動(dòng)組件430和鎖定板540向下移動(dòng)?？梢苿?dòng)接觸片330、340的可移動(dòng)端向下移動(dòng)并從固定接觸片200、 210和負(fù)載接觸片350、 360分開。當(dāng)向下的彈性力與被按壓的回動(dòng)彈簧470的向上的彈性力平衡時(shí)，可移動(dòng)組件430穩(wěn)定在可移動(dòng)接觸片330、 340的可移動(dòng)端從固定接觸片200、 210和負(fù)載接觸片350、 360分開的第一位置上。突出觸頭550從復(fù)位觸頭312分開，從而左側(cè)可移動(dòng)接觸片330不電耦合到復(fù)位觸頭310。結(jié)果，電連接被斷開并且斷路器100處于跳閘狀態(tài)。
當(dāng)控制電路檢測(cè)到接地故障情況時(shí)，激活電磁單元以拉動(dòng)跳閘軸500。
剩下的過(guò)程與測(cè)試操作的相同。
圖16示出控制電路的示例性實(shí)施方式和它與斷路器100的其他元件的關(guān)系。輸入L是線路相接頭，并且輸入N線路中性接頭。輸出L是負(fù)載相接頭，并且輸出N負(fù)載中性接頭。輸出L1是用戶負(fù)載相接頭，并且輸出N1用戶負(fù)載中性接頭。輸入(線路)端的相和中性導(dǎo)電路徑經(jīng)過(guò)感應(yīng)變壓器460(Tl)和中性變壓器450 (T2)，它們用于檢測(cè)相和中性導(dǎo)電路徑之間的電流的不平衡。
電阻R4連接在RV4145IC的端子1和端子7之間。電阻M的數(shù)值決定斷路器100產(chǎn)生跳閘動(dòng)作的閾值。換句話說(shuō)，如果控制電路檢測(cè)到電流不平衡大于閾值，則激活電磁單元以斷開電連接。在本實(shí)施方式中，閾值是大約4 —6mA。
當(dāng)不存在接地故障情況時(shí)，流過(guò)相和中性導(dǎo)電路徑的電流是相等且相反的。在感應(yīng)變壓器460 (Tl)的鐵心中不產(chǎn)生凈通量。在由于在負(fù)載端的相導(dǎo)體和地之間的另一 電連接而使電流轉(zhuǎn)向的情況下，流過(guò)相和中性導(dǎo)體的電流是不相等的且產(chǎn)生凈通量。當(dāng)磁通量達(dá)到由電阻R4確定的閾值時(shí)，IC的端子5產(chǎn)生信號(hào)以激活主跳閘線圈522 (T3)。結(jié)果，跳閘軸500 拉動(dòng)鎖定板540，從而復(fù)位軸180從鎖定板540釋放，并且在第一可移動(dòng)觸 頭390、 400和負(fù)載觸頭280、 270之間以及在第二可移動(dòng)觸頭392、 402和固 定觸頭290、 260之間的電連接都中斷。
當(dāng)斷路器100處于跳閘狀態(tài)且復(fù)位按鈕130 (S2)被按壓時(shí)，轉(zhuǎn)向電流 從輸入N通過(guò)復(fù)位電阻310 (R6)、復(fù)位觸頭312、突出觸頭550、連接片300 和左側(cè)可移動(dòng)接觸片330流動(dòng)到輸入L。流過(guò)相和中性導(dǎo)電路徑的電流產(chǎn)生 不平衡，從而IC的端子5發(fā)送信號(hào)以激活電磁單元的主跳閘線圈522 (T3)。 如上所述，由于跳閘軸500拉動(dòng)鎖定板540以由鎖定孔545鎖定復(fù)位軸180， 可移動(dòng)組件430向上移動(dòng)到第三位置，在該位置，第一可移動(dòng)觸頭390、 400 與相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270保持良好接觸，以及第二可移動(dòng)觸頭392、 402 與相應(yīng)的固定觸頭290、 260保持良好接觸。從而建立電連接。
當(dāng)斷路器100處于復(fù)位狀態(tài)且測(cè)試按鈕140 (Sl)被按壓時(shí)，轉(zhuǎn)向電流 從輸入N通過(guò)復(fù)位電阻320 (R2)、測(cè)試片230和左側(cè)固定接觸片210流動(dòng)到 輸出U。流過(guò)相和中性導(dǎo)電路徑的電流產(chǎn)生不平衡，從而IC的端子5發(fā)送 信號(hào)以激活電磁單元的主跳閘線圈522 (T3)。如上所述，由于跳閘軸500 拉動(dòng)鎖定板540以從鎖定孔545釋放復(fù)位軸180，可移動(dòng)組件430向下移動(dòng)到 第一位置，在該位置，第一可移動(dòng)觸頭390、 400從相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270分開并且第二可移動(dòng)觸頭392、 402從固定觸頭290、 260分開。從而斷 開電連接。
控制電路還具有壽命終止保護(hù)的功能。為了保護(hù)使用者，斷路器IOO 可以由可見(jiàn)裝置指示斷路器達(dá)到使用壽命的終止。此外，當(dāng)斷路器100達(dá) 到使用壽命的終止時(shí)，斷路器100可以跳閘以斷開導(dǎo)電路徑。由王平于2006 年6月9日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?1/449， 991的專利申請(qǐng)全部?jī)?nèi)容并入于此。
當(dāng)由于一些相關(guān)的電元件出故障而使主跳閘線圈522 (T3)沒(méi)有運(yùn)行 以斷開導(dǎo)電路徑時(shí)，輔助跳閘線圈524 (T4)可以被激活以移動(dòng)跳閘軸500， 其接著拉動(dòng)鎖定板540。換句話說(shuō)，當(dāng)與主跳閘線圈522 (T3)相關(guān)的一些 電元件出故障時(shí)，壽命終止感應(yīng)電路發(fā)送信號(hào)到壽命終止指示電路，其接 著發(fā)送信號(hào)到輔助跳閘線圈電路以激活輔助跳閘線圈524 (T4)。結(jié)果，復(fù) 位軸180從鎖定板540釋放，并且在第一可移動(dòng)觸頭390、 400和負(fù)載觸頭280、 270之間以及第二可移動(dòng)觸頭392、 402和固定觸頭290、 260之間的電 連接都被中斷。斷路器100達(dá)到其使用壽命的終止，并且不能再被復(fù)位。
壽命終止感應(yīng)電路包括發(fā)光二極管LED2、光敏電阻MG、 二極管D6、電 容C8和電阻R8。光敏電阻MG的電阻值由發(fā)光二極管LED2發(fā)出的光控制。在 一個(gè)實(shí)施方式中，電容C8具有大約0. 001-10 uF的電容值。電阻R8具有大 約10 — 60kOhms的電阻值。
在壽命終止感應(yīng)電路中，發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極連接到二極管D6的陰 極和電容C8的第一端。電容C8的第二端連接到電阻R8的第一端。電阻R8 的第二端連接到電阻R5和電容C4。發(fā)光二極管LED2的陰極連接到二極管D6 的陽(yáng)極和節(jié)點(diǎn)A。光敏電阻MG的第一端連接到電阻R5。光敏電阻MG的第二
端連接到壽命終止指示電路。
壽命終止指示電路包括用作可視指示器的發(fā)光二極管LED3、晶體管 Ql、電阻R12、電阻Rll、電阻R10和可控硅整流器SCR2。在一個(gè)實(shí)施方式 中，電阻R12具有大約l一20kOhms的電阻值；電阻R1 l具有大約10 — 60kOhms 的電阻值；并且電阻R10具有大約50 — 600kOhms的電阻值?？煽毓枵髌?SCR2具有大約10 — 200uA的觸發(fā)電流。晶體管Q1是NPN晶體管。
在壽命終止指示電路中，電阻R12和電阻R11的第一端通過(guò)電阻R10連 接到電源輸入L的線路端。電阻R12的第二端誶接到NPN晶體管Q1的集電極。 電阻R11的第二端連接到NPN晶體管Q1的基極和第二可控硅整流器SCR2的 陽(yáng)極。NPN晶體管Q1的發(fā)射極連接到輔助跳閘線圈電路的光耦合器U1中的 發(fā)光二極管的陽(yáng)極。光耦合器U1中的發(fā)光二極管的陰極連接到發(fā)光二極管 LED3的陽(yáng)極。發(fā)光二極管LED3的陰極連接到可控硅整流器SCR2的陰極?？?控硅整流器SCR2柵極連接到光敏電阻MG，并且通過(guò)電阻R15連接到輸入N。
輔助跳閘線圈電路包括橋式整流器D8 — D11、電阻R16、電容C9、電阻 R14、具有發(fā)光二極管和光電晶體管的光耦合器U1、可控硅整流器SCR2。 橋式整流器D8—D11耦合到電源輸入L和輸入N以接收交流電流并且輸出直 流電流。橋式整流器D8 — D11的一個(gè)輸出端連接到地和電容C9的負(fù)極端。 橋式整流器D8—D11的另一輸出端連接到電阻R16的第一端。電阻R16的第 二端連接到電容C9的正極端和電阻R14的第一端。電阻R14的第二端連接到 光耦合器U1中的光電晶體管的集電極。光電晶體管的發(fā)射極連接到可控硅整流器SCR3的柵極。可控硅整流器SCR3的陰極連接到地。可控硅整流器的 陽(yáng)極連接到輔助跳閘線圈524的一端。輔助跳閘線圈524的第二端連接到輸 出L1。
當(dāng)斷路器100適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行時(shí)，發(fā)光二極管LED2被開啟并且發(fā)光二極管 LED3被關(guān)斷。發(fā)光二極管LED2被升壓以發(fā)光而發(fā)散到光敏電阻MG上以減小 其電阻值。當(dāng)光敏電阻MG的電阻值低時(shí)，橋式整流器D1 — D4的直流電通過(guò) 光敏電阻MG提供到可控硅整流器SCR2的柵極上。結(jié)果，可控硅整流器SCR2 被開啟。流過(guò)電阻R11和可控硅整流器SCR2的電流不能通過(guò)發(fā)光二極管 LED3。因此，發(fā)光二極管LED3被關(guān)斷。
當(dāng)斷路器100達(dá)到使用壽命終止時(shí)，發(fā)光二極管LED3被開啟和/或斷路 器100跳閘以警告用戶斷路器100不能再保護(hù)人免受電擊。如果一些電元件 損壞，斷路器100達(dá)到使用壽命終止，使得斷路器100不能適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行從而 在檢測(cè)到預(yù)定情況之后通過(guò)激活主跳閘線圈522而斷開導(dǎo)電路徑。這些元 件可以包括可控硅整流器SCR1、橋式整流器D1 — D4、電阻R5、電容C4和控 制芯片。
當(dāng)由于一些相關(guān)的電元件損壞而使主跳閘線圈522不能工作時(shí)，輔助 跳閘線圈524被激活以斷開導(dǎo)電路徑。損壞的電元件導(dǎo)致熔絲F1燒斷。結(jié) 果，發(fā)光二極管LED2被關(guān)斷，而沒(méi)有電流通過(guò)光敏電阻MG提供到第二可控 硅整流器SCR2的柵極?？煽毓枵髌鱏CR2被關(guān)斷并且NPN晶體管Q1被開啟。 電流通過(guò)光耦合器U1中的發(fā)光二極管和發(fā)光二極管LED3流動(dòng)到虛假接地。 然后，發(fā)光二極管LED3被開啟以指示斷路器100已經(jīng)達(dá)到其使用壽命的終 止，并且需要替換。同時(shí)，光耦合器U1中的發(fā)光二極管也被開啟以將電流 從光電晶體管提供到可控硅整流器SCR3的柵極。然后，可控硅整流器SCR3 被開啟以激活輔助跳閘線圈524 (T4)。結(jié)果，跳閘軸500拉動(dòng)鎖定板540 以從鎖定孔545釋放復(fù)位軸180?？梢苿?dòng)組件430向下移動(dòng)到第一位置，在 該位置，第一可移動(dòng)觸頭390、 400從相應(yīng)的負(fù)載觸頭280、 270分開，并且 第二可移動(dòng)觸頭392、 402從固定觸頭290、 260分幵。從而斷開電連接。斷 路器100處于跳閘狀態(tài)且不能再被復(fù)位。輔助跳閘線圈524 (T4)使斷路器 IOO成為安全的設(shè)備。
雖然已經(jīng)采用示例性實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是并不限制于此。所述的實(shí)施方式在各個(gè)方面被認(rèn)為僅僅是示例性的而不是限制性的。本發(fā)明 可以以其他具體的形式實(shí)施，而不脫離其本質(zhì)特性。因此，本發(fā)明的范圍 由所附權(quán)利要求指示，而不是由上述的描述來(lái)指示。在權(quán)利要求的等效的 含義和范圍內(nèi)進(jìn)行的所有改變包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種斷路器，包括一對(duì)固定接觸片，每個(gè)固定接觸片具有固定觸頭；一對(duì)負(fù)載接觸片，每個(gè)負(fù)載接觸片具有負(fù)載觸頭；一對(duì)可移動(dòng)接觸片，每個(gè)可移動(dòng)接觸片具有固定端和可移動(dòng)端，每個(gè)可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端分成內(nèi)子片和外子片，每個(gè)可移動(dòng)端具有設(shè)置在內(nèi)子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的負(fù)載觸頭的第一可移動(dòng)觸頭，和設(shè)置在外子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的固定觸頭的第二可移動(dòng)觸頭；復(fù)位元件；包括復(fù)位觸頭的跳閘元件；和可移動(dòng)元件，設(shè)置為支撐可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端，該可移動(dòng)元件能夠與復(fù)位元件鎖定或從復(fù)位元件釋放以在第一位置、第二位置和第三位置之間移動(dòng)，在該第一位置，第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭；在該第二位置，第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以及至少一個(gè)可移動(dòng)接觸片電耦合到復(fù)位觸頭；在該第三位置，第一可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的負(fù)載觸頭接觸，并且第二可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的固定觸頭接觸，以及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭；其中，跳閘元件能夠由可移動(dòng)元件鎖定復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第三位置，并且跳閘元件能夠從可移動(dòng)元件釋放復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到故障情況時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第一位置；其中，可移動(dòng)元件能夠允許內(nèi)子片和外子片停留在不同的水平面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的斷路器，其中 負(fù)載觸頭和固定觸頭具有平坦接觸表面；以及 第一可移動(dòng)觸頭和第二可移動(dòng)觸頭具有突起接觸表面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的斷路器，其中所述接觸表面包括銀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的斷路器，還包括阻力片，其設(shè)置方式為當(dāng)可移動(dòng)元件從第一位置移動(dòng)到第二位置時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)阻擋效果。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的斷路器，其中所述復(fù)位元件包括復(fù)位按鈕、連接到復(fù)位按鈕的復(fù)位軸和圍繞復(fù)位軸的上部的復(fù)位彈簧。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的斷路器，其中所述可移動(dòng)元件包括可移動(dòng)組件和能夠與復(fù)位軸鎖定并且能夠保持可移動(dòng)組件在不同位置之間移動(dòng)的鎖定板。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其中所述可移動(dòng)組件包括在可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端下面延伸的支撐部、容納復(fù)位軸的下部的腔體、用于插入鎖定板的至少一個(gè)鎖定槽、回動(dòng)軸和圍繞回動(dòng)軸的回動(dòng)彈簧。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器，其中所述可移動(dòng)組件還包括設(shè)置在所述腔體中且圍繞所述復(fù)位軸的下部的中間彈簧。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的斷路器，其中所述支撐部包括具有上表面和下表面的分級(jí)結(jié)構(gòu)，從而內(nèi)子片和外子片可以停留在不同的水平面上。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷路器，其中所述內(nèi)子片由所述支撐部的上表面支撐。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的斷路器，其中當(dāng)?shù)诙梢苿?dòng)觸頭接觸相應(yīng)的固定觸頭時(shí)，所述外子片停留在支撐部的下表面之上。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的斷路器，其中所述外子片由支撐部的上表面支撐。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的斷路器，其中當(dāng)?shù)诙梢苿?dòng)觸頭接觸相應(yīng)的固定觸頭時(shí)，所述內(nèi)子片停留在支撐部的下表面之上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的斷路器，其中所述跳閘元件包括能夠與所述鎖定板扣緊的跳閘軸、圍繞所述跳閘軸的跳閘彈簧、能夠移動(dòng)所述跳閘軸的電磁單元和一旦檢測(cè)到預(yù)定情況時(shí)激活電磁單元的控制電路。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷路器，其中所述控制電路具有壽命終止保護(hù)功能。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷路器，其中所述控制電路能夠在所述斷路器達(dá)到其壽命終止時(shí)斷開導(dǎo)電路徑。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷路器，其中所述控制電路能夠由可視裝置指示斷路器達(dá)到其壽命終止。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的斷路器，其中所述電磁單元包括跳閘線圈，跳閘線圈包括主跳閘線圈和輔助跳閘線圈。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的斷路器，其中所述控制電路能夠在主跳閘線圈不工作時(shí)激活輔助跳閘線圈以斷開導(dǎo)電路徑。
20、 一種斷路器，包括一對(duì)固定接觸片，每個(gè)固定接觸片具有固定觸頭；一對(duì)負(fù)載接觸片，每個(gè)負(fù)載接觸片具有負(fù)載觸頭；一對(duì)可移動(dòng)接觸片，每個(gè)可移動(dòng)接觸片具有固定端和可移動(dòng)端，每個(gè)可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端分成內(nèi)子片和外子片，每個(gè)可移動(dòng)端具有設(shè)置在內(nèi)子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的負(fù)載觸頭的第一可移動(dòng)觸頭和設(shè)置在外子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的固定觸頭的第二可移動(dòng)觸頭；復(fù)位元件，包括復(fù)位按鈕、連接到復(fù)位按鈕的復(fù)位軸和圍繞復(fù)位軸的上部的第一彈性管；可移動(dòng)元件，所述可移動(dòng)元件包括可移動(dòng)組件和鎖定板，所述可移動(dòng)組件能夠允許內(nèi)子片和外子片停留在不同的水平面上，所述鎖定板能夠與復(fù)位軸鎖定并且保持所述可移動(dòng)組件在不同位置之間移動(dòng)；跳閘元件，所述跳閘元件包括能夠與鎖定板扣緊的跳閘軸、第二彈性管、能夠移動(dòng)所述跳閘軸的電磁單元和一旦檢測(cè)到預(yù)定情況時(shí)激活電磁單元的控制電路。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中所述可移動(dòng)組件包括在可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端下面延伸的支撐部、容納所述復(fù)位軸的下部的腔體、用于插入所述鎖定板的至少一個(gè)鎖定槽、回動(dòng)軸部和圍繞所述回動(dòng)軸部的第三彈性管。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的斷路器，其中所述可移動(dòng)組件還包括設(shè)置在所述腔體中且圍繞所述復(fù)位軸下部的第四彈性管。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的斷路器，其中所述支撐部包括具有上表面和下表面的分級(jí)結(jié)構(gòu)，從而所述內(nèi)子片和所述外子片能夠停留在不同的水平面上。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的斷路器，其中所述內(nèi)子片由所述支撐部的上表面支撐。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的斷路器，其中當(dāng)?shù)诙梢苿?dòng)觸頭接觸相應(yīng)的固定觸頭時(shí)，所述外子片停留在所述支撐部的下表面之上。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的斷路器，其中所述外子片由所述支撐部的上表面支撐。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的斷路器，其中當(dāng)?shù)诙梢苿?dòng)觸頭接觸相應(yīng)的固定觸頭時(shí)，所述內(nèi)子片停留在所述支撐部的下表面之上。
28、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的斷路器，其中所述鎖定板包括鎖定部和扣緊部，鎖定部通過(guò)鎖定槽延伸入可移動(dòng)組件并且具有用于復(fù)位軸穿透的鎖定孔，在可移動(dòng)組件外部的所述扣緊部具有用于扣緊的開口。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的斷路器，其中所述鎖定板的扣緊部具有U形的開口，當(dāng)所述跳閘軸保持與鎖定板的開口扣緊時(shí)，所述開口能夠在不同的位置之間上下移動(dòng)。
30、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中所述控制電路具有壽命終止保護(hù)功能。
31、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中所述控制電路能夠在斷路器達(dá)到其壽命終止時(shí)斷開導(dǎo)電路徑。
32、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中所述控制電路能夠由可視裝置指示斷路器達(dá)到其壽命終止。
33、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中所述電磁單元包括跳閘線圈，所述跳閘線圈包括主跳閘線圈和輔助跳閘線圈。
34、 根據(jù)權(quán)利要求33所述的斷路器，其中所述控制電路能夠在主跳閘線圈不工作時(shí)激活輔助跳閘線圈以斷開導(dǎo)電路徑。
35、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，其中 所述電磁單元還包括跳閘線圈、屏蔽板和金屬護(hù)罩；所述跳閘軸部分地設(shè)置在所述跳閘線圈內(nèi)；以及所述電磁單元在被激活時(shí)移動(dòng)所述跳閘軸并壓縮所述第二彈性管，從而所述復(fù)位軸可以與所述鎖定板鎖定或者從所述鎖定板釋放。
36、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，還包括可移動(dòng)組件容納基座，在所述鎖定板前或后延伸以控制所述跳閘軸的移動(dòng)距離的所述可移動(dòng)組件容納基座的阻擋部。
37、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的斷路器，其中所述第一彈性管是復(fù)位彈簧，所述第二彈性管是跳閘彈簧，所述第三彈性管是回動(dòng)彈簧，并且所述第四彈性管是中間彈簧。
38、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的斷路器，其中所述復(fù)位彈簧具有比所述中間彈簧更大的彈性力。
39、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的斷路器，還包括設(shè)置在所述復(fù)位元件和所述可移動(dòng)元件之間的中間體，該中間結(jié)構(gòu)包括所述復(fù)位軸穿過(guò)其的開口；設(shè)置在所述回動(dòng)軸部下面的電路板，該電路板包括所述回動(dòng)軸部能夠穿過(guò)其的開口。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的斷路器，其中所述復(fù)位彈簧限制在所述復(fù)位按鈕和所述中間體的上表面之間，所述中間彈簧限制在所述中間體的下表面和所述可移動(dòng)組件的腔體的內(nèi)壁之間，所述回動(dòng)彈簧限制在所述可移動(dòng)組件的底板部的下表面和所述電路板的上表面之間；所述跳閘彈簧限制在所述跳閘軸的收縮表面和所述金屬護(hù)罩之間。
41、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，還包括測(cè)試元件，所述測(cè)試元件包括測(cè)試按鈕和測(cè)試片，所述測(cè)試片具有懸在所述測(cè)試按鈕之下的一端和電連接到所述固定接觸片的另一端。
42、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的斷路器，還包括反向接線檢測(cè)電路，包括檢測(cè)并用信號(hào)表示反向接線的信號(hào)產(chǎn)生器件。
43、 根據(jù)權(quán)利要求42所述的斷路器，其中所述信號(hào)產(chǎn)生器件包括至少一個(gè)發(fā)光二極管。
全文摘要
一種斷路器，包括一對(duì)固定接觸片、一對(duì)負(fù)載接觸片、一對(duì)可移動(dòng)接觸片、復(fù)位元件、可移動(dòng)元件和包括復(fù)位觸頭的跳閘元件。每個(gè)固定接觸片具有固定觸頭。每個(gè)負(fù)載接觸片具有負(fù)載觸頭。每個(gè)可移動(dòng)接觸片具有固定端和可移動(dòng)端。每個(gè)可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端分成內(nèi)子片和外子片。每個(gè)可移動(dòng)端具有設(shè)置在內(nèi)子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的負(fù)載觸頭的第一可移動(dòng)觸頭和設(shè)置在外子片上用于接觸一個(gè)相應(yīng)的固定觸頭的第二可移動(dòng)觸頭。設(shè)置為支撐可移動(dòng)接觸片的可移動(dòng)端的可移動(dòng)元件允許內(nèi)子片和外子片停留在不同的水平面上?？梢苿?dòng)元件能夠由復(fù)位元件鎖定或釋放以在第一位置、第二位置和第三位置之間移動(dòng)，在該第一位置上第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭上；在該第二位置上第一可移動(dòng)觸頭從負(fù)載觸頭分開，并且第二可移動(dòng)觸頭從固定觸頭分開，以及至少一個(gè)可移動(dòng)接觸片電耦合到復(fù)位觸頭上；在該第三位置上第一可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的負(fù)載觸頭形成接觸，并且第二可移動(dòng)觸頭與相應(yīng)的固定觸頭形成接觸，以及可移動(dòng)接觸片不電耦合到復(fù)位觸頭上。跳閘元件能夠由可移動(dòng)元件鎖定復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到復(fù)位請(qǐng)求時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第三位置，并且能夠從可移動(dòng)元件釋放復(fù)位元件，用于一旦檢測(cè)到故障情況時(shí)將可移動(dòng)元件移動(dòng)到第一位置。
文檔編號(hào)H01H83/14GK101484961SQ200680054878
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者平 王 申請(qǐng)人:陳 貴