CN102148452A - 智能插座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能插座，包括大面板(1)、小面板(2)、底盒(3)、支承板(4)、右插套(51)、左插套(52)、接线端子(6)、实时检测装置(7)、其上安装有电子元器件的电路板(8)、上永磁体(91)、下永磁体(92)、线圈(10)、动铁心(11)、触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)、含测试按钮(151)的测试装置、含复位按钮(161)的复位装置，支承板(4)背面有与其垂直连接的圆柱管(41)，圆柱管(41)的内腔贯穿支承板(4)的正面。本发明的智能插座是“具有控制、保护和监测功能的数字化、智能化、集成化和网络化的终端装置”，克服了电网需求侧的传统打包式粗放管理不适应电网发展的问题，使之进入精细化集成管理新阶段。

Description

智能插座

技术领域

本发明涉及一种插座，具体地说，涉及一种智能插座，属于低压电器领域。

背景技术

保证电网安全经济运行，提高能源利用效率、是我国电力***面临的关键和迫切问题。毋庸置疑，电网需求侧末端连接的千百万用户的电器用电状况对电网安全经济运行，提高能源利用效率有着极为重要的影响，因此对这些电器的用电管理必须科学、严格、精细、可靠。电器使用电能是通过电器插头***插座实现的，显而易见，插座与电器的关系插座是配电或供电方，电器是用电方，插座输出电能，电器输入电能输出功能为用户服务；插座与用电电器直接对接，它们之间再无任何多余环节，由此可以得出一个重要结论，那就是：通过插座的配电功能对电器用电进行管理不但可行而且是成本最低、最有效、因而是不可缺少、不可替代的，但有一个重要的制约条件，那就是如果插座仅有配电功能而无对配电功能进行智能化控制的功能，仍然是无法对高度分散、千差万别、错综复杂的千百万用户的电器用电状况进行科学、严格、精细、可靠管理，因为届时电器一旦出现危及生命、财产安全的电气故障时，插座仅有的配电功能是无法断开电路的，因此电气灾害在所难免。所以一直以来电力部门难以通过仅有配电功能的插座对电器用电进行科学、严格、精细、可靠管理，不得已只能回避千差万别的电器用电矛盾，来个一揽子捆绑式打包处理：在每户入户端安装一个电表记录电器用电总量，电表箱以下的用电电器不论数量多少、规格型号，均打包处理，统一由入户端电表记录，用电安全只能统一由安装在入户端和支路段的DZ47等型号规格的模数化小型断路器承担。这就是自有电以来，经过一百多年的发展，直到到今天，电力部门对需求侧电器用电的管理还停留在打包管理的根本原因。

多少年来反复不断出现的触/漏电电击和短路起火等严重危害生命财产安全的电气灾害、越级跳闸扩大停电范围、酷暑盛夏季节大范围高强度致冷而超负荷运行损毁线路设备的惨痛教训不绝于耳，充分证明这种耗能和安全的统一打包管理，不可能有效解决电网安全经济运行，提高能源利用效率的问题。原因既清楚又简单，打包管理本身就是一种粗放的捆绑式管理，只关注结果而并不关注构成结果的细节和局部，因此结果不受控，这就意味着千百万用户所拥有的成亿到成几十亿台家用电器实质上是在各自为政、各行其是，一盘散沙的运行，其用电过程完全不能被电力***有效控制，因此用电的盲区、漏洞、黑洞多。一个对输出都不能有效管理的***，又如何能做到***的稳定、长效呢？***论的层次概念认为，***自身进化、发展的必然结果就是整体越来越高级，功能越复杂，构成的层次和要素也就越多，而构成要素越多，越需要建立多级控制机构，否则，***就会陷入混乱。打包管理显然有悖***论的层次概念，因此问题反复不断就不足为怪了。早年的电网需求侧用户家用电器少，因此包打得小，管理也较易，矛盾也不突出，但随着社会进步、经济发展，电力事业大发展，家用电器有增无减，继续坚持打包，只会是包越打越大，黑箱越来越黑；全球变暖、极端天气越来越多，百姓对生活质量要求不断增高，用电量只会大幅增加；所有这一切都增加了电力***运行的不确定性。因此有充分理由断言当今的电表箱以下这种耗能和安全的统 一打包管理，对当今席卷全球和举国上下的节能减排，以人为本的生命至高无上的安全而言，已明显不合时宜。显而易见，对需求侧千百万用户的电器配电管理不但要精细化到每一台电器，而且要对精细化配电管理的每台终端电器的一切涉及耗能和安全的因素进行管理，即集成化管理，才能对电器用电进行科学、严格、精细、可靠管理，使电网彻底走出问题的阴影。而当传统电网进一步发展成结构更复杂、功能更完善的智能电网时，如果还继续坚持打包管理，更为严重的后果是可想而知的。

虽然现在已经有了一些具有一定控制功能的插座，如触/漏电保护、过流保护、防浪涌保护插座，还有节电电源转换器，但它们共同存在两方面缺陷，一是功能不全，二是缺少关键的短路防护且不越级跳闸功能，因此它们的使用范围受限。理由如下：一是它们的触头设计未达到断路器的触头设计标准。现有的触头设计均套用了传统家用开关标准，因此接触压力普遍过小，导致接触电阻较大，只要末端电路发生一次短路故障，动静触头就会在短路电流的热效应作用下发生粘连、烧损，触头也因不能分离而极有可能造成电气火灾的严重后果，因此它们已有保护功能的生命力就十分脆弱，始终处于极不可靠状态，因此短路故障随时都可无障碍通过插座向电网纵深蔓延，造成更大范围停电和加重电气火灾的危害程度；二是它们对配电的控制功能都是依赖模拟电路，没有采用数字电路和微处理器，缺乏智能化控制，不可能具备短路防护越级跳闸防范功能，因此短路一旦发生，电流便可迅速飙升并超过上级断路器瞬时防护整定值，使瞬时脱扣器动作而越级跳闸；三是它们的执行机构对控制装置发出的控制指令不具备微秒(μs)量级操动精度的有效与精确执行功能。现有技术常规、传统的以连杆、锁扣、能量供应***等组成的执行装置环节多、累计运动公差大且响应缓慢、可控性差、效率低、响应时间一般要几十毫秒，另外动作分散性也比较大，对于交流控制信号甚至大于10毫秒，即使采用直流操作，动作时间的分散性也在毫秒级。

综上所述，电力部门最终因缺少智能化控制的短路防护不越级跳闸功能的需求侧终端装置插座，所以无法对高度分散、千差万别、错综复杂的千百万用户的电器用电状况实施科学、严格、精细、可靠的管理，而不得已打包处理，明知能耗和安全等不良后果会随着包越打越大而日趋严重，但也没有更好的解决方法，只能听之任之。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种具有智能化控制的短路防护不越级跳闸功能的插座，即本发明涉及的一种智能插座。

本发明所说的智能插座，包括大面板(1)、小面板(2)、底盒(3)、支承板(4)、右插套(51)、左插套(52)、接线端子(6)、实时检测装置(7)、其上安装有电子元器件的电路板(8)、上永磁体(91)、下永磁体(92)、线圈(10)、呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)、触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)、含测试按钮(151)的测试装置、含复位按钮(161)的复位装置，其特征在于：支承板(4)背面有与其垂直连接的圆柱管(41)，圆柱管(41)的内腔贯穿支承板(4)的正面。

优选地，

所说的上永磁体(91)安装在小面板(2)上，下永磁体(92)安装在底盒(3)上， 线圈(10)安装在圆柱管(41)外，呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)一端安装在圆柱管(41)内，其端面与安装在底盒(3)的下永磁体(92)相对，另一端穿过圆柱管(41)的内腔，从支承板(4)的正面伸出，并在其阶梯状轴肩上先安装触头压力调整弹簧(12)后安装动触头部件(13)，顶端安装有吸盘(111)与安装在小面板(2)的上永磁体(91)紧紧相吸。

所说的电路板(8)上有整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)及单片机(83)。

所说的复位装置还设有触头(162)、触头(163)、触头(164)和触头(165)，所说的线圈(10)与复位按钮(161)、触头(162)、触头(163)、触头(164)和触头(165)串联，所说的线圈(10)也同时与整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)串联。

所说的动触头部件(13)上设有触头(131)，所说的静触头部件(14)上设有触头(141)。

本发明原理：由以下三部分高度集成，一是触头机构采用断路器设计标准，而不是传统、常规的开关设计标准；二是控制装置采用单片微型计算机，简称单片机，而不是传统、常规的模拟电路元器件；三是执行机构部件采用当今智能电器的执行功能部件一电子操动的双稳态永磁操动机构，它的脱扣器原理与传统、常规的电磁式机械脱扣器有本质区别。

技术效果：

本发明所说的智能插座是“具有控制、保护和监测功能的数字化、智能化、集成化和 网络化的终端装置”，克服了电网需求侧传统的打包式粗放管理不适应电网发展的问题，使之可以对终端电器实施科学、严格、精细、可靠管理。

本发明所说的智能插座对故障电路突发瞬间具有1毫秒(ms)的高分断能力首创了人类用电史以来的触/漏电零死亡；短路零灾害；电器无用待机零空耗；越级零跳闸；节能低投入智能家居零突破；可极大地造福高度依赖电能并和电能息息相关的人类社会。这些与零记录有直接因果关系的突破得益于下列具体效果：

1、本发明所说的智能插座技术载体就是传统插座的极其狭小空间，而要在如此狭小空间里布局全新、完善、紧凑、合理，各功能结构对接无障碍的整体结构是不思议的

1)本发明所说的智能插座支承板(4)背面有与其垂直连接的圆柱管(41)，圆柱管(41)的内腔贯穿支承板(4)正面这一区别特征，使原本被支承板(4)隔绝的插座上下狭小空间被完全打通，本发明所说的智能插座动铁心(11)以圆柱管(41)的内腔为通道，从狭小空间下方进入狭小空间上方，插座狭小的上下空间被动铁心(11)连通，触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)、含测试按钮(151)的测试装置、含复位按钮(161)的复位装置均可紧凑而有序的布局在支承板(4)的正面上方，而线圈(10)则布局在支承板(4)的背面下方，与其上安装有电子元器件的电路板(8)接口，一切布局井井有条，不发生冲突和干扰，而且各相关技术特征对接无障碍，相辅相成、在功能上相互支持。

2)动铁心(11)一端最大直径的圆柱体安装在支承板(4)下方圆柱管(41)的内腔里，与安装在圆柱管(41)外面的线圈(10)在通电时建立电磁联系，其端面与安装在底盒(3)的下永磁体(92)相对，电保持磁联系；位于支承板(4)的圆柱管(41)内腔的动铁心(11)的圆柱形阶梯轴肩上安装了触头压力调整弹簧(12)，其余部分穿过位于支承板(4) 上方的动触头部件(13)内孔，使动触头部件(13)与静触头部件(14)构成了闭合或分离状态；动铁心(11)另一端最小直径处的圆柱体上安装有吸盘(111)，可与安装在小面板(2)上的永磁体(91)建立磁联系；由此组成了一个完整的智能插座必备的双稳态永磁操动机构，该永磁操动机构有效解决了上述背景技术中所述的第一个(未达到断路器的触头设计标准)和第三个问题(不具备微秒(μs)量级操动精度的有效与精确执行功能)，有效破解了制约插座智能化的微秒(μs)量级操动精度的有效与精确执行功能瓶颈，是实现本发明所说的智能插座的必要结构。

3)其上安装有电子元器件的电路板(8)上面的电力电子器件、单片机等控制电路弱电部件全部集中在支承板(4)的下方；右插套(51)、左插套(52)、触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)等组成的强电输入、输出部件全部集中在在支承板(4)的上方，强电和弱电分开的结构布局，可使电磁干扰降至最低，电气安全性和可靠性较高；

4)实时检测装置(7)、测试装置和复位装置的电路部件全部安装在支承板(4)的背面，充分利用了插座内的有限空间，检测装置(7)的输出与电路板(8)上的对应输入之间可通过导线(510)和(520)实现无障碍对接；

2、控制部件电路与执行部件和复位机构高度协调，以各自结构特点优势互补、用简单结构替代对方的复杂功能结构，既保障了协调互动集成的高性能，又使结构更为简洁、紧凑和高可靠，获得整合后1+1＞2的显著效果。

1)动铁心(11)运动使触头(131)和触头(141)分离，在切断电源供电的的同时，也切断了电路板(8)及其上由弱电元器件、电力电子器件组成的控制部件直流电源，避免了滤波电容如果在触发可控硅以后不能及时停止触发将造成可控硅失控，破坏本发明所说的智能插座正常工作的后果。虽然有其它电路解决方案，但会很复杂。而简单巧妙的触头结构却可以替代复杂电路的解决方案；

2)含复位按钮(161)的复位装置包括触头(162)和触头(163)，触头(164)和触头(165)，它们串联在复位电路中。从说明书附图8可见，一旦按下复位按钮(161)触头(162)和触头(163)就闭合，电源便接通，动铁心(11)便可驱动触头部件(13)与静触头部件(14)的常开触头(131)和触头(141)闭合，接通电源，而与此同时，原本闭合的常闭触头(164)和触头(165)则分离，可避免人工复位时，因长时间按压触头(162)和触头(163)给线圈(10)带来的长时间通电发热、甚至烧损的弊端；

3)已有技术的线圈骨架上一般都绕了旋向相反的两个线圈，以便从两个相反方向驱动动铁心(11)，但本发明所说的智能插座却只采用了一个旋向的线圈(10)，它也能从两个相反方向驱动动铁心(11)，为此节省了一个线圈，多出了空间，其原理就是利用二极管(84)和可控硅(82)的单向导电性，线圈(10)中每次有电流通过时，只能有一个方向的电流通道，走二极管(84)就不能走可控硅，反之亦然。二极管(84)所在电路和可控硅(82)所在电路在任何时候都不可能同时工作，每次只能有一个电路工作，所以不会产生干扰而损坏元器件，而且一旦按下复位按钮(161)，接通电源的瞬间原本闭合的常闭触头(164)和触头(165)则分离，因此在线圈(10上不可能同时作用电网电压和电路板(8)上的由整流电路 和电容器共同组成的直流电源(81)的电压，所以不会造成电路紊乱而损坏元器件。因此节省一个线圈是完全可行的。

综上所述，本发明所说的智能插座以结构集成创新，用机械元件功能替代部分电气功能，协调互动、相辅相成、趋利避害，效果显著：打破了不可将滤波电容用于(81)上的直流电源整流电路中控制可控硅的使用惯例，从而保证了触发时刻的精准性；复位时避免电流对线圈(10)的损害；用一个线圈实现永磁操动机构双稳态电气控制，从而节省一个线圈，更是一个打破传统设计理念和结构方案的创举，本发明所说的智能插座使高性能、高可靠性和简约结构在狭小空间里和谐统一，充分反映了集成创新1+1＞2的显著整合效果。

3、具备了分断短路电流必需的断路器功能：

根据断路器设计要求，可以调整弹簧压力调整螺钉(141)，确保多对触头基本上同时接触，还可获得超程e，保证分断短路电流必须具备的触头终压力，这样当短路电流通过触头时，触头便不会因为接触压力小，导致接触电阻大，而出现过度发热粘连、烧损、失效的现象，电路发生电路时，只有能首先经受住短路工况考验，才有实现不越级跳闸的第二步可能。

4、电路板(8)上由整流电路和电容组成的电源(81)、可控硅(82)、线圈(10)组成了典型的电子操动机构；

依赖电力电子器件可控硅(82)控制(触发)电源(81)对线圈(10)放电，产生脉冲磁场，对双稳态永磁机构动铁心(11)产生一个爆发力，在上永磁体(91)和下永磁体(92)的联合作用下运动，完成电能到机械能的转换，输出推动动触头部件(13)做分断或闭合运动所需的作用力。根据文献报道和35KV真空开关双稳态永磁机构的实际应用案例，双稳态永磁机构从可控硅触触发电源(81)对线圈(10)放电开始到动铁心(11)运动，触头间产生弧隙的总时延可达到微秒量级的操动精度。

5、单片机(83)应用数字电路实现了智能控制，它是一台具有CPU***的小型工业控制微机，因此通过编程可以实现极为复杂的保护功能及其保护特性，对于短路防护越级跳闸防范必须的“限流”功能，运用具有逻辑分析功能的单片机较易实现。

正常运行的末端电路，虽然负载会有波动，但不会在一个工频周期这样短的时间内突然变化很大，因此如果在某一时刻发生短路，因故障电流突然增大，必然产生电流突变量，由于微机具有记忆功能，在采样过程中很容易比较出突变量，因此可设定一突变量，只要采集到此突变量，单片机就开始工作并在一定延时后发出切断电源的指令。无需像传统保护装置那样必须等电流突变量飙升到最大值时才有反应，因此本发明所说的智能插座对短路防护越级跳闸防范所需的“限流”控制功能就可以很方便地实现。

根据文献记载，电子操动总时延t₃＝t₁+t₂+t₃，其中t₁为触发电路时延、t₂为线圈励磁时延、t₃为电磁铁运动时延，在运用单片机的条件下，各种***误差都可以通过单片机内的计算机补偿克服，所以文献报道电子操动完全有可能达到微秒量级的极高操动精度。从实时检测装置(7)检测短路突变量到动铁心(11)带动安装在其上的动触头部件(13)与若干个相同的静触头部件(14)分断，切断电路的物理联系，整个过程的总时延在微秒量级范围内。这是迄今任何模拟电路的自动化控制机构不可能做到的，解决了本发明所说的智能插座背景 技术中所述的第二个瓶颈“缺乏智能化控制，不可能具备短路防护越级跳闸防范功能”

由于在线圈(10)中通过的是可控硅导通的滤波效果好的直流电，因此线圈(10)呈现出极小的感抗，电流很大，电流瞬时值不受交流电随时间变化的正弦波影响，因此控制信号对动铁心(11)有较好的可控性，即动铁心(11)对控制信号的响应时间可控，可获得“有效与精确的执行”的效果。

根据文献记载，短路电流发生后，需经过10ms才能达到最大值，以入户端安装的上级断路器DZ47-C10系列模数化小型断路为例，根据GB6829-1995国家标准，预期短路电流为500A，按线性飙升处理，短路电流的飙升速度为50A/ms，因此短路电流飙升到上级断路器瞬动防护整定值100A至少需要2ms的时间，而本发明所说的智能插座从短路瞬间突变量采样开始到检测、控制、执行、触头产生弧隙的总延时不超过1ms，所以上级断路器肯定不会在短路发生后的1ms内跳闸。DZ47-C10模数化小型断路器的产品国家标准“GB16917.1-2003家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器”规定，如果出现＞10In，即＞100A的短路电流瞬时值，要求脱扣器在＜100ms内跳闸，“上级”断路器DZ47-C10模数化小型断路器的脱扣器线圈是交流电操动的，文献记载，仅其动作时间的分散性就大于10ms。因此2ms就跳闸的可能性极小或者说是小概率事件，不予考虑，所以本发明所述的智能插座短路防护越级跳闸防范功能获得成功是有充足的理论依据。

本发明所说的智能插座采用单片机(83)，可以按照继电保护所需的最佳动作特性，对包括短路故障在内的所有电气故障在微秒量级的时间间隔内进行有效与精确的处理，发出控制指令，而永磁操动机构可在微秒量级的时间段内对指令进行有效与精确执行，二者结合，就可获得极高的继电保护性能指标，能满足国家电网公司对坚强电网在各种扰动下，都能安全可靠运行的要求。

6、智能插座综合运用了各种灭弧手段，因此灭弧效果好：

本发明所说的的智能插座，由于弹簧压力调整螺钉(141)的存在和静触头部件(14)的安装基准都是支承板(4)正面，因此可以方便地将静触头部件(14)的静触头位置调整到同一个高度，动触头部件(13)与静触头部件(14)构成了即便存在一定制造、安装误差，也可基本上可同时闭合或同时断开的双断点结构的桥式触头、能较好地满足中华人民共和国国家标准GB6829-1995“剩余电流动作保护器的一般要求”关于“具有两个极以上的剩余电流动作保护器的各级动触头……无论在手动操作或自动脱扣时，应基本上是同时闭合或同时断开”的要求。提高了燃弧电压，缩短了燃弧时间，也就缩短了分断时间，因此多断点灭弧效果好，动触头(131)与静触头(141)之间不必达到3mm的安全气隙就可熄弧，实现电气分断。

电弧和电接触理论指出，具有较高的触头分断速度，特别是触头的起始分断速度高，可避免电弧起始停滞时间过长，有效增大分断能力，由于超程e的存在，触头压力调整弹簧(12)加速了分离过程中的动铁心(11)运动速度，更有利于灭弧。

7、具有开放性的拓展功能

由于微机本身就是一台高性能、多功能的计算机，因此在当前现有技术条件下是可以很 方便地实现终端网络化，因此微机技术原理可使终端插座集保护、控制、测量、数据通信一体化，既可满足智能电网克服短路故障等扰动，确保电网安全可靠运行的坚强品质要求，又可满足智能电网与用户之间进行电能、信息的双向流动要求。

8、本发明所说的智能插座理念克服了传统偏见

短路防护越级跳闸防范这一老大难问题的原因，包括专家学者的传统解释是“下级断路器的短路电流甚大超过了上级断路器瞬时防护的整定值”，而本发明所说的智能插座采用“限流”的技术手段，针对传统思维，逆向思考，用限制短路电流增长的方案来解决问题，在短路故障萌芽瞬间就采用智能控制和永磁操动现代技术相结合的手段以足够高的分断能力快速分断故障电路，在短路电流尚没有来得及飙升到超过上级断路器瞬时防护整定值前，就因被分断而迅速下降，使上级断路器瞬时防护装置不可能动作，解决了自有电以来的一百多年间人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的短路防护越级跳闸防范老大难技术难题。

本发明所说的智能插座虽然智能控制和永磁操动都是已有技术，但从来没有人想到过把它们集成在已有的狭小插座空间内，原因之一是插座结构简单、技术含量低，同质化程度高，传统偏见使人们根本不会去想如何提高它的技术含量，让它有新作为；原因之二是在狭小空间里总体布局智能化装置难度大，而且接口多难度更大，在强电、弱电、微电子、控制、执行等多学科技术综合集成过程中，不同功能及其结构的物理冲突、技术冲突太多和太难协调，插座行业技术门槛低，难以涉足，因此虽然在高压、中压继电保护领域中有成熟技术的产品应用，但到了低压产品领域，特别是到了真正意义的电气终端而不是入户端电表箱的断路器，如何在位于电气终端的插座狭小空间里面对涉及上述多学科技术综合，进行前所未有的集成创新，更是困难、复杂问题多多，因此知难而退；原因之三是集成创新的结构瓶颈在哪里，不清楚，因此智能插座一直是低压电气继电保护空白。本发明所说的智能插座支承板(4)在其背面设置了垂直连接的圆柱管(41)和圆柱管(41)的内腔贯穿支承板(4)这一前所未有的区别特征，突破了集成创新的结构瓶颈，使得狭小空间不再被分割，而是上下被连通，不再有天花板和地板的区别，原来狭小的空间被充分利用，为突破总体布局难度大，接口难度大获得了极为宝贵的空间，特别是技术方案必要的各个技术特征在功能上彼此支持、互补、又极大地简化了结构，终于在狭小的空间里取得了预料不到的技术效果。

附图说明

图1为本发明的A-A正视二维剖视图；

图2为本发明的B-B俯视二维剖视图；

图3为本发明的C-C正视二维剖视图；

图4为本发明的D-D正视二维剖视图；

图5是区别特征支承板(4)的背面结构示意图；

图6是区别特征支承板(4)的侧面结构示意图；

图7是区别特征支承板(4)的正面结构示意图；

图8是智能插座控制电路的等效电路图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，本发明所说的智能插座，包括大面板(1)、小面板(2)、底盒(3)、支承板(4)、右插套(51)、左插套(52)、接线端子(6)、实时检测装置(7)、其上安装有电子元器件的电路板(8)、上永磁体(91)、下永磁体(92)、线圈(10)、呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)、触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)、含测试按钮(151)的测试装置、含复位按钮(161)的复位装置。支承板(4)正面安装有右插套(51)、左插套(52)；动铁心(11)阶梯状轴的大头安装在支承板(4)的圆柱管(41)内腔里，动铁心(11)阶梯状轴肩上依次安装有触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、吸盘(111)；将静触头部件(14)安装在支承板(4)的等高凸起上，再安装测试装置、复位装置的触头；将支承板(4)翻转，在基座(42)中安装实时检测装置(7)的互感器，在接线端子座中安装接线端子(6)；接线端子(6)伸出支承板(4)的正面部分用导线与静触头部件(14)连接，将电网电流输入，当触头(131)与触头(141)闭合后，又有导线与静触头部件(14)连接并穿过实时检测装置(7)的互感器孔与右插套(51)、左插套(52)连接，完成电网电流的输出；测试装置、复位装置的触头亦分别用导线连接成测试和复位电气回路。上永磁体(91)安装在小面板(2)上，下永磁体(92)安装在底盒(3)上，线圈(10)安装在圆柱管(41)外，呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)一端安装在圆柱管(41)内，其端面与安装在底盒(3)的下永磁体(92)相对，另一端穿过圆柱管(41)的内腔，从支承板(4)的正面伸出，并在其阶梯状轴肩上安装有触头压力调整弹簧(12)和动触头部件(13)，顶端安装有吸盘(111)，与安装在小面板(2)的上永磁体(91)相吸合。电路板(8)上有整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)及单片机(83)。插座内还设有常开触头(131)、(141)，常闭触头(164)、(165)，其中线圈(10)与复位按钮(161)、常闭触头(164)和触头(165)串联，同时也与整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)串联。

将上述结构装配成为一个整体后，装入有下永磁体(92)的底盒(3)中，再盖上有上永磁体(91)和测试按钮(151)、复位按钮(161)的小面板(2)，即获得本发明所说的智能插座。

本发明所说的智能插座的电流走向见说明书附图：当动触头部件(13)上的触头(131)与静触头部件(14)上的触头(141)闭合时，电网电源通过接线端子(6)分别连接的导线L、N、动触头桥上闭合的动触头(131)与静触头(141)、导线L1、N1穿过实时检测装置

(7)的互感器孔与右插套(51)、左插套(52)连接，接通外部电网220V电源，使电路板(8)上的单片机(83)等电子元器件在外部220V电源作用下工作；反之，当动触头部件(13)背离静触头部件(14)作分离运动，使动触头(131)与静触头(141)分离，此时右插套(51)、左插套(52)与外部220V电源分断，电路板(8)上的单片机(83)等电子元器件因失去外部220V电源而停止工作，因此电路板(8)及其上安装的元器件工作可靠性极高。

本发明所说的智能插座的控制、执行及断路器功能是这样实施的：

见说明书附图，桥式整流电路和电容器组成电源(81)，单片机(83)可按照事先设定的保护动作特性智能地控制(触发)可控硅(82)SCR的控制极、导通电源(81)，使已充满 电荷的电容器对励磁线圈(10)放电。放电产生的脉冲磁场与上永磁体(91)和下永磁体(92)的磁场合成新的磁场，驱动动铁心(11)运动，完成电能到机械能的转换，推动动触头部件(13)的触头(131)与静触头部件(14)的触头(141)分离或闭合，闭合时动触头部件(13)停止而不再运动，可是动铁心(11)及其上的吸盘(111)在上永磁体(91)的吸引力作用下，仍将继续运动e行程，直到吸盘(111)与上永磁体(91)接触而停止，此时出现的间隙e就是超程，此时的动静触头之间的压力就是终压力，而终压力的大小决定了可以安全通过的短路电流大小，实现了断路器功能。

本发明所说的智能插座的测试按钮(151)是这样实施其测试功能的：

见说明书附图，揿下测试按钮(151)，触头(152)和触头(153)闭合，由附图8可见，电阻R被接通，模拟漏电流，此时实时检测装置(7)的互感器就感应出电动势，经单片机(83)采样、比较、判断处理后输出控制信号触发可控硅，通过线圈(10)放电，驱动执行机构的动铁心(11)运动，带动动触头部件(13)的触头(131)与静触头部件(14)的触头(141)分离，切断电源。如果顺利，则说明本发明所说的智能插座工作正常。这就是测试按钮(151)实施测试功能的过程。

本发明所说的智能插座的复位按钮(161)是这样实施其复位功能的：

见说明书附图，按下复位按钮(161)，触头(162)与触头(163)闭合，触头(164)和触头(165)是常闭触头，电源通过二极管(84)单向导电，对过线圈(10)放电，动铁心(11)便可驱动触头部件(13)与静触头部件(14)的常开触头(131)和触头(141)闭合，接通电源，而与此同时，常闭的触头(164)和触头(165)则分断，复位电路也就中断。这就是复位按钮(161)实施复位功能的过程。

Claims (5)

1.一种智能插座，包括大面板(1)、小面板(2)、底盒(3)、支承板(4)、右插套(51)、左插套(52)、接线端子(6)、实时检测装置(7)、其上安装有电子元器件的电路板(8)、上永磁体(91)、下永磁体(92)、线圈(10)、呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)、触头压力调整弹簧(12)、动触头部件(13)、静触头部件(14)、含测试按钮(151)的测试装置、含复位按钮(161)的复位装置，其特征在于：支承板(4)背面有与其垂直连接的圆柱管(41)，圆柱管(41)的内腔贯穿支承板(4)的正面。

2.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所说的上永磁体(91)安装在小面板(2)上，下永磁体(92)安装在底盒(3)上，线圈(10)安装在圆柱管(41)外，呈圆柱形阶梯状的动铁心(11)一端安装在圆柱管(41)内，其端面与安装在底盒(3)的下永磁体(92)相对，另一端穿过圆柱管(41)的内腔，从支承板(4)的正面伸出，并在其阶梯状轴肩上先安装触头压力调整弹簧(12)后安装动触头部件(13)，顶端安装有吸盘(111)与安装在小面板(2)的上永磁体(91)贴紧。

3.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所说的电路板(8)上有整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)及单片机(83)。

4.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所说的复位装置还设有触头(162)、触头(163)、触头(164)和触头(165)，所说的线圈(10)与复位按钮(161)、触头(162)、触头(163)、触头(164)和触头(165)串联，所说的线圈(10)也同时与整流电路和电容器共同组成的直流电源(81)、可控硅(82)串联。

5.根据权利要求1所述的智能插座，其特征在于：所说的动触头部件(13)上设有触头(131)，所说的静触头部件(14)上设有触头(141)。

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