成果名称: 一种具有漏电保护功能的电源插头
完成单位: 中山市开普电器有限公司
主要人员: 邹建华、曾昭立、刘小文、郭兰旺、孙长安、何亚玲、颜瑶
介绍:

①课题来源与背景
     安全性差及对漏电敏感度弱等问题一直以来是漏电保护技术领域的关键、共性的技术难题。目前所使用的家用电器一般为普通式插头,电源插头内部不具有漏电保护结构对家用电器及人身安全极大的安全隐患。虽然已有文献报道了一些具有漏电保护功能的电源插头,但只能在相线、中性线之间产生剩余电流并在该剩余电流达到特定的设定值才会切断电源从而对其后负载进行保护。此外,现有的这些电源插头往往采用锁扣结构作为脱扣动作装置,且采用检测故障电压方式,内部结构比较复杂,不便于大量生产,且灵敏度不够理想。 因此开发出一项安全性高、对漏电高度敏感以及结构简单的漏电保护插头对于保障公众的人身和财产安全具有重要意义。
②技术原理及性能指标
     结构原理:1.1 插头外壳内设置有控制动触点与静触点接通或断开的脱扣装置;脱扣装置包括滑座,在滑座上设有滑动扣件,在滑动扣件上设有斜推面和卡勾,外壳内还设有横担,横担上设有与卡勾配合卡扣的卡位;1.2 横担与拨动件相对的另一侧设有脱扣线圈,在脱扣线圈内设置有静衔铁和顶压横担的动衔铁,动衔铁与外壳之间设有顶出弹簧。
    电气原理:2.1 电源输入端零线&火线之间并联压敏电阻后连接到开关输入端,开关输出端连接电源线上套入零序电流互感器1和零序电流互感器2,再连接到电源输出端;2.2 地线为单独连接,与零线&火线保持绝缘,输入端与输出端保持导通;2.3 电源输入端火线经过二极管D1与电阻R1给继电器线圈和电解电容C1供电,再连接到电源输入端零线,形成电流回路使得继电器吸合,从而开关闭合,零线&火线输入端与输出端保持导通,插头后端负载电器得到正常供电。
    主要技术指标:脱扣漏电流 :4-6mA;对地漏电流:<0.5mA;分断时间:≤25ms;电源电压范围:102-132V;防护等级:IP54;额定电压:120V/60Hz;额定电流:10A、13A、15A;工作环境温度:-35℃~+66℃。
③技术的创造性与先进性 
     本项目最接近的现有技术是对比文件1(CN101527414A),公开了一种具有中性线漏电保护的电源插头。与对比文件1相比,本项目的区别技术特征包括:1)外壳内设置有脱扣装置,脱扣装置包括有固定在外壳内的滑座,在滑座上设有滑动扣件,在滑动扣件上设有斜推面和卡勾,外壳内还设有带动动触点动作的横担,横担上设有与卡勾配合卡扣的卡位。2)横担与拨动件相对的另一侧设有脱扣线圈,在脱扣线圈内设置有静衔铁和顶压横担的动衔铁,动衔铁与外壳之间设有顶出弹簧。
   首先,对比文件1中并未公开上述区别技术特征1)和2),其他现有技术也未公开上述区别技术特征1)和2);其次,上述区别技术特征1)和2)并非本领域的常规技术手段;再次,本发明具有能够及时切断电源以保护人身安全以及用电设备的有益效果,同时结构非常简单,设计合理,便于大量生产。 因此,现有技术整体上无法给出本项目的技术启示,本项目具备突出的实质性特点和显著的进步,即具备创造性。 本项目采用了SMT集成电路控制技术,断开结构简单且安全性好,具有欠压脱扣功能,可操作性强,技术先进。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性
   本项目技术成熟度高,已形成2000万只以上的年产能力,实现了在国内外销售。 本项目转化的漏电保护插头通过了权威的UL认证(编号:KCXS.E353279),符合GB 20044 《电气附件 家用和类似用途的不带过电保护的移动式剩余电流装置(PRCD)》等相关标准要求。本项目转化的漏电保护插头可广泛用于电热水器、电视天线、电热水器及医疗设备等终端电器的漏电保护,应用范围极广。漏电保护插头能在漏电流还未达到伤害人体的电流量之前就自动将电源切断,保护人身安全。
⑤应用情况及存在的问题
   本项目在本单位实现了产业化应用,所转化的电源插头实现了插头的技术升级,结构简单、设计合理、便于批量生产、能够实时检测电源电缆漏电故障,其推广以及实施促进了插头行业内的更新换代。 本项目核心专利技术以4600万元的许可金额许可给中山市万视达天线器材有限公司进行实施。本项目的产业化应用情况良好,安全性好,但现阶段还存在技术局限性,主要在于:开发的漏电保护插头为手工复位式,如遇电源突然断电后,复位键" REST"无法复位,需手再次按复位键" REST"才能接通电源;电路控制部分虽然采用了先进的集成电路控制,但SMD电子元器件的比例仍可进一步提高。
⑥历年获奖情况
   2016年12月,本项目的核心发明专利荣获第十八届中国专利优秀奖。   2014年11月,本项目的相关项目荣获得中山市科技进步奖三等奖。   2013年8月,本项目的核心发明专利荣获中山市专利优秀奖。

 

批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0251
登记日期: 2017-06-12
研究起止时间: 2010.10 至2013.10
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 中国高科技产业化研究会
评价日期: 2017.05.20