電子鞭炮產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險分析
——以上海為例

文 /孟 赟 劉胡煒 田 娜

近年來，諸多城市出臺了相關(guān)限制燃放鞭炮的規(guī)定，以遏制空氣污染的加劇。因此，電子鞭炮應(yīng)運(yùn)而生。此類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、工作原理成熟，但產(chǎn)品質(zhì)量魚龍混雜、參差不齊。2016年上海市開展電子鞭炮產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測，監(jiān)測項目中的20批次樣品中有19批次關(guān)鍵電氣安全項目不達(dá)標(biāo)，存在安全風(fēng)險。為此，本文對此類產(chǎn)品安全風(fēng)險源展開研究，提示可能造成的人身健康和財產(chǎn)安全事故。

一、我國市場上電子鞭炮的主要類型

目前，市場中主要有四種類型的產(chǎn)品（見圖1），第一類是雷電式電子鞭炮，通過多諧振蕩升壓產(chǎn)生雷暴聲音并發(fā)出閃光；第二類是錄音式電子鞭炮，通過將鞭炮聲音錄制于揚(yáng)聲器中播放，內(nèi)部通過電源供電至揚(yáng)聲器；第三類是由可充電電池供電，隨機(jī)銷售電源適配器（或充電器）的電子鞭炮；第四類是由干電池（原電池）供電。由于雷電式電子鞭炮聲音響亮，更為逼真，是目前市場中的主流產(chǎn)品。

圖1 市場上主要電子鞭炮類型

圖3 易引起觸電的電子鞭炮產(chǎn)品外觀和內(nèi)部電路板

二、產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險源分析

雷電式電子鞭炮的工作原理主要是通過電極擊穿空氣放電，產(chǎn)生模擬鞭炮的聲、光效果——“炸頭”，裝飾用發(fā)光二極管均直接由交流電源供電。錄音式和附帶電源適配器/充電器的電池供電產(chǎn)品是另外一大類產(chǎn)品，這類產(chǎn)品內(nèi)部存在開關(guān)型電源，將交流電轉(zhuǎn)換為直流低壓電。因此，產(chǎn)品的初級與次級之間的絕緣要求至關(guān)重要。另外，對于可充電電池本身的質(zhì)量也是考核重點?；谝陨袭a(chǎn)品風(fēng)險特點，電子鞭炮主要有以下風(fēng)險源。

1. 可觸及帶電部件的防護(hù)

可觸及的部位主要表現(xiàn)為內(nèi)部電路板開孔過大（見圖2-a），導(dǎo)致手可觸及內(nèi)部電路。因產(chǎn)生聲光效果的“炸頭”部位可以產(chǎn)生上千伏的高壓，若它的外罩不借助工具就能直接移開，觸及初級內(nèi)部高壓帶電片、可直接觸及交流高壓的帶電燈串接插件等等。防護(hù)不到位，極易造成嚴(yán)重的觸電事故，輕則灼傷，重則導(dǎo)致死亡。圖2-b為采用安全防護(hù)裝置, 外殼無開孔，“炸頭”外罩螺絲固定并且距離較深，開孔小。

圖3-a 為一電子鞭炮的外觀。在取放此種產(chǎn)品時，手指極易觸碰其中的電路板，這種產(chǎn)品的內(nèi)部電源印制板未區(qū)分初次級（見圖3-b），變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計未滿足加強(qiáng)絕緣要求（見圖3-c），故人體觸及，極易引起觸電。

2. 耐高壓能力

雷電式產(chǎn)品設(shè)計之初若未考慮耐高壓能力安全設(shè)計，可觸及部件如燈珠、接插件、可拆卸連接器等在經(jīng)受高壓（4 242 Vdc或3 000 kVac）的過程中，易被擊穿，故存在電擊危險。錄音式或帶電源適配器/充電器的電子鞭炮如果初級與可觸及次級之間未達(dá)到加強(qiáng)絕緣要求，施加電壓時也會出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。若消費(fèi)者意外觸及看似安全實際危險的帶電可觸及部件，易發(fā)生觸電危險，存在安全隱患。

3. 抗機(jī)械沖擊能力

電子鞭炮在運(yùn)輸、儲存及使用過程中，可能遭受機(jī)械沖擊。若產(chǎn)品采購的外殼零部件“較脆”并且強(qiáng)度不足，則極易造成外殼破裂，裸露危險部件（見圖4-a），從而形成安全隱患。規(guī)范安全的設(shè)計（見圖4-b）應(yīng)整機(jī)外殼堅硬，燈珠同樣采用堅硬外罩，既增大強(qiáng)度也增大燈珠的電氣間隙和爬電距離。

圖4 外殼/外罩示范

4. 電氣間隙和爬電距離

電子鞭炮在設(shè)計生產(chǎn)中若缺乏安全設(shè)計理念，不區(qū)分雷電式產(chǎn)品或電池電源適配器/充電器初次級，將導(dǎo)致裸露的部件距離過小，電氣絕緣不達(dá)標(biāo)。對于錄音式的電子鞭炮，如果其內(nèi)部用的電源線路板上未區(qū)分初次級，變壓器內(nèi)部初級次級繞組無任何絕緣隔離，電氣間隙、爬電距離不達(dá)標(biāo)（見圖5-a），將造成安全風(fēng)險。

建議產(chǎn)品設(shè)計：燈串為低壓直流，初級、次級經(jīng)過區(qū)分，線路使用雙重絕緣并且固定，距離較大符合示范（見圖5-b）；除說明書明確規(guī)定禁止在潮濕環(huán)境中使用外，產(chǎn)品還應(yīng)防止進(jìn)水，應(yīng)注明“避免雨天將產(chǎn)品放置于戶外地面使用”，因在殼內(nèi)進(jìn)水的情況下，會導(dǎo)致其中印刷電路板爬地距離和電氣間隙降低，在人體觸碰時易造成觸電危害事故。

圖5 電氣間隙和爬電距離

5. 電源連接、外部軟線、插頭型式和尺寸

對于不可拆卸電源線的電子鞭炮，其電源軟線應(yīng)可靠固定，并且能夠承受一定的拉力，而不至于將內(nèi)部電壓線纜拉出，不應(yīng)該使用打結(jié)等不可靠方式固定。

電源軟線的線徑應(yīng)該與其額定電流匹配，如果線徑小于0.5 mm2，電流過大極易造成線纜發(fā)熱甚至裸露造成觸電危險。電源軟線應(yīng)該含有護(hù)套，使用雙重絕緣隔離，如果絕緣不足，在外部銳利割傷等情況下，易造成觸電危險。

圖6 不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的插頭形式示意圖

插頭型式或尺寸應(yīng)該符合GB 1002-2008《家用和類似用途單相插頭插座 型式、基本參數(shù)和尺寸》的要求，如插銷長度超標(biāo)、插銷帶圓孔（見圖6-a）和圓柱形插銷（圖6-b）等，在與標(biāo)準(zhǔn)插座耦合的過程中，可能產(chǎn)生電擊危險。

6. 電池安全性能

對于可充電電池供電產(chǎn)品，由于產(chǎn)品本身一般無保護(hù)電路，故電池本身質(zhì)量至關(guān)重要。如果電池內(nèi)部沒有保護(hù)電路，在外部發(fā)生短路、過電壓和過電流等異常狀態(tài)下，極易產(chǎn)生溫度過高、發(fā)生起火甚至爆炸事故，這將會直接對消費(fèi)者的人身造成傷害。此外，電池端若缺乏專門的保護(hù)電路，直接由充電器為電池充電，依靠充電器和電池本身的安全防護(hù)方式是極不穩(wěn)定的。圖7為一款電池供電產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，從該圖中可以看出，該產(chǎn)品設(shè)計極為簡單，安全防護(hù)措施不足。

圖7 可充電電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)

三、產(chǎn)品風(fēng)險評估

電子鞭炮產(chǎn)品由于生產(chǎn)門檻低，標(biāo)準(zhǔn)缺失，產(chǎn)品在設(shè)計之初尚未考慮安全因素，總體質(zhì)量水平低，存在嚴(yán)重的質(zhì)量安全風(fēng)險。從風(fēng)險監(jiān)測數(shù)據(jù)中分析，不符合的項目大多為基礎(chǔ)的安全項目，如防觸電的結(jié)構(gòu)要求、電氣間隙和爬電距離、電氣強(qiáng)度、電源連接和外接軟線以及插頭型式尺寸等。這些項目不符合，可產(chǎn)生觸電甚至著火等災(zāi)難性的危險，導(dǎo)致包括身體殘疾、灼傷甚至死亡。因此，電子鞭炮產(chǎn)品的風(fēng)險嚴(yán)重程度為：“非常嚴(yán)重”。

結(jié)合電子鞭炮的風(fēng)險特征和消費(fèi)者使用習(xí)慣，建立該產(chǎn)品的傷害事故場景主要包括以下幾種情況：

情景1：消費(fèi)者在將產(chǎn)品接入電網(wǎng)電源的過程中，若觸碰裸露在外的危險零部件，或者周圍有未成年人，在玩耍過程中觸碰導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。

情景2：產(chǎn)品在運(yùn)輸或使用中，受到外力的機(jī)械沖擊，導(dǎo)致更多的危險零部件裸露，致使消費(fèi)者在使用過程中暴露在更多的風(fēng)險源之中，增加產(chǎn)品發(fā)生事故的概率。

情景3：未成年人對于聲光電產(chǎn)品興趣濃厚，未在家長有效監(jiān)管的情況下，獨自玩耍電子鞭炮，容易拉扯產(chǎn)品電源線或用外力沖擊產(chǎn)品，若造成危險部件裸露，易導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。

情景4：長時間使用電子鞭炮，若該產(chǎn)品的外接電源線線徑不足，將造成產(chǎn)品電源線發(fā)熱軟化外露危險部件，甚至起燃，導(dǎo)致觸電甚至火災(zāi)事故的發(fā)生。

四、建議和措施

1. 企業(yè)應(yīng)依據(jù)電子產(chǎn)品相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，將質(zhì)量安全要素落實到產(chǎn)品設(shè)計中

從生產(chǎn)企業(yè)的角度，生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)產(chǎn)的過程中應(yīng)充分考慮危險電壓電路與可觸及電路之間達(dá)到加強(qiáng)絕緣或雙重絕緣要求。對于雷電式電子鞭炮，應(yīng)將帶危險電壓的零部件隔離封閉，防止操作人員接觸。對于錄音式電子鞭炮，其內(nèi)部電源應(yīng)該嚴(yán)格區(qū)分初級和次級，使得輸出至揚(yáng)聲器的電壓為安全特低電源。對于電池供電產(chǎn)品，隨機(jī)銷售的電池充電器或電源適配器應(yīng)使用符合絕緣要求的隔離變壓器，印制板的絕緣距離應(yīng)滿足安全設(shè)計要求；選用符合安全要求的零部件，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)參考通用電子電器產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)，制定自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施生產(chǎn)。

2. 相關(guān)部門盡早出臺標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)規(guī)范生產(chǎn)

建議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化部門盡快出臺標(biāo)準(zhǔn)，為電子鞭炮的設(shè)計生產(chǎn)提供科學(xué)、規(guī)范的依據(jù)，引導(dǎo)企業(yè)注重產(chǎn)品安全設(shè)計和規(guī)范生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性；加強(qiáng)消費(fèi)者教育，提示產(chǎn)品風(fēng)險；約談生產(chǎn)企業(yè)，開展質(zhì)量安全分析會議，為企業(yè)提供整改建議。

3. 消費(fèi)者提升自身安全意識

消費(fèi)者應(yīng)購買電源線和插頭均帶有3C認(rèn)證標(biāo)識的電子鞭炮，并且避免購買無廠名、無廠址、無說明書的“三無”產(chǎn)品；對于帶有電源適配器/充電器的電子鞭炮，建議選用3C認(rèn)證或CQC等自愿認(rèn)證標(biāo)識且具有“回”字形標(biāo)識的II類器具產(chǎn)品，如果可以，盡可能選擇干電池供電的電子鞭炮；選購時，仔細(xì)辨別產(chǎn)品外殼強(qiáng)度，請勿購買紙質(zhì)外殼或外殼已經(jīng)破裂的電子鞭炮；不過度追求大音量的電子鞭炮，該類產(chǎn)品長時間使用可能會對聽力造成影響；“燃放”時，應(yīng)仔細(xì)閱讀說明書，按其步驟操作，尤其是警示說明操作，并將其放置于遠(yuǎn)離易燃易爆物件的地方；當(dāng)產(chǎn)品接入電源后，應(yīng)避免接觸產(chǎn)品的高壓放電部位（閃光處），并與產(chǎn)品保持適當(dāng)距離。最后，盡量避免未成年人玩耍電子鞭炮。