移動電話產(chǎn)品在監(jiān)督抽查中常見的安全問題解析

唐曉慶，黃林軼

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所,廣東 廣州 510610）

0 引言

移動電話,通常被稱為手機,是一種便攜的、可以在較大范圍內(nèi)移動使用的電話終端。由于信息技術(shù)的快速發(fā)展,目前移動電話由于其本身功能發(fā)展的多樣性,逐漸地從提供單一通話功能的產(chǎn)品發(fā)展成為了集通話、多媒體和網(wǎng)絡(luò)等功能于一體的智能終端,成為了普及性的電子產(chǎn)品。

我國是世界上最大的移動電話加工產(chǎn)業(yè)區(qū)、制造國和出口國,全球超過50%的移動電話都是在中國加工制造的。工業(yè)和信息化部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2011-2016年期間,移動電話的產(chǎn)量總體上呈現(xiàn)出逐年遞增的態(tài)勢,從2011年的11.33億部的年產(chǎn)量增長到了2016年的21億部年產(chǎn)量,平均每年以超過10%的速度遞增,2017年仍是移動電話的換新增長高峰年,市場繼續(xù)保持增長態(tài)勢。

目前國內(nèi)移動電話品牌的市場占有率已領(lǐng)先國外品牌,但是移動電話的核心技術(shù) （芯片和系統(tǒng)）仍然控制在國外廠商手中,國外廠商仍然在高端移動電話領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。國內(nèi)移動電話產(chǎn)業(yè)雖不乏大型的知名品牌制造商,并占有較大的市場份額,但更多的移動電話制造商是一些中小企業(yè),企業(yè)之間的資金、規(guī)模、管理和技術(shù)的巨大差異導(dǎo)致了產(chǎn)品質(zhì)量的參差不齊。由于移動電話的消費需求大,企業(yè)競爭激烈,利潤空間小,中小企業(yè)自我研發(fā)能力較弱,主要依靠較低的價格和較多的功能,搶占低端移動電話的市場份額；一些企業(yè)為了降低成本,偷工減料現(xiàn)象時有發(fā)生,市場上仍然存在許多有安全隱患的產(chǎn)品。

1 歷年監(jiān)督抽查情況

國家對移動電話產(chǎn)品的質(zhì)量非常重視,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局2011年、2012年、2014年、2015年和2016年均對移動電話產(chǎn)品進行了質(zhì)量監(jiān)督。歷年移動電話產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查統(tǒng)計數(shù)據(jù)的詳情如表1所示。通過表1對比分析可以發(fā)現(xiàn),移動電話的總體質(zhì)量水平波動有起伏,總體質(zhì)量水平不高,僅2015年產(chǎn)品的合格率超過80%,其余年份的產(chǎn)品合格率均較低。

國家工商總局及近年來各省、市移動電話產(chǎn)品監(jiān)督抽查統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2所示,從表2中可以看出,移動電話產(chǎn)品在抽查批次較多時,以及在產(chǎn)品集中區(qū)域每年均有較高的不合格率出現(xiàn),說明移動電話產(chǎn)品仍存在較多的質(zhì)量問題,質(zhì)量上仍有較大的提升空間。

2 檢驗標(biāo)準(zhǔn)及測試項目

目前,移動電話屬于國家CCC目錄范圍內(nèi)的產(chǎn)品,產(chǎn)品在市場準(zhǔn)入之前必須通過相關(guān)認(rèn)證機構(gòu)和檢測實驗室的檢驗,經(jīng)檢驗合格后方可進入市場銷售,手機產(chǎn)品適用的安全標(biāo)準(zhǔn)及對應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)詳情如表3所示。國家質(zhì)檢總局也加大了產(chǎn)品獲證后的監(jiān)督力度,2015年6月1日國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局發(fā)布了CCGF 202.1-2015《移動電話產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施規(guī)范》,其中針對不同制式的移動電話產(chǎn)品給出了不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的測試項目。

表1 歷年移動電話產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查統(tǒng)計表

表2 近年來各省、市移動電話產(chǎn)品監(jiān)督抽查統(tǒng)計表

表3 移動電話產(chǎn)品安全國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)

在歷年國家監(jiān)督抽查、各省、市質(zhì)監(jiān)抽查和工商監(jiān)督抽查中,常設(shè)的安全檢驗項目詳情如表4所示。其中,1～7項檢驗項目為 《移動電話產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施規(guī)范》中規(guī)定的安全檢驗項目,其余的為在其他一些省、市監(jiān)督抽查中有可能會被安排的抽查項目。

表4 移動電話產(chǎn)品安全常見的監(jiān)督抽查檢驗項目

3 不合格項目分析

從歷年國家監(jiān)督抽查及近年來各省、市移動電話產(chǎn)品監(jiān)督抽查統(tǒng)計結(jié)果中可以看出,移動電話產(chǎn)品安全不合格項目主要有:電氣間隙、爬電距離、導(dǎo)體的端接、直插式設(shè)備、溫升、耐異常熱、接觸電流、保護導(dǎo)體電流、電氣絕緣、抗電強度和標(biāo)志,以及相關(guān)的說明等。其中,多數(shù)不合格項目是針對移動電話搭配銷售的電源適配器的考核項目,下面將針對移動電話產(chǎn)品在監(jiān)督抽查中經(jīng)常出現(xiàn)的不合格項目給出具體的示例,并結(jié)合筆者多年在產(chǎn)品認(rèn)證過程中的實際檢驗經(jīng)驗,給出相應(yīng)的解決方案。

3.1 電氣間隙和爬電距離不合格情況及解析

電氣間隙和爬電距離項目不合格主要表現(xiàn)在:初、次級電路之間的電氣間隙和爬電距離過小、電源兩極 （熔斷器）之間的電氣間隙和爬電距離過小、采用螺釘固定外殼的內(nèi)部危險帶電件與外殼可觸及面之間的電氣間隙和爬電距離過小、隔離變壓器磁芯與次級元件之間的電氣間隙和爬電距離過小。以上不合格項目危險電路和可觸及電路之間的隔離不足,絕緣系統(tǒng)有被擊穿的可能,從而使用戶可觸及到危險電壓,造成人員傷害；若電源兩極之間的電氣間隙和爬電距離不夠或絕緣穿透距離過小,則可能會引起短路故障和產(chǎn)生火災(zāi)危險。詳情如表5所示。

表5 電氣間隙和爬電距離不合格情況、示例和解決方案

3.2 導(dǎo)體的端接不合格情況及解析

導(dǎo)體的端接項目不合格主要表現(xiàn)在電源兩極進線端連接導(dǎo)線與插頭插片僅靠錫焊連接,不符合要求,在用戶使用電源適配器的過程中,配線、布線存在松脫的可能性,嚴(yán)重時會導(dǎo)致使用者受到電擊危險。詳情如表6所示。

表6 導(dǎo)體的端接不合格情況、示例及解決方案

3.3 直插式設(shè)備不合格情況及解析

直插式設(shè)備的插頭的尺寸應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 1002-2008的要求,不符合要求的插頭可能會導(dǎo)致意外觸及帶電部件,也可能導(dǎo)致接觸不良、異常發(fā)熱甚至起火。GB 1002-2008中要求的單相兩極插頭的基本參數(shù)和尺寸如圖1所示,其中紅色標(biāo)記的部分為最常出現(xiàn)不合格的參數(shù)。建議廠家在產(chǎn)品設(shè)計初期嚴(yán)格地按照標(biāo)準(zhǔn)要求的尺寸參數(shù)進行設(shè)計,并留有一定的冗余空間,防止由于工藝誤差導(dǎo)致產(chǎn)品最終實物的尺寸參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)要求的相差較大的情況出現(xiàn)。在實際測試的過程中根據(jù)不同的產(chǎn)品設(shè)計還要考慮如下問題:

1）對于可拆卸的插頭,除了考核插頭安裝在適配器本體時應(yīng)滿足尺寸要求外,還要考核可拆卸插頭單獨插在插座上時的可觸及性要求,即電氣間隙和爬電距離的要求；

2）對于插頭面有臺階的、與插座插合后的接觸邊緣為弧形邊緣的產(chǎn)品,在測量插銷到邊沿的最短距離時,1 mm以下的臺階可以接受產(chǎn)品的最外延,超過1 mm的臺階則要按照臺階邊沿進行測量考核。

3.4 溫升不合格情況及解析

溫升不合格項目主要表現(xiàn)在移動電話產(chǎn)品的金屬邊框、背殼LED閃光燈附近的溫度在正常工作狀態(tài)下超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值,由于移動電話產(chǎn)品的使用特性,即其使用及攜帶時都會與人體接觸,因此溫升不合格極易造成使用者被燙傷。隨著移動電話產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速,產(chǎn)品的功能日益繁多,各種應(yīng)用程序安裝后占用了較大的內(nèi)存空間,因而操作時會消耗較多的能量,產(chǎn)生較大的熱量,因此越來越多的移動電話產(chǎn)品在正常工作狀態(tài)下的溫度的測量數(shù)據(jù)均較高,尤其是金屬外殼或塑料外殼帶金屬邊框的產(chǎn)品?？刹捎脙?yōu)化系統(tǒng)軟件、選取規(guī)格匹配的電源適配器和內(nèi)置鋰離子電池等措施來有效地降低移動電話各個部分的溫度。

圖1 單相兩極插頭基本參數(shù)和尺寸

下面給出具體的標(biāo)準(zhǔn)測試方法及要求,廠家在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計預(yù)測試時可以進行參考。

具體的標(biāo)準(zhǔn)測試方法及限值要求如下所示。

1）方法1:室溫下測試,要求T≤Tmax+Tamb-Tma；

2）方法2:在制造商規(guī)定的溫度Tma范圍內(nèi),選擇最不利的環(huán)境溫度進行測試,要求T≤Tmax。

其中:Tmax——規(guī)定的符合試驗要求的最高溫度；

Tamb——試驗期間的環(huán)境溫度；

Tma——制造商技術(shù)規(guī)范允許的最高環(huán)境溫度或35℃,兩者中取較高者。

為了模擬用戶的真實使用環(huán)境,并符合現(xiàn)行有效的國家標(biāo)準(zhǔn),推薦先按照方法1進行測試,如果不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,則按方法2復(fù)測,并最終以方法2的測試結(jié)果為準(zhǔn)。2017年5月31日國家認(rèn)監(jiān)委TC03專家組給出了移動電話產(chǎn)品 “正常工作狀態(tài)”的指導(dǎo)意見,原則是:不可人為地使移動電話出廠自帶的過溫保護措施 （包括軟件和硬件）失效、工作狀態(tài)的設(shè)置應(yīng)基于用戶的真實使用條件、可以下載任意第三方軟件運行,但不推薦使用極端的專業(yè) “評分軟件”,并強制 “評分軟件”長時間地循環(huán)運行。

3.5 耐異常熱不合格情況及解析

耐異常熱試驗即球壓試驗,對固定帶電部件的熱塑性塑料件應(yīng)能耐異常熱,若該項目不合格,則可能造成塑料件在正常使用中因受熱而產(chǎn)生變形,造成帶電部件移位、接觸不良,引起觸電或火災(zāi)危險。耐異常熱不合格情況、示例及解決方案如表7所示。

3.6 接觸電流和保護導(dǎo)體電流不合格情況及解析

接觸電流和保護導(dǎo)體電流不合格主要表現(xiàn)在次級端子接觸電流超過標(biāo)準(zhǔn)值,使用者在使用電源適配器給移動電話充電時,如果接觸電流不合格,則極易造成使用者觸電危險。解決方案為減小跨接在一次電路與二次電路之間的隔離帶上的Y電容的容量,可有效地減小次級端子的接觸電流值。

3.7 電氣絕緣、抗電強度不合格情況及解析

電氣絕緣、抗電強度不合格也就是初、次級之間耐壓測試被擊穿,若抗電強度不合格則可能對使用者直接造成電擊危險,從而引起人身傷害或生命危險。國家標(biāo)準(zhǔn)要求 “對絕緣材料的選擇和應(yīng)用應(yīng)當(dāng)考慮到電氣、溫度、機械強度、工作電壓頻率和工作環(huán)境 （溫度、壓力、濕度和污染）的要求,并且絕緣等級也應(yīng)當(dāng)根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計考慮是否使用加強絕緣或雙重絕緣”。以上要求均是為了避免電子產(chǎn)品在使用過程中對使用者造成觸電危險。電氣絕緣、抗電強度不合格情況、示例及解決方案如表8所示。

3.8 標(biāo)記和說明項目不合格情況及解析

標(biāo)記和說明項目不合格主要表現(xiàn)在標(biāo)記要求的內(nèi)容缺失、使用不規(guī)范的文字、無CCC認(rèn)證標(biāo)記和標(biāo)記的耐久性測試不合格等。耐久性測試不合格主要表現(xiàn)為:易破壞、不能清晰可辨、有卷邊和易揭掉等,標(biāo)記和說明不合格情況、示例及解決方案如表9所示。

表7 耐異常熱不合格情況、示例及解決方案

表8 電氣絕緣、抗電強度不合格情況、示例及解決方案

表9 標(biāo)記和說明不合格情況、示例及解決方案

4 結(jié)束語

移動電話產(chǎn)品已經(jīng)成為每個人必不可少的生活用品,因此產(chǎn)品的安全性更要引起人們的高度重視。本文從標(biāo)準(zhǔn)測試的角度詳細(xì)地介紹了該類產(chǎn)品在監(jiān)督抽查中遇到的常見問題,并給出了有效的解決方案,對產(chǎn)品設(shè)計及搭配元件的選用具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]工業(yè)和信息化部電子第四研究院.信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分:通用要求:GB 4943.1-2011[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[2]全國電器附件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸:GB 1002-2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[3]Information technology equipment-safety-part 1:general requirements:IEC 60950-1:2005[S].

[4]Information technology equipment-safety-part 1:general requirements:IEC 60950-1:2005+Am 1:2009+Am 2:2013[S].

[5]Audio/video,information and communication technology equipment-part 1:safety requirements:IEC 62368-1:2014[S].

[6]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督司.移動電話產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督抽查實施規(guī)范:CCGF 202.1-2015[S].