電蚊拍常見安全隱患

朱浩唯 王 璐 李 嘉

（上海市質量監(jiān)督檢驗技術研究院 上海 200233）

引言

炎炎夏日，是人們活動的高峰期，同時也是蚊蟲四處侵襲的時節(jié)，如何高效的滅殺蚊蟲幾乎是每一個人都會面臨的問題。從一開始的蚊香、再到之后的滅蚊燈、到現(xiàn)在的電蚊拍，人類的滅蚊史也一步步從被動轉為主動，從低效轉為高效。蚊香是最傳統(tǒng)的一種滅蚊方式，主要通過揮發(fā)介質來驅逐蚊蟲，具有時效長、不需要人照看的優(yōu)點，但其揮發(fā)的氣體具有微量的毒素，長時間使用會影響用戶的健康狀況。滅蚊燈作為一種較新穎的滅蟲器具，其根據蚊蟲喜光的特點使用燈光將蚊蟲吸引至附近，然后通過柵格之間的高壓擊殺蚊蟲或者通過風扇將蚊蟲吸入密閉空間，滅蚊燈具有輕便無化學污染的優(yōu)點，但其滅蟲效率比較低，市場占比也比較低。電蚊拍是現(xiàn)在普及度非常高的一種滅蟲器具如圖1所示，其通過金屬柵格之間超過2 000 V的電壓來滅殺蚊蟲，具有實用、方便、滅蚊（蒼蠅或飛蛾等）效果好、無化學污染、安全衛(wèi)生等諸多優(yōu)點，受到人們普遍的歡迎，已逐步成為夏日滅蟲不可缺少的工具。

圖1 電蚊拍

1 電蚊拍的結構

常見電蚊拍的電路結構主要分成以下3個部分：①220 V的交流電通過阻容降壓之后再通過橋氏整流方式整流成3～5 V直流電，進而給電池進行充電。②當按下通電開關之后，三極管和變壓器構成自激振蕩電路，將3 V左右的直流電轉變成高頻的交流電，然后進一步通過變壓器升壓成500 V左右的交流電。③通過變壓器后端的倍壓整流電路將升壓器輸出的高頻的交流電進行進一步的整流和倍壓升壓，達到超過2 000 V的直流電壓，并最終提供給金屬柵格。

2 相關安全標準

家用電器除了應執(zhí)行家用電器通用標準GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》之外，還應執(zhí)行相關產品的特殊標準。對于電蚊拍，其應執(zhí)行的標準為GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分：通用要求》以及GB 4706.76-2008《家用和類似用途電器的安全 滅蟲器的特殊要求》。

GB 4706.1-2005和GB 4706.76-2008均屬于國家強制標準。其內容包括產品銘牌標識、防觸電、發(fā)熱情況、內部結構等方面的安全性。也是本文對電蚊拍安全隱患的展開分析的理論基礎。

3 常見安全隱患的分析

對于電蚊拍，結合電蚊拍的電路結構以及日常檢測工作中發(fā)現(xiàn)的一些問題，綜合討論電蚊拍在設計和生產過程中需要注意的幾個安全隱患，包括耐壓擊穿、焊點脫落問題、柵格電擊危險、短路電流過大、電氣間隙和爬電距離不達標以及耐熱不合格。下面針對上述問題進行展開討論。

3.1 耐壓擊穿

由于電蚊拍的一大特點就是柵格可直接觸及，為保護用戶的人生安全，防止用戶誤觸及柵格時發(fā)生電擊事故，保證柵格與輸入市電之間有效的電氣隔離可以說是電蚊拍最基本的電氣結構要求。根據標準GB 4706.1第13.3條所述，電蚊拍內部的升壓變壓器初次級之間應能滿足加強絕緣的電氣強度要求——即升壓變壓器初次級之間施加持續(xù)1分鐘的3000 V電壓時不應出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。這就要求廠家在采購零件時不能一味的考慮成本而而忽視產品的質量，而應選用經過認證的隔離變壓器。

3.2 焊點脫落問題

圖2左側是電蚊拍中的常見結構，其采用錫焊的方式來連接金屬片和內部導線，根據標準GB 4706.1第22.31條所述，用釬焊法連接的電線不認為是被充分固定的，在這種情況下，就要保證如零件變松或從原位置上脫落，帶電部件和易觸及金屬部件之間的爬電距離和電氣間隙都不應減小到低于第29章中對附加絕緣的規(guī)定值。但是從圖2右側可以看到，當導線錫焊處脫落時，由于導線過長且沒有擋板有效阻止導線從內部穿出，因此內部導線可以從底部滑槽穿出，也就是意味著一旦導線脫落，帶電部件有可能將被用戶所直接觸及，不滿足標準GB 4706.1第22.31條，因此該結構存在著明顯的安全隱患。

圖2 焊點脫落使得內部導線可觸及

針對這個問題，除了在錫焊時采用額外的固定方式，還可以縮短內部導線的長度或者在底部滑槽附近設置擋板以防止內部導線從滑槽處穿出，其具體結構如圖3所示。

圖3 底部滑槽附近出設置擋板

此外，針對焊錫處導線脫落的問題，還應防止脫落的導線落在LED燈開孔處（如圖4左側部分所示），該種情況雖不至于內部導線直接被用戶觸及，但由于導線所落在LED燈開孔處時的爬電距離通常不滿足附加絕緣的爬電距離，也就同樣不滿足標準GB 4706.1第22.31條的要求。針對這種情況，可以在LED燈開孔處增加圍護結構從而增加該處的爬電距離（如圖4右側部分所示）

圖4 薄弱處爬電距離

3.3 柵格的電擊危險

根據GB 4706.76第22.103，器具以額定電壓供電。然后斷開電源。斷開電源1 s后，柵格間的電壓不應超過34 V。

圖5給出了2個電蚊拍斷電后柵格間的電壓波形。左側案例中，柵格電壓在斷電1 s之后為820 V，遠遠超過標準規(guī)定的34 V，故不滿足標準要求。而右側案例則給出了合格產品的柵格電壓在斷電1 s之后的波形，可以看到其柵格電壓在斷電后迅速減小。該條款要求廠家電路中設計合理的放電電路。

圖5 殘余電壓測試

3.4 短路電流過大

根據標準GB 4706.76，當器具以額定電壓供電時，兩個柵格間以及每個柵格和地之間的短路電路不應超過10 mA。這是由于5 mA的直流電流就足以電死蚊蟲，而過大的電流則可能危及到用戶自身的人生安全。

根據對人體安全電流的研究：

1）當流過人體電流達到直流5 mA或工頻1 mA，人體會感受到刺、痛、麻。

2）當流過人體電流達到直流80 mA或工頻20～50 mA，人會出現(xiàn)刺痛、痙攣、麻痹的癥狀，同時伴隨著呼吸困難和血壓升高。如果這種情況下不能及時擺脫電源，人的生命會受到危險。

3）當流過人體電流超過100 mA時，人會心臟停跳，呼吸困難。

通常而言，當電流小于直流50 mA或工頻10 mA時，由于人可以及時擺脫，所以危險程度不高。因此在電蚊拍的安全標準中，將柵格間和柵格對地間短路電流的限值設定為10 mA。

不少電蚊拍廠家可能由于對標準解讀不夠或者電路設計方面的問題，不滿足標準對這一條款的要求。

3.5 電氣間隙和爬電距離不達標

電蚊拍主要通過次級柵格之間的高壓來進行殺蟲，由于柵格是易觸及裸露金屬，初級與次級之間有效隔離是確保用戶使用安全尤其重要的一條指標，按照GB 4706.76，電蚊拍初次級之間的距離應大于8 mm，圖6左側案例中該距離僅為3 mm，不滿足標準要求，圖6右側案例則給出了初次級隔離時較為合理的一個結構。

圖6 PCB板初次級之間的隔離

3.6 耐熱不合格

耐熱是國標GB 4706.1中一個非常重要的考核項目，由于家電器具直接和220 V的市電相連，不可避免的會產生內部元件的發(fā)熱，而一些非金屬材料在高溫下性能會發(fā)生變化，如軟化、熔融，從而導致爬電距離，電氣間隙的減小，嚴重時可能導致安全事故的發(fā)生。因此器具材料在受熱時物理性能的穩(wěn)定是一個非常重要的指標，也是保證器具能可靠運行的一個必要條件。電蚊拍中需要進行耐熱測試的材料主要包括外殼和電源輸入端帶電支撐件，尤其是帶電支撐件，考慮到其直接與電流接觸，其在熱環(huán)境中物理性能是否穩(wěn)定對電蚊拍整體的安全性能有著重要的影響。

4 結語

電蚊拍作為一種高效、環(huán)保、無污染的滅蟲器產品，普及率越來越高，使用越來越頻繁。同時產品自身的一些安全隱患也開始被大家所關注。本文從安規(guī)的角度出發(fā)，根據電蚊拍的相關標準，同時結合電蚊拍的典型結構，對現(xiàn)在市場上電蚊拍常見的安全隱患進行了分析，包括耐壓擊穿、焊點脫落問題、柵格電擊危險、短路電流過大、電氣間隙和爬電距離不達標以及耐熱不合格。意在提高生產企業(yè)對產品安全問題的重視程度，最終促進產品的安全性。