电子鞭炮产品质量安全风险分析——以上海为例

文 /孟 赟 刘胡炜 田 娜

近年来，诸多城市出台了相关限制燃放鞭炮的规定，以遏制空气污染的加剧。因此，电子鞭炮应运而生。此类产品结构简单、工作原理成熟，但产品质量鱼龙混杂、参差不齐。2016年上海市开展电子鞭炮产品质量安全风险监测，监测项目中的20批次样品中有19批次关键电气安全项目不达标，存在安全风险。为此，本文对此类产品安全风险源展开研究，提示可能造成的人身健康和财产安全事故。

一、我国市场上电子鞭炮的主要类型

目前，市场中主要有四种类型的产品（见图1），第一类是雷电式电子鞭炮，通过多谐振荡升压产生雷暴声音并发出闪光；第二类是录音式电子鞭炮，通过将鞭炮声音录制于扬声器中播放，内部通过电源供电至扬声器；第三类是由可充电电池供电，随机销售电源适配器（或充电器）的电子鞭炮；第四类是由干电池（原电池）供电。由于雷电式电子鞭炮声音响亮，更为逼真，是目前市场中的主流产品。

图1 市场上主要电子鞭炮类型

图3 易引起触电的电子鞭炮产品外观和内部电路板

二、产品质量安全风险源分析

雷电式电子鞭炮的工作原理主要是通过电极击穿空气放电，产生模拟鞭炮的声、光效果——“炸头”，装饰用发光二极管均直接由交流电源供电。录音式和附带电源适配器/充电器的电池供电产品是另外一大类产品，这类产品内部存在开关型电源，将交流电转换为直流低压电。因此，产品的初级与次级之间的绝缘要求至关重要。另外，对于可充电电池本身的质量也是考核重点。基于以上产品风险特点，电子鞭炮主要有以下风险源。

1. 可触及带电部件的防护

可触及的部位主要表现为内部电路板开孔过大（见图2-a），导致手可触及内部电路。因产生声光效果的“炸头”部位可以产生上千伏的高压，若它的外罩不借助工具就能直接移开，触及初级内部高压带电片、可直接触及交流高压的带电灯串接插件等等。防护不到位，极易造成严重的触电事故，轻则灼伤，重则导致死亡。图2-b为采用安全防护装置, 外壳无开孔，“炸头”外罩螺丝固定并且距离较深，开孔小。

图3-a 为一电子鞭炮的外观。在取放此种产品时，手指极易触碰其中的电路板，这种产品的内部电源印制板未区分初次级（见图3-b），变压器结构设计未满足加强绝缘要求（见图3-c），故人体触及，极易引起触电。

2. 耐高压能力

雷电式产品设计之初若未考虑耐高压能力安全设计，可触及部件如灯珠、接插件、可拆卸连接器等在经受高压（4 242 Vdc或3 000 kVac）的过程中，易被击穿，故存在电击危险。录音式或带电源适配器/充电器的电子鞭炮如果初级与可触及次级之间未达到加强绝缘要求，施加电压时也会出现击穿现象。若消费者意外触及看似安全实际危险的带电可触及部件，易发生触电危险，存在安全隐患。

3. 抗机械冲击能力

电子鞭炮在运输、储存及使用过程中，可能遭受机械冲击。若产品采购的外壳零部件“较脆”并且强度不足，则极易造成外壳破裂，裸露危险部件（见图4-a），从而形成安全隐患。规范安全的设计（见图4-b）应整机外壳坚硬，灯珠同样采用坚硬外罩，既增大强度也增大灯珠的电气间隙和爬电距离。

图4 外壳/外罩示范

4. 电气间隙和爬电距离

电子鞭炮在设计生产中若缺乏安全设计理念，不区分雷电式产品或电池电源适配器/充电器初次级，将导致裸露的部件距离过小，电气绝缘不达标。对于录音式的电子鞭炮，如果其内部用的电源线路板上未区分初次级，变压器内部初级次级绕组无任何绝缘隔离，电气间隙、爬电距离不达标（见图5-a），将造成安全风险。

建议产品设计：灯串为低压直流，初级、次级经过区分，线路使用双重绝缘并且固定，距离较大符合示范（见图5-b）；除说明书明确规定禁止在潮湿环境中使用外，产品还应防止进水，应注明“避免雨天将产品放置于户外地面使用”，因在壳内进水的情况下，会导致其中印刷电路板爬地距离和电气间隙降低，在人体触碰时易造成触电危害事故。

图5 电气间隙和爬电距离

5. 电源连接、外部软线、插头型式和尺寸

对于不可拆卸电源线的电子鞭炮，其电源软线应可靠固定，并且能够承受一定的拉力，而不至于将内部电压线缆拉出，不应该使用打结等不可靠方式固定。

电源软线的线径应该与其额定电流匹配，如果线径小于0.5 mm2，电流过大极易造成线缆发热甚至裸露造成触电危险。电源软线应该含有护套，使用双重绝缘隔离，如果绝缘不足，在外部锐利割伤等情况下，易造成触电危险。

图6 不符合标准要求的插头形式示意图

插头型式或尺寸应该符合GB 1002-2008《家用和类似用途单相插头插座 型式、基本参数和尺寸》的要求，如插销长度超标、插销带圆孔（见图6-a）和圆柱形插销（图6-b）等，在与标准插座耦合的过程中，可能产生电击危险。

6. 电池安全性能

对于可充电电池供电产品，由于产品本身一般无保护电路，故电池本身质量至关重要。如果电池内部没有保护电路，在外部发生短路、过电压和过电流等异常状态下，极易产生温度过高、发生起火甚至爆炸事故，这将会直接对消费者的人身造成伤害。此外，电池端若缺乏专门的保护电路，直接由充电器为电池充电，依靠充电器和电池本身的安全防护方式是极不稳定的。图7为一款电池供电产品内部结构图，从该图中可以看出，该产品设计极为简单，安全防护措施不足。

图7 可充电电池内部结构

三、产品风险评估

电子鞭炮产品由于生产门槛低，标准缺失，产品在设计之初尚未考虑安全因素，总体质量水平低，存在严重的质量安全风险。从风险监测数据中分析，不符合的项目大多为基础的安全项目，如防触电的结构要求、电气间隙和爬电距离、电气强度、电源连接和外接软线以及插头型式尺寸等。这些项目不符合，可产生触电甚至着火等灾难性的危险，导致包括身体残疾、灼伤甚至死亡。因此，电子鞭炮产品的风险严重程度为：“非常严重”。

结合电子鞭炮的风险特征和消费者使用习惯，建立该产品的伤害事故场景主要包括以下几种情况：

情景1：消费者在将产品接入电网电源的过程中，若触碰裸露在外的危险零部件，或者周围有未成年人，在玩耍过程中触碰导致触电事故的发生。

情景2：产品在运输或使用中，受到外力的机械冲击，导致更多的危险零部件裸露，致使消费者在使用过程中暴露在更多的风险源之中，增加产品发生事故的概率。

情景3：未成年人对于声光电产品兴趣浓厚，未在家长有效监管的情况下，独自玩耍电子鞭炮，容易拉扯产品电源线或用外力冲击产品，若造成危险部件裸露，易导致触电事故的发生。

情景4：长时间使用电子鞭炮，若该产品的外接电源线线径不足，将造成产品电源线发热软化外露危险部件，甚至起燃，导致触电甚至火灾事故的发生。

四、建议和措施

1. 企业应依据电子产品相关安全标准，将质量安全要素落实到产品设计中

从生产企业的角度，生产企业在研发产的过程中应充分考虑危险电压电路与可触及电路之间达到加强绝缘或双重绝缘要求。对于雷电式电子鞭炮，应将带危险电压的零部件隔离封闭，防止操作人员接触。对于录音式电子鞭炮，其内部电源应该严格区分初级和次级，使得输出至扬声器的电压为安全特低电源。对于电池供电产品，随机销售的电池充电器或电源适配器应使用符合绝缘要求的隔离变压器，印制板的绝缘距离应满足安全设计要求；选用符合安全要求的零部件，生产企业应参考通用电子电器产品安全标准，制定自己的企业标准，并严格按照企业标准实施生产。

2. 相关部门尽早出台标准，引导企业规范生产

建议相关标准化部门尽快出台标准，为电子鞭炮的设计生产提供科学、规范的依据，引导企业注重产品安全设计和规范生产，提高产品质量和安全性；加强消费者教育，提示产品风险；约谈生产企业，开展质量安全分析会议，为企业提供整改建议。

3. 消费者提升自身安全意识

消费者应购买电源线和插头均带有3C认证标识的电子鞭炮，并且避免购买无厂名、无厂址、无说明书的“三无”产品；对于带有电源适配器/充电器的电子鞭炮，建议选用3C认证或CQC等自愿认证标识且具有“回”字形标识的II类器具产品，如果可以，尽可能选择干电池供电的电子鞭炮；选购时，仔细辨别产品外壳强度，请勿购买纸质外壳或外壳已经破裂的电子鞭炮；不过度追求大音量的电子鞭炮，该类产品长时间使用可能会对听力造成影响；“燃放”时，应仔细阅读说明书，按其步骤操作，尤其是警示说明操作，并将其放置于远离易燃易爆物件的地方；当产品接入电源后，应避免接触产品的高压放电部位（闪光处），并与产品保持适当距离。最后，尽量避免未成年人玩耍电子鞭炮。