移动电话产品在监督抽查中常见的安全问题解析

唐晓庆，黄林轶

（工业和信息化部电子第五研究所,广东 广州 510610）

0 引言

移动电话,通常被称为手机,是一种便携的、可以在较大范围内移动使用的电话终端。由于信息技术的快速发展,目前移动电话由于其本身功能发展的多样性,逐渐地从提供单一通话功能的产品发展成为了集通话、多媒体和网络等功能于一体的智能终端,成为了普及性的电子产品。

我国是世界上最大的移动电话加工产业区、制造国和出口国,全球超过50%的移动电话都是在中国加工制造的。工业和信息化部发布的数据显示,2011-2016年期间,移动电话的产量总体上呈现出逐年递增的态势,从2011年的11.33亿部的年产量增长到了2016年的21亿部年产量,平均每年以超过10%的速度递增,2017年仍是移动电话的换新增长高峰年,市场继续保持增长态势。

目前国内移动电话品牌的市场占有率已领先国外品牌,但是移动电话的核心技术 （芯片和系统）仍然控制在国外厂商手中,国外厂商仍然在高端移动电话领域占据领先地位。国内移动电话产业虽不乏大型的知名品牌制造商,并占有较大的市场份额,但更多的移动电话制造商是一些中小企业,企业之间的资金、规模、管理和技术的巨大差异导致了产品质量的参差不齐。由于移动电话的消费需求大,企业竞争激烈,利润空间小,中小企业自我研发能力较弱,主要依靠较低的价格和较多的功能,抢占低端移动电话的市场份额；一些企业为了降低成本,偷工减料现象时有发生,市场上仍然存在许多有安全隐患的产品。

1 历年监督抽查情况

国家对移动电话产品的质量非常重视,国家质量监督检验检疫总局2011年、2012年、2014年、2015年和2016年均对移动电话产品进行了质量监督。历年移动电话产品质量国家监督抽查统计数据的详情如表1所示。通过表1对比分析可以发现,移动电话的总体质量水平波动有起伏,总体质量水平不高,仅2015年产品的合格率超过80%,其余年份的产品合格率均较低。

国家工商总局及近年来各省、市移动电话产品监督抽查统计数据如表2所示,从表2中可以看出,移动电话产品在抽查批次较多时,以及在产品集中区域每年均有较高的不合格率出现,说明移动电话产品仍存在较多的质量问题,质量上仍有较大的提升空间。

2 检验标准及测试项目

目前,移动电话属于国家CCC目录范围内的产品,产品在市场准入之前必须通过相关认证机构和检测实验室的检验,经检验合格后方可进入市场销售,手机产品适用的安全标准及对应的国际标准详情如表3所示。国家质检总局也加大了产品获证后的监督力度,2015年6月1日国家质量监督检疫总局发布了CCGF 202.1-2015《移动电话产品质量监督抽查实施规范》,其中针对不同制式的移动电话产品给出了不同的检测标准和相应的测试项目。

表1 历年移动电话产品质量国家监督抽查统计表

表2 近年来各省、市移动电话产品监督抽查统计表

表3 移动电话产品安全国家标准和国际标准

在历年国家监督抽查、各省、市质监抽查和工商监督抽查中,常设的安全检验项目详情如表4所示。其中,1～7项检验项目为 《移动电话产品质量监督抽查实施规范》中规定的安全检验项目,其余的为在其他一些省、市监督抽查中有可能会被安排的抽查项目。

表4 移动电话产品安全常见的监督抽查检验项目

3 不合格项目分析

从历年国家监督抽查及近年来各省、市移动电话产品监督抽查统计结果中可以看出,移动电话产品安全不合格项目主要有:电气间隙、爬电距离、导体的端接、直插式设备、温升、耐异常热、接触电流、保护导体电流、电气绝缘、抗电强度和标志,以及相关的说明等。其中,多数不合格项目是针对移动电话搭配销售的电源适配器的考核项目,下面将针对移动电话产品在监督抽查中经常出现的不合格项目给出具体的示例,并结合笔者多年在产品认证过程中的实际检验经验,给出相应的解决方案。

3.1 电气间隙和爬电距离不合格情况及解析

电气间隙和爬电距离项目不合格主要表现在:初、次级电路之间的电气间隙和爬电距离过小、电源两极 （熔断器）之间的电气间隙和爬电距离过小、采用螺钉固定外壳的内部危险带电件与外壳可触及面之间的电气间隙和爬电距离过小、隔离变压器磁芯与次级元件之间的电气间隙和爬电距离过小。以上不合格项目危险电路和可触及电路之间的隔离不足,绝缘系统有被击穿的可能,从而使用户可触及到危险电压,造成人员伤害；若电源两极之间的电气间隙和爬电距离不够或绝缘穿透距离过小,则可能会引起短路故障和产生火灾危险。详情如表5所示。

表5 电气间隙和爬电距离不合格情况、示例和解决方案

3.2 导体的端接不合格情况及解析

导体的端接项目不合格主要表现在电源两极进线端连接导线与插头插片仅靠锡焊连接,不符合要求,在用户使用电源适配器的过程中,配线、布线存在松脱的可能性,严重时会导致使用者受到电击危险。详情如表6所示。

表6 导体的端接不合格情况、示例及解决方案

3.3 直插式设备不合格情况及解析

直插式设备的插头的尺寸应符合国家标准GB 1002-2008的要求,不符合要求的插头可能会导致意外触及带电部件,也可能导致接触不良、异常发热甚至起火。GB 1002-2008中要求的单相两极插头的基本参数和尺寸如图1所示,其中红色标记的部分为最常出现不合格的参数。建议厂家在产品设计初期严格地按照标准要求的尺寸参数进行设计,并留有一定的冗余空间,防止由于工艺误差导致产品最终实物的尺寸参数与标准要求的相差较大的情况出现。在实际测试的过程中根据不同的产品设计还要考虑如下问题:

1）对于可拆卸的插头,除了考核插头安装在适配器本体时应满足尺寸要求外,还要考核可拆卸插头单独插在插座上时的可触及性要求,即电气间隙和爬电距离的要求；

2）对于插头面有台阶的、与插座插合后的接触边缘为弧形边缘的产品,在测量插销到边沿的最短距离时,1 mm以下的台阶可以接受产品的最外延,超过1 mm的台阶则要按照台阶边沿进行测量考核。

3.4 温升不合格情况及解析

温升不合格项目主要表现在移动电话产品的金属边框、背壳LED闪光灯附近的温度在正常工作状态下超过标准规定的限值,由于移动电话产品的使用特性,即其使用及携带时都会与人体接触,因此温升不合格极易造成使用者被烫伤。随着移动电话产品更新换代的加速,产品的功能日益繁多,各种应用程序安装后占用了较大的内存空间,因而操作时会消耗较多的能量,产生较大的热量,因此越来越多的移动电话产品在正常工作状态下的温度的测量数据均较高,尤其是金属外壳或塑料外壳带金属边框的产品。可采用优化系统软件、选取规格匹配的电源适配器和内置锂离子电池等措施来有效地降低移动电话各个部分的温度。

图1 单相两极插头基本参数和尺寸

下面给出具体的标准测试方法及要求,厂家在产品研发设计预测试时可以进行参考。

具体的标准测试方法及限值要求如下所示。

1）方法1:室温下测试,要求T≤Tmax+Tamb-Tma；

2）方法2:在制造商规定的温度Tma范围内,选择最不利的环境温度进行测试,要求T≤Tmax。

其中:Tmax——规定的符合试验要求的最高温度；

Tamb——试验期间的环境温度；

Tma——制造商技术规范允许的最高环境温度或35℃,两者中取较高者。

为了模拟用户的真实使用环境,并符合现行有效的国家标准,推荐先按照方法1进行测试,如果不满足标准要求,则按方法2复测,并最终以方法2的测试结果为准。2017年5月31日国家认监委TC03专家组给出了移动电话产品 “正常工作状态”的指导意见,原则是:不可人为地使移动电话出厂自带的过温保护措施 （包括软件和硬件）失效、工作状态的设置应基于用户的真实使用条件、可以下载任意第三方软件运行,但不推荐使用极端的专业 “评分软件”,并强制 “评分软件”长时间地循环运行。

3.5 耐异常热不合格情况及解析

耐异常热试验即球压试验,对固定带电部件的热塑性塑料件应能耐异常热,若该项目不合格,则可能造成塑料件在正常使用中因受热而产生变形,造成带电部件移位、接触不良,引起触电或火灾危险。耐异常热不合格情况、示例及解决方案如表7所示。

3.6 接触电流和保护导体电流不合格情况及解析

接触电流和保护导体电流不合格主要表现在次级端子接触电流超过标准值,使用者在使用电源适配器给移动电话充电时,如果接触电流不合格,则极易造成使用者触电危险。解决方案为减小跨接在一次电路与二次电路之间的隔离带上的Y电容的容量,可有效地减小次级端子的接触电流值。

3.7 电气绝缘、抗电强度不合格情况及解析

电气绝缘、抗电强度不合格也就是初、次级之间耐压测试被击穿,若抗电强度不合格则可能对使用者直接造成电击危险,从而引起人身伤害或生命危险。国家标准要求 “对绝缘材料的选择和应用应当考虑到电气、温度、机械强度、工作电压频率和工作环境 （温度、压力、湿度和污染）的要求,并且绝缘等级也应当根据产品的设计考虑是否使用加强绝缘或双重绝缘”。以上要求均是为了避免电子产品在使用过程中对使用者造成触电危险。电气绝缘、抗电强度不合格情况、示例及解决方案如表8所示。

3.8 标记和说明项目不合格情况及解析

标记和说明项目不合格主要表现在标记要求的内容缺失、使用不规范的文字、无CCC认证标记和标记的耐久性测试不合格等。耐久性测试不合格主要表现为:易破坏、不能清晰可辨、有卷边和易揭掉等,标记和说明不合格情况、示例及解决方案如表9所示。

表7 耐异常热不合格情况、示例及解决方案

表8 电气绝缘、抗电强度不合格情况、示例及解决方案

表9 标记和说明不合格情况、示例及解决方案

4 结束语

移动电话产品已经成为每个人必不可少的生活用品,因此产品的安全性更要引起人们的高度重视。本文从标准测试的角度详细地介绍了该类产品在监督抽查中遇到的常见问题,并给出了有效的解决方案,对产品设计及搭配元件的选用具有一定的指导意义。

[1]工业和信息化部电子第四研究院.信息技术设备安全第1部分:通用要求:GB 4943.1-2011[S].北京:中国标准出版社,2011.

[2]全国电器附件标准化技术委员会.家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸:GB 1002-2008[S].北京:中国标准出版社,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]国家质量监督检验检疫总局产品质量监督司.移动电话产品质量监督抽查实施规范:CCGF 202.1-2015[S].