電子鞭炮產品質量安全風險分析
——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限制燃放鞭炮的規定，以遏制空氣污染的加劇。因此，電子鞭炮應運而生。此類產品結構簡單、工作原理成熟，但產品質量魚龍混雜、參差不齊。2016年上海市開展電子鞭炮產品質量安全風險監測，監測項目中的20批次樣品中有19批次關鍵電氣安全項目不達標，存在安全風險。為此，本文對此類產品安全風險源展開研究，提示可能造成的人身健康和財產安全事故。

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品（見圖1），第一類是雷電式電子鞭炮，通過多諧振蕩升壓產生雷暴聲音并發出閃光；第二類是錄音式電子鞭炮，通過將鞭炮聲音錄制于揚聲器中播放，內部通過電源供電至揚聲器；第三類是由可充電電池供電，隨機銷售電源適配器（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品外觀和內部電路板

二、產品質量安全風險源分析

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，產生模擬鞭炮的聲、光效果——“炸頭”，裝飾用發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品是另外一大類產品，這類產品內部存在開關型電源，將交流電轉換為直流低壓電。因此，產品的初級與次級之間的絕緣要求至關重要。另外，對于可充電電池本身的質量也是考核重點。基于以上產品風險特點，電子鞭炮主要有以下風險源。

1. 可觸及帶電部件的防護

可觸及的部位主要表現為內部電路板開孔過大（見圖2-a），導致手可觸及內部電路。因產生聲光效果的“炸頭”部位可以產生上千伏的高壓，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。防護不到位，極易造成嚴重的觸電事故，輕則灼傷，重則導致死亡。圖2-b為采用安全防護裝置, 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。在取放此種產品時，手指極易觸碰其中的電路板，這種產品的內部電源印制板未區分初次級（見圖3-b），變壓器結構設計未滿足加強絕緣要求（見圖3-c），故人體觸及，極易引起觸電。

2. 耐高壓能力

雷電式產品設計之初若未考慮耐高壓能力安全設計，可觸及部件如燈珠、接插件、可拆卸連接器等在經受高壓（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到加強絕緣要求，施加電壓時也會出現擊穿現象。若消費者意外觸及看似安全實際危險的帶電可觸及部件，易發生觸電危險，存在安全隱患。

3. 抗機械沖擊能力

電子鞭炮在運輸、儲存及使用過程中，可能遭受機械沖擊。若產品采購的外殼零部件“較脆”并且強度不足，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。規范安全的設計（見圖4-b）應整機外殼堅硬，燈珠同樣采用堅硬外罩，既增大強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

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

建議產品設計：燈串為低壓直流，初級、次級經過區分，線路使用雙重絕緣并且固定，距離較大符合示范（見圖5-b）；除說明書明確規定禁止在潮濕環境中使用外，產品還應防止進水，應注明“避免雨天將產品放置于戶外地面使用”，因在殼內進水的情況下，會導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，其電源軟線應可靠固定，并且能夠承受一定的拉力，而不至于將內部電壓線纜拉出，不應該使用打結等不可靠方式固定。

電源軟線的線徑應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熱甚至裸露造成觸電危險。電源軟線應該含有護套，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 不符合標準要求的插頭形式示意圖

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

6. 電池安全性能

對于可充電電池供電產品，由于產品本身一般無保護電路，故電池本身質量至關重要。如果電池內部沒有保護電路，在外部發生短路、過電壓和過電流等異常狀態下，極易產生溫度過高、發生起火甚至爆炸事故，這將會直接對消費者的人身造成傷害。此外，電池端若缺乏專門的保護電路，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方式是極不穩定的。圖7為一款電池供電產品內部結構圖，從該圖中可以看出，該產品設計極為簡單，安全防護措施不足。

圖7 可充電電池內部結構

三、產品風險評估

電子鞭炮產品由于生產門檻低，標準缺失，產品在設計之初尚未考慮安全因素，總體質量水平低，存在嚴重的質量安全風險。從風險監測數據中分析，不符合的項目大多為基礎的安全項目，如防觸電的結構要求、電氣間隙和爬電距離、電氣強度、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，可產生觸電甚至著火等災難性的危險，導致包括身體殘疾、灼傷甚至死亡。因此，電子鞭炮產品的風險嚴重程度為：“非常嚴重”。

結合電子鞭炮的風險特征和消費者使用習慣，建立該產品的傷害事故場景主要包括以下幾種情況：

情景1：消費者在將產品接入電網電源的過程中，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致觸電事故的發生。

情景2：產品在運輸或使用中，受到外力的機械沖擊，導致更多的危險零部件裸露，致使消費者在使用過程中暴露在更多的風險源之中，增加產品發生事故的概率。

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

情景4：長時間使用電子鞭炮，若該產品的外接電源線線徑不足，將造成產品電源線發熱軟化外露危險部件，甚至起燃，導致觸電甚至火災事故的發生。

四、建議和措施

1. 企業應依據電子產品相關安全標準，將質量安全要素落實到產品設計中

從生產企業的角度，生產企業在研發產的過程中應充分考慮危險電壓電路與可觸及電路之間達到加強絕緣或雙重絕緣要求。對于雷電式電子鞭炮，應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，其內部電源應該嚴格區分初級和次級，使得輸出至揚聲器的電壓為安全特低電源。對于電池供電產品，隨機銷售的電池充電器或電源適配器應使用符合絕緣要求的隔離變壓器，印制板的絕緣距離應滿足安全設計要求；選用符合安全要求的零部件，生產企業應參考通用電子電器產品安全標準，制定自己的企業標準，并嚴格按照企業標準實施生產。

2. 相關部門盡早出臺標準，引導企業規范生產

建議相關標準化部門盡快出臺標準，為電子鞭炮的設計生產提供科學、規范的依據，引導企業注重產品安全設計和規范生產，提高產品質量和安全性；加強消費者教育，提示產品風險；約談生產企業，開展質量安全分析會議，為企業提供整改建議。

3. 消費者提升自身安全意識

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