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智能音箱電氣安全風險分析

作者:李濤,韓文聰,代頔梓,劉銘威(成都產品質量檢驗研究院有限責任公司,四川成都 610100)時間:2022-09-23來源:電子產品世界收藏
編者按:智能音箱是一種帶網絡通信和語音接收功能的音箱,到目前為止已經發展的比較廣泛,但是技術上還有待于進步。作為一種應用新技術且多領域融合的產品,智能音箱既有音視頻產品的特征又有信息技術產品的功能,是一種“跨界”產品。智能音箱作為新興的家用電子產品,消費者使用過程中會與之“親密接觸”,因此其電氣安全問題值得探討,本文主要從檢測的角度,擬定了評定限值和檢測方法,定性定量的對智能音箱的絕緣電阻和抗電強度進行了探究。對其電氣安全性提供一個定性定量的評估。

目前 小作坊生產的質量極差,選用價格低廉的元器件,導致漏電、發燙甚至自燃、自爆,忽視了使用者的使用安全以及財產生命安全。還有一些企業忽視了問題。絕緣電阻反映設備的絕緣狀態,絕緣電阻越大,設備的防電擊能力越高??闺姀姸仁?a class="contentlabel" href="http://www.danielliew.com/news/listbylabel/label/檢測">檢測設備中使用的固體絕緣是否具有足夠的耐電壓能力。企業未專門針對產品進行安全性能設計及優化,容易導致產品絕緣被擊穿,發生漏電風險。

本文引用地址:http://www.danielliew.com/article/202209/438521.htm

電子產品可能會影響使用者的安全,尤其是與電網電源直接連接的電子產品可能會對使用者產生電擊的危害,所以電子產品安全設計應掌握盡量消除、減小危險或對危險進行防護的原則。安全項目主要是對產品的安全性進行檢驗,判斷其是否滿足標準的要求,是否會產生電擊、過熱、輻射、爆炸、機械傷害等危險。具體到本次風險監測的安全項目,抗電強度、絕緣電阻主要考核了產品的絕緣是否滿足要求,產品的絕緣一旦失效,將會直接對使用者造成電擊。

1   術語和定義

1.1 基本絕緣

對防電擊提供基本保護的絕緣。

1.2 雙重絕緣

由基本絕緣加上附加絕緣構成的絕緣。

1.3 附加絕緣

除基本絕緣以外施加的獨立的絕緣,用以在基本絕緣一旦失效時減小電擊的危險。

1.4 加強絕緣

一種單一的絕緣結構,在本部分規定的條件下,其所提供的防電擊的保護等級相當于雙重絕緣。

注:“絕緣結構”這一術語并不是指該絕緣必須是一塊質地均勻的結體。這種絕緣結構可以由幾個不能像附加絕緣或基本絕緣那樣單獨來試驗的絕緣層組成。

2   樣品抽樣

屬于新興的電子產品,是故,近年來國內外皆未對此類產品進行監測或監管,或者并未以智能音箱的形式進行監管,僅是單獨以音箱的形式進行監管。

考慮到當前智能音箱產品的實際銷售情況,本次樣品采樣方式主要分為實體店現場采購和電子商務網絡采購兩種方式并行進行。

其中,實體店包括大型商場、品牌專賣店、批發市場及一般商店等;網絡商店主要針對天貓、京東、蘇寧易購等大型B2C 網商,暫不考慮淘寶等C2C 交易平臺,以確保樣品來源的可靠、可信。

2.1 采樣渠道

本次風險監測樣品主要購買于大型商場、大賣場和專賣店以網絡平臺,具體情況見表1。

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2.2 價格分布

按價格分為三檔,均價500 元有5 批次,占25%;均價1 500 元有10 批次,占50%;均價2 500 元有5 批次,占25%,具體情況見表2。

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2.3 標稱產地

本次所購智能音箱產品,標稱產地為四川省0 批次產品,占0%,外省市有20 批次產品,占100%,外省市主要包括:北京、江蘇、浙江、廣東、上海等地區,具體情況見表3。

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2.4 產品種類

本次風險監測的對象覆蓋2 個品種,涉及智能音箱、藍牙音箱品種,具體涉及的產品種類見表4。

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3   質量安全狀況分析

3.1 國內事故案例

目前尚未發生智能音箱硬件安全方面的相關案例報道。

3.2 國外通報及召回案例

目前尚未發生智能音箱硬件安全方面的相關案例報道。

3.3 產品質量安全風險監測情況(國家監督抽查、風險監測;?。▋?、外)級監督抽查、風險監測)

智能音箱屬于新興的電子產品,是故,近年來國內外皆未對此類產品進行監測或監管,或者并未以智能音箱的形式進行風險監測,僅是單獨以音箱的形式進行監管。

3.4 風險監測的必要性

智能音箱區別傳統音箱有光模塊、藍牙模塊、無線模塊、USB 輸出等信息技術模塊,傳統音箱沒有對信息技術模塊進行測試,因此我們針對智能音箱的信息技術模塊進行測試是非常有必要的。此次項目的測試項目基本為電子產品的安全項目。

智能音箱給我們提供了諸多的方便,不過同時它又是一把雙刃劍,對智能音箱進行監測迫在眉睫?,F代生活日新月異,人們一刻也離不開電。在用電過程中就存在著用電安全問題,針對智能音箱進行監測,對消費者使用產品安全性和生命安全具有重大意義。

綜上所述,為保障人們信息安全和生命安全,實施智能音箱產品風險監測尤為必要。通過實施智能音箱產品風險監測工作,可以比較全面地了解流通、使用環節的智能音箱產品質量狀況,評估安全風險,及時將存在的安全風險通報給有關管理部門,達到扶優治劣,提高產品質量,完善市場機制,保護行業健康發展的目的;同時進一步探索強化監管職能的方法,實現降低安全風險、保障生產安全的效果。

4   評估依據以及檢驗方法

4.1 評估依據

隨著智能設備的日益普及,智能音箱及其相關產業也進入人們的視線。然而,智能音箱的安全性能也成為現今不容忽視的重大問題,受到了世界各國的重視。但是,智能音箱屬于新興的電氣產品,國內外至今尚無明確的標準規范。

國外標準中僅有IEC 60065-2014 以及EN 60950-1-2014 提及音箱的相關要求,而國內有QB/T 4325-2012、QB/T 4326-2012、QB/T 4327-2012、QB/T4328-2012、SJ/T 11523-2015 提及音箱的相關要求,但均未提及智能音箱電氣安全方面的相關要求。絕緣電阻和電氣強度是反映產品安全性能的重要指標,對考核產品的絕緣設計、材料選擇、產品結構設計、內部布線及裝配環節的電氣安全質量有重要意義。該項目不合格有可能導致使用者發生觸電情況,直接造成人身傷害甚至傷亡。

故結合我國現有相關標準,選擇我國使用比較廣泛的電氣安全方面的相關標準GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1 部分:通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》作為本次電氣安全的評定依據。

4.2 檢驗方法

本次測試參照GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1 部分:通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備 安全要求》測量方法,對抽樣的20批次音箱進行電氣安全測試,評估智能音箱的抗電強度以及絕緣電阻是否滿足要求,主要測試項目以及對應測試方法如下所示:

(一)絕緣電阻[1]

絕緣電阻測試根據國家標準,絕緣電阻的限值分為以下2 種情況:

(1)與電網電源直接連接的不同極性的零部件;用基本絕緣或用附加絕緣隔離的零部件之間絕緣電阻不小于2 MΩ。

(2)用加強絕緣隔離的零部件之間,絕緣電阻不小于4 MΩ。

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(二)抗電強度[2]

設備中使用的固體絕緣應當具有足夠的抗電強度。根據采用的絕緣強度不同,分為以下2 種測試情況:

(1)基本絕緣,附加絕緣;在一次電路與機身之間,一次電路與二次電路之間,加到被試絕緣上50 Hz 或60 Hz 的交流電壓從零逐漸升高到1 500 V,然后在該電壓值上保持60 s。試驗期間,絕緣不應出現擊穿現象。

(2)加強絕緣;在一次電路與機身之間,一次電路與二次電路之間,加到被試絕緣上50 Hz 或60 Hz 的交流電壓從零逐漸升高到3 000 V,然后在該電壓值上保持60 s。試驗期間,絕緣不應出現擊穿現象。

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5   結果與分析

5.1 實測結果

參照GB 4943.1-2011《信息技術設備安全第1 部分:通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設備安全要求》測量方法。施加直流500 V電壓1 min 后,絕緣電阻不小于4 MΩ 作為判定限值,抗電強度試驗期間,絕緣不應該出現擊穿現象作為判定依據。

經測試得出,20 批次智能音箱實測結果絕緣電阻全部不小于4 MΩ,抗電強度20 批次音箱全部未發生絕緣擊穿現象。測試結果如下所示:

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5.2 結果分析

本次檢驗工作,抽樣20 批次智能音箱電氣安全測試,全部合格,合格率100%。這與抽檢企業具有健全的產品質量體系以及對生產體系的把控有密不可分的關系。有的企業經過幾年市場激勵的競爭,優勝劣汰,已經積累了豐富的經驗,無論在生產工藝,還是在原材料的使用上都已經非常成熟??闺姀姸?、絕緣電阻,這些項目是電氣安全的重要指標項目,說明本次抽樣產品企業在產品這些方面做了許多功課,質量控制良好。

綜上所述,實際抽樣20 個批次,這些樣品在各項檢測中表現較好。本次抽查過程中,對智能音箱進行抽查從結果上來看,抽查的20 個批次的智能音箱均合格,說明企業對產品質量進行了嚴格把控,這與企業對質量體系的建設有關。希望企業認真做好自己的產品,讓所有消費者用起來放心。

6   結語

本文以現有的技術文件為基礎對智能音箱產品的電氣安全進行測量和分析。目前國內沒有專門針對該類產品的標準,希望盡快出臺相關產品標準用以規范市場,新標準可以針對智能音箱電氣安全性能、信息安全性能、操作軟件以及電磁兼容等方面進行編寫。特別是智能音箱產品電氣安全與使用者的生命健康息息相關,因此智能音箱產品的相關標準要求有待提出發布。本次所參考的電氣安全標準并非針對智能音箱的產品標準要求,在測試方法上也是采用常規電子產品相關電氣安全測試方法,智能音箱作為新興的家用電子產品,使用過程中消費者會接觸智能音箱,所以其電氣安全問題值得商討。

參考文獻:

[1] 工業和信息化部電子第四研究院.信息技術設備安全第1部分通用要求:GB 4943.1-2011[S].北京:中國標準出版社,2012.

[2] 工業和信息化部電子第四研究院.音頻、視頻及類似電子設備安全要求:GB 8898-2011[S].北京:中國標準出版社,2012.

(本文來源于《電子產品世界》雜志2022年9月期)



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