第2章 消费类电子电气产品的安全质量风险分析
2.1 消费类电子电气产品风险分析框架与理论
2.1.1 消费类电子电气产品风险评估方法研究
消费类电子电气产品与日常生活密切相关，从检验监管有关部门提供的数据来看，仍存在着较高的安全质量风险，为减少电子电气产品质量安全事故的发生频次，本章节着重从风险信息收集、风险分类、风险识别、风险分析与评价、风险处理与控制等方面研究电子电气产品风险评估。消费类电子电气产品风险评估流程如图2-1所示。
图2-1 消费类电子电气产品风险评估流程
电子电气产品风险信息收集的渠道包括以下几点。
①消费者伤害案例。
②消费者投诉。
③国内外产品召回信息、预警信息。
④监督抽查及各类产品认证信息。
2.1.2 电子电气产品风险分类
2.1.2.1 电击危险
a.电气绝缘危险（绝缘电阻和泄漏电流、介质强度、绝缘结构的耐热性、防潮性、耐热、耐燃、耐电痕化、电气绝缘的应用）。
b.直接接触危险（人体允许流过的电流值、安全特低电压限值、外壳防护、电气隔离、封闭作业场）。
c.间接接触危险（保护接地、双重绝缘结构、故障电压、过电流的切断）。
2.1.2.2 着火危险
a.结构部件的非金属材料的危险（耐热性）。
b.支撑带电零件的绝缘材料或工程塑料的危险（耐电痕化、耐燃性）。
c.既作结构件，又作支撑带电零件的工程塑料的危险（耐热性、耐电痕化、耐燃性）。
2.1.2.3 机械危险
a.外壳防护危险（防异物进入、防水进入）。
b.结构危险（结构强度、刚度、表面粗糙度、锐边、棱角、稳定性）。
c.运动部件的危险（机械防护罩、盖的材料、厚度和尺寸、运动件、作业工具的防甩出、气体或液体介质的飞溢、振动）。
d.连接危险（机械连接的危险、电气连接的危险）。
2.1.2.4 运行危险
a.环境变化引起的危险（海拔、温度、湿度、外部的冲击、振动、电场、磁场和电磁场的干扰）。
b.接近、触及危险部件的危险（人肢体触及危险部件、刀具、刃具、磨料等的线速度控制）。
c.危险物质（易爆物质的隔离、灰尘、液体、蒸汽和气体的溢出）。
d.振动、噪声的危险（消声、隔离）。
e.静电积聚引起的危险。
f.防止电弧引起的危险。
g.电源控制及危险（电压波动、中断、暂降等电源故障、应急自动切断电源、电源开关与控制的可靠性）。
h.操作故障引起的危险（误操作、意外启动、停止、无法启动、硬件或软件的逻辑错误、操作规程）。
2.1.2.5 辐射危险
a.电离辐射危险（激光和化学辐射、红外线、可见光辐射、紫外线辐射）。
b.非电离辐射危险（射频电场、磁场和电磁场辐射）。
2.1.2.6 化学品危险
电气设备使用的材料、制造用设备及生产过程应禁止或限制使用铅、镉、汞、六价铬、多溴二苯醚（PBDA）和多溴联苯（PBB）、多环芳香烃（PAHs）苯、甲苯、二甲苯、溶剂油等有害物质。
2.1.3 电子电气产品风险识别
2.1.3.1 电击危险
①电气绝缘危险。
危险处境——泄漏电流太大，绝缘介质击穿，绝缘结构受潮、老化等。
危险事件——电气设备外壳带电。
可能的伤害——电流通过人体引起的伤害。
②直接接触危险。
a.危险情况1。
危险处境——绝缘损坏使外壳对地带工作电压。
危险事件——外壳对地电压超过特低电压限值，人体中流过电流超过允许电流。
可能的伤害——电流通过人体的伤害。
b.危险情况2。
危险处境——外壳损坏或破裂。
危险事件——使潮气或水进入，从而绝缘性降低或失效，造成泄漏电流过大，或外壳对地电压超过特低电压；使异物进入，或人的肢体触及带电体，或运动部件。
可能的伤害——电流通过人体会引起人体的伤害。
c.危险情况3。
危险处境——与电源连接错误。
危险事件——电源插头误插入不同等级电压的插座和电源插头的相线、中线、接地导体相互误接，导致Ⅰ类电气设备外壳带电。
可能的伤害——电流通过人体的伤害，甚至烧毁电气设备。
③间接接触危险。
a.危险情况1。
危险处境——接地故障：接地系统的连接及可靠性；接地连接的接点发生电腐蚀；接地电阻值太大；无保护接地标志；保护接地线未采用绿/黄组合色专用线。
危险事件——Ⅰ类电气设备在绝缘失效时，外壳对地的电位升高，超过接地保护设计的故障电压值，流过外壳对地的故障电流减少，使故障电压、故障电流的切断遇到困难，甚至不动作，引起危害。
可能的伤害——电流通过人体的伤害，甚至烧毁电气设备。
b.危险情况2。
危险处境——绝缘结构失败，Ⅱ类电气设备错误的保护接地。
危险事件——手持操作的Ⅱ类电气设备的外壳带电而导致操作者遭到电击；Ⅱ类电气设备的接地会造成接入同一电网的电气设备发生接地；故障引起的故障电压的扩散而引发正常工作的Ⅱ类电气设备的操作者遭到电击危险。
可能的伤害——电流通过人体的伤害，甚至烧毁电气设备。
2.1.3.2 着火危险
a.危险情况1。
危险处境——用作结构部件的非金属材料的耐热性差；支持带电零件的绝缘材料或工程塑料的耐电痕性、耐燃性差；既作结构件，又作支撑带电零件的工程材料的耐热性、耐电痕性、耐燃性差。
危险事件——结构部件丧失应有的机械强度；由于材料的阻燃性差达不到耐火等级而使火焰蔓延；破坏电气设备的结构、绝缘材料丧失功能，着火，且火焰蔓延。
可能的伤害——电气设备丧失功能，甚至损坏；烧毁绝缘，甚至电气设备，引发着火，燃烧散发的有害物质危及健康；电气设备丧失功能，并着火。
b.危险情况2。
危险处境——由于导电连接点的松动、接触不良在连接点电阻过大而过热、电流的不连续而产生电弧、火花，引燃周围的易燃材料而着火。
危险事件——由电弧、火花引燃易燃材料引起着火，并蔓延。
可能的伤害——损坏、甚至烧毁电气设备。
c.危险情况3。
危险处境——由过负荷产生的过电流，短路产生的短路电流使电气设备不正常的发热产生热和热辐射，使外壳温度显著上升，如果散热措施不当，电气设备内部的导电体高温而点燃易燃材料而发生着火。
危险事件——外壳过热，且产生热辐射；绝缘材料过热而降低电气设备或部件的功能；引起着火、损坏，甚至烧毁部件和电气设备。
可能的伤害——灼伤人员；降低或烧毁电气设备；引发着火，散发的有害气体影响人员的健康。
d.危险情况4。
危险处境——接地故障引起的着火由故障电流、故障电压和连接不良等因素造成。由于接地回路的电阻比短路回路的电阻要大得多，所以故障电流要比短路电流小得多，接地回路的各连接点的松动或接触不良导致接触电阻过大又限制了故障电流，而使过电流保护电器不能及时切断电源，连接端子处的高温或产生电弧、电火花，可能引燃可燃物质而着火。故障电压由导电部分与带电电位的金属构件磕碰、摩擦等引发火花，或拉出电弧造成着火。
危险事件——故障电流引起着火；PE线、PEN线接线端子连接不良引起着火；故障电压引起着火。
可能的伤害——造成着火，并蔓延，烧毁电气设备。
2.1.3.3 机械危险
a.危险情况1。
危险处境——异物进入；肢体进入触及带电部件，或运动部件；潮气或水侵入使绝缘受潮、变质，性能降低。
危险事件——人员肢体触及带电零件而遭受电击，触及运动部件而损伤肢体；电气设备受潮，绝缘变质，性能下降，甚至不能工作。
可能的伤害——电流通过人体；损伤人体肢体；电气设备受损。
b.危险情况2。
危险处境——主要承载部分的刚度和刚度不能适应功能要求；可触及表面粗糙，有锐边和棱角；不稳定。
危险事件——不正常工作、操作过程中断；刺伤、刺穿皮肤，身体受损伤；电气设备倾翻或失去稳定性。
可能的伤害——损坏电气设备；损害人员健康；压伤人员，甚至发生死亡事故。
c.危险情况3。
危险处境——旋转、往复部件的甩出，作业工具、刀具、刃具的保护；气体、液体的溢出；不平衡质量在运动中产生的振动、噪声。
危险事件——直接伤害人员；物质的排放可能有害；对人员产生生理影响。
可能的危害——危及健康和生命；呼吸困难、窒息、过敏中毒；疲劳、不适、精神紊乱、骨关节错位、脊柱损伤、失去知觉、听觉、平衡、耳鸣等。
d.危险情况4。
危险处境——机械连接件的脱落，或失效；电器连接件的脱落，或失效；既作机械连接又作电气连接的部件脱落，或失效。
危险事件——结构损坏、运动部件甩出、喷射、飞逸等；导电体脱落，引起短路、外壳带电，爬电距离、电气间隙减小等。
可能的危害——损伤人员、损坏设备；电流通过人体；着火事件。
2.1.3.4 运行危险
a.危险情况1。
危险处境——人体触及；危险部件在运行中甩出、飞逸伤害人体。
危险事件——人体触及带电部件或运动部件，而致残或遭电击；砂轮、道具、刃具的破损、爆裂，在离心力的作用下，碎片甩到或飞逸到人体内造成伤亡。
可能的伤害——伤残人体，甚至致人死亡。
b.危险情况2。
危险处境——电气设备在运行使用的危险物质，如气体、液体、尘埃、雾气、蒸汽等排放，可能对环境、健康产生影响。
危险事件——易爆、易燃的气体、液体、尘埃等物质的溢出造成爆炸、着火、窒息、过敏、中毒等；高温的雾气、蒸汽溢出发生灼伤人体等。
可能的伤害——发生爆炸、着火，危及人体健康、生命安全。
c.危险情况3。
危险处境——电气设备在运行时，旋转体的不平衡质量，部件间的摩擦，通风冷却系统、共振会产生振动和噪声，危及周围人员的健康。
危险事件——超过标准限值的振动会使操作人员和周围人员产生疲倦、不适、骨关节错位、雷诺氏症、创伤性血管痉挛症等；超过标准限值的振动会使操作人员和周围人员产生讲话困难，造成耳鸣、烦躁、神经紊乱。
可能的伤害——影响人体健康。
d.危险情况4。
危险处境——电气设备在运行中易在高分子材料，例如工程塑料，或高速运动时，在相互摩擦的材料上积聚静电荷。该静电荷如无释放回路，则积累到一定能量时可能会发生爆炸。
危险事件——由高电位的静电荷产生火花，引起着火或引爆，发生爆炸、着火事件。
可能的伤害——引发着火、爆炸。
e.危险情况5。
危险处境——误操作；意外运动，停止；无法启动、工作。
危险事件——由人员失误导致设备损坏、人员伤害；由外界因素例如供电、电磁干扰导致设备的突然启动、突然停机造成的事故；由设备自身的因素，例如硬件和软件的逻辑错误引起无法工作。
可能的伤害——不能正常工作，设备受损、财产损失。
2.1.3.5 辐射危险
危险处境——电气设备自身产生的无用杂散无线电频率范围（RF）电磁波的发射会污染电磁环境，对无线电接收、通信、电子电气设备正常工作造成电磁干扰（EMI）；对电源系统产生的谐波电流的污染。
危险事件——超过无线电频率范围（RF）的传导骚扰限值、辐射骚扰限值、电气设备的输入电网的超过谐波电流限值。
可能的伤害——使电子电气设备产生错误功能，不能正常工作，可能影响人体健康。
2.1.4 风险分析与评价
RPN（Risk Pfiofity Number）：产品质量问题风险指数，根据严重度S（Severity）、发生度O（Occurrence）、检出度D（Detection）的乘积而得，即：风险指数（PRN）=风险严重度（S）×风险发生度（O）×风险检出度（D）。
①风险严重度（Severity）评估标准：微弱（1～2分）；一般（3～5分）；严重（6～8分）；非常严重（9～10分），见表2-1。
表2-1 伤害程度分级（风险严重度）
②风险发生度（Occurrence）评估标准：发生概率极低（1分、概率<1/1000）；发生概率中等（2～5分、1/1000<概率<11100）；发生概率较高（6～8分、1/100<概率<1/10）；发生概率极高（9～10分、1/5<概率<1/3），见表2-2。
表2-2 发生度评估基准
③风险发生检出度（Detection）：风险指数（PRN）=风险严重度（S）×风险发生度（O）×风险检出度（D），见表2-3。
表2-3 检出度评估基准
④产品质量风险指数评分的判定原则。
a.当产品不符合国家法律法规及国家安全标准的，原则上不再进行产品的风险指数判定，直接判为产品的质量不合格，应采取召回措施。
b.当风险指数≥180时，应采取召回措施。
４ c.当风险指数64<PRN<179时，应采取通知（告知）措施。
d.当风险指数≤63时，应采取预警措施。
2.1.5 风险处理与控制
根据风险分析与评价中分析得出的风险指数，来判断存在风险的严重程度，并采取不同等级的风险处理与控制方法。
①预警。
②通知（告知）。
③召回。