电蚊拍常见安全隐患

朱浩唯 王 璐 李 嘉

（上海市质量监督检验技术研究院 上海 200233）

引言

炎炎夏日，是人们活动的高峰期，同时也是蚊虫四处侵袭的时节，如何高效的灭杀蚊虫几乎是每一个人都会面临的问题。从一开始的蚊香、再到之后的灭蚊灯、到现在的电蚊拍，人类的灭蚊史也一步步从被动转为主动，从低效转为高效。蚊香是最传统的一种灭蚊方式，主要通过挥发介质来驱逐蚊虫，具有时效长、不需要人照看的优点，但其挥发的气体具有微量的毒素，长时间使用会影响用户的健康状况。灭蚊灯作为一种较新颖的灭虫器具，其根据蚊虫喜光的特点使用灯光将蚊虫吸引至附近，然后通过栅格之间的高压击杀蚊虫或者通过风扇将蚊虫吸入密闭空间，灭蚊灯具有轻便无化学污染的优点，但其灭虫效率比较低，市场占比也比较低。电蚊拍是现在普及度非常高的一种灭虫器具如图1所示，其通过金属栅格之间超过2 000 V的电压来灭杀蚊虫，具有实用、方便、灭蚊（苍蝇或飞蛾等）效果好、无化学污染、安全卫生等诸多优点，受到人们普遍的欢迎，已逐步成为夏日灭虫不可缺少的工具。

图1 电蚊拍

1 电蚊拍的结构

常见电蚊拍的电路结构主要分成以下3个部分：①220 V的交流电通过阻容降压之后再通过桥氏整流方式整流成3～5 V直流电，进而给电池进行充电。②当按下通电开关之后，三极管和变压器构成自激振荡电路，将3 V左右的直流电转变成高频的交流电，然后进一步通过变压器升压成500 V左右的交流电。③通过变压器后端的倍压整流电路将升压器输出的高频的交流电进行进一步的整流和倍压升压，达到超过2 000 V的直流电压，并最终提供给金属栅格。

2 相关安全标准

家用电器除了应执行家用电器通用标准GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》之外，还应执行相关产品的特殊标准。对于电蚊拍，其应执行的标准为GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》以及GB 4706.76-2008《家用和类似用途电器的安全 灭虫器的特殊要求》。

GB 4706.1-2005和GB 4706.76-2008均属于国家强制标准。其内容包括产品铭牌标识、防触电、发热情况、内部结构等方面的安全性。也是本文对电蚊拍安全隐患的展开分析的理论基础。

3 常见安全隐患的分析

对于电蚊拍，结合电蚊拍的电路结构以及日常检测工作中发现的一些问题，综合讨论电蚊拍在设计和生产过程中需要注意的几个安全隐患，包括耐压击穿、焊点脱落问题、栅格电击危险、短路电流过大、电气间隙和爬电距离不达标以及耐热不合格。下面针对上述问题进行展开讨论。

3.1 耐压击穿

由于电蚊拍的一大特点就是栅格可直接触及，为保护用户的人生安全，防止用户误触及栅格时发生电击事故，保证栅格与输入市电之间有效的电气隔离可以说是电蚊拍最基本的电气结构要求。根据标准GB 4706.1第13.3条所述，电蚊拍内部的升压变压器初次级之间应能满足加强绝缘的电气强度要求——即升压变压器初次级之间施加持续1分钟的3000 V电压时不应出现击穿现象。这就要求厂家在采购零件时不能一味的考虑成本而而忽视产品的质量，而应选用经过认证的隔离变压器。

3.2 焊点脱落问题

图2左侧是电蚊拍中的常见结构，其采用锡焊的方式来连接金属片和内部导线，根据标准GB 4706.1第22.31条所述，用钎焊法连接的电线不认为是被充分固定的，在这种情况下，就要保证如零件变松或从原位置上脱落，带电部件和易触及金属部件之间的爬电距离和电气间隙都不应减小到低于第29章中对附加绝缘的规定值。但是从图2右侧可以看到，当导线锡焊处脱落时，由于导线过长且没有挡板有效阻止导线从内部穿出，因此内部导线可以从底部滑槽穿出，也就是意味着一旦导线脱落，带电部件有可能将被用户所直接触及，不满足标准GB 4706.1第22.31条，因此该结构存在着明显的安全隐患。

图2 焊点脱落使得内部导线可触及

针对这个问题，除了在锡焊时采用额外的固定方式，还可以缩短内部导线的长度或者在底部滑槽附近设置挡板以防止内部导线从滑槽处穿出，其具体结构如图3所示。

图3 底部滑槽附近出设置挡板

此外，针对焊锡处导线脱落的问题，还应防止脱落的导线落在LED灯开孔处（如图4左侧部分所示），该种情况虽不至于内部导线直接被用户触及，但由于导线所落在LED灯开孔处时的爬电距离通常不满足附加绝缘的爬电距离，也就同样不满足标准GB 4706.1第22.31条的要求。针对这种情况，可以在LED灯开孔处增加围护结构从而增加该处的爬电距离（如图4右侧部分所示）

图4 薄弱处爬电距离

3.3 栅格的电击危险

根据GB 4706.76第22.103，器具以额定电压供电。然后断开电源。断开电源1 s后，栅格间的电压不应超过34 V。

图5给出了2个电蚊拍断电后栅格间的电压波形。左侧案例中，栅格电压在断电1 s之后为820 V，远远超过标准规定的34 V，故不满足标准要求。而右侧案例则给出了合格产品的栅格电压在断电1 s之后的波形，可以看到其栅格电压在断电后迅速减小。该条款要求厂家电路中设计合理的放电电路。

图5 残余电压测试

3.4 短路电流过大

根据标准GB 4706.76，当器具以额定电压供电时，两个栅格间以及每个栅格和地之间的短路电路不应超过10 mA。这是由于5 mA的直流电流就足以电死蚊虫，而过大的电流则可能危及到用户自身的人生安全。

根据对人体安全电流的研究：

1）当流过人体电流达到直流5 mA或工频1 mA，人体会感受到刺、痛、麻。

2）当流过人体电流达到直流80 mA或工频20～50 mA，人会出现刺痛、痉挛、麻痹的症状，同时伴随着呼吸困难和血压升高。如果这种情况下不能及时摆脱电源，人的生命会受到危险。

3）当流过人体电流超过100 mA时，人会心脏停跳，呼吸困难。

通常而言，当电流小于直流50 mA或工频10 mA时，由于人可以及时摆脱，所以危险程度不高。因此在电蚊拍的安全标准中，将栅格间和栅格对地间短路电流的限值设定为10 mA。

不少电蚊拍厂家可能由于对标准解读不够或者电路设计方面的问题，不满足标准对这一条款的要求。

3.5 电气间隙和爬电距离不达标

电蚊拍主要通过次级栅格之间的高压来进行杀虫，由于栅格是易触及裸露金属，初级与次级之间有效隔离是确保用户使用安全尤其重要的一条指标，按照GB 4706.76，电蚊拍初次级之间的距离应大于8 mm，图6左侧案例中该距离仅为3 mm，不满足标准要求，图6右侧案例则给出了初次级隔离时较为合理的一个结构。

图6 PCB板初次级之间的隔离

3.6 耐热不合格

耐热是国标GB 4706.1中一个非常重要的考核项目，由于家电器具直接和220 V的市电相连，不可避免的会产生内部元件的发热，而一些非金属材料在高温下性能会发生变化，如软化、熔融，从而导致爬电距离，电气间隙的减小，严重时可能导致安全事故的发生。因此器具材料在受热时物理性能的稳定是一个非常重要的指标，也是保证器具能可靠运行的一个必要条件。电蚊拍中需要进行耐热测试的材料主要包括外壳和电源输入端带电支撑件，尤其是带电支撑件，考虑到其直接与电流接触，其在热环境中物理性能是否稳定对电蚊拍整体的安全性能有着重要的影响。

4 结语

电蚊拍作为一种高效、环保、无污染的灭虫器产品，普及率越来越高，使用越来越频繁。同时产品自身的一些安全隐患也开始被大家所关注。本文从安规的角度出发，根据电蚊拍的相关标准，同时结合电蚊拍的典型结构，对现在市场上电蚊拍常见的安全隐患进行了分析，包括耐压击穿、焊点脱落问题、栅格电击危险、短路电流过大、电气间隙和爬电距离不达标以及耐热不合格。意在提高生产企业对产品安全问题的重视程度，最终促进产品的安全性。