产品安全的六大危害解析

原创于 2025-10-30 10:02:54 发布 · 875 阅读

26 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#产品安全 #电击风险 #双重保护 #合规设计 #安全标准

让我们谈谈产品安全

产品安全视角

This 专栏旨在向电气与电子工程师协会消费电子（CE）协会会员提供有关产品安全合规的有用信息。我的目标是讲授对消费电子协会重要的产品安全知识领域。我将努力包含对所有合规经验水平都有兴趣且有益的内容。鉴于此，我鼓励您向我发送与产品安全相关的主题需求。本期首刊专栏旨在为合规教育奠定基础，并确立未来各期的方向。希望您喜欢我的初步努力，也期待收到您对未来主题的意见和建议。

产品安全标准

并不存在单一的欧盟符合性声明安全标准。针对不同类型的欧盟符合性声明，有多种不同的标准，具体适用的标准取决于产品的用途和特性。为应对这一情况，我将在我的专栏中涵盖多种标准，包括国际电工委员会（IEC）62368、IEC 60950、IEC 60065、IEC 60335、美国保险商实验室（UL）和加拿大标准协会（CSA）标准，以及IEC和欧洲（EN）标准。您希望包含哪些产品安全标准？请告诉我。

认证方案

我将涵盖国际视角，包括美国–UL、加拿大–CSA、欧盟–CE和国际–IEC标准。在许多情况下，协调标准使得可以统一呈现UL–CSA–EN–IEC在产品安全主题上的观点。然而，一些国家尚未采用基于IEC 60335的标准作为其国家标准。最显著的情况是美国各州未能采用许多IEC 60335‐2系列特定标准，而倾向于采用大量未协调的UL标准。这严重影响了众多消费品的合规工作，阻碍了统一协调方法的实施。我将提供一个全面的国际视角，包括受未协调标准影响的方面。您的产品使用哪些产品安全标准？请告知您在此领域遇到的具体困扰。

产品领域

欧盟符合性声明正扩展到许多其他产品领域。考虑到这一点，我计划涵盖影响欧盟符合性声明的新合规领域，例如可穿戴设备、防护等级、个人健康监测、家庭医疗保健、物联网和玩具。是否有其他新的合规领域对您变得相关？

合规设计

随着欧盟符合性声明（CE）日益智能化，信息技术设备的合规设计原则正逐步渗透到各类消费产品中。这导致许多合规专业人员面临大量新型电路类型的挑战，包括多个二次电路、操作者可接触电路、隔离变压器、触摸敏感电路以及交互式显示屏。本栏目将涵盖各种电路和绝缘类型的相关信息，以确保为整个行业提供全面的覆盖。您是否有希望看到新增的合规设计领域？

产品安全的六大危害

本栏的剩余部分以及下一栏将专门用于讲解产品安全的六大危害。这是学习产品安全合规原则中最重要的一个部分。每项产品安全标准中的每一项要求，其目的都是为了保护用户免受六种潜在危险中的一种或多种危害。这对于所有经验水平的合规工程师而言，都是至关重要的知识。

了解标准中的要求，以及它们如何适用于您的产品，您需要了解标准中每个条款的意图。每项要求的整体意图是保护用户（以及较小程度上保护服务人员）免受六种潜在危险中的一种或多种危害。因此，如果您学习了这六种危险的技术定义，并掌握了如何保护用户免受这些危险的方法，您就能够解读每个条款的具体意图。此外，通过这样做，您还可以充分利用标准，在产品设计阶段就实现首次合规，而不是在产品设计和制造完成后再去解决问题。现在，让我们按照关注程度的顺序回顾产品安全的六种潜在危险：

电击风险
能量风险
火灾风险
伤害风险
辐射风险
化学物质风险

就是这样，只有六种危害！所有产品安全标准中的要求，都是基于保护用户免受这六种潜在危害的影响。不同标准之间的唯一区别在于针对每种危害所规定的要求的数量和严重程度。这是基于危害存在于标准所涵盖的产品类型中的可能性。例如：

工具类标准包含许多针对伤害危害的要求。
加热器具标准更侧重于火灾危害。
实验室设备标准对化学危害有更多的要求。

对于欧盟符合性声明，相关标准侧重于电击、火灾和伤害风险。欧盟符合性声明适用于所有年龄和健康状况的人群，包括最容易受到电击/触电伤害的群体（如儿童、老年人以及健康状况较差者）。因此，电击危险防护要求非常严格。此外，许多电子产品在家庭中使用，而家庭环境中存在大量易燃材料。因此，防止电子产品引发火灾蔓延极为重要。同时，这些电子产品也被不同教育程度和操作能力的人群使用，这就导致了大量要求的产生，以帮助降低伤害风险。

电击风险

CE产品安全标准中，第一项也是最重要的要求是保护用户免受电击。此外，由于电击后果可能非常严重（甚至可能导致死亡），产品安全标准要求您提供双重保护级别，以防范潜在的电击危险。正是这第二层保护导致了理解如何设计以符合电击危险合规性的诸多困难。这也是电击防护风险在CE标准的要求和测试中占比超过50%的原因之一。因此，如果您掌握了电击防护风险，就等于掌握了标准的大部分内容。

可接触性

学习电击防护风险的第一步是理解“可接触性”这一术语。用户发生电击的前提是他或她接触到带电电路。在产品安全标准中，这通常被称为可接触性。这对于理解电击风险至关重要，并为我们提供了第一组重要的合规设计问题：

用户能否访问该电路？
您是否需要用户访问该电路？

要回答这些问题，我们需要产品安全标准。产品安全不应是一个主观的过程。用户是否能够接触到电路，并不取决于使用谁的手指。相反，产品安全标准规定了应使用的可接触性探针，以确定哪些电路被视为用户可接触的。不同的标准中存在不同的可接触性探针（图1）。

示意图0

许多合规专业人员都熟悉国际手指探针（图2和图3），其尺寸基于成年男性手的大小。此外还有尺寸小得多的UL手指探针（图4），其依据为女性手的尺寸，以及一组代表两个不同年龄段儿童（包括儿童手臂）的儿童手指探针（图5）。此外，一些标准还包括探针是产品使用环境中通常能找到的基本工具（如回形针、螺丝刀等）。甚至有一条测试链用于模拟用户佩戴的珠宝垂入产品通风口，以确定其是否可能接触到危险电路。请务必检查您的产品安全标准，以确认适用于您产品的可接触性探针以及使用条件（例如力限制、有限使用指南等）。

示意图1

示意图2

示意图3

示意图4

需要注意的是，大多数安全标准要求在使用可接触性探针之前，打开并拆下所有无需工具即可拆卸的部件。这可能包括使用指甲探针试图撬开卡扣式部件。此外，对于带有用于通信或配件[通用串行总线（USB）、耳机等]的电气连接器的产品，无论连接器类型如何，这些连接器均被视为可接触。这一点非常重要：所有连接到外部连接器的电路通常都被视为用户可接触。尽管存在少数例外情况，但这些例外在欧盟符合性声明中通常不常见。

电击危险等级

一旦确定了所有可被探针接触到的电路，下一步需要回答的问题是：“用户是否需要接触该电路？”如果答案为否，则应在产品设计中采取措施，防止可接触性探针接触到该电路（例如使用外壳、通风口更改等）。然而，如果希望或需要用户接触电路（如USB端口、耳机插孔等），下一步则是判断该电路是否处于电击危险水平。

每项产品安全标准都会定义shock hazard level circuit，该定义通常从危险电压等级开始。在许多标准中，超过30 Vrms、42.4 Vpk或60 Vdc的电压被视为电击危险。这些数值可能因标准而异，因此请确保所使用的限值符合您所参照的标准要求。某些标准（如医疗产品标准）的限值较低（25 Vrms）。

双重保护级别

一旦确定了用户可接触的电路，并确认这些电路不存在电击危险，则必须验证在故障情况下这些可接触电路是否得到了适当的保护。产品安全标准要求必须采用双重保护级别来保护用户，以防所有潜在的电击危险（是两个保护级别，而不是两层保护）。双重保护级别的含义是，如果用户正在接触电路时基本绝缘失效，他或她仍然不会受到电击。标准通过要求在可接触电路与所有危险电压电路之间采用双重或加强绝缘来实现这一点。

只有使用隔离器件才能实现双重或加强绝缘，这意味着在可接触电路与所有主电源/危险电压电路之间必须有隔离变压器或光耦隔离器。这是一个非常复杂的过程，需要确保具备两层保护，并且当其中一层失效时，另一层仍能提供保护。这就是电击风险在产品安全标准中占据重要地位的原因。

我将在未来的专栏中对此主题进行详细讲解。

电池供电产品

你可能会认为：“我的产品是电池供电的，电压低于电击危险等级，因此这不适用于我。”然而，大多数电池供电的产品都是可充电的，而充电器被视为你产品的一部分。当你的产品在充电时，充电器会提供全部的电击对用户造成电击危险防护。因此，您有必要了解电击风险要求，并确保所选充电器提供足够的电击防护风险保护，因为任何欧盟符合性声明公司都可能接到用户来电，声称其在产品充电时遭受了电击。一位 knowledgeable 的合规工程师可以轻松利用电击危险防护要求来驳回任何无根据的指控。