电子电器安全设计及防护

电子电器安全设计及防护

牙举同

佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司

摘要：随着科技的进步和社会经济的发展，越来越多的电子电器产品参与到我们的日常生活中，这些高科技的电子电器产品在给我们的生活带来极大便利的同时，也给我们的生活安全带来了深深的隐患。产品的安全问题越来越引起人们的关注，而产品的安全设计是产品安全的重要保障，本文以电子电器产品为例，介绍了电子电器产品安全设计的重要性和基本概念，探讨了产品安全设计的内容并对如何加强电子电器的安全防护提出了几点建议，具有一定参考价值。

关键词：电子电器；安全设计；安全防护

引言

产品的安全问题是国家和个人都普遍关心的问题。随着科学技术的不断发展，电子电器产品的体积与重量日益缩小，智能化程度与技术含量不断提高，产品的安全性已经成为衡量其质量的重要技术指标之一。电子电器产品的安全性不仅体现在国防、航空、航天等尖端技术领域，也体现在民用、工业电子等方面，因此应该将电子电器产品的安全性贯穿于整个产品的设计、研发和生产过程，确保产品质量。

与发达国家相比，我国的电子电器的安全性仍存在很大问题，亟需得到提高。产品的安全问题主要由两个方面的原因：一是产品的设计问题，设计不合理而造成产品本身存在着安全隐患；二是产品的生产制造问题，指产品在生产过程中不符合相关规定而引起的安全隐患。造成产品安全问题的根本原因是产品的设计问题，设计是产品生产的核心与基础。在当前社会，为了满足人类不断增长的需求，设计人员更多的关注产品的功能性、美观性和经济性等问题，而对产品的安全性重视不够，这不仅影响产品的使用及其功能的实现，也严重损害了消费者的合法权益，因此，在电子电器产品的设计过程中，不仅要考虑到经济与技术方面的因素，更要考虑到产品的安全性问题，充分体现以人为主的设计理念。

1.电子电器产品安全设计基本概念

1.1安全设计的重要性

随着电子电器产品的种类越来越丰富，其使用范围也越来越广泛，既包括航天、航空等高精尖行业，也包括民用、工业等基础行业。现阶段我国产品安全事故不断增多，这不仅阻碍了产品功能的发挥，还会造成人员伤亡，给消费者和企业造成了重大的经济损失，因此电子电器产品的安全问题是我国当前必须面对的一种社会和技术问题。

产品的安全设计是一项十分复杂和困难的任务。要求设计师不仅要牢记安全设计的理念，而且还要熟悉安全分析技术和安全事故发生的机理，做到最大限度的控制产品的安全问题。产品的安全设计应贯穿产品生产、安装、使用及维护的全过程，使产品在整个寿命周期内的事故风险降到最低或消除。

1.2产品安全领域存在的问题

电子电器产品安全性的研究早已引起人们的关注，当前我国的电子电器产品安全无论在理论上还是实践上都进入了一个新的发展阶段，电子电器产品的安全水平也达到基本水平，但是仍存在一些技术和社会因素制约了我国电子电器产品安全的发展，具体体现在以下几个方面：1）安全性能提高与制造成本降低的双重压力。一方面，随着社会经济的迅速发展，人们对电子产品安全性能的要求也越来越高，致使相关的商业法规和技术法规提高了对电子电器产品的安全性要求；另一方面，随着全球化进程的不断加快，电子电器产品不断面临降低制造成本的压力。在激烈的竞争环境下，企业必须在保证产品安全的前提下进一步降低安全防护成本，才能持续发展，这就需要相应的基础研究作为支撑，然而我国电子电器产品安全的基础研究缺乏新的突破，这是企业面临的一大挑战。2）电子电器产品安全领域的社会参与力度不足。电子电器安全实际上是一门交叉学科，其设计人员既需要具备自然科学相关知识又需要社会科学的知识储备，然而我国缺少专业的电子电器产品安全后备人才，此外，缺少专业的研究机构和高等院校对产品安全领域进行研究与探索，造成了基础研究薄弱、后备力量培养不足的现状，严重制约了我国电子电器产品安全性的发展。

1.3安全设计的相关术语

根据GB4943-2001的相关规定，安全设计中的术语主要有：1）一次电路，指的是交流电网与直流电网电源连接的电路；2）工作电压，当设备正常运行时，元器件或绝缘所承受的最高电压；3）基本绝缘，用来保护电击的绝缘；4）附加绝缘，是对基本绝缘的有效补充，防止基本绝缘失效引起的电击；5）双重绝缘，基本绝缘与附加绝缘的综合；6）电器间隙，指导电零部件与设备界面之间以及导电零部件之间的最短空间距离。关于安全设计的术语还有很多，这里就不一一介绍了。

2.电子电器安全设计的内容

2.1防电击安全设计

电流通过人体而造成的伤害称之为电击，主要是由于接触到带危险电压的裸露零部件或可触及的导电零部件的绝缘被击穿、保护接地连接失效等原因造成。在设计过程中，电击防护应遵守以下两个原则，一是两个独立的防护措施，二是一个加强的防护措施。可以通过远离危险带电零部件、做好设备的绝缘装置、控制接触电流、防止带危险电压的电容器放电等措施来实现。

2.2防过热安全设计

电子产品在使用过程中，会由于过载、结构设计不合理、导线连接缩松等原因而产生过高的温度，影响产品的性能与功能的正常发挥，还会降低设备的使用寿命。在产品的防热设计中要充分考虑产品及其零件所能承受的环境温度，并根据热传递的方式：传导、对流和辐射，以及产品自身的特点选择合适的散热方式。

2.3防着火安全设计

火源、可燃物、助燃剂是起火所必须的三大要素。电子电器产品在正常使用过程中会由于上述原因发生过热，如果超过着火点就有可能引起火，给周围的环境以及人带了危害。因此对于防火的安全设计应从起火的三大要素着手，采用阻燃材料及无氧密封等方式来防止起火或火焰蔓延。

2.4防机械危险安全设计

机械结构危险主要是指由于机械零件、工件、工具或飞溅的流体物质、固体等可能产生伤害的各种物质因素的综合。一般是由于产品本身存在设计缺陷，如尖锐的拐角或边缘，或者是存在潜在的危险运动部件等原因造成。因此在设计过程中应注意提高制造工艺和设计技术，避免出现尖锐的边缘和拐角，并安装合适的防护装置。

2.5防辐射危险安全设计

辐射是一般电子电器产品的特点之一，主要是因为产品中使用了放射性的材料或其功能的实现需要辐射源，可分为红外线辐射、紫外线和电离辐射等。在防辐射危险设计时应尽可能的避免辐射现象，可以通过减少放射性材料的使用或者增加屏蔽辐射源的安全装置来实现。

2.6防化学危险安全设计

化工产品是电子电器生产过程中所必须的，例如橡胶、涂层和塑料等，然而这些化工产品有的含有毒性，损害了人们的身体健康。在防化学危险的设计过程中，应尽可能的不适用含有有害化学物质的材料，对于一些不可避免使用的，应采取相应的措施来避免其对环境和人体造成伤害。

3.电子电器产品安全设计的方法

3.1直接安全设计

直接满足安全要求，在设计过程中遵循安全存在原理、有限损害原理和冗余配置原理。

3.2间接安全设计

通过保护装置和防护设备来实现技术系统的安全运行。

3.3提示性安全设计

可以通过设计安全指示灯或警铃等在事故或危险出现前，提醒人们注意，避免事故的发生。

结束语

随着电子电器产品的广泛使用，其安全性问题成为人们关注的热点，因此在电子产品的设计过程中，需要把其安全性放在首要位置，保证产品功能的实现与发挥。本文从产品的安全设计出发，针对性的提出了产品设计中需注意方面，如防辐射危险设计、防机械危险设计、防化学危险设计等等，并对其设计方法提出了建议，对于提高电子电器产品的安全性设计具有一定现实意义。

参考文献：

[1]蒋栋.提高电子电器可靠性的技术应用[J].中国科教创新导刊，2012.

[2]胡京平.电子产品安全设计中关键元器件的选用[J].安全与电磁兼容，2004.

[3]刘宏.电子产品的热设计[J].电子测试，2007.