LED灯火灾机理及火灾原因总结分析
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一：LED灯的组成 LED芯片：这是LED灯的核心部分，负责发光。LED芯片通常由半导体材料（如砷化镓、氮化镓等）制成，通过电流的流动来产生光。 驱动电源：LED灯需要稳定的电流和电压来正常工作。驱动电源将交流电（AC）转换为适合LED芯片的直流电（DC），以确保LED的正常运行。 散热器：LED在工作时会产生热量，散热器的作用是有效地将热量散发出去，以防止LED芯片过热，从而延长其使用寿命。散热器通常由铝合金或其他导热材料制成。 灯壳：灯壳是LED灯的外部保护结构，通常由塑料或玻璃材料制成，既保护内部组件，又影响灯光的分布和透光性。 光学透镜：有些LED灯配备光学透镜，用于调整光束的发散角度和光照效果，提升照明效果。 控制器（可选）：一些LED灯具可能配备控制器，用于调节亮度、颜色或实现智能控制功能（如与智能家居系统连接）。 连接器和配件：用于连接电源和其他组件的连接器、插头等配件。 二：LED灯火灾电气机理分析 从电气火灾发生的机理和预防来说，LED灯或LED灯带可以理解成是个大功率电器。灯带它的直流电流一般在每米1至2A，如果有3米，就可能有6A电流，折算成220伏交流电器，相当于一个1.3KW的交流电器产生的电流故障引发火灾。 通常情况下LED灯的启动电流是其正常工作电流5倍左右。 三：断电情况下LED灯火灾原因总结 接触了十几起LED灯起火导致的火灾，其中有6起是在电源关闭的情况下LED灯失火。通过对现场火灾物证、痕迹分析以及火灾发生时刻的电网状况了解、电力数据的研判，在断电的情况下造成LED灯起火的原因有以下两点： 【1】正常情况下，开关应该控制火线，这样在关灯后，灯具就与火线断开，不会带电。但如果安装错误，开关控制的是零线，关灯后，LED 灯仍然与火线相连，处于带电状态。在电网轻载的情况下，如果LED灯驱动电源设计偷工减料或电子元件采用拆机件，会因为较高的电压绝缘击穿，引发火灾。 【2】劣质的电源驱动模块可能在开关断开后仍有残余电荷，这些余电可能会在特定条件下形成局部高压导致火花放电，引燃电路板上可燃物造成火灾。其火灾机理类似于下图为笔者在2020年研究锂电池特性搭建的一个简易电路，静置于办公桌，两个月后，两节电池间用铝合金薄皮制作的连接线完全烧失，烧损痕迹见上图红色箭头所指。
下图为监控拍摄到LED灯关闭后，凌晨的起火视频截图。
四：通电情况下LED灯火灾原因总结 下图为一LED灯在正常工作下的起火照片，蓝色箭头所指烟熏痕迹较浓处为起火点；红色箭头所指为LED灯的驱动电源；着火原因为LED灯芯起火，引燃灯罩导致火灾发生。 附：该灯具存在明显的设计缺陷，2路驱动电源，10个灯芯；其中1路驱动7个灯芯，一路驱动3个灯芯，存在负荷分配不平衡的问题，故障发生在驱动7个灯芯的线路。
正常工作状态下LED起火原因主要为以下四点： 【1】：LED灯芯质量存在缺陷； 【2】：开关电源故障产生过电压击穿LED灯芯； 【3】：供电系统过电压导致开关电源故障； 【4】：设计工艺或散热工艺存在缺陷； 五：光伏过电压导致的LED灯火灾案例分析 大规模分布式光伏接入配电网，可能会引起供电线路中出现过高的电压，导致电器设备或电缆发生绝缘击穿，从而引发火灾，这类火灾通常发生在供电系统线路接头部位和居民家庭电器中。
案例分析： 【1】重点勘验房屋顶部的烧损痕迹见图1，只有一处墙皮脱落，附近有一条电缆垂下，问询房主，屋顶墙皮脱落处安装了LED吸顶灯，下垂的电缆为LED灯具供电。 【2】勘验烧损的LED吸顶灯见图2，可见用于固定灯具的木条，一边烧失，一边部分尚存；灯具本体红色曲线框标记的区域出现了变形、变色痕迹，该痕迹与木条烧损痕迹相互印证，表明此位置出现了明显的高温。 |
