LED照明在上海地铁5号线中的应用

上海地铁第一运营有限公司 高 飞

LED照明在上海地铁5号线中的应用

上海地铁第一运营有限公司 高 飞

对轨道交通照明系统进行节能改造，用LED灯取代原卤粉荧光灯、节能灯和金卤灯，可取得显著的节能效益，节能率达62%。

地铁照明；LED灯；节能

0前言

轨道交通是一种绿色节能的出行工具，但其还是有很大的二次节能空间。以照明为例，轨道交通的照明系统用电约占地铁系统电力整体消耗的13%左右。在运营中的地铁线路使用的主光源都是非常耗电的电感卤粉荧光灯及较大节能空间的电子三基色荧光灯。目前地铁照明的平均能耗在26W/m2左右，远远高于国家标准[1][2]（照明标准200lx时，能耗值控制在6W/m2以下），产生很高能源负荷，同时还会增加地铁运营部门今后使用照明的电费开支。在照明技术日新月异的今天，进入维护期的轨道交通照明系统有很强的节能改造必要性。

1原照明系统简介

目前上海地铁5号线照明系统有1万余盏灯具，灯具类型分别为卤粉荧光灯（电感整流器）、13 w节能灯、150W金卤灯（电感镇流器）等，全年耗电量在200万kWh，灯具总功率340kW。存在的主要问题有：

○照度偏低，站与站之间差别过大，照度均匀度不够；

○裸露光源过多，眩光危害大；

○灯具有效光通所占比例小，因光源超寿命使用，为满足照度而多开照明用灯；

○所用照明器具大多为非高效节能产品，能耗很大，运营成本很高。照明系统节能改上应该提上议事日程。

2照明新技术（LED灯）介绍

光源是照明系统节能的关键，目前针对光源部分有三种高效率光源可供参考选用，分别是三基色T8、T5光源及LED光源。光源的性能和寿命是光源选择的依据，由于使用发光原理及材料不同，不同光源在光效、光衰、显色性、寿命、甚至价格都会有所不同。

LED灯被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小、光效高、单向发光、低辐射与低功耗等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。随着近来LED散热技术的改进，LED T8、T5、T4灯管和代替白炽灯和节能灯的LED球泡灯已形成系列化，使用寿命已高达5万小时。

LED灯与部分配电子镇流器的T8、T5直管荧光灯的参数特性对比见表1。

3上海地铁5号线LED灯照明节能改造方案

改造方案要点如下：

○对原有格栅灯具整体更换成相应规格的LED一体化照明灯具；

○对原有三防灯具整体更换成相应规格的LED一体化照明三防灯具；

○在满足细则照度情况下对使用2＊18W光源的筒灯整体更换成光通量为640lm以上的一体化LED 7W筒灯；

○在部分照度不达标的区域加装LED一体化照明灯具或一体化LED7W筒灯（具体情况看现场条件而定）；

○区间照明灯具更换成大功率30W户外LED投光灯（IP65）；

○对所有事故照明改用AC/DC220V两用、光通量为640lm以上的一体化LED7W筒灯；

照明系统改造前后各类灯具取代选用情况见表2。

表1各类灯的参数特性对比

表2照明系统改造前后各类灯具取代选用情况

○改造用灯全部配套采用低眩光灯具；

○对车站原有的照明配电箱进行改造并加装计量表计；

○采用时控、光控、微波雷达等感应控制技术对照明灯具进行控制，实现按需开关灯。

项目实施中需注意事项如下：

考虑到地铁车站作为公共场所，人流密集、地下空间较多、每天的点灯时间较长，地铁内所使用的系统种类多、易产生相互干扰，地铁设施安全的高等级要求，运营中线路照明维护的不方便等等因素，要求所使用的LED灯还需满足以下主要技术指标，以与地铁照明节能改造的需求相匹配：

○光效：≥100lm/w，显色指数大于75，色温5000K,色差小于±200，眩光指数小于19；[3]

○外置恒流隔离电源，便于维护保养；

○驱动电源：输入电压180-265V；功率因数≥0.95；THD值≤10%；

○驱动电源需内置浪涌电流保护、过压保护、过热保护等安全规范的要求；

○考虑到少维护及便利维护的要求，整灯寿命需大于50000h；

○要符合电磁兼容的要求。

4项目改造的效果及经济分析

从实施LED灯改造后近2年来的实际使用情况来看，符合轨道交通对照明的要求[4]，并在智能照明控制的情况下实现了61.84%的节能率（用计量表具进行实际测量并计算），详见表3。

照明成本一是前期投入成本，二是维护成本，包括使用的电费和光源电器的维护等方面。5号线LED照明节能改造项目的经济效益详见表4：

表3照明系统改造前后耗电对比

表4地铁5号线LED照明节能改造项目经济效益

5小结

上海地铁5号线照明系统的LED节能改造表明，只要选用高效、低眩光、宽配光曲线的灯具，选用高光效及高流明维持率的LED光源，控制好驱动电源的安全性和电源、光源的维护便利性，随着LED技术的不断进步，价格的不断下降，将LED大面积应用于类似轨道交通照明系统是非常经济适用的。

[1]地下铁道照明标准GB/T 16275－2008起草单位：北京市地下铁道设计研究所出版社中国标准出版社

[2]室内照明测量方法GB/T 5700-2008起草单位：中国建筑科学研究所、中国标准化研究院等起草人：张绍纲、张欣等出版社中国标准出版社出版日期20090101

[3]北美照明手册—第9版作者北美照明工程学会2000年出版主编Mark S Rea

[4]照明手册作者：(日)照明学会译者：李农杨燕出版社：科学出版社ISBN：7030154193出版日期：2005年7月版次：1-1

静安区2014年节能减排重点抓5项工作

近日，静安区节能办发布该区2014年五项节能减排重点工作。

一是聚焦建筑节能，重点推进试点、示范项目。全面扩大合同能源管理项目实施范围、试点开展太阳能光伏发电示范项目、推动一批建筑节能技术的应用、加快能耗监测系统的建设和应用、进一步推进循环经济项目；二是加强政策引导，切实提升企业节能主体地位。形成完整的“国家、市级、区级”三级节能扶持政策体系。通过政策调控引导，切实加强节能新技术和新模式在全区范围的推广应用。借力区内招商政策，吸引节能环保企业等战略性新兴企业入驻，完成市下达的产业结构优化和战略性新兴产业产值稳步上升的任务；三是抓好重点用能领域和重点用能单位监管。工业、商业商务建筑、旅游饭店业的监管部门严格制定本行业节能工作计划和能耗限额标准，分解到各重点用能单位。并加强日常监管、公布年终考核结果；四是继续加强能耗监测和监督检查。严格执行能源统计指标体系和监测体系实施方案、国家和市建筑节能标准、开展各项节能专项检查。五是广泛发动全社会参与低碳实践。开展静安特色的低碳实践活动，利用区内商业商务集聚的载体优势，推广绿色低碳、环保时尚的消费理念，打造静安绿色商业名片。

（静安区）

LED Lighting App lication in Shanghai Metro Line 5

Gao fei

Using LED to rep lace original halogen powder flurescent lamps,energy-saving lam ps and metal halide lamps,such energy-saving renovation of metro traffic lighting system could achieve significant energy e fficiency at 62%.

metro lighting,LED lamps,energy-saving

高飞，上海地铁机电设备管理工程师，公司节能主要负责人。长期从事车间机电设备检修及维护管理工作，并长期从事地铁节能工作。在管理及技术节能方面积累了丰富经验。