地铁车辆车厢LED照明节能改造的研究探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇地铁车辆车厢LED照明节能改造的研究探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：随着我国经济的发展和生活水平的提高，城市的轨道交通事业也在不断的发展，其中LED照明技术作为低污染、低排放、低能耗的绿色能源被越来越多的经济领域推广使用，为我国发展新的经济模式提供了有力的条件。本文主要就地铁车辆车厢led照明节能改造，作了相关的研究，以供广大同仁交流探讨。

关键词：地铁车厢；LED照明；节能改造

1 LED照明的优越性

1.1 较强的节能效果

LED的光效能力特别强，同时LED照明为单面出光，可以根据地铁内的实际需要来调整照明亮度，发挥其无极调光的特性，使整个的LED照明灯具能够充分发挥出自身的技术优点，提高灯具的使用效率以及节能效果，真正的实现LED灯具的智能化管理。

1.2 便利的维修环境

LED照明的设备主要是由光源、灯具与电源的变换器等组成，其中LED的电源盒为外置设计，这样就能够很方便的对出现损坏的部分进行修复；就连LED的芯片发生破坏时，也只要将有问题的部分换掉，不需要将整个的LED照明灯具进行更换，很大程度上节约了维护成本。

1.3 地铁适应能力强

LED照明的显色性能也优于其它的光源，与自然光最为接近，地铁司机能够在很短的时间内就适应地铁内光线颜色的变化，就连在人口密集的地铁出入口也能够保障行车的安全。

2 LED灯具使用的限制因素

2.1 没有统一的应用标准

当前大部分的国家并没有关于LED照明技术的使用标准，同时我国也缺少明确的国家行业标准和使用标准，这使得我国的LED照明存在着很大的安全问题。

2.2 灯具市场价格过高

LED照明灯具的价格同普通的荧光灯灯具相比是非常昂贵的，普通的灯具只需要300-400元即可，而LED灯具则最少需要1500元才可以买到，对于像地铁这种需要大量照明灯具的公共场所而言，几百万的经济负担太过严重，这也就导致了LED照明灯具得不到大范围的使用的局限性。

2.3 使用技术上的缺陷

LED照明灯具只有极少部分的厂家会去做消防认证，这就使得LED灯具在散热方面的能力较低，同时还导致自身的功率降低，电压也会产生很大的波动，从而导致灯具的使用寿命大大降低。

3 地铁车厢照明中的 LED 光源的基本要求

3.1 用于地铁轨道交通照明的 LED 光源应具有高安全性的特点。地铁车辆是城市居民出行的重要的交通工具，安全性应提高要求，在选取 LED 光源时，需对安全性作重点评估，在车厢照明中宜选用低压小电流驱动、高耐温低热阻、光生物安全的光源，以避免灯具在使用过程中存在安全隐患以及对人体造成损害。

3.2 用于地铁轨道交通照明的 LED 光源应具有高光学质量的特点。光源的发光效能始终是重要的评价参数，地铁车辆的长时间运行，对能量的消耗巨大，使用更高光效的 LED 光源就能更明显的体现节能减排的优势。

s3.3 用于地铁轨道交通照明的 LED 光源应具有高可靠性的特点。由于地铁车辆每天的工作时间长、频次高，车辆维护的工作量大，因此对于内部设备要求具有良好的可维护性，甚至对灯具提出免维护的要求，而地铁车辆的灯具时刻在强振动、高密封、低散热的条件下工作，可靠性要求自然与普通照明灯具不同。

4 地铁车辆车厢LED照明节能改造效果分析

为响应分公司节能减排的号召，车辆部检修车间从2012年11月23日开始开展罗宝线株机车客室照明LED整改，本次整改涉及20列车，截止2013年04月10日已全部完成整改。为评估此次整改的节能效果，从理论及实测方面进行了分析，报告如下。

4.1 理论分析

（1） 整改前，每列车有36w逆变器180个，18w逆变器8个，1200mm荧光灯管180根，600mm荧光灯管8根。其中逆变器功率按2w/个计算，12000mm荧光灯管功率按36w/根计算，600mm荧光灯功率按18w/根计算。1个36w逆变器与1根1200mm荧光灯管为1套36w灯具，1个18w逆变器与1根600mm荧光灯管为1套18w灯具。每列车理论功率为P1：P1=（36+2）*180+（18+2）*8=7Kw。

（2） 整改后，每列车有16-20w驱动电源180个，6-10w驱动电源8个，1200mm LED灯管180根，600mm LED灯光8根。其中1个16-20w驱动电源与1根1200mm LED灯管为一套，验收时的功率为19.25w；1个6-10w驱动电源与1根600mm LED灯管为一套，验收时的功率为9.35w，每列车理论功率为P2：P2=180*19.25+8*9.35=3.540Kw。

进行客室照明LED整改后，理论上每列车节省功率为3.461Kw，平均每列车每年节省用电2.021万度，合计1.90万元；20列车每年节省用电40.42万度，合计38.00万元。

4.2 实测分析

从2012-06-30到2012-12-30日，历时6个月株机车共走行1，784，557Km，根据运行图可知列车旅行速度为34.8Km/h，平均每列车每天正线运行11h，库区平均开灯时间按2h计算，即每列车每天客室照明平均使用时间为13h；电费单价按0.94元/度计算。

由于每节列车客室照明均分为紧急照明、左侧照明、右侧照明三路进行供电，考虑实际操作的可行性及数据的准确性，分别测量三路供电线路的输入电流与输入电压，根据公式P=U*I计算每列车的实际消耗功率。其中U为输入电压，I为输入电流。随机抽取两列整改前列车（149、150）及两列整改后列车（132、152）进行测量，取其平均值。

通过实际测量计算可知，整改后平均每列车节省功率3.315Kw，每列车每年节省用电约1.57万度，合计1.476万元；20列车每年节省用电约31.4万度，合计29.5万元。

4.3 总体分析

理论计算方面，客室照明LED整改后每列车节省功率3.461Kw，约节省功率49.4%；按理论工作时间16小时算，每列车每年可节省用电2.021万度（合计1.90万元），20列车每年可节省用电40.42万度（合计38.00万元）。

实际测量计算方面，整改后每列车节省功率为3.315Kw，约节省功率48.4%；按工作时间13小时计算，每列车每年可节省用电1.57万度（合计1.476万元），20列车每年节省用电约31.4万度（合计29.5万元）。

通过上述分析，得出以下几点：

（1） 客室照明进行LED整改后，列车照明功率可节省48%左右，功率节省空间大，节能效果明显；

（2） 客室照明节省电能受开灯时间影响较大，每列车按理论16小时计算节省的电能比按13小时计算节省的电能多出0.451万度，约占按13小时计算节省电能的28.73%；

（3） 为更准确评估LED建议LED灯具使用半年后再次测量其消耗功率。

5 结束语

总之，LED照明技术不仅提高了整个地铁运行过程中的安全性，更是提高了其经济效益，因此，我们更应该积极的对LED照明技术进行深层次的探索，努力克服目前照明灯具上的缺陷，更好的为人类的生活服务。

参考文献：

[1]龚晓琴.LED灯在地铁照明系统中的应用[J].现代物业，2013（5）.

[2]郑 孟. LED 照明优缺点及其应用[J].山西建筑，2011 （14）.

[3]王 .新型轨道交通信号点灯系统浅析[J].光谱实验室，2014 （4）.