LED照明在轨道交通照明系统中的应用

城市轨道交通车站是人员密集度十分高的场所，人员的流动性也很大。特别是在地下车站，照明灯具是正常照明的唯一来源。因此，稳定、可靠的照明是保证车站内乘客安全和舒适的必要条件，也是保障列车能够正常、有序、安全运行的前提条件。

　　绿色照明是指通过科学的照明设计，采用光效高、寿命长、安全且性能稳定的照明产品，来改善和提高人们的工作、学习和生活，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。

　　目前，北京市城市轨道交通普遍采用传统照明，传统照明在实际应用中存在着诸多不足之处。为了积极响应低碳环保的理念并结合北京城市轨道交通自身的特点，北京轨道交通对车站进行了用LED照明灯具代替现有类型灯具的改造试验。LED的应用既能满足绿色环保的要求，又能很好地解决目前照明灯具所存在的问题。

　　1 北京城市轨道交通照明的现状

　　北京城市轨道交通车站目前采用的照明灯具类型有荧光灯、金属卤化物灯和高压钠灯等。灯具种类繁多、功率较大，既不方便采购和维修，又不节能环保。而且，这几种照明灯具的寿命基本都低于10000h，有的甚至低于5000h。目前在用灯具的工作电压基本都来源于市电交流220V，由于城市轨道交通内部照明配电的比较特殊，配电电压普遍偏高，致使灯具容易损坏，使用周期大大缩短。以下是目前在用照明灯具所存在的问题。

　　(1) 荧光灯。显色性偏低，由于功率因素偏低，所以耗能较大。

　　(2) 金属卤化物灯。发光效率高、显色性能好且寿命长，但是点燃时间长，不易应用于应急照明光源。

　　(3) 高压钠灯。发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点，但是钠灯的照明持续性存在缺陷。

　　由于城市轨道交通车站结构的特殊性，地下车站及区间的结构为全封闭式，车站照明灯具的需求量较大且照明时间较长;地上车站及区间的结构基本为半敞开式，所以，车站照明灯具受环境因素的影响较大。车站内粉尘较多且部分照明灯具长期暴露在外，严重影响了光源的发光效率和寿命周期。总的来说，这些普通光源在节能环保和维修费用等方面存在着较大的问题。

　　2LED照明特点

　　LED即发光二极管，是一种可以将电能转化为光能的电子器件,其核心部分是PN结，它除了具有正向导通，反向截止、击穿特性外，在一定条件下，它还具有发光特性，但光仅在靠近PN结处产生。　　2.1LED照明的优势

　　LED照明相对于传统照明有着绝对的优势，主要体现在8个方面。

　　(1)电压：LED使用低压电源。单颗电压在1.9～4V之间，比使用高压电源更安全。

　　(2)抗振性：LED是固态光源。由于它的特殊性，具有其他光源产品不能比拟的抗振性。

　　(3)寿命：长达5万h及以上。

　　(4)稳定性：受环境温度影响相对较小。

　　(5)响应时间：LED照明的响应时间为纳秒级，是目前所有光源中响应时间最快的产品。

　　(6)节能环保：LED比传统灯具节能60%～80%以上，且不含金属汞等对身体有害物质。

　　(7)颜色：LED的带宽窄，发光颜色纯，因此，LED的色彩比其他光源的色彩丰富得多，能够更准确地反应物体的真实性。

　　(8)效能：LED发光功率转换接近98%以上，所以，光效高。经过实验，最高光效已达161lm/W,是目前光效最高的照明产品。

　　LED照明灯具的电源采用的是低压直流电源，所以，LED照明灯具配套AC/DC转换且恒流驱动的电源，这样就可以有效地防止由于电压偏高而造成的灯具损坏，从而提高灯具的使用寿命。LED照明响应时间很短，能够满足应急照明的要求并且光效较高，使其在相同照度标准下，功率耗费最小，能够达到节能减排的效果。由于LED被完全封装在环氧树脂里面并由无毒的材料做成，所以非常环保、耐用。

　　2.2 LED照明的不足之处

　　近年来，LED的发光效率正在逐步提高，已接近荧光灯的水平，并在继续增长中。但在照明应用及普及方面仍存在一些技术性问题。

　　(1) LED采用的是冷发光技术，其发出的光与自然光有一定的差距。白炽灯具有非常强的黄色光成分，给人一种温暖的感觉。而LED发出的白光带有蓝色光成分，使人们的视觉不很自然。