LED照明在軌道交通照明系統中的應用

城市軌道交通車站是人員密集度十分高的場所，人員的流動性也很大。特別是在地下車站，照明燈具是正常照明的唯一來源。因此，穩定、可靠的照明是保證車站內乘客安全和舒適的必要條件，也是保障列車能夠正常、有序、安全運行的前提條件。

　　綠色照明是指通過科學的照明設計，采用光效高、壽命長、安全且性能穩定的照明產品，來改善和提高人們的工作、學習和生活，從而創造一個高效、舒適、安全、經濟、有益的環境并充分體現現代文明的照明。

　　目前，北京市城市軌道交通普遍采用傳統照明，傳統照明在實際應用中存在著諸多不足之處。為了積極響應低碳環保的理念并結合北京城市軌道交通自身的特點，北京軌道交通對車站進行了用LED照明燈具代替現有類型燈具的改造試驗。LED的應用既能滿足綠色環保的要求，又能很好地解決目前照明燈具所存在的問題。

　　1 北京城市軌道交通照明的現狀

　　北京城市軌道交通車站目前采用的照明燈具類型有熒光燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈等。燈具種類繁多、功率較大，既不方便采購和維修，又不節能環保。而且，這幾種照明燈具的壽命基本都低于10000h，有的甚至低于5000h。目前在用燈具的工作電壓基本都來源于市電交流220V，由于城市軌道交通內部照明配電的比較特殊，配電電壓普遍偏高，致使燈具容易損壞，使用周期大大縮短。以下是目前在用照明燈具所存在的問題。

　　(1) 熒光燈。顯色性偏低，由于功率因素偏低，所以耗能較大。

　　(2) 金屬鹵化物燈。發光效率高、顯色性能好且壽命長，但是點燃時間長，不易應用于應急照明光源。

　　(3) 高壓鈉燈。發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘蟲等優點，但是鈉燈的照明持續性存在缺陷。

　　由于城市軌道交通車站結構的特殊性，地下車站及區間的結構為全封閉式，車站照明燈具的需求量較大且照明時間較長;地上車站及區間的結構基本為半敞開式，所以，車站照明燈具受環境因素的影響較大。車站內粉塵較多且部分照明燈具長期暴露在外，嚴重影響了光源的發光效率和壽命周期?？偟膩碚f，這些普通光源在節能環保和維修費用等方面存在著較大的問題。

　　2LED照明特點

　　LED即發光二極管，是一種可以將電能轉化為光能的電子器件,其核心部分是PN結，它除了具有正向導通，反向截止、擊穿特性外，在一定條件下，它還具有發光特性，但光僅在靠近PN結處產生。　　2.1LED照明的優勢

　　LED照明相對于傳統照明有著絕對的優勢，主要體現在8個方面。

　　(1)電壓：LED使用低壓電源。單顆電壓在1.9～4V之間，比使用高壓電源更安全。

　　(2)抗振性：LED是固態光源。由于它的特殊性，具有其他光源產品不能比擬的抗振性。

　　(3)壽命：長達5萬h及以上。

　　(4)穩定性：受環境溫度影響相對較小。

　　(5)響應時間：LED照明的響應時間為納秒級，是目前所有光源中響應時間最快的產品。

　　(6)節能環保：LED比傳統燈具節能60%～80%以上，且不含金屬汞等對身體有害物質。

　　(7)顏色：LED的帶寬窄，發光顏色純，因此，LED的色彩比其他光源的色彩豐富得多，能夠更準確地反應物體的真實性。

　　(8)效能：LED發光功率轉換接近98%以上，所以，光效高。經過實驗，最高光效已達161lm/W,是目前光效最高的照明產品。

　　LED照明燈具的電源采用的是低壓直流電源，所以，LED照明燈具配套AC/DC轉換且恒流驅動的電源，這樣就可以有效地防止由于電壓偏高而造成的燈具損壞，從而提高燈具的使用壽命。LED照明響應時間很短，能夠滿足應急照明的要求并且光效較高，使其在相同照度標準下，功率耗費最小，能夠達到節能減排的效果。由于LED被完全封裝在環氧樹脂里面并由無毒的材料做成，所以非常環保、耐用。

　　2.2 LED照明的不足之處

　　近年來，LED的發光效率正在逐步提高，已接近熒光燈的水平，并在繼續增長中。但在照明應用及普及方面仍存在一些技術性問題。

　　(1) LED采用的是冷發光技術，其發出的光與自然光有一定的差距。白熾燈具有非常強的黃色光成分，給人一種溫暖的感覺。而LED發出的白光帶有藍色光成分，使人們的視覺不很自然。