成都地铁1号线车辆客室LED照明改造浅析

林彬　陈玉文　毕冬云

摘 要：地铁车辆照明的光源通常使用的是荧光灯，其存在使用效率低，能耗大，寿命短，效果差等缺点，不能满足轨道交通日益发展的需要，达不到绿色环保、节能降耗的要求。LED照明是一种半导体照明光源，最近几年发展迅猛，被越来越多地应用到地铁车辆领域，并受到广泛的关注。最近，成都地铁1号线的两列车成功地将车内照明由荧光灯管改为LED照明。

关键词：成都地铁；LED照明；改造

1 成都地铁1号线介绍

成都地铁1号线于2005年获批并开建，总共分为三期工程，升仙湖至世纪城站（一期工程）於2010年9月27日开通，世纪城站至广都站（二期工程）於2015年7月25日开通，广都至五根松站、四河至科学城站（三期南段工程）、韦家碾站目前处於建设阶段，预计於2018年开通。

截至2016年8月，成都地铁1号线运营总里程达到23.9公里，有22座车站，包含3座换乘站；红花堰车辆段、红星路停车场两个车辆基地。

2 成都地铁1号线客室照明设计

成都地铁1号线客室照明系统由两条灯带组成，灯具采用铝型材结构，其结构具有耐振动，耐冲击和防潮、防尘的特性，并能方便地进行维修、维护。成都地铁一号线客室照明系统由应急照明和普通照明组成，M车每辆车有24只40W/AC220V的灯具用于客室普通照明，4只位于门区40W/DC110V的灯具用于客室应急照明。TC车每辆有20只40W/AC220V的灯具用于客室普通照明，4只位于门区40W/DC110V的灯具用于客室应急照明。客室正常照明的供电电源是AC220V。在客室的每个门区均有一个应急照明灯具，当列车两个SIV均故障时，由蓄电池向应急照明灯具逆变器供电，从而维持车辆应急照明。

3 成都地铁1号线客室LED照明替换方案

AC220V-36W荧光灯管的替换方案：

（1）直接选用T8-1.2M-14W-AC220V的LED灯管替换原来的AC220V荧光灯管，拆掉荧光灯的电子镇流器，拆掉原来电子镇流器输出端连接到接线端子上面的电线。

（2）利用带有线鼻子的橡胶线短接接线端子的N和L分别到灯管两端的输入端如图1所示，线横截面积应为1.5平方，接线端子用专用压线钳压接牢固。

（3）短接线的参数说明

4 成都地铁1号线客室LED照明替换后的优点

4.1 节能效果好

4.1.1 现有照明能耗

现在的电客车照明采用的是普通日光灯管，其功率为35W，加上前面的电子镇流器，其总的功耗大约42瓦左右，一列车的总功耗大约7392（42*176），如果按一列车照明每天工作18小时计算，一年按350天计算，那一年总功率消耗就是46569.6kW电量。

4.1.2 改造后能耗

改造后采用T8-14W型LED灯管，其功耗为14W，由于前面电路中没有镇流器，所以其功耗与标称值14W相差不是很大，如果按前面的数据计算，其一年总功率消耗大约为15523.2kW电量。

4.1.3 对比结果

如果按照上面的数据进行计算，那么一年一列车可以节约电量30000度电，按市场电价0.48元/度电来算，一年可以节约成本1.44万元。如果按成都地铁1号线现在的47列车来算，那一年就可以节约成本67.68萬元。

4.2 照度更好，更加环保

4.2.1 发光效率高

荧光灯的发光效率大约是55-80lm/W，而LED的发光效率在100lm/W以上。二者之差现在已经将近一倍，而以后有可能继续拉开差距。

4.2.2 灯具的有效光效大

因为普通荧光灯是360度发光的，反方向发出的光没有什么用处。因此荧光灯通常采用白色的灯罩，将一部分反向光反射回来，通常荧光灯的灯具效率只能达到70%。而LED日光灯是120度发光的，所以全部光都是有效光。虽然有时候120度发光角度还是感觉窄了一点，但大多数情况下还是能够满足要求的。而且发光角度也是可以根据实际的需要来进行调整的。

4.2.3 使用寿命长

理论上，LED的使用寿命能达到100000小时，经过组装，加上各种电器元件的损耗，一支LED日光灯的寿命可以达到50000小时以上。而一支普通的荧光灯的寿命通常只能达到4500-5000小时。两者的寿命相差将近10倍。

4.2.4 无污染，更环保

我们知道，荧光灯都含有汞，汞是一种重金属，不溶于水，对人和环境都有很大的危害。由于荧光灯都是采用易碎的玻璃作为外壳，一旦玻璃发生破碎，汞就会就会蒸发到大气中，可能使周围空气中的汞浓度超标，对人体造成伤害。而LED日光灯中不含任何有毒物质，是一种完全绿色环保无污染光源。

5 结束语

目前，成都地铁1号线已经完成了10107和10147共两列车的客室LED照明改造工作，通过和前期未改造车对比，改造后的车照度明显高于普通荧光灯管，同时由于LED灯管内置了欧司朗驱动芯片，无需镇流器，因此对于维保人员的检修也更加方便，以前客室中灯管不亮，我们首先要判断是灯管故障还是镇流器故障，现在如果灯管不亮就可以直接更换灯管，能大大提高工作效率。

终上所述，将普通日光灯管改造成LED灯后，不仅光照度没有减弱，对客室照明没有带来影响，而且提高了可靠性，节约了成本，提高了工作效率，从现场整改的效果来看，改造方案是成功可行的。

参考文献

[1]LED驱动电路设计与运用[M].人民邮电出版社.

[2]TB/T2917-1998.铁道客车电气照明技术条件[S].

[3]成都地铁1号线地铁车辆用户手册（车辆部分）使用维护说明书[Z].南车青岛四方股份公司.

作者简介：林彬（1975，09-），工作单位：成都地铁运营有限公司。