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【摘 要】 从16号线工程一期区间隧道灯具入手，通过与传统灯具优势对比，确定区间隧道LED光源灯具的设备选型，拟定LED重点技术要求，阐述LED灯具安装方案要点，为LED光源灯具在轨道交通区间隧道全面应用提供参考。
【关键词】 LED，区间隧道，设备选型，技术要求，安装方案
上海市轨道交通16号线一期工程（罗山路～滴水湖）已于2013年12月29日顺利开通试运营。虽然通车时间不长，但其车站的建筑风格、列车的运营模式和机电设备的先进选型颇受社会关注。其中，地下区间隧道照明给人以明亮、柔和、舒适的感觉就深受乘客的欢迎和赞许。本文作者是有幸全过程参与16号线一期工程的建设者之一，想就该线区间隧道照明的设备选型、重点技术要求和安装方案要點，作简要阐述如下：
1、区间隧道照明设备选型：选用先进的半导体LED照明光源，淘汰传统的区间隧道照明灯具。
轨道交通16号线一期工程区间隧道照明选用先进的半导体LED照明光源是和传统照明光源灯具是认真比选后确定的。但无可置疑，目前LED的国内市场价格普遍偏高，性价比低于传统照明灯具，但鉴于轨道交通的公益性要求，响应节能减排倡导绿色低碳地铁，对于为保证列车区间隧道正常运行及检修维护需要的常年24小时运行的区间照明灯具，其能耗提出很高的要求，故轨道交通16号线区间隧道照明最终确定为LED光源灯具。具体优势有如下几点：
1.1 高节能
LED光源节约能源、无污染，超低功耗（单管0.03-0.07W）电光功率转换接近100%，比普通白炽灯节电约90%，在同等功率下LED灯比普通日光灯和高压钠灯的发光强度高40%以上，对于需24小时照明需要的地铁区间隧道将有效减少能耗使用。
1.2 无辐射、无频闪
杜绝辐射污染，保护大脑，具有优越的静电防滑功能，光照效果柔和无横流驱动，零频闪，保护视力，预防近视；无紫外线辐射。由于采用直流电流供电，LED灯无频闪，真正白光似自然昼光，适合视觉要求，保护地铁车厢内乘客及列车司机的眼睛皮肤。
1.3 使用寿命长
固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达60000～100000小时，是普通灯泡的50倍；相当于不间断照明10年时间，可大大减少运营单位检修工作量及维护成本。
1.4 易于调光
基于LED工作原理，其调光时不会影响其寿命及光效，降低功耗，更适合于轨道交通的智能照明控制系统，便于运营维护管理，分路分时控制，从而达到节能目的。
1.5 绿色环保
环保效益更佳，电能直接转换成光能，光谱中没有紫外线和红外线，也没有辐射，眩光小，无污染，无汞，冷光源，可以安全触摸，而且废弃物可回收再利用，属于真正意义上的绿色照明光源。
本工程所选用的LED光源灯具，其核心部分即灯源芯片由美国科锐公司引进，灯具、电源等关键元器件均由国内厂商研发制造。具体电气指标如下：采用低压恒流源设计，不受电压波动影响，输入电压AC85～260V，输入频率50HZ，功率因数：0.85，光功率6W，谐波含量THD ≤10%。电源驱动器具有短路保护、浪涌电流保护、过电压保护和过热保护等功能；具有良好的电磁兼容性和足够的抗干扰能力，满足相关的电磁兼容国家标准符合GB/T18595-2001。光学指标如下：单颗LED光源功率1W，输出光通量283LM，灯具效率≥ 85%，LED光源寿命≥50，000小时，显色性Ra≥ 85，可选色温区间6000±500K，PN结至封装底座的热阻9℃/W，允许工作结温 ≥125℃，选用宽配光曲线，增加配光曲线的角度，适合地下区间隧道照明环境。
2、区间隧道LED灯具重点技术要求：针对灯具安装的特殊地点和特殊运行环境，拟定相应的技术条款，保证其安全可靠运行。
顾名思义，轨道交通区间隧道的照明灯具，其安装地点是特殊的：隧道内，全地下，散热差。运行环境也是特殊的：行驶地铁列车，震动大，灰尘多。乘客坐在行驶的列车内，窗外的灯具必须是具有高质量有效防眩光措施。
所以，针对本工程安装地点和运行环境特点，拟定重点技术条款如下：
2.1 具有防水、防腐蚀、防灰尘污染的功能
采用防腐铝合金型材制造，抗老化、防水硅胶材料密封，外壳防护等级达到IP65，灯具壳体材料为玻璃、铝合金、不锈钢等材质，符合涂层规范QB/T1551-1992 II类及电镀规范QB/T3741-1999 III类等要求，其材质耐腐蚀能力达到F2级。
2.2 具有持久的抗震防震功能，保证光源的固有使用寿命，平均寿命≥30，000小时
针对轨道交通地下隧道主要是小于100HZ的低频震荡，因为LED为固态光源，本身具备较好防震性能，所以灯具防震设计重点主要考虑紧固件和元器件的松动。防震设计如下：紧固件处增加螺垫结构，防止螺丝松动；自攻螺丝采用防松胶；PCB板和灯体连接处用螺丝固定，并填充高弹性硅胶减震；电源PCB板和灯体固定螺丝处加橡胶垫；灯具外壳采用铝、不锈钢和钢化玻璃材质。
2.3 具有高质量的有效防眩光功能
灯具在透镜和玻璃两个方面都采取了防眩光措施（下图），发光角度不小于120度，均匀，透亮，舒适。自2013年12月29日开通运营以后，受到乘客的认可和赞许，实践证明其防眩光功能是成功有效的。
3、区间隧道LED灯具安装方案要点：针对大直径单圆盾构结构，拟定保证疏散平台通道和轨行区巡视检修的照度达标的方案。
轨道交通16号线地下区间隧道采用大直径单圆盾构结构，采用中隔墙将隧道分为上下行线。按照现行设计规范要求，区间隧道内应设工作照明和应急照明，满足正常运营需求及紧急状态下的不同需求。若以轨道平面为参考基准，区间隧道平均照度需≥5Lx，应急照明满足3Lx要求。再有，隧道内空间小，限界要求严格，车辆行驰时间长，用于隧道内轨行区的检修维护时间短，仅两三个小时，故也要求灯具尽量简单，便于安装，易于调换。
所以本工程只能针对上述诸多苛刻的环境条件，拟定相应的施工安装方案，其中要点如下：
3.1 精确测量，准确定位，精心安装，灯具安装于大盾构中隔墙两侧，疏散平台上方。
灯具中心距离疏散平台2.1米，每隔5m设一盏区间照明灯，每隔一盏工作照明灯设置一盏应急照明灯，间距布置相同，即每隔10m设一盏工作照明（应急照明）。经16号线工程安装后实地测试，隧道区间轨道平面上平均照度是7.64Lx，且照度分布比较均匀，符合设计规范要求。
4、结语
综上所述，轨道交通16号线一期工程区间隧道照明采用LED光源在设备选型、重点技术要求和安装方案要点等三个方面的内容。作为半导体LED光源，作为新型绿色节能光源的灯具代表，我们可以乐观的展望，随着核心技术的不断进步和生产工艺的不断创新发展，其性价比将会逐步提升，进而逐步取代传统照明灯具。
参考文献：
[1] 城市轨道交通照明 GB/T16275-2008
[2] 地铁设计规范 GB50157-2003
[3] 城市轨道交通设计规范 GB50490-2009
[4] 上海城市轨道交通工程技术标准（暂行）STB/ZH-000001-2010
[5] 灯具一般安全要求与实验 GB7000.1-2007
【关键词】 LED，区间隧道，设备选型，技术要求，安装方案
上海市轨道交通16号线一期工程（罗山路～滴水湖）已于2013年12月29日顺利开通试运营。虽然通车时间不长，但其车站的建筑风格、列车的运营模式和机电设备的先进选型颇受社会关注。其中，地下区间隧道照明给人以明亮、柔和、舒适的感觉就深受乘客的欢迎和赞许。本文作者是有幸全过程参与16号线一期工程的建设者之一，想就该线区间隧道照明的设备选型、重点技术要求和安装方案要點，作简要阐述如下：
1、区间隧道照明设备选型：选用先进的半导体LED照明光源，淘汰传统的区间隧道照明灯具。
轨道交通16号线一期工程区间隧道照明选用先进的半导体LED照明光源是和传统照明光源灯具是认真比选后确定的。但无可置疑，目前LED的国内市场价格普遍偏高，性价比低于传统照明灯具，但鉴于轨道交通的公益性要求，响应节能减排倡导绿色低碳地铁，对于为保证列车区间隧道正常运行及检修维护需要的常年24小时运行的区间照明灯具，其能耗提出很高的要求，故轨道交通16号线区间隧道照明最终确定为LED光源灯具。具体优势有如下几点：
1.1 高节能
LED光源节约能源、无污染，超低功耗（单管0.03-0.07W）电光功率转换接近100%，比普通白炽灯节电约90%，在同等功率下LED灯比普通日光灯和高压钠灯的发光强度高40%以上，对于需24小时照明需要的地铁区间隧道将有效减少能耗使用。
1.2 无辐射、无频闪
杜绝辐射污染，保护大脑，具有优越的静电防滑功能，光照效果柔和无横流驱动，零频闪，保护视力，预防近视；无紫外线辐射。由于采用直流电流供电，LED灯无频闪，真正白光似自然昼光，适合视觉要求，保护地铁车厢内乘客及列车司机的眼睛皮肤。
1.3 使用寿命长
固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，使用寿命可达60000～100000小时，是普通灯泡的50倍；相当于不间断照明10年时间，可大大减少运营单位检修工作量及维护成本。
1.4 易于调光
基于LED工作原理，其调光时不会影响其寿命及光效，降低功耗，更适合于轨道交通的智能照明控制系统，便于运营维护管理，分路分时控制，从而达到节能目的。
1.5 绿色环保
环保效益更佳，电能直接转换成光能，光谱中没有紫外线和红外线，也没有辐射，眩光小，无污染，无汞，冷光源，可以安全触摸，而且废弃物可回收再利用，属于真正意义上的绿色照明光源。
本工程所选用的LED光源灯具，其核心部分即灯源芯片由美国科锐公司引进，灯具、电源等关键元器件均由国内厂商研发制造。具体电气指标如下：采用低压恒流源设计，不受电压波动影响，输入电压AC85～260V，输入频率50HZ，功率因数：0.85，光功率6W，谐波含量THD ≤10%。电源驱动器具有短路保护、浪涌电流保护、过电压保护和过热保护等功能；具有良好的电磁兼容性和足够的抗干扰能力，满足相关的电磁兼容国家标准符合GB/T18595-2001。光学指标如下：单颗LED光源功率1W，输出光通量283LM，灯具效率≥ 85%，LED光源寿命≥50，000小时，显色性Ra≥ 85，可选色温区间6000±500K，PN结至封装底座的热阻9℃/W，允许工作结温 ≥125℃，选用宽配光曲线，增加配光曲线的角度，适合地下区间隧道照明环境。
2、区间隧道LED灯具重点技术要求：针对灯具安装的特殊地点和特殊运行环境，拟定相应的技术条款，保证其安全可靠运行。
顾名思义，轨道交通区间隧道的照明灯具，其安装地点是特殊的：隧道内，全地下，散热差。运行环境也是特殊的：行驶地铁列车，震动大，灰尘多。乘客坐在行驶的列车内，窗外的灯具必须是具有高质量有效防眩光措施。
所以，针对本工程安装地点和运行环境特点，拟定重点技术条款如下：
2.1 具有防水、防腐蚀、防灰尘污染的功能
采用防腐铝合金型材制造，抗老化、防水硅胶材料密封，外壳防护等级达到IP65，灯具壳体材料为玻璃、铝合金、不锈钢等材质，符合涂层规范QB/T1551-1992 II类及电镀规范QB/T3741-1999 III类等要求，其材质耐腐蚀能力达到F2级。
2.2 具有持久的抗震防震功能，保证光源的固有使用寿命，平均寿命≥30，000小时
针对轨道交通地下隧道主要是小于100HZ的低频震荡，因为LED为固态光源，本身具备较好防震性能，所以灯具防震设计重点主要考虑紧固件和元器件的松动。防震设计如下：紧固件处增加螺垫结构，防止螺丝松动；自攻螺丝采用防松胶；PCB板和灯体连接处用螺丝固定，并填充高弹性硅胶减震；电源PCB板和灯体固定螺丝处加橡胶垫；灯具外壳采用铝、不锈钢和钢化玻璃材质。
2.3 具有高质量的有效防眩光功能
灯具在透镜和玻璃两个方面都采取了防眩光措施（下图），发光角度不小于120度，均匀，透亮，舒适。自2013年12月29日开通运营以后，受到乘客的认可和赞许，实践证明其防眩光功能是成功有效的。
3、区间隧道LED灯具安装方案要点：针对大直径单圆盾构结构，拟定保证疏散平台通道和轨行区巡视检修的照度达标的方案。
轨道交通16号线地下区间隧道采用大直径单圆盾构结构，采用中隔墙将隧道分为上下行线。按照现行设计规范要求，区间隧道内应设工作照明和应急照明，满足正常运营需求及紧急状态下的不同需求。若以轨道平面为参考基准，区间隧道平均照度需≥5Lx，应急照明满足3Lx要求。再有，隧道内空间小，限界要求严格，车辆行驰时间长，用于隧道内轨行区的检修维护时间短，仅两三个小时，故也要求灯具尽量简单，便于安装，易于调换。
所以本工程只能针对上述诸多苛刻的环境条件，拟定相应的施工安装方案，其中要点如下：
3.1 精确测量，准确定位，精心安装，灯具安装于大盾构中隔墙两侧，疏散平台上方。
灯具中心距离疏散平台2.1米，每隔5m设一盏区间照明灯，每隔一盏工作照明灯设置一盏应急照明灯，间距布置相同，即每隔10m设一盏工作照明（应急照明）。经16号线工程安装后实地测试，隧道区间轨道平面上平均照度是7.64Lx，且照度分布比较均匀，符合设计规范要求。
4、结语
综上所述，轨道交通16号线一期工程区间隧道照明采用LED光源在设备选型、重点技术要求和安装方案要点等三个方面的内容。作为半导体LED光源，作为新型绿色节能光源的灯具代表，我们可以乐观的展望，随着核心技术的不断进步和生产工艺的不断创新发展，其性价比将会逐步提升，进而逐步取代传统照明灯具。
参考文献：
[1] 城市轨道交通照明 GB/T16275-2008
[2] 地铁设计规范 GB50157-2003
[3] 城市轨道交通设计规范 GB50490-2009
[4] 上海城市轨道交通工程技术标准（暂行）STB/ZH-000001-2010
[5] 灯具一般安全要求与实验 GB7000.1-2007