摘要：参照国际及相关行业标准，结合城市轨道车辆客室实际情况，多地铁车辆客室LED照明灯具的选择提供参考依据。
关键词：地铁；LED；照明
一、引言
城市轨道交通系统作为解决城市拥堵问题的有效手段，发展迅速。同时随着科技的不断发展，轨道交通领域新技术的研究备受关注，尤其是技术过硬的高质量、低能耗产品。本文通过将LED应用与车辆正常照明技术相结合，提出了客室LED照明要求，为城市轨道交通和铁路车辆客室照明技术提供应用参考。
二、照明光源分类与LED发展趋势
电光源按其发光物质分类，可分为热辐射光源、固态光源和气体放电光源三类，LED属于固态光源中半导体发光二极管。
表1 常用光源的主要技术指标
通过查阅《照明设计手册》（第三版）常用光源的主要技术指标（见表1）可知，LED灯与荧光灯相比，在光效、启动和寿命方面较荧光灯具有明显优势，在显色性和性价比方面略显不足。城市轨道交通车辆目前采用的主要照明灯具为荧光灯和LED灯，LED正逐步取代荧光灯，成为车辆照明技术的主流。
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，光广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和夜景照明等领域。LED以其优秀的节能调光性能，引起了世界各国的高度重视。日本是世界上最早起动半导体照明计划的国家，“21世纪光计划”始于1998年；美国国家半导体研究计划及发展战略中提出，能源部2000年开始启动国家下一代照明计划，计划从2000~2010年投入5亿美元，用LED取代部分白炽灯和荧光灯；欧洲彩虹计划及发展战略于2000年7月实施“彩虹计划”，设立执行研究总署，通过欧盟的BRITE/EURAM-3推广白光LED的应用；我国于2003年开始启动了“半导体照明工程”。2010年8月发改委发布《半导体照明节能产业发展意见》。2012年由财政部、国家发改委、科技部组织开展“半导体照明产品财政补贴推广项目”，以上可知LED在照明领域中的重要作用。
三、城市轨道交通及铁路行业车辆相关标准
《城市轨道交通照明》规定了城市轨道交通运营各场所的照明一般规定、照明照度值、应急照明、照明质量和照明功率密度。该标准明确了城市轨道交通运营各场所的照明相关要求，但不适用于城市轨道交通车辆的照明。《地铁场所照明用LED 灯具技术规范》标准中没有作规定的安全部分参照相应的国家标准，也不适用于城轨车辆。《铁道客车电气照明技术条件》对城轨车辆照度出具详细要求，明确了具体照度要求，使用于城规车辆照明，但局限于荧光灯和白炽灯，并未涉及LED相关要求。
四、城市轨道交通车辆LED照明技术分析
基于目前缺少城市轨道交通车辆照明国家标准前提下，参照GB50034-2013及LED相关国家和国际标准，结合城市轨道交通车辆自身特点和天津地铁实际应用情况，对城轨车辆客室LED照明要求建议如下：
1）LED额定电压、电流、频率、IP防护等级与使用环境及供电系统相匹配。
2）显色指数Ra≥80。光源显色指数越高，其显色性越好，颜色失真小，最高值为100，一般认为Ra为80~100显色性优良。目前车辆使用的荧光灯均满足Ra≥80要求，LED灯具显色性应满足Ra≥80要求，以保证显色性良好，目前市场上优质LED能够满足上述要求。
3）照度≥300lx，照度均匀度U0≥0.6。随着我国经济的发展，信息时代的到来，人们看书和用手机阅读习惯的养成，为更好地提供高效绿色照明，参考图书馆、办公室、阅览室等照度均匀度U0≥0.6，提出距地面0.8m照度≥300lx。
4）统一眩光值UGR≤19。根据室内照明及其影响，为乘客提供舒适环保照明，选择统一眩光值UGR≤19，临近舒适与不舒适界限。
5）同一场所相同光源色容差不大于5SDCM。相同光源间存在较大色容差势必影响视觉环境质量。荧光灯光源色容差小于5SDCM。LED产品色容差7SDCM，可以被轻易察觉出颜色的偏差。
6）（10）25W以上灯具谐波含量应符合GB17625.1-2012规定的谐波限值。25W以下灯具因谐波限值过于宽松，使用时建议采用定制镇流器，将谐波限制在25W以上灯具要求谐波水平。
7）特殊显色指数R9>0。目前LED灯具黄绿光成分多，红光成分少，R9＜0会导致场景呆板枯燥，影响照明环境质量。
8）客室照明灯具，色温不宜超过4000K。根据国家标准GB/T20145-2006《灯和灯系统的光生物安全性》中定义：蓝光危害是由波长400nm与500nm的辐射照射后引起的光化学作用，导致视网膜损伤的潜能。由于LED产品具有光谱窄、亮度大等特点，特别是其峰值与蓝光危害峰值叠加，近年来LED照明的蓝光危害日益引起广泛关注。GB50034-2013标准编写调研结果表明，4000K以下色温光源的蓝光危害在可接受范围内。
同时，LED灯具在城市轨道车辆上使用时，必须按照相关标准，完成振动绝缘、防护标准、电气设备技术标准、电磁兼容性、密封及外壳防护性能等相关标准。
五、总结
本文通过对LED各项参数及性能分析，参照国际及行业相关标准，提出适合城轨车辆照明系统的LED技术条件，为正确选择及应用LED节能产品提供参考依据，促进轨道交通行业照明技术发展，也期待行业有关部门尽快制定相关细化标准，促进LED绿色照明技术的发展，为车辆LED节能照明提供科学指导。
参考文献：
[1]GB 50034-2013 建筑照明设计标准实施指南
[2]照明设计手册（第三版）
[3]城市轨道交通车辆应用技术
论文作者:欧阳俊,王兴佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/11
标签：车辆论文; 光源论文; 显色论文; 荧光灯论文; 照度论文; 客室论文; 标准论文; 《基层建设》2018年第14期论文;