Медведев И.А.
В данной статье рассматриваются возможности применения светодиодного и индукционного освещения в метрополитене. Речь идет о технических помещениях метро, доступ к которым обычные пассажиры не имеют. Рассматриваются недостатки традиционного освещения, которое установлено в метро сейчас. Рассказываем о замене на энергоэффективные светильники, о преимуществах и ограничениях светодиодного и индукционного освещения
Светотехническое предприятие СДСВЕТ— производственная компания, которая занимается разработкой, реализацией (производством и поставкой) и внедрением энергоэффективных осветительных приборов на российских предприятиях. Предприятие было основано в 2012 году, и в этом же году был зарегистрирован Торговый Знак SDSВЕТ. Сегодня портфолио SDSВЕТ насчитывает более 1000 реализованных светотехнических проектов для предприятий по всей России.
Замена устаревшего освещение в метро, а именно в технических помещениях, была одним из первых проектов СДСВЕТ. Именно модернизация освещения в помещениях, недоступных пассажирам метро, является темой этого доклада.
Для начала определимся, о каких именно помещениях идет речь. Мы сейчас не говорим о станциях и вестибюлях метро. Речь идет о помещениях, которые обеспечивают нормальную работу метро.
Метро: посторонним вход воспрещен
Каждую ночь, как только прекращается движение поездов, в тоннелях метрополитена начинается другая жизнь. Впрочем, можно сказать, что она и не прекращается ни на минуту, а лишь активизируется в ночное время, когда на путях проводятся профилактические и ремонтные работы и технологическое обслуживание рельс.
К недоступным для пассажиров помещениями являются:
- Депо
- Тоннель
- Машинное отделение
- Подходный коридор
- Подплатформенное помещение
- Блок технических помещений
- Кабельно-вентиляционные каналы
- Тяговая подстанция
- Смотровая канава
- Административное здание
- Станции тех обслуживания
Конечно же, для работы требуется освещение. Светильники для метро, устанавливаемые по обеим сторонам тоннеля на высоте около 3 метров, почти не видны пассажирам. Они монтируются вдоль свода на расстоянии 4-5 метров друг от друга в шахматном порядке на стальную полосу, выполняющую также функции шины заземления.
Светильники основного, рабочего освещения монтируются на сильноточной стороне тоннелей. Они включаются около двух часов ночи, как только т снимается напряжение с контактного рельса. Именно поэтому пассажирам обычно не видны тоннельные светильники. Включение рабочего освещения на всем участке тоннеля в момент движения поездов возможно только в экстренных случаях. В остальное время мы можем видеть лишь так называемый адаптационный свет на участках непосредственно перед въездами/выездами станций. Это освещение необходимо машинистам поездов, для которых въезд на ярко освещенную платформу сразу после темного тоннеля может вызвать временное ослепление.
В тоннелях и перегонах метро осуществляется два типа освещения — рабочее и аварийное. Аварийные светильники в метро работают с часа ночи и до 6 утра. Они монтируются на слаботочной стороне тоннеля и подключены к отдельной линии. Раньше светильники в метро работали от переменного напряжения 127 В, на более современных линиях подается 220 В. В случае сбоя в работе основной линии питания, на них подается постоянный ток от батарей. Круглосуточно освещаются путевые стрелки. Уровень освещенности тоннелей составляет 20 лк на уровне головок рельс — это примерно в сто раз ярче, чем свет в лунную ночь.
Нормативы освещения в метро
Основным нормативом, на который необходимо ориентироваться при проектирование освещения, является «СП 120.13330.2012 Метрополитены. Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003 (с Изменением N 1)»
Но помимо нормативных требований есть еще несколько факторов, без учета которых светильники в метро могут оказаться неэффективными.
Из основных особенностей при подготовке проектов можно выделить следующее:
- специфичное освещение залов станций метрополитена — оригинальный дизайн светильников;
- сложность подбора светильников для освещения тоннелей — требуется правильная КСС, необходимо отсутствие ослепляющего эффекта и отсутствие стробоскопического эффекта;
- высокая надежность светильников, т.к. монтаж и обслуживание освещения как на станциях, так и тоннелях довольно сложное занятие
Один-два раза в месяц тоннели подвергаются обработке специальным помывочным поездом (его еще называют поезд-брызгалка). Он проезжает тоннели на скорости 5-10 км/ч, мощными струями воды смывая накопившееся масло, пыль и грязь, чтобы не допустить возгорания. На время его работы электричество отключается.
Такая помывка становится причиной выхода из строя многих светильников. Под воздействием воды пыль забивается в глубь ламп и корпусов, уплотняется, а под действием высокой температуры при работе лампы прикипает к патрону настолько, что заменить вышедшую из строя лампу оказывается просто невозможно. Вот и выходит, что при всей дешевизне светильников для метро и ламп дорогой оказывается их эксплуатация.
Используемое в метро освещение
Метрополитен — одна из немногих сфер деятельности, упорно сохраняющих верность лампам накаливания. Хотя существующие нормы диктуют использование люминесцентных ламп, для освещения тоннелей по-прежнему устанавливаются светильники типа НСП, среди электриков получившие название «Астра», с лампами накаливания мощностью 60 Вт. Дело в том, что они одинаково хорошо работают от источника бесперебойного питания как переменного, так и постоянного тока, а также очень дешевы.
Однако существенные недостатки как самих ламп накаливания, так и светильников, в которых они используются, диктуют необходимость перехода на более эффективное оборудование. Достаточно сказать, что каждую ночь в тоннелях и перегонах заменяется сотни ламп: заявленный срок службы в тысячу часов на деле сводится к тремстам. Низкая световая отдача (порядка 10 лм/Вт) в условиях работы метрополитена усугубляется тем, что светильники не имеют никакой защиты от пыли и влаги.
В относительно новых тоннелях используются преимущественно светильники с люминесцентными лампами Т8 мощностью 36 Вт, обладающие более высоким сроком службы (до 5 тысяч часов при использовании электромагнитных ПРА) и светоотдачей до 80 лм/Вт. Однако эти лампы чувствительны к перепадам температур, а при низких температурах существенно теряют в световом потоке (до 80% при минус 20 градусах Цельсия). На участках, где температура равна уличной, использовать эти лампы экономически нецелесообразно.
Вблизи вешают и на открытых переездах зачастую используются дуговые ртутные люминофорные лампы, которые не боятся низких температур и более эффективны, чем лампы накаливания, хотя и уступают люминесцентным. Такие недостатки ртутных ламп, как плохая цветопередача и сине-зеленый спектр свечения, в тоннелях не столь критичны. Однако у них есть и более существенный недостаток, препятствующий повсеместному использованию — время разгорания до 10 минут с момента включения. Кроме того, при сбоях в питании такая лампа не зажжется сразу — ей требуется до 15 минут, чтобы остыть.
На замену устаревшим типам светильников предлагается установить новые модели
Светодиодное освещение в метро
С помощью светодиодных светильников намного легче организовывать дизайнерское либо управляемое освещение. В плане дизайна это возможно за счет более меньших габаритов светодиодных источников света, а значит на их базе можно собрать светильник практически любой формы и внешнего вида. Примером управления светом являются современные станции метрополитена, где из светодиодных светильников делаются линии на краю платформы, показывающие безопасное расстояние от края, а также, за счет уменьшения/увеличения светового потока либо мерцания светильников пассажирам сообщается о прибытии поезда.
Светодиодные светильники имеют ряд преимуществ:
- экономия энергопотребления — до 60%;
- долговечность — 100000 часов;
- возможность создания требуемой КСС за счет использования вторичной оптики;
- отсутствие затрат на обслуживание;
- низкий коэффициент пульсации — отсутствие мерцания;
- отсутствие затрат на утилизацию ртутьсодержащих ламп.
- возможность уменьшения кол-ва светоточек — это удешевляет стоимость обслуживания;
- улучшение освещенности и качества света.
- устойчивы к перепадам температуры
Индукционные светильники
Казалось бы, наиболее выигрышно в условиях работы метрополитена использовать светодиодные светильники, однако пока они не получили полного одобрения. Во-первых, по причине обновления элементной базы светодиодов каждые два года, отсутствует единый стандарт в отношении электронных компонентов и формы корпусов, что существенно осложняет ремонт светильников, поэтому их часто приходится заменять полностью. Немало нареканий со стороны путейцев вызывает и высокая яркость — при малых размерах это вызывает эффект ослепления. Так как светодиоды — это направленный источник света, то необходимо рассеивать получаемый от них световой поток, чтобы избежать нагрузки на глаза и эффекта ослепленности. Это достигается с помощью специальных светотехнических рассеивателей, либо с помощью вторичной оптики (линзы).
Используемые в метрополитене относительно дешевые модели светодиодных светильников комплектуются драйверами со сроком службы в среднем порядка 20 тысяч часов, а их световая отдача достигает в среднем 60 лм/Вт, что не так уж и сильно превосходит по характеристикам используемые люминесцентные лампы.
Депо «Красная Пресня»
Одним из примеров реализации было переоснащение депо «Красная Пресня» на светодиодные светильники.
Первым шагом было участие в конкурсе на переоснащение цеха ремонта/техобслуживания вагонов. Благодаря оптимальному предложению цена/качество были выбраны именно светильники марки «SDSBET» — это светодиодные модульные прожекторы с групповой линзой на каждом модуле. Были установлены 68 прожекторов мощностью 120Вт как аналог светильников РСП с лампами ДРЛ 250Вт. Экономия потребляемой электроэнергии составила 13,5кВт в час. Прожекторы монтировались на старые места, поэтому при реализации проекта получилось сэкономить и на стоимости монтажа.
По факту реализации первого пробного проекта, и показав себя как надежного и качественного поставщика, нашей компании предложили провести модернизацию освещения смотровых ям. Туда были установлены светильники типа «ЖКХ», со степенью защиты IP65, мощностью 5Вт как аналог светильников НПС с лампами накаливания мощностью 60Вт.
Далее был реализован проект по переоснащению административного корпуса — там установили светильники типа «армстронг» в офисы, столовую, светильники типа «классика» в коридоры и лестничные площадки, а так же ЖКХ светильники в санузлах и подсобках.
Итоговая экономия электроэнергии после всех замен составила около 65%.
Основным преимуществом, которое мы можем предложить, являются наши производственные возможности, т.е. изготовление светильников под заказ. Это позволяет предлагать заказчику не только стандартные позиции, но и разрабатывать, изготавливать и поставлять освещение того типа и с такими характеристиками, которые требуются заказчику — начиная от внешнего вида и заканчивая комплектующими, которые используются в нем при сборке.
Кроме того, можно отметить наш бесплатный пакет услуг — подготовка проекта освещенности, подготовка расчета окупаемости проекта, бесплатная доставка, сервисное обслуживание, возможность увеличения гарантийного срока даже до 7!!! лет.,
