ПОСТОРОННИМ ВХОД ВОСПРЕЩЕН. КАКУЮ РОЛЬ ИГРАЕТ СОВРЕМЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ ПОМЕЩЕНИЯХ МЕТРО?

Медведев И.А. 

 

Аннотация

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

 

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: СВЕТОДИОДНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ, ПЕРЕХОД НА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ОСВЕЩЕНИЕ, ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В МЕТРОПОЛИТЕНЕ, ИЕДУКЦИОННЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ, ЭКОНОМИЯ НА ОСВЕЩЕНИИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕННИЕ.

 

 

Введение

Светотехническое предприятие SDSВЕТ– 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 SDSВЕТ. 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

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%.

Заключение

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.

 

Тезисы

Докладчик: Медведев И.А., технический специалист

1) Какие помещения метро можно назвать техническими?

 - Депо

 - Тоннель

 - Машинное отделение

 - Подходный коридор

 - Подплатформенное помещение

 - Блок технических помещений

 - Кабельно-вентиляционные каналы

 - Тяговая подстанция

 - Смотровая канава

 - Административное здание

 - Станции тех обслуживания

• 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. В тоннелях и перегонах метро осуществляется два типа освещения – рабочее и аварийное. Аварийные светильники в метро работают с часа ночи и до 6 утра. 

• Уровень освещенности тоннелей составляет 20 лк на уровне головок рельс – это примерно в сто раз ярче, чем свет в лунную ночь.

2) Какое освещение установлено в метро на текущий момент?

Лампы накаливания, люминесцентные лампы – для освещения коридоров, смотровых канав, администраций, к-в каналов. Лампы ДРЛ, МГЛ для освещения более габаритных помещений или помещений, где света требуется больше.

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.

Для освещения тоннелей по-прежнему устанавливаются светильники типа НСП, среди электриков получившие название «Астра», с лампами накаливания мощностью 60 Вт.

3) Требования к освещению технических помещений метр.

В соответствии с нормативными документами по освещению: 

СП 120.13330.2012 Метрополитены. Актуализированная редакция СНиП 32-02-2003 (с Изменением N 1)

 

4) Светодиодное освещение для метро: аналог устаревших ламп

Для освещения депо, вагоноремонтных мастерских и освещения наружной территории более соответствует индукционное освещение

Для всех типов технических помещений метро подходят светодиодные светильники разного образца

5) Результаты расчетов установки светодиодного освещения для метрополитена

На основании проведенных светотехнических расчетов вывелось несколько преимуществ:

 - сокращение энергопотребления – примерно на 60%;

 - возможность уменьшения кол-ва светоточек – это удешевляет стоимость обслуживания;

 - улучшение освещенности и качества света.

6) Особенности освещения метрополитена

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.

7) Трудности и проблемы освещения метрополитена

Устаревшие светильники вынуждают очень часто производить их замену, что довольно проблематично. 

Освещение тоннелей – из-за ограничений в возможности создания требуемой КСС у светильников с обычными лампами используется большее кол-во светоточек.

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.

8) Преимущества светодиодного освещения в метро

 - 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.

Пример: депо «Красная Пресня»

65%: общая экономия электроэнергии

Цех ремонта вагонов: 68 светодиодных модульных прожекторов SDSВЕТ мощностью 120Вт как аналог светильников РСП с лампами ДРЛ 250Вт. Экономия потребляемой электроэнергии составила 13,5кВт в час. 

Освещение смотровых ям: светильники SDSВЕТ типа "ЖКХ", со степенью защиты IP65, мощностью 5Вт как аналог светильников НПС с лампами накаливания мощностью 60Вт

Административный корпус: офисные светильники SDSВЕТ типов «Армстронг», «Классика», ЖКХ

9) Ограничения светодиодного освещения метро

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).

10) Какие дополнительные возможности дает светодиодный свет 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.

11) Какие услуги и возможности для метро мы предлагаем?

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.