（中车南京浦镇车辆有限公司 南京 210031）
摘要：结合多年地铁列车照明控制设计经验，列举了地铁车辆照明控制的设计要点，分析了目前地铁车辆客室照明系统采用的三种控制方式，为地铁车辆客室照明相关设计人员提供指导意见及建议。
关键词：地铁车辆 照明控制 指导意见
0引言
随着城市轨道交通发展，人们对绿色环保的要求越来越多。地铁车辆客室照明系统也越来越受地铁业主的关注，特别在地面上运行的地铁线路，怎样运用阳光使客室照明既满足客室内照度要求，同时还能节约能源及降低成本，已成为将来地铁车辆客室照明系统发展的方向。本文针对不同照明系统配置方案，设计合理的照明控制电路，旨在保证照明功能正常及满足地铁业主需求。希望通过本文的分析讨论，能够为相关方面的研究及相关行业技术人员提供理论参考。
1地铁车辆客室照明系统简介
客室照明系统是地铁车辆的重要系统。为保证地铁列车乘客乘坐舒适度及节能需求，地铁运营公司对客室照明布置各有权衡。目前主要存在客室照明布置方案主要有以下三种：
方案1：分散照明布置方案，即客室两侧各设有两路正常照明和一路紧急照明，两路照明电路交叉排列。
方案2：不带自动感光器的灯带布置，即每辆车设有1个调光控制器和4个驱动电源模块，一路、二路灯带交叉布置。
方案3：带自动感光器集中控制，即通过自动感光控制器自动采集信号控制灯带照度。
2客室照明控制系统
针对不同客室照明布置方案，设计合理的照明控制电路至关重要，从而保证地铁列车照明系统正常运行。
2.1方案1分散照明控制方案
客室正常照明分为两路，一位侧和二位侧交叉布置，每路由一个断路器单独控制，采用AC220V供电，如有一路因故障断电，另一路灯带仍能正常工作。在司机室设由照明控制开关，当司机把开关打到“开”位时，车内正常照明点亮。
紧急照明灯带仅分布在门区域，正常情况下紧急照明和正常照明同时点亮。客室紧急照明采用DC110V供电，当列车休眠后或充电机故障或列车无高压电情况下，蓄电池提供DC110V电源给紧急照明。
供电方式如下图所示：
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该控制方式在正常工作情况下，功率P=32*20=640W（每辆车有20个LED灯，每个灯的功率约为32W）。
该方案的优点是：配置简单，造价便宜。
2.2方案2：不带自动感光器集中控制
客室照明采用集中驱动电源供电方式，每辆车设有1个调光控制器和4个驱动电源模块（每2个为一组构成冗余）。如下图所示：
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电源采用冗余设置，即正常情况下两个电源半功率运行；当一个电源出现故障时，另一个电源立刻全功率运行，承担该组冗余电源所有负载的供电；在更换电源后，又恢复到两个电源协同工作的状态。
当列车未唤醒，灯带不亮。列车唤醒无高压情况下，网络提供高压故障信号给调光控制，调光控制器收到该信号后就启动紧急照明，紧急照明时客室照明的亮度自动降低为原照度的30%。当车辆有高压后，DC110V由充电机输出，司机通过司机室台上的照明控制开关打在“正常”位，客室照明正常点亮。
该控制方式在正常工作情况下，单车功率：P=32*70%*20=520W（每辆车有20个LED灯，每个灯的功率约为32W，70%是正常工况下灯具运行满载功率的70%）。
该方案的优点是：照明系统的能耗比分散供电要低一些，紧急照明时能整车的照度比分散时要高。
2.3 带自动感光器集中控制
此方案在前一方案基础上增加自动感光传感器。传感器分别安装在客室内两端，如下图所示：
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自动感光功能是一种恒定照度的负反馈控制技术，由传感器（光传感器）、控制器（照明调光控制器+驱动电源）和客室灯带组成。
传感器感应到的车厢照度与控制器设置的标准值经过调光控制器进行对比。若传感器感应到的车厢照度值低于控制器设置标准值，则调光控制器增加占空比来传输给电源增加电源输出功率从而使车厢内LED灯具增加亮度；反之当外界环境光线变强时，车厢内LED灯具通过调光控制自动减少亮度，调节比例为20%~100%（此区间无极限调节），最终满足车厢内的照度要求。工作原理如下图所示：
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感光器设有冗余功能，当客室其中一个传感器出现故障时，按正常工作的传感器采集数据输出， 如两个传感器均故障，客室照明按最大照度要求输出。
当列车未唤醒，灯带不亮。列车唤醒无高压情况下，网络提供高压故障信号给调光控制，调光控制器收到该信号后就启动紧急照明，紧急照明时客室照明的亮度自动降低为正常照度的30%。当车辆有高压后，DC110V由充电机输出，司机通过司机室台上的照明控制开关打在“正常”位，客室照明正常点亮，自动感光启动，客室照度根据传感器采集外部光线数据自动调节客室内灯带照度。
该控制方式在正常工作情况下，单车（每辆车有20个LED灯，每个灯的功率约为32W），最大功率（无外界光源）：P=32*70%*20=520W；最小功率（白天天气晴朗）：P=32*70%*20*20%=104W（其中20%为整车灯具最低工作功率是正常的20%）。
该控制方式的优点：是三种控制方式下最节能的一种。
3结论
考虑节约能源、降低成本及提高舒适性，各地铁公司考虑侧重点不一样。车辆根据业主的需求，从方案1、方案2、方案3中选取设计合理更优的照明控制电路，旨在保证照明功能正常及乘客乘坐舒适性，同时也为地铁车辆客室照明相关设计人员提供相关参考意见。
参考文献：
［1］陈翔. 广州市轨道交通二十一号线车辆照明系统设计[A].上海节能，2016,39(5）：50-51.