Построенные до 70-х годов включительно, подстанции (не говоря уже о 30-х, 40-х и 50-х годах, когда использовались прогревные ртутные выпрямители) были рассчитаны на обеспечение энергией движения 30-35 пар поездов в час.

Мощности двигателей подвижного состава возросли более чем в 1,5 раза, примерно в 1,5 раза увеличилось количество вагонов в поезде, повысились скорости движения поездов, возросла парность движения поездов до 42 пар в час, что вызвало необходимость на тех же площадях разместить в два-три раза более мощное оборудование. С целью обеспечения этих требований за 30 лет были реализованы основные мероприятия по усовершенствованию системы электроснабжения.

Силовые и тяговые трансформаторы до 70-х годов на подстанциях метрополитена, в том числе и на подземных, были масляные с объемом масла до 4 тонны на единицу (на метрополитене в работе находится 1750 разного рода трансформаторов). Наличие его не исключает возможности загораний и неизбежных загрязнений. Службой совместно с заводами “Уралтяжмаш” и Московским трансформаторным проведена большая работа по полной замене тяговых маслонаполненных трансформаторов.

До 1965 года все подстанции были оборудованы ртутными выпрямителями с откачкой паров ртути в помещениях. Совместно с заводами электропромышленности разработан ряд выпрямителей на полупроводниках.

Замена ртутных выпрямителей на кремниевые с принудительным охлаждением была осуществлена к 1975 году.

Осветительное хозяйство станций, тоннелей, притоннельных сооружений и наземных участков включает около 900 тысяч световых точек.

Постоянное усовершенствование устройств освещения осуществляется путем подбора светильников с лучшей светоотдачей (лампы накаливания, ртутные, галогенные, люминесцентные), а также реконструкции распределительных сетей, обновления коммутационной аппаратуры, использования прогрессивной технологии обслуживания.
Большой объем выполнен в последние годы по реконструкции щитовых практически всех станций первых очередей метрополитена, что позволило поддержать сложное осветительное хозяйство в соответствии с постоянно повышающимися требованиями по культуре обслуживания пассажиров. Для улучшения освещенности рабочих мест в тоннелях в настоящее время ведется комплекс работ по оснащению их люминесцентными лампами.

2.8 Вентиляция, водопровод и отопление

2.8.1 Водопровод

Сооружения метрополитена оборудованы системой хозяйственно-питьевого, технологического и противопожарного водопровода. Первый предназначен для уборки станций, тоннелей, вентиляционных шахт и служебно-бытовых помещений. Питьевым водопроводом снабжены буфеты, кубовые, душевые, санузлы; технологический водопровод необходим для охлаждения воздуха систем местной вентиляции, противопожарным (565 км) оборудованы все станции и тоннели.

Водоснабжение метрополитена осуществляется от городского водопровода, а также от артезианских скважин. В сутки он потребляет более 8500 м³ воды. Основной проблемой является коррозия водопроводных труб. Как показал опыт эксплуатации и результаты научно-исследовательских работ, для водопровода метрополитена целесообразно применять трубы из низколегированных сталей или с внутренним защитным покрытием. Испытано несколько видов покрытия. Наиболее эффективно показали себя стеклоэмалевые. Ведутся работы по организации цеха по нанесению их на водопроводные трубы.

2.8.2 Отопление

Наземные сооружения и вестибюли метрополитена в холодный период отапливаются. Подземные станции и тоннели обогреваются воздухом, нагретым теплом, выделяющимся при движении поездов, работе электрооборудования, пассажирами. Отдают свое тепло, накопленное весной и летом, сооружения и прилегающие к ним грунты. В вестибюлях требуется обогреть не только служебные помещения, но и пассажиров, входящих с улицы. В начале эксплуатации метрополитена тепло для этих целей поступало от котельных, встроенных в вестибюли или установленных в ближайших зданиях. В настоящее время оно подается от городских тепловых сетей или из квартальной котельной. В ряде случаев из-за отсутствия вблизи тепловых сетей применяется электрическое отопление. Входы и выходы на станциях оборудуются воздушно-тепловыми завесами. Они включаются утром при открытии станций, а отключаются по окончании движения и после закрытия метрополитена.

Все процессы осуществляются в основном диспетчером. Значительная часть их уже подключена к действующей системе телеуправления.

2.8.3 Местная вентиляция

В действии находятся около 4 тыс. систем местной вентиляции. Они обеспечивают поддержание требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне технических и производственно-бытовых помещений. Бесперебойная и эффективная работа вентиляционных установок достигается рациональной их эксплуатацией. С целью экономии электроэнергии и трудовых ресурсов, для поддержания определенного режима вентиляции на Замоскворецкой и Серпуховско-Тимирязевской линиях внедряются программируемые устройства автоматического включения и отключения ее по заданному алгоритму.

2.8.4 Водоотливные установки

Для удаления из подземных сооружений метрополитена грунтовых вод, поступающих через неплотности тоннельной обделки, от мытья станций, тоннелей, тушения пожаров, от установок охлаждения служат водоотливные насосные установки, расположенные в пониженных точках трассы. Сегодня имеется 722 водоотливные и 579 канализационных насосных установок с 2500 единицами оборудования, откачивающих ежесуточно около 5000 м³ воды.

Насосные установки - это один из элементов безопасного и бесперебойного движения. Поэтому вопросам их автоматизации уделяется должное внимание.

2.8.5 Тоннельная вентиляция

Основной задачей этой системы является удаление тепла, выделяемого электропоездами, электродвигателями, освещением, пассажирами и т.д. Поэтому в течение часа воздух в тоннелях несколько раз обновляется. Установки тоннельной вентиляции пропускают более 100 млрд. м³/час воздуха в сутки.

Подача и удаление его производится через вентиляционные шахты, из которых 347 имеют вентиляторы и в 33 их пока нет.

Конструкции вентиляторов типа УАГИ, ВОМД и ВОМ позволяют изменить направление подачи воздуха: приток или вытяжка.

На первых очередях строительства дистанционное управление вентиляционными агрегатами предусмотрено не было. В связи с развитием автоматики и телемеханики этот процесс на некоторых линиях полностью телемеханизирован.

Специально для метрополитенов разработаны вентагрегаты типа ВОМ-16 и ВОМ-18. При сравнительно небольших размерах они обеспечивают производительность до 250 тысяч м³/час.

В условиях действующего метрополитена производится реконструкция 8-10 вентиляционных шахт в год с заменой оборудования и установкой вентиляторов там, где их нет.

2.8.6 Телемеханизация электромеханических устройств

Обеспечение безопасности движения поездов и комфортных условий для пассажиров требует оперативного управления электромеханическими устройствами.

В 1973 году на опытном участке Калужско-Рижской линии была внедрена электрофонная система телемеханики ЭСТ-62, которая позволила обеспечить управление тоннельными вентиляторами и воздушно-тепловыми завесами с диспетчерского пункта, а также передавать аварийные сигналы с водоотливных установок и санузлов. Это дало возможность повысить производительность труда, снизить затраты тепловой и электрической энергии и улучшить условия работы обслуживающего персонала.

2.9 Системы сигнализации

2.9.1 Автоблокировка

В 1935 году на первой линии метрополитена применялась система автоматической блокировки со светофорами, автостопами и защитными участками. Она обеспечивала пропускную способность 34 пары 6-вагонных поездов в час. В этой системе использовались двух-значная сигнализация, рельсовые цепи переменного тока - с двухэлементными секторными реле, путевые дроссели типа ДОМЕ. Логические цепи были выполнены на нейтральных электромагнитных реле. Аппаратура размещалась децентрализованно, в релейных шкафах автоблокировки, установленных около светофоров.

Наличие у каждого из них электромеханического автостопа и защитного участка существенно повышало безопасность движения поездов. Состав тормозил при срабатывании автостопа в пределах защитного участка, если он по каким-либо причинам не остановился у светофора с запрещающим показанием.

В процессе эксплуатации система автоблокировки непрерывно совершенствовалась. Так, для сокращения защитных участков с целью увеличения пропускной способности впоследствии начали применять устройства контроля скорости подходящих и уходящих поездов; вынос автостопов навстречу движению; открытие светофоров, не ожидая полного поднятия скобы автостопа (ускоренное открытие), и другие мероприятия, внедрение которых позволило увеличить пропускную способность линий до 42 пар поездов в час.

Устройства автоматической локомотивной сигнализации (АЛС) с автоматическим регулированием скорости (АРС). Впервые АЛС-АРС была использована на Кольцевой линии в начале 60-х годов. Впоследствии эта система стала типовой и получила повсеместное распространение.

Система АРС содержит комплекс путевых и поездных устройств, обеспечивающих автоматическое снижение скорости с таким расчетом, чтобы расстояние до места препятствия было не менее тормозного пути в каждый момент времени. Информация о свободных участках пути и допустимой скорости движения передается по рельсовым цепям. Они выполняют роль датчиков.

В настоящее время уже эксплуатируются бесстыковые рельсовые цепи. Для повышения устойчивости работы системы АЛС-АРС и облегчения условий труда машиниста путевые и поездные АЛС-АРС дополняются независимыми дублирующими устройствами, позволяющими получать в кабине машиниста информацию о допустимой скорости на данном участке пути, а также на следующем.

В случае неисправности комплекта поездных устройств АЛС-АРС на головном вагоне машинист может использовать дублирующие. Изменилась и схема подачи частот АЛС-АРС в рельсовые цепи, и сама путевая аппаратура АЛС-АРС. Если раньше на каждую рельсовую цепь устанавливался свой генератор частот АЛС-АРС, то теперь применяются групповые.

Все это дало возможность отказаться от устройств автоматической блокировки с электромеханическими автостопами и организовать движение поездов на двух линиях - Серпуховско-Тимирязевской и Калининской только по системе АЛС-АРС. Разрабатываются такие устройства для Сокольнической, Кольцевой, Арбатско-Покровской и Замоскворецкой линий. Их реконструкцию планируется завершить к 2000 году.

2.9.2 Диспетчерская централизация стрелок и сигналов

Станции с путевым развитием в начале эксплуатации метрополитена были оборудованы устройствами электромеханической централизации с ящиком зависимостей и индивидуальным заданием маршрутов. Это были громоздкие, хотя и надежные с точки зрения безопасности движения поездов, устройства. Схема управления стрелочным электроприводом была с однополюсным отключением, а стрелочные приводы - с наружным замыкателем. На смену электромеханической централизации пришла релейная с маршрутным управлением, при которой от одного действия дежурного по станционному посту переводились все стрелки маршрута и открывался светофор. Затем были разработаны схемы автоматизации оборота поездов по тупиковым станциям, а также других повторяющихся маршрутов.

Современная маршрутно-релейная централизация предполагает задание маршрутов нажатием двух кнопок на пульте управления. Информационное табло - ячеистого типа. Система управления стрелками и сигналами на парковых путях депо также претерпела кардинальные изменения. В настоящее время большинство депо оборудованы электрической централизацией блочного типа, схемой управления стрелочным электроприводом на переменном токе, устройствами автоматического обдува стрелок.

2.9.3 Автоматизированная система считывания номера маршрута поезда (АСНП)

Для оперативного решения вопросов по организации движения поездов с 1993 года на Замоскворецкой линии внедрена система АСНП. На каждом составе перед началом движения машинистом в кабине устанавливается табличка, на которой в закодированном виде записан номер данного маршрута, который считывается напольными устройствами через поездные антенны. Через специальный усилитель, установленный на станции, закодированный сигнал поступает на ЭВМ (установлена в Вычислительном центре инженерного корпуса) и далее - на экран видеотерминала поездного диспетчера. Кроме номера маршрута, передается также информация об отключении устройств АРС-АЛС на головном вагоне состава и устройств АСНП. Систему запланировано внедрить на всех линиях метрополитена при оборудовании их устройствами диспетчерской централизации. С 1995 по 1997 год ею оснащены Люблинская и Калужско-Рижская линии.

2.9.4 Контроль габарита подвижного состава

Для проверки соблюдения габаритов подвагонного оборудования на всех линиях установлены контрольно-габаритные устройства (КГУ). В колее пути имеется датчик, который срабатывает при воздействии негабаритных частей вагона поезда на контрольную планку. Данные об этом поступают к дежурному по станционному посту централизации, который закрывает выходной сигнал со станции и запрещает дальнейшее движение поезда до выяснения причины.

2.9.5 Устройство контроля перегрева букс вагонов

Это устройство представляет собой инфракрасный датчик теплового излучения, фиксирующий нагрев буксы при превышении ее температуры на определенную величину (выше окружающей среды) и выдающий сигнал поездному диспетчеру и дежурному по станционному посту централизации.

3. Будущее метро

В середине 80-х годов в Москве был разработан проект сооружения скоростных линий метрополитена. Эти линии должны были начинаться в новых районах за пределами МКАД, проходить через срединную часть города, минуя центр и заканчиваться на окраинах. Длина перегона на этих линиях должна составлять более 4 километров, что позволит составам достигать скоростей 120-140 км/час. Первоначально планировалось строительство пяти подобных линий: “Митино” – “Бутово”, “Мытищи” – “Солнцево”, “Балашиха” – “Бутово”, “Химки” – “Люберцы” и одной периферийной кольцевой. Пересекаясь, эти хордовые линии образовывали четырехугольник, который смог бы стать еще одной кольцевой линией. Однако, ввиду многочисленных причин, этот проект никогда не будет реализован в первоначальном варианте.

Строящаяся в Митино линия будет проходить по другой трассе и использовать участок “Крылатское” – “Кунцевская” Филевской линии. От “Кунцевской” эта линия пройдет к “Парку Победы”.

До сих пор неизвестно, удастся ли повысить среднюю скорость на перегонах этой линии и когда она будет пущена, ввиду сокращения финансирования строительства Московского метрополитена.

Намечается так же строительство участка второй линии “Солнцево” – “Мичуринский проспект” – “Парк Победы” – “Москва-Сити” – “ВДНХ”. Сроки начала строительства не объявлены, но не ранее 2000 года.

Проект строительства второй кольцевой линии так же под вопросом. Прорабатываются более дешевые варианты организации пассажирского движения по Малому Кольцу Московской Железной Дороги. Определен первоочередной участок от станции метро “Ленинский проспект” до “Москва-Сити”.