रेलवे विद्युतीकरण

रेलवे विद्युतीकरण रेल परिवहन के प्रणोदन के लिए विद्युत शक्ति का उपयोग है। इलेक्ट्रिक रेलवे या तो इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव (यात्रियों को ढोना या अलग-अलग कारों में रेल माल परिवहन), विद्युतीय उपयोगिता यूनिट ( यात्री कार (रेल) अपने स्वयं के मोटर्स के साथ) या दोनों का उपयोग करते हैं। बिजली आमतौर पर बड़े और अपेक्षाकृत कुशल इलेक्ट्रिक पावर स्टेशन में उत्पन्न होती है, जिसे रेलवे नेटवर्क में प्रेषित किया जाता है और ट्रेनों में वितरित किया जाता है। कुछ इलेक्ट्रिक रेलवे के अपने स्वयं के समर्पित जनरेटिंग स्टेशन और इलेक्ट्रिक ट्रांसमिशन लाइन हैं, लेकिन अधिकांश विद्युत उपयोगिता से बिजली खरीदते हैं। रेलवे आमतौर पर अपनी वितरण लाइनें, स्विच और ट्रांसफार्मर प्रदान करता है।

ट्रैक के साथ चलने वाले (लगभग) निरंतर विद्युत कंडक्टर के साथ चलने वाली ट्रेनों को बिजली की आपूर्ति की जाती है, जो आमतौर पर दो रूपों में से एक होती है: एक अतिरिक्त रेखा, ट्रैक के साथ खंभे या टावरों से निलंबित या संरचना या सुरंग छत से, या तीसरी रेल घुड़सवार ट्रैक स्तर पर और एक स्लाइडिंग पिकअप जूता द्वारा संपर्क किया गया। दोनों ओवरहेड वायर और थर्ड-रेल सिस्टम आमतौर पर रिटर्न कंडक्टर के रूप में रनिंग रेल का उपयोग करते हैं, लेकिन कुछ सिस्टम इस उद्देश्य के लिए एक अलग चौथी रेल का उपयोग करते हैं।

प्रमुख विकल्प की तुलना में, डीजल लोकोमोटिव, इलेक्ट्रिक रेलवे काफी हद तक बेहतर ऊर्जा दक्षता, कम निकास गैस और कम परिचालन लागत प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव भी आमतौर पर शांत, अधिक शक्तिशाली और डीजल की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील और विश्वसनीय होते हैं। उनका कोई स्थानीय उत्सर्जन नहीं है, सुरंगों और शहरी क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण लाभ है। कुछ विद्युत कर्षण प्रणालियाँ पुनर्योजी ब्रेक प्रदान करती हैं जो ट्रेन की गतिज ऊर्जा को वापस बिजली में बदल देती हैं और इसे अन्य ट्रेनों या सामान्य उपयोगिता ग्रिड द्वारा उपयोग की जाने वाली आपूर्ति प्रणाली में वापस कर देती हैं। जबकि डीजल लोकोमोटिव पेट्रोलियम उत्पादों को जलाते हैं, नवीकरणीय ऊर्जा सहित विभिन्न स्रोतों से बिजली उत्पन्न की जा सकती है। रेलवे लाइनों के विद्युतीकरण के निर्णय में ऐतिहासिक रूप से संसाधन स्वतंत्रता की चिंताओं ने भूमिका निभाई है। लैंडलॉक्ड स्विटज़रलैंड जिसमें लगभग पूरी तरह से तेल या कोयले के भंडार की कमी है, लेकिन दोनों विश्व युद्धों के दौरान आपूर्ति के मुद्दों की प्रतिक्रिया में स्विट्ज़रलैंड में भरपूर मात्रा में जलविद्युत विद्युतीकृत रेल परिवहन है। बिजली के कर्षण के नुकसान में शामिल हैं: उच्च पूंजी लागत जो हल्के यातायात वाले मार्गों पर गैर-किफायती हो सकती है, लचीलेपन की सापेक्ष कमी (चूंकि इलेक्ट्रिक ट्रेनों को तीसरे रेल या ओवरहेड तारों की आवश्यकता होती है), और बिजली की रुकावट के लिए भेद्यता। इलेक्ट्रो-डीजल लोकोमोटिव और इलेक्ट्रो-डीजल मल्टीपल यूनिट इन समस्याओं को कुछ हद तक कम करते हैं क्योंकि वे आउटेज या गैर-विद्युतीकृत मार्गों पर डीजल पावर पर चलने में सक्षम हैं।

अलग-अलग क्षेत्र अलग-अलग आपूर्ति वोल्टेज और आवृत्तियों का उपयोग कर सकते हैं, सेवा के माध्यम से जटिल हो सकते हैं और लोकोमोटिव पावर की अधिक जटिलता की आवश्यकता होती है। ओवरहेड लाइनों के साथ मंजूरी के संबंध में डबल-स्टैक रेल परिवहन के लिए एक ऐतिहासिक चिंता हुआ करती थी लेकिन यह अब सार्वभौमिक रूप से सत्य नहीं है, दोनों भारतीय रेलवे के साथ और चीन रेलवे  ओवरहेड लाइनों के तहत नियमित रूप से इलेक्ट्रिक डबल-स्टैक कार्गो ट्रेनों का संचालन।

पिछले दशकों में रेलवे विद्युतीकरण में लगातार वृद्धि हुई है, और 2022 तक, विद्युतीकृत ट्रैक वैश्विक स्तर पर कुल ट्रैक का लगभग एक-तिहाई हिस्सा हैं।

इतिहास
रेलवे विद्युतीकरण डीजल या भाप की शक्ति के बजाय बिजली का उपयोग करने वाली ट्रेनों और इंजनों का विकास है। रेलवे विद्युतीकरण का इतिहास 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध का है, जब बर्लिन, लंडन और न्यूयॉर्क शहर जैसे शहरों में पहले इलेक्ट्रिक ट्रामवे पेश किए गए थे।

1895 में, दुनिया का पहला विद्युतीकरण करने वाला रेलवे बर्लिन, जर्मनी में ग्रॉस-लिक्टरफेल्ड ट्रामवे था। इसके बाद 1895-96 में संयुक्त राज्य अमेरिका में बाल्टीमोर और ओहियो रेलरोड की बाल्टीमोर बेल्ट लाइन का विद्युतीकरण हुआ, जब यह पहली विद्युतीकृत मेनलाइन रेलवे बन गई।

रेलवे के शुरुआती विद्युतीकरण में डायरेक्ट करंट (DC) पावर सिस्टम का इस्तेमाल किया गया था, जो उस दूरी के संदर्भ में सीमित थे जिससे वे शक्ति संचारित कर सकते थे। हालांकि, 20वीं सदी की शुरुआत में, अल्टरनेटिंग करंट (AC) पावर सिस्टम विकसित किए गए थे, जो लंबी दूरी पर अधिक कुशल पावर ट्रांसमिशन की अनुमति देते थे।

1920 और 1930 के दशक में, दुनिया भर के कई देशों ने अपने रेलवे का विद्युतीकरण करना शुरू किया। यूरोप में, स्विट्ज़रलैंड, फ्रांस और इटली रेलवे विद्युतीकरण के शुरुआती गोद लेने वालों में से थे। संयुक्त राज्य अमेरिका में, न्यूयॉर्क, न्यू हेवन और हार्टफोर्ड रेलमार्ग विद्युतीकृत होने वाले पहले प्रमुख रेलवे में से एक थे।

प्रौद्योगिकी में सुधार और हाई-स्पीड ट्रेनों और लोकल ट्रेन ों के विकास के साथ, 20 वीं शताब्दी में रेलवे विद्युतीकरण का विस्तार जारी रहा। आज, कई देशों में व्यापक विद्युतीकृत रेलवे नेटवर्क हैं $375,000 km2$ चीन, भारत, जापान, फ्रांस, जर्मनी और यूनाइटेड किंगडम सहित दुनिया में मानक लाइनें। विद्युतीकरण को डीजल या भाप शक्ति के अधिक टिकाऊ और पर्यावरण के अनुकूल विकल्प के रूप में देखा जाता है, और यह कई देशों के परिवहन बुनियादी ढांचे का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।

वर्गीकरण
विद्युतीकरण प्रणालियों को तीन मुख्य मापदंडों द्वारा वर्गीकृत किया गया है:
 * वोल्टेज
 * विद्युत प्रवाह
 * एकदिश धारा (डीसी)
 * प्रत्यावर्ती धारा (एसी)
 * आवृत्ति
 * संपर्क प्रणाली
 * ओवरहेड लाइनें (कैटेनरी)
 * तीसरी रेल
 * चौथी रेल
 * जमीनी स्तर पर बिजली की आपूर्ति

विद्युतीकरण प्रणाली का चयन माल ढुलाई और यात्री यातायात के लिए प्राप्त राजस्व की तुलना में ऊर्जा आपूर्ति, रखरखाव और पूंजीगत लागत के अर्थशास्त्र पर आधारित है। शहरी और इंटरसिटी क्षेत्रों के लिए विभिन्न प्रणालियों का उपयोग किया जाता है; कुछ इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव संचालन में लचीलेपन की अनुमति देने के लिए विभिन्न आपूर्ति वोल्टेज पर स्विच कर सकते हैं।

मानकीकृत वोल्टेज
यूरोपीय और अंतरराष्ट्रीय मानकीकरण के लिए छह सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले वोल्टेज का चयन किया गया है। इनमें से कुछ उपयोग की गई संपर्क प्रणाली से स्वतंत्र हैं, उदाहरण के लिए, 750में{{nbsp}डीसी का उपयोग या तो तीसरी रेल या ओवरहेड लाइनों के साथ किया जा सकता है।

दुनिया भर में रेलवे विद्युतीकरण प्रणालियों के लिए उपयोग की जाने वाली कई अन्य वोल्टेज प्रणालियां हैं, और रेलवे विद्युतीकरण प्रणालियों की सूची में मानक वोल्टेज और गैर-मानक वोल्टेज सिस्टम दोनों शामिल हैं।

मानकीकृत वोल्टेज के लिए अनुमत वोल्टेज की अनुमेय सीमा मानक बीएस में बताई गई हैमें50163 और आईईसी60850. ये करंट खींचने वाली ट्रेनों की संख्या और सबस्टेशन से उनकी दूरी को ध्यान में रखते हैं।

ओवरहेड लाइनें
फ़ाइल:4,03 हौट्स डे सेंट-ऑबिन सिटैडिस एन °1016 (tram Angers) par Cramos.JPG|thumb|right|एंगर्स, फ्रांस में एन्जर्स ट्रामवे का उपयोग करता है 750VDC ओवरहेड लाइनें, कई अन्य आधुनिक ट्राम प्रणालियों के समान

1,500{{nbsp}वी डीसी का उपयोग जापान, इंडोनेशिया, हांगकांग (भागों), आयरलैंड, ऑस्ट्रेलिया (भागों), फ्रांस (भी उपयोग कर रहा है) में किया जाता है ), नीदरलैंड्स, न्यूज़ीलैंड ( वेलिंग्टन ), सिंगापुर (उत्तर पूर्व एमआरटी लाइन पर), संयुक्त राज्य अमेरिका (मेट्रा इलेक्ट्रिक लाइन जिले पर शिकागो क्षेत्र और साउथ शोर लाइन (एनआईसीटीडी) शहरी लाइन और सिएटल में लिंक लाइट रेल, वाशिंगटन)। स्लोवाकिया में, हाई टाट्रास (एक दांता रेलवे ) में दो नैरो-गेज लाइनें हैं। नीदरलैंड में इसका उपयोग 25 के साथ मुख्य प्रणाली पर किया जाता है{{nbsp}एचएसएल-जुइद और बेटुवे लाइन पर केवी, और 3,000V मास्ट्रिच के दक्षिण में। पुर्तगाल में, इसका उपयोग कास्केस रेखा और डेनमार्क में उपनगरीय  छानना  प्रणाली (1650) में किया जाता है।वी डीसी)।

यूनाइटेड किंगडम में, 1,500में{{nbsp}डीसी का उपयोग 1954 में मैनचेस्टर-शेफ़ील्ड-वाथ इलेक्ट्रिक रेलवे ट्रांस-पेनाइन मार्ग (अब बंद) के लिए किया गया था; प्रणाली ने पुनर्योजी ब्रेकिंग का उपयोग किया, जिससे सुरंग के लिए खड़ी पहुंच पर चढ़ने और उतरने वाली ट्रेनों के बीच ऊर्जा के हस्तांतरण की अनुमति मिली। प्रणाली का उपयोग पूर्व (लंदन उप क्षेत्र) और मैनचेस्टर में उपनगरीय विद्युतीकरण के लिए भी किया गया था, जो अब 25 में परिवर्तित हो गया हैके। वीएसी। यह अब केवल टाइन एंड वेयर मेट्रो के लिए उपयोग किया जाता है। भारत में, 1,500{{nbsp}वी डीसी मुंबई क्षेत्र में 1925 में शुरू की गई पहली विद्युतीकरण प्रणाली थी। 2012 और 2016 के बीच, विद्युतीकरण को 25 में परिवर्तित कर दिया गया था{{nbsp}केवी 50हज़, जो देशव्यापी प्रणाली है।

3{{nbsp}केवी डीसी का उपयोग बेल्जियम, इटली, स्पेन, पोलैंड, स्लोवाकिया, स्लोवेनिया, दक्षिण अफ्रीका, चिली, चेक गणराज्य के उत्तरी भाग, सोवियत संघ के पूर्व गणराज्यों और नीदरलैंड में मास्ट्रिच और नीदरलैंड के बीच कुछ किलोमीटर पर किया जाता है। बेल्जियम। यह पूर्व में कॉन्टिनेंटल डिवाइड के पार हार्लोटन, मोंटाना से सिएटल तक मिल्वौकी रोड द्वारा और मोंटाना में व्यापक शाखा और लूप लाइनों सहित, और डेलावेयर, लैकवाना और वेस्टर्न रेलरोड (अब न्यू जर्सी ट्रांजिट, 25 में परिवर्तित) द्वारा उपयोग किया गया था।के। वीAC) संयुक्त राज्य अमेरिका में, और भारत में कोलकाता उपनगरीय रेलवे (बर्धमान मेन लाइन), 25 में परिवर्तित होने से पहले{{nbsp}केवी 50{{nbsp}हज़।

डीसी वोल्टेज 600 के बीच{{nbsp}वी और 800{{nbsp}वी का उपयोग अधिकांश ट्रामवे, trolleybus  नेटवर्क और  तेज आवागमन  (सबवे) सिस्टम द्वारा किया जाता है क्योंकि ट्रैक्शन मोटर्स ऑन-बोर्ड ट्रांसफॉर्मर के वजन के बिना इस वोल्टेज को स्वीकार करते हैं।

मीडियम-वोल्टेज DC
उच्च-वोल्टेज अर्धचालकों की बढ़ती उपलब्धता उच्च और अधिक कुशल डीसी वोल्टेज के उपयोग की अनुमति दे सकती है जो अब तक केवल एसी के साथ ही व्यावहारिक रही है। मध्यम-वोल्टेज डीसी विद्युतीकरण (एमवीडीसी) का उपयोग मानक-आवृत्ति एसी विद्युतीकरण प्रणालियों से जुड़े कुछ मुद्दों को हल करेगा, विशेष रूप से संभावित आपूर्ति ग्रिड लोड असंतुलन और विभिन्न चरणों से संचालित विद्युतीकृत वर्गों के बीच चरण पृथक्करण, जबकि उच्च वोल्टेज संचरण अधिक कुशल। रेलवे के अंतर्राष्ट्रीय संघ ने बोर्डो-इरून रेलवे के रूपांतरण के लिए एक केस स्टडी का आयोजन किया। बोर्डो-हेन्डेय रेलवे लाइन (फ्रांस), वर्तमान में 1.5 पर विद्युतीकृत{{nbsp}केवी डीसी, 9 तक{{nbsp}केवी डीसी और पाया कि रूपांतरण कम भारी ओवरहेड तारों का उपयोग करने की अनुमति देगा (प्रति 100 € 20 मिलियन की बचत)मार्ग-किमी) और नुकसान कम करें (बचत 2GWh प्रति वर्ष प्रति 100मार्ग-किमी; लगभग €150,000 p.a. के बराबर)। चुनी गई रेखा कुल 6000 पंक्तियों में से एक हैकिमी, जिन्हें नवीनीकरण की आवश्यकता है। 1960 के दशक में सोवियत संघ ने ओवरहेड वोल्टेज को 3 से बढ़ाकर 6 करने का प्रयोग कियाके। वी। डीसी रोलिंग स्टॉक आपूर्ति वोल्टेज को 3 तक कम करने के लिए  ignitron -आधारित कन्वर्टर्स से लैस थाके। वी। परिवर्तक अविश्वसनीय निकले और प्रयोग बंद कर दिया गया। 1970 में प्रयोगात्मक काम करता है 12 kV DC सिस्टम प्रदान किया गया तो एक के लिए बराबर नुकसान का स्तर 25 kV AC सिस्टम 11 और 16 के बीच डीसी वोल्टेज के साथ हासिल किया जा सकता हैके। वी। 1980 और 1990 के दशक में प्रायोगिक {{nowrap|12 kV DC}लेनिनग्राद (अब सेंट पीटर्सबर्ग) के निकट अक्टूबर रेलवे पर प्रणाली का परीक्षण किया जा रहा था। धन की समाप्ति के कारण 1995 में प्रयोग समाप्त हो गए।

तीसरी रेल
अधिकांश विद्युतीकरण प्रणालियाँ ओवरहेड तारों का उपयोग करती हैं, लेकिन तीसरी रेल 1,500 तक का विकल्प है{{nbsp}वी. तीसरी रेल प्रणालियाँ लगभग विशेष रूप से डीसी वितरण का उपयोग करती हैं। एसी का उपयोग आम तौर पर व्यवहार्य नहीं होता है क्योंकि तीसरी रेल के आयाम भौतिक रूप से बहुत बड़े होते हैं, जो कि एसी त्वचा के प्रभाव की तुलना में होता है। 0.3 mm स्टील रेल में। यह प्रभाव डीसी के उपयोग की तुलना में प्रति यूनिट लंबाई के प्रतिरोध को अस्वीकार्य रूप से उच्च बनाता है। तीसरी रेल ओवरहेड तारों की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट है और इसका उपयोग छोटे-व्यास वाली सुरंगों में किया जा सकता है, जो मेट्रो सिस्टम के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

चौथी रेल
इंग्लैंड में लंदन अंडरग्राउंड कुछ नेटवर्कों में से एक है जो चार-रेल प्रणाली का उपयोग करता है। अतिरिक्त रेल विद्युत रिटर्न वहन करती है, जो कि थर्ड-रेल और ओवरहेड नेटवर्क पर, रनिंग रेल द्वारा प्रदान की जाती है। लंदन अंडरग्राउंड पर, ट्रैक के बगल में एक टॉप-कॉन्टैक्ट थर्ड रेल है, जो पर सक्रिय है $420 V DC$, और एक शीर्ष-संपर्क चौथी रेल चल रही रेलों के बीच में स्थित है $-210 V DC$, जो एक कर्षण वोल्टेज प्रदान करने के लिए गठबंधन करता है $630 V$ DC. इसी प्रणाली का उपयोग मिलन की सबसे पुरानी भूमिगत लाइन, मिलान मेट्रो की मिलान मेट्रो लाइन 1 के लिए किया गया था, जिसकी हाल की लाइनें ओवरहेड कैटेनरी या तीसरी रेल का उपयोग करती हैं।

चार-रेल प्रणाली का मुख्य लाभ यह है कि न तो चलने वाली रेल में कोई करंट होता है। यह योजना ग्राउंड (बिजली) | अर्थेड (ग्राउंडेड) रनिंग रेल द्वारा ले जाने के उद्देश्य से वापसी धाराओं की समस्याओं के कारण शुरू की गई थी, इसके बजाय लोहे की सुरंग की लाइनिंग के माध्यम से बहती है। यह इलेक्ट्रोलाइटिक क्षति का कारण बन सकता है और यहां तक ​​कि अगर सुरंग खंड विद्युत रूप से ग्राउंड (बिजली) एक साथ नहीं होते हैं तो आर्किंग भी हो सकती है। समस्या और बढ़ गई थी क्योंकि रिटर्न करंट में पास के लोहे के पाइपों के माध्यम से पानी और गैस के मुख्य भाग बनाने की प्रवृत्ति भी थी। इनमें से कुछ, विशेष रूप से विक्टोरियन मेन जो कि लंदन के भूमिगत रेलवे से पहले के थे, का निर्माण धाराओं को ले जाने के लिए नहीं किया गया था और पाइप खंडों के बीच पर्याप्त विद्युत बंधन नहीं था। चार-रेल प्रणाली समस्या को हल करती है। यद्यपि आपूर्ति में एक कृत्रिम रूप से निर्मित पृथ्वी बिंदु है, यह कनेक्शन प्रतिरोधों का उपयोग करके प्राप्त किया गया है जो यह सुनिश्चित करता है कि आवारा पृथ्वी धाराओं को प्रबंधनीय स्तरों पर रखा जाए। करंट रिसाव को कम करने के लिए पावर-ओनली रेल्स को जोरदार इंसुलेटिंग सिरेमिक कुर्सियों पर लगाया जा सकता है, लेकिन रेल चलाने के लिए यह संभव नहीं है, जिन्हें ट्रेनों का वजन उठाने के लिए मजबूत धातु की कुर्सियों पर बैठना पड़ता है। हालाँकि, रेल और कुर्सियों के बीच रखे गए इलास्टोमेरिक रबर पैड अब चल रही रेल को वर्तमान रिटर्न से इन्सुलेट करके समस्या का हिस्सा हल कर सकते हैं, वहाँ चल रही रेल के माध्यम से रिसाव होना चाहिए।

एक्सपो लाइन (स्काईट्रेन) और स्काईट्रेन (वैंकूवर) की मिलेनियम लाइन उनके लिए साइड-कॉन्टैक्ट फोर्थ-रेल सिस्टम का उपयोग करती है। $650 V DC$ आपूर्ति। दोनों ट्रेन के किनारे स्थित हैं, क्योंकि इनोवेट मेट्रो  सिस्टम पर इस्तेमाल होने वाली  रैखिक प्रेरण मोटर  सिस्टम के स्टेटर के हिस्से के रूप में रनिंग रेल के बीच की जगह एक एल्यूमीनियम प्लेट द्वारा कब्जा कर ली गई है। स्काईट्रेन नेटवर्क के हिस्से के रूप में, कनाडा लाइन इस प्रणाली का उपयोग नहीं करती है और इसके बजाय पहियों और तीसरे-रेल विद्युतीकरण से जुड़ी अधिक पारंपरिक मोटरों का उपयोग करती है।

रबर-टायर सिस्टम
फ़्रांस में पेरिस मेट्रो की कुछ लाइनें चार-रेल पावर सिस्टम पर काम करती हैं। रेलगाड़ी रबर-टायर वाली मेट्रो जो स्टील से बने संकीर्ण रोल तरीके की एक जोड़ी पर और कुछ स्थानों पर ठोस  से चलती है। चूंकि टायर रिटर्न करंट का संचालन नहीं करते हैं, रनिंग ' रोल रास्ता ' के बाहर प्रदान किए गए दो गाइड बार, एक अर्थ में, एक तीसरी और चौथी रेल बन जाते हैं जो प्रत्येक प्रदान करते हैं 750 V DC, तो कम से कम विद्युत रूप से यह चार-रेल प्रणाली है। संचालित बोगी के प्रत्येक पहिए (रेल परिवहन) में एक कर्षण मोटर होती है। एक साइड स्लाइडिंग (साइड रनिंग) संपर्क जूता प्रत्येक गाइड बार के लंबवत चेहरे से करंट उठाता है। प्रत्येक ट्रैक्शन मोटर की वापसी, साथ ही प्रत्येक रेलरोड कार, एक संपर्क शू द्वारा प्रभावित होती है, जो प्रत्येक रेल प्रोफ़ाइल के शीर्ष पर स्लाइड करती है। यह और अन्य सभी रबर-टायर वाले महानगरों में ए  ट्रैक (रेल परिवहन) रोल वे के बीच एक ही तरह से काम करते हैं।

प्रत्यावर्ती धारा
डीसी के विपरीत रेलवे और विद्युत उपयोगिताओं एसी का उपयोग उसी कारण से करते हैं: ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करने के लिए, जिसके लिए उच्च वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए एसी की आवश्यकता होती है। वोल्टेज जितना अधिक होता है, उतनी ही शक्ति के लिए धारा कम होती है (क्योंकि विद्युत धारा को वोल्टेज से गुणा किया जाता है), और शक्ति हानि वर्तमान वर्ग के समानुपाती होती है। निचला करंट लाइन लॉस को कम करता है, इस प्रकार उच्च शक्ति प्रदान करने की अनुमति देता है। चूंकि प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ किया जाता है, विद्युतीकरण की यह विधि केवल ओवरहेड लाइनों पर उपयोग की जाती है, सुरक्षा कारणों से तीसरी रेल पर कभी नहीं। लोकोमोटिव के अंदर, एक ट्रांसफॉर्मर ट्रैक्शन मोटर्स और सहायक भारों द्वारा उपयोग के लिए वोल्टेज को कम करता है।

एसी का एक प्रारंभिक लाभ यह है कि एसी लोकोमोटिव में गति नियंत्रण के लिए डीसी लोकोमोटिव में उपयोग किए जाने वाले पावर-वेस्टिंग प्रतिरोधों की आवश्यकता नहीं थी: ट्रांसफार्मर पर कई टैप वोल्टेज की एक श्रृंखला की आपूर्ति कर सकते हैं। अलग-अलग लो-वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग्स प्रकाश की आपूर्ति करते हैं और मोटर सहायक मशीनरी चलाते हैं। हाल ही में, बहुत उच्च शक्ति अर्धचालक के विकास ने क्लासिक डीसी मोटर को बड़े पैमाने पर एक चर आवृत्ति ड्राइव द्वारा संचालित तीन-चरण प्रेरण मोटर के साथ बदल दिया है, एक विशेष पलटनेवाला  जो मोटर गति को नियंत्रित करने के लिए आवृत्ति और वोल्टेज दोनों को बदलता है। ये ड्राइव किसी भी आवृत्ति के डीसी या एसी पर समान रूप से अच्छी तरह से चल सकते हैं, और कई आधुनिक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव को सीमा पार संचालन को आसान बनाने के लिए विभिन्न आपूर्ति वोल्टेज और आवृत्तियों को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

कम आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा
पांच यूरोपीय देश – जर्मनी, ऑस्ट्रिया, स्विट्जरलैंड, नॉर्वे और स्वीडन – ने 15 पर मानकीकृत किया हैके। वी $16 2/3${{nbsp}हर्ट्ज (50हर्ट्ज साधन आवृत्ति तीन से विभाजित) एकल-चरण एसी। 16 अक्टूबर 1995 को जर्मनी, ऑस्ट्रिया और स्विट्जरलैंड से बदल गया $16 2/3${{nbsp}हर्ट्ज से 16.7{{nbsp}Hz जो अब ग्रिड फ्रीक्वेंसी का ठीक एक-तिहाई नहीं है। इसने ग्रिड आपूर्ति से कुछ शक्ति उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रोटरी कन्वर्टर्स के साथ अति तापकारी समस्याओं को हल किया। संयुक्त राज्य अमेरिका में रेलमार्ग विद्युतीकरण, न्यूयॉर्क, न्यू हेवन, और हार्टफोर्ड रेलरोड का विद्युतीकरण|न्यूयॉर्क, न्यू हेवन, और हार्टफोर्ड रेलरोड, पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग#विद्युतीकरण और रीडिंग कंपनी#फिलाडेल्फिया और रीडिंग रेलवे: 1896-1923 को अपनाया गया 11{{nbsp}केवी 25 हर्ट्ज सिंगल-फेज एसी। मूल विद्युतीकृत नेटवर्क के हिस्से अभी भी 25 पर काम करते हैंHz, वोल्टेज को बढ़ाकर 12 कर दिया गया हैkV, जबकि अन्य को 12.5 या 25 में बदल दिया गया{{nbsp}केवी 60{{nbsp}हज़। यूके में, लंदन, ब्राइटन और साउथ कोस्ट रेलवे ने लंदन में अपनी उपनगरीय लाइनों के ओवरहेड विद्युतीकरण का बीड़ा उठाया है, लंदन ब्रिज स्टेशन से लंदन विक्टोरिया स्टेशन को 1 अक्टूबर को यातायात के लिए खोला जा रहा है।{{nbsp}दिसंबर 1909। बलहम और वेस्ट नॉरवुड के माध्यम से विक्टोरिया से क्रिस्टल पैलेस रेलवे स्टेशन मई 1911 में खोला गया। पेखम राई रेलवे स्टेशन से वेस्ट नॉरवुड रेलवे स्टेशन जून 1912 में खोला गया। प्रथम विश्व युद्ध के कारण आगे विस्तार नहीं किया गया। 1925 में दक्षिणी रेलवे (ग्रेट ब्रिटेन) के तहत Coulsdon उत्तर रेलवे स्टेशन और सटन रेलवे स्टेशन (लंदन) में दो लाइनें खोली गईं। लाइनों को 6.7 पर विद्युतीकृत किया गया{{nbsp}केवी 25{{nbsp}हज़। 1926 में यह घोषणा की गई थी कि सभी लाइनों को डीसी तीसरी रेल में परिवर्तित किया जाना था और आखिरी ओवरहेड-संचालित विद्युत सेवा सितंबर 1929 में चली।

मानक आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा
25 केवी एसी 60 पर प्रयोग किया जाता है{{nbsp}सऊदी अरब, पश्चिमी जापान, दक्षिण कोरिया और ताइवान में कुछ अमेरिकी लाइनों पर हज़; और 50 पर{{nbsp}कई यूरोपीय देशों में हज़, भारत, पूर्वी जापान, ऐसे देश जो सोवियत संघ का हिस्सा हुआ करते थे, पश्चिमी यूरोप के अधिकांश हिस्सों में हाई-स्पीड लाइनों पर (उन देशों सहित जो अभी भी डीसी के तहत पारंपरिक रेलवे चलाते हैं लेकिन उपयोग करने वाले देशों में नहीं 16.7हज़, ऊपर देखें)। फ्रांसीसी सिस्टम एचएसएल पर, ओवरहेड लाइन और एक स्लीपर फीडर लाइन प्रत्येक में 25 होते हैंkV रेल के संबंध में, लेकिन विपरीत चरण में इसलिए वे 50 पर हैंकेवी एक दूसरे से; autotransformer  नियमित अंतराल पर तनाव को बराबर करते हैं।

तीन चरण प्रत्यावर्ती धारा
उन्नीसवीं और बीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में विभिन्न रेलवे विद्युतीकरण प्रणालियों ने बिजली आपूर्ति और लोकोमोटिव दोनों के डिजाइन में आसानी के कारण सिंगल-फेज इलेक्ट्रिक पावर डिलीवरी के बजाय तीन चरण विद्युत शक्ति |थ्री-फेज का उपयोग किया। ये प्रणालियां या तो मानक नेटवर्क आवृत्ति और तीन पावर केबल, या कम आवृत्ति का उपयोग कर सकती हैं, जो अतिरिक्त ओवरहेड तार के बजाय रिटर्न-फेज लाइन को तीसरी रेल बनाने की अनुमति देती हैं।

मेनलाइन के लिए एसी बनाम डीसी
अधिकांश आधुनिक विद्युतीकरण प्रणालियाँ एक पावर ग्रिड से एसी ऊर्जा लेती हैं जो एक लोकोमोटिव तक पहुँचाई जाती है, और ट्रैक्शन मोटर्स द्वारा उपयोग के लिए तैयारी में लोकोमोटिव, ट्रांसफार्मर और सही करनेवाला  के भीतर एक कम डीसी वोल्टेज के लिए। ये मोटर या तो डीसी मोटर हो सकते हैं जो सीधे डीसी का उपयोग करते हैं या वे तीन-चरण एसी मोटर हो सकते हैं जिन्हें डीसी के परिवर्तनीय आवृत्ति तीन-चरण एसी (पावर इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करके) में और रूपांतरण की आवश्यकता होती है। इस प्रकार दोनों प्रणालियों को एक ही कार्य का सामना करना पड़ता है: लोकोमोटिव में हाई-वोल्टेज एसी को पावर ग्रिड से लो-वोल्टेज डीसी में परिवर्तित करना और परिवहन करना। एसी और डीसी विद्युतीकरण प्रणालियों के बीच अंतर निहित है जहां एसी को डीसी में परिवर्तित किया जाता है: सबस्टेशन पर या ट्रेन में। ऊर्जा दक्षता और बुनियादी ढांचे की लागत निर्धारित करती है कि इनमें से कौन सा नेटवर्क पर उपयोग किया जाता है, हालांकि यह अक्सर पहले से मौजूद विद्युतीकरण प्रणालियों के कारण तय होता है।

विद्युत ऊर्जा के संचरण और रूपांतरण दोनों में नुकसान शामिल है: तारों और बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स में ओमिक नुकसान, ट्रांसफार्मर में चुंबकीय क्षेत्र की हानि और रिएक्टरों को चौरसाई करना। डीसी सिस्टम के लिए बिजली रूपांतरण मुख्य रूप से एक रेलवे सबस्टेशन में होता है जहां एसी सिस्टम की तुलना में बड़े, भारी और अधिक कुशल हार्डवेयर का उपयोग किया जा सकता है जहां लोकोमोटिव पर रूपांतरण होता है जहां स्थान सीमित होता है और नुकसान काफी अधिक होता है। हालांकि, कई एसी विद्युतीकरण प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले उच्च वोल्टेज कम सबस्टेशनों या अधिक शक्तिशाली लोकोमोटिव के उपयोग की अनुमति देकर लंबी दूरी पर संचरण हानि को कम करते हैं। इसके अलावा, ट्रांसफॉर्मर, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स (रेक्टीफायर्स सहित) और अन्य रूपांतरण हार्डवेयर को ठंडा करने के लिए हवा को उड़ाने के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का हिसाब होना चाहिए।

मानक एसी विद्युतीकरण प्रणालियाँ मानक डीसी प्रणालियों की तुलना में बहुत अधिक वोल्टेज का उपयोग करती हैं। वोल्टेज बढ़ाने के फायदों में से एक यह है कि, बिजली के एक निश्चित स्तर को संचारित करने के लिए कम धारा आवश्यक है ($P = V × I$). करंट को कम करने से ओमिक नुकसान कम हो जाता है और सिस्टम की बिजली क्षमता को बनाए रखते हुए कम भारी, हल्के ओवरहेड लाइन उपकरण और कर्षण सबस्टेशनों के बीच अधिक रिक्ति की अनुमति मिलती है। दूसरी ओर, उच्च वोल्टेज के लिए बड़े अलगाव अंतराल की आवश्यकता होती है, जिसके लिए बुनियादी ढांचे के कुछ तत्वों को बड़ा होना आवश्यक है। मानक-आवृत्ति एसी प्रणाली आपूर्ति ग्रिड में असंतुलन पैदा कर सकती है, जिसके लिए सावधानीपूर्वक योजना और डिजाइन की आवश्यकता होती है (जैसा कि प्रत्येक सबस्टेशन में बिजली तीन चरणों में से दो से ली जाती है)। कम-आवृत्ति एसी प्रणाली को ट्रैक्शन पावर नेटवर्क या कनवर्टर सबस्टेशनों के नेटवर्क द्वारा संचालित किया जा सकता है, खर्च को जोड़ते हुए, सबस्टेशनों और रोलिंग स्टॉक दोनों में उपयोग किए जाने वाले कम-आवृत्ति वाले ट्रांसफार्मर, विशेष रूप से भारी और भारी होते हैं। डीसी प्रणाली, प्रेषित की जा सकने वाली अधिकतम शक्ति तक सीमित होने के अलावा, आवारा डीसी धाराओं के कारण विद्युत रासायनिक जंग के लिए भी जिम्मेदार हो सकती है।

ऊर्जा दक्षता
इलेक्ट्रिक ट्रेनों को प्राइम मूवर (लोकोमोटिव), ट्रांसमिशन और ईंधन का भार उठाने की जरूरत नहीं है। यह बिजली के उपकरणों के वजन से आंशिक रूप से ऑफसेट है। पुनर्योजी ब्रेकिंग विद्युतीकरण प्रणाली को बिजली लौटाता है ताकि इसे अन्य ट्रेनों द्वारा उसी सिस्टम पर इस्तेमाल किया जा सके या सामान्य पावर ग्रिड में लौटाया जा सके। यह पहाड़ी इलाकों में विशेष रूप से उपयोगी है जहां भारी भार वाली ट्रेनों को लंबी ग्रेड उतरनी चाहिए। मोबाइल इंजन/जनरेटर की तुलना में सेंट्रल स्टेशन बिजली अक्सर उच्च दक्षता के साथ उत्पन्न की जा सकती है। जबकि नाममात्र शासन में बिजली संयंत्र उत्पादन और डीजल लोकोमोटिव उत्पादन की दक्षता लगभग समान है, डीजल मोटर्स कम शक्ति पर गैर-नाममात्र शासनों में दक्षता में कमी करते हैं जबकि अगर एक बिजली संयंत्र को कम बिजली पैदा करने की जरूरत है तो यह अपने कम से कम कुशल जनरेटर को बंद कर देगा, जिससे दक्षता में वृद्धि होगी। विद्युत ट्रेन पुनर्योजी ब्रेकिंग द्वारा ऊर्जा (डीजल की तुलना में) बचा सकती है और निष्क्रिय होने पर ऊर्जा की खपत करने की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि डीजल लोकोमोटिव रुकने या तट पर होने पर करते हैं। हालांकि, इलेक्ट्रिक रोलिंग स्टॉक रुकने या तट पर चलने पर कूलिंग ब्लोअर चला सकता है, इस प्रकार ऊर्जा की खपत होती है।

बड़े जीवाश्म ईंधन बिजली स्टेशन उच्च दक्षता पर काम करते हैं, और इसका उपयोग जिला हीटिंग के लिए या जिला शीतलन का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है, जिससे कुल दक्षता अधिक होती है। विद्युत रेल प्रणालियों के लिए बिजली नवीकरणीय ऊर्जा, परमाणु ऊर्जा, या अन्य निम्न-कार्बन स्रोतों से भी आ सकती है, जो प्रदूषण या उत्सर्जन नहीं करते हैं।

बिजली उत्पादन
अधिकांश डीजल लोकोमोटिव की तुलना में इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव आसानी से अधिक बिजली उत्पादन के साथ बनाए जा सकते हैं। यात्री संचालन के लिए डीजल इंजनों के साथ पर्याप्त शक्ति प्रदान करना संभव है (उदाहरण के लिए 'आईसीई टीडी' देखें) लेकिन, उच्च गति पर, यह महंगा और अव्यवहारिक साबित होता है। इसलिए, लगभग सभी उच्च गति ट्रेन ें इलेक्ट्रिक हैं। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की उच्च शक्ति भी उन्हें ग्रेडिएंट पर उच्च गति से माल खींचने की क्षमता देती है; मिश्रित यातायात की स्थिति में यह क्षमता बढ़ जाती है जब ट्रेनों के बीच का समय कम किया जा सकता है। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की उच्च शक्ति और एक विद्युतीकरण भी एक नए और कम खड़ी रेलवे के लिए एक सस्ता विकल्प हो सकता है, अगर किसी सिस्टम पर ट्रेन के भार को बढ़ाया जाना है।

दूसरी ओर, विद्युतीकरण यातायात की कम आवृत्ति वाली लाइनों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है, क्योंकि ट्रेनों की कम चलने वाली लागत विद्युतीकरण के बुनियादी ढांचे की उच्च लागत से अधिक हो सकती है। इसलिए, ट्रेनों की अपेक्षाकृत कम आवृत्ति के कारण विकासशील या कम आबादी वाले देशों में अधिकांश लंबी दूरी की लाइनें विद्युतीकृत नहीं हैं।

नेटवर्क प्रभाव
विद्युतीकरण के साथ नेटवर्क प्रभाव एक बड़ा कारक है। लाइनों को बिजली में परिवर्तित करते समय, अन्य लाइनों के साथ संयोजनों पर विचार किया जाना चाहिए। गैर-विद्युतीकृत लाइनों के माध्यम से यातायात के कारण बाद में कुछ विद्युतीकरण हटा दिए गए हैं। यदि यातायात के माध्यम से कोई लाभ होना है, तो ऐसे कनेक्शन बनाने के लिए समय लेने वाले इंजन स्विच होने चाहिए या महंगे इलेक्ट्रो-डीजल लोकोमोटिव का उपयोग किया जाना चाहिए। यह ज्यादातर लंबी दूरी की यात्राओं के लिए एक मुद्दा है, लेकिन लंबी दूरी की मालगाड़ियों (आमतौर पर कोयले, अयस्क, या कंटेनरों को या बंदरगाहों से चलाने) से यातायात के माध्यम से कई लाइनें हावी हो जाती हैं। सिद्धांत रूप में, ये ट्रेनें विद्युतीकरण के माध्यम से नाटकीय बचत का आनंद ले सकती हैं, लेकिन अलग-अलग क्षेत्रों में विद्युतीकरण का विस्तार करना बहुत महंगा हो सकता है, और जब तक कि एक संपूर्ण नेटवर्क विद्युतीकृत न हो जाए, कंपनियों को अक्सर पता चलता है कि उन्हें डीजल ट्रेनों का उपयोग जारी रखने की आवश्यकता है, भले ही खंड विद्युतीकृत हों. कंटेनर ट्रैफिक की बढ़ती मांग, जो डबल-स्टैक कार का उपयोग करते समय अधिक कुशल है, इन ट्रेनों के लिए ओवरहेड विद्युत लाइनों की अपर्याप्त निकासी के कारण मौजूदा विद्युतीकरण के साथ नेटवर्क प्रभाव के मुद्दे भी हैं, लेकिन विद्युतीकरण को पर्याप्त निकासी के लिए बनाया या संशोधित किया जा सकता है।, अतिरिक्त कीमत पर।

विद्युतीकृत लाइनों से संबंधित एक समस्या विशेष रूप से विद्युतीकरण में अंतराल है। इलेक्ट्रिक वाहन, विशेष रूप से लोकोमोटिव, आपूर्ति में अंतर को पार करते समय शक्ति खो देते हैं, जैसे ओवरहेड सिस्टम में चरण परिवर्तन अंतराल, और तीसरी रेल प्रणालियों में बिंदुओं पर अंतराल। ये एक उपद्रव बन जाते हैं यदि लोकोमोटिव अपने कलेक्टर के साथ मृत अंतराल पर रुक जाता है, जिस स्थिति में पुनः आरंभ करने की शक्ति नहीं होती है। ऑन-बोर्ड बैटरी या मोटर-फ्लाईव्हील-जेनरेटर सिस्टम द्वारा पावर गैप को दूर किया जा सकता है। 2014 में, स्टेशनों के बीच इलेक्ट्रिक वाहनों को बिजली देने के लिए बड़े संधारित्र  के उपयोग में प्रगति की जा रही है, और इसलिए उन स्टेशनों के बीच ओवरहेड तारों की आवश्यकता से बचें।

रखरखाव की लागत
विद्युतीकरण से लाइनों की रखरखाव लागत में वृद्धि हो सकती है, लेकिन कई प्रणालियां लाइटर रोलिंग स्टॉक से ट्रैक पर टूट-फूट के कारण कम लागत का दावा करती हैं। ट्रैक के आसपास बिजली के उपकरणों से जुड़ी कुछ अतिरिक्त रखरखाव लागतें हैं, जैसे कि पावर सब-स्टेशन और स्वयं कैटेनरी वायर, लेकिन, यदि पर्याप्त ट्रैफ़िक है, तो कम ट्रैक और विशेष रूप से कम इंजन रखरखाव और चलाने की लागत लागत से अधिक है इस रखरखाव के महत्वपूर्ण रूप से।

स्पार्क्स प्रभाव
नई विद्युतीकृत लाइनें अक्सर चिंगारी प्रभाव दिखाती हैं, जिससे यात्री रेल प्रणालियों में विद्युतीकरण से संरक्षण/राजस्व में महत्वपूर्ण उछाल आता है। कारणों में इलेक्ट्रिक ट्रेनों को अधिक आधुनिक और सवारी करने के लिए आकर्षक के रूप में देखा जाना शामिल हो सकता है, तेज, शांत और चिकनी सेवा, और तथ्य यह है कि विद्युतीकरण अक्सर एक सामान्य बुनियादी ढांचे और रोलिंग स्टॉक ओवरहाल/प्रतिस्थापन के साथ-साथ होता है, जो बेहतर सेवा गुणवत्ता की ओर जाता है (इस तरह से कि सैद्धांतिक रूप से विद्युतीकरण के बिना समान उन्नयन करके भी प्राप्त किया जा सकता है)। चिंगारी प्रभाव के कारण जो भी हों, यह कई मार्गों के लिए अच्छी तरह से स्थापित है जो दशकों से विद्युतीकृत हुए हैं।

डबल-स्टैक रेल परिवहन
ओवरहेड तारों द्वारा लगाए गए लोड हो रहा है गेज के कारण, विद्युतीकृत लाइनों के तहत संचालित करने के लिए डबल-स्टैक्ड कंटेनर ट्रेनें पारंपरिक रूप से कठिन और दुर्लभ रही हैं। हालाँकि, इस सीमा को भारत, चीन और अफ्रीकी देशों में रेलवे द्वारा बढ़ी हुई कैटेनरी ऊंचाई के साथ नई पटरियाँ बिछाकर दूर किया जा रहा है।

इस तरह के प्रतिष्ठान भारत में वेस्टर्न डेडिकेटेड फ्रेट कॉरिडोर में हैं जहां तार की ऊंचाई पर है 7.45 m क्लास यू स्पेशल वैगन | वेल-वैगन की आवश्यकता के बिना डबल-स्टैक कंटेनर ट्रेनों को समायोजित करने के लिए।

फायदे
इस तथ्य सहित कई फायदे हैं कि लोकोमोटिव और कई इकाइयों के निर्माण, चलाने और रखरखाव की टॉवर लागत से यात्रियों को कोई जोखिम नहीं है। इलेक्ट्रिक ट्रेनों में उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात (ऑनबोर्ड ईंधन टैंक नहीं) होता है, जिसके परिणामस्वरूप कम लोकोमोटिव, तेज त्वरण, शक्ति की उच्च व्यावहारिक सीमा, गति की उच्च सीमा, कम ध्वनि प्रदूषण (शांत संचालन) होता है। तेज त्वरण शहरी रेल उपयोगों में ट्रैक पर अधिक ट्रेनों को चलाने के लिए लाइनों को और अधिक तेज़ी से साफ़ करता है।
 * उच्च ऊंचाई पर कम बिजली नुकसान (बिजली के नुकसान के लिए डीजल इंजन देखें)
 * ईंधन की कीमतों में उतार-चढ़ाव से चलने की लागत की स्वतंत्रता
 * भूमिगत स्टेशनों की सेवा जहां सुरक्षा कारणों से डीजल ट्रेनें नहीं चल सकतीं
 * कम पर्यावरण प्रदूषण, विशेष रूप से अत्यधिक आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में, भले ही जीवाश्म ईंधन द्वारा बिजली का उत्पादन किया जाता हो
 * सुपरकैपेसिटर का उपयोग करके काइनेटिक एनर्जी ब्रेक रिक्लेम को आसानी से समायोजित करता है
 * कई इकाइयों पर अधिक आरामदायक सवारी क्योंकि ट्रेनों में अंडरफ्लोर डीजल इंजन नहीं होते हैं
 * कुछ हद तक उच्च ऊर्जा दक्षता आंशिक रूप से पुनर्योजी ब्रेकिंग के कारण और निष्क्रिय होने पर कम शक्ति खो जाती है
 * अधिक लचीला प्राथमिक ऊर्जा स्रोत: डीजल ईंधन के बजाय प्राथमिक ऊर्जा स्रोत के रूप में कोयला, प्राकृतिक गैस, परमाणु या नवीकरणीय ऊर्जा (हाइड्रो, सौर, पवन) का उपयोग कर सकते हैं
 * यदि पूरा नेटवर्क विद्युतीकृत है, डीजल इंफ्रास्ट्रक्चर जैसे कि ईंधन स्टेशन, रखरखाव यार्ड और वास्तव में डीजल लोकोमोटिव बेड़े को सेवानिवृत्त या अन्य उपयोगों के लिए रखा जा सकता है - यह अक्सर एक नेटवर्क में अंतिम कुछ लाइनों के विद्युतीकरण के पक्ष में व्यावसायिक मामला होता है जहां अन्यथा लागत बहुत अधिक होगी। केवल एक प्रकार की प्रेरक शक्ति होने से अधिक से अधिक बेड़ा एकरूपता की अनुमति मिलती है जिससे लागत भी कम हो सकती है।

नुकसान
* विद्युतीकरण लागत: विद्युतीकरण के लिए महत्वपूर्ण लागत पर मौजूदा पटरियों के चारों ओर एक संपूर्ण नए बुनियादी ढांचे का निर्माण करना आवश्यक है। लागत विशेष रूप से अधिक होती है जब इंजीनियरिंग सहिष्णुता # निकासी (सिविल इंजीनियरिंग) के लिए सुरंगों, पुलों और अन्य संरचना गेज को बदलना पड़ता है। एक अन्य पहलू जो विद्युतीकरण की लागत को बढ़ा सकता है, नई यातायात विशेषताओं के लिए आवश्यक रेलवे सिग्नलिंग में परिवर्तन या उन्नयन है, और सिग्नलिंग सर्किटरी और ट्रैक सर्किट को ट्रैक्शन करंट द्वारा हस्तक्षेप से बचाएं। विद्युतीकरण के लिए लाइन क्लोजर की आवश्यकता हो सकती है, जबकि नए उपकरण स्थापित किए जा रहे हैं।
 * दिखावट: ओवरहेड लाइन संरचनाओं और केबलिंग का एक गैर-विद्युतीकृत या तीसरी रेल विद्युतीकृत लाइन की तुलना में एक महत्वपूर्ण परिदृश्य प्रभाव हो सकता है जिसमें जमीनी स्तर से ऊपर कभी-कभी सिग्नलिंग उपकरण होते हैं।
 * भंगुरता और भेद्यता: ओवरहेड विद्युतीकरण प्रणाली मामूली यांत्रिक दोषों या उच्च हवाओं के प्रभाव के कारण गंभीर व्यवधान का सामना कर सकती है, जिससे चलती ट्रेन का पैंटोग्राफ (परिवहन) ओवरहेड लाइन # ओवरहेड कैटेनरी में उलझ जाता है, उनके समर्थन से तारों को चीर देता है . नुकसान अक्सर एक ट्रैक की आपूर्ति तक ही सीमित नहीं होता है, बल्कि आसन्न ट्रैक के लिए भी होता है, जिससे पूरा मार्ग काफी समय के लिए अवरुद्ध हो जाता है। कंडक्टर रेल पर बर्फ बनने के कारण थर्ड-रेल सिस्टम ठंड के मौसम में व्यवधान का सामना कर सकता है।
 * चोरी: तांबे के उच्च स्क्रैप मूल्य और बेपरवाह, रिमोट इंस्टॉलेशन ओवरहेड केबल को स्क्रैप धातु चोरों के लिए एक आकर्षक लक्ष्य बनाते हैं। लाइव चोरी का प्रयास 25केवी केबल बिजली के झटके से चोर की मौत में समाप्त हो सकते हैं। यूके में, केबल चोरी को ट्रेन सेवाओं में देरी और व्यवधान के सबसे बड़े स्रोतों में से एक माना जाता है - हालांकि यह सामान्य रूप से सिग्नलिंग केबल से संबंधित है, जो डीजल लाइनों के लिए समान रूप से समस्याग्रस्त है।
 * असंगति: डीजल ट्रेनें बिना बिजली के या किसी भी प्रकार की बिजली (तीसरी रेल या ओवरहेड लाइन, डीसी या एसी, और किसी भी वोल्टेज या फ्रीक्वेंसी पर) के साथ किसी भी ट्रैक पर चल सकती हैं। इलेक्ट्रिक ट्रेनों के लिए ऐसा नहीं है, जो कभी भी गैर-विद्युतीकृत लाइनों पर नहीं चल सकती हैं, और जो विद्युतीकृत लाइनों पर भी केवल एक या कुछ विद्युत प्रणालियों पर चल सकती हैं, जिनके लिए वे सुसज्जित हैं। पूरी तरह से विद्युतीकृत नेटवर्क पर भी, ट्रेनों के रखरखाव और मरम्मत के लिए कुछ डीजल लोकोमोटिव रखना आमतौर पर एक अच्छा विचार है, उदाहरण के लिए टूटी हुई या चोरी हुई ओवरहेड लाइनों की मरम्मत के लिए, या नई पटरियां बिछाने के लिए। हालांकि, वेंटिलेशन के मुद्दों के कारण, डीजल ट्रेनों को कुछ सुरंगों और भूमिगत ट्रेन स्टेशनों से कुछ हद तक डीजल ट्रेनों के लाभ को कम करने पर प्रतिबंध लगाना पड़ सकता है।
 * पक्षी अलग-अलग चार्ज वाले हिस्सों पर बैठ सकते हैं, और जानवर भी विद्युतीकरण प्रणाली को छू सकते हैं। मृत जानवर लोमड़ियों या अन्य मैला ढोने वालों को आकर्षित करते हैं, ट्रेनों से टक्कर का खतरा लाना।
 * दुनिया के अधिकांश रेलवे नेटवर्क में, ओवरहेड विद्युत लाइनों की ऊंचाई की निकासी डबल-स्टैक कंटेनर कार या अन्य असामान्य रूप से लंबे भार के लिए पर्याप्त नहीं है। विद्युतीकृत लाइनों को सही क्लीयरेंस में अपग्रेड करने के लिए (21 ft) डबल-स्टैक्ड कंटेनर ट्रेनों को लेने के लिए, इसके ऊपर पुलों को नवीनीकृत करने के अलावा, सामान्य रूप से मानकीकरण का उल्लंघन करने वाले विशेष पेंटोग्राफ (परिवहन) की आवश्यकता होगी और कस्टम निर्मित वाहनों की आवश्यकता होगी.

दुनिया भर में रेलवे विद्युतीकरण
2012 तक, विद्युतीकृत ट्रैक विश्व स्तर पर कुल ट्रैक का लगभग एक तिहाई हिस्सा हैं।

2018 तक, थे {{cvt|72110|km|mi|-1}रेलवे का 25 पर विद्युतीकरण{{nbsp}केवी, या तो 50 या 60{{nbsp}हर्ट्ज; 68890 km पर विद्युतीकृत 3 kV DC; 32940 km 15 पर विद्युतीकृत{{nbsp}केवी 16.7 या $16 2/3$हर्ट्ज और 20440 km पर विद्युतीकृत 1.5 kV DC.

स्विट्जरलैंड में रेल परिवहन दुनिया में सबसे बड़ा पूर्ण विद्युतीकृत नेटवर्क है और इसे प्राप्त करने वाले केवल दो में से एक है, दूसरा अर्मेनियाई रेलवे है। 70% से अधिक नेटवर्क के साथ चीन में सबसे बड़ी विद्युतीकृत रेलवे लंबाई है। कई देशों में शून्य विद्युतीकरण लंबाई है।

कई देशों ने भारतीय रेलवे और इज़राइल रेलवे जैसे अपने सभी या अधिकांश रेलवे नेटवर्क को विद्युतीकृत करने की योजना की घोषणा की है। ट्रांस-साइबेरियन रेलवे मुख्य रूप से रूस में पूरी तरह से विद्युतीकृत है, जो इसे दुनिया में विद्युतीकृत रेलवे के सबसे लंबे हिस्सों में से एक बनाता है।

यह भी देखें

 * बैटरी इलेक्ट्रिक मल्टीपल यूनिट
 * बैटरी लोकोमोटिव
 * नाली वर्तमान संग्रह
 * वर्तमान कलेक्टर
 * दोहरी विद्युतीकरण
 * इलेक्ट्रोमोट
 * लाइन 3 स्कारबोरो # ट्रैक
 * जमीनी स्तर पर बिजली की आपूर्ति
 * इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव#इतिहास
 * न्यूयॉर्क, न्यू हेवन, और हार्टफोर्ड रेलमार्ग का विद्युतीकरण # प्रारंभिक विद्युतीकरण प्रयोग
 * रेलवे विद्युतीकरण प्रणालियों की सूची
 * गेज और विद्युतीकरण द्वारा ट्राम सिस्टम की सूची
 * मल्टी सिस्टम (रेल)
 * ओवरहेड लाइन # ओवरहेड कंडक्टर रेल
 * संयुक्त राज्य अमेरिका में रेलमार्ग विद्युतीकरण
 * स्टड संपर्क प्रणाली
 * कर्षण वर्तमान तोरण
 * ट्रैक्शन पावरस्टेशन
 * ट्रैक्शन सबस्टेशन

अंग्रेजी

 * गोमेज़-एक्सपोसिटो ए., मौरिसियो जे.एम., माज़ा-ओर्टेगा जे.एम. वीएससी-आधारित एमवीडीसी रेलवे विद्युतीकरण प्रणाली आईईईई लेनदेन बिजली वितरण पर, v. 29, संख्या। 1, फरवरी 2014 पीपी।{{nbsp}422–431। (24 केवी डीसी का सुझाव देता है)
 * (जेन का) अर्बन ट्रांजिट सिस्टम
 * (जेन का) अर्बन ट्रांजिट सिस्टम

अंग्रेजी

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