L’elettrificazione delle linee ferroviarie è uno dei più significativi

Elettrificazione delle linee ferroviarie è uno dei più significativi e i cambiamenti trasformativi che il settore ferroviario abbia mai sperimentato. I vantaggi sono numerosi, tra cui la riduzione dei costi operativi e una maggiore velocità del servizio. Tuttavia, il capitale di attuazione è notevole e comporta alcuni rischi. Storicamente, una combinazione di fattori ha reso l’elettrificazione una sfida da implementare, con il risultato che solo poche grandi ferrovie l’hanno implementata su larga scala.

Il tipo più comune di elettrificazione avviene tramite power rail, che forniscono corrente di trazione per locomotive elettriche e altre apparecchiature. Queste guide sono normalmente realizzate in acciaio ad alta conduttività imbullonate all'alluminio per migliorare la conduttività, con una superficie di contatto o un cappuccio in acciaio inossidabile per una maggiore durata. Questo sistema viene utilizzato sulla metropolitana di Montreal, sulla metropolitana di Parigi, sulla metropolitana di Santiago, sulla metropolitana municipale di Sapporo e altri sistemi simili, nonché sui treni di transito con pneumatici in gomma come quelli della Hong Kong Mass Transit Authority.

Oltre ai binari di alimentazione , alcuni sistemi dispongono di una terza rotaia per la distribuzione dei segnali elettrici per il controllo della circolazione dei treni. La terza rotaia è tipicamente un blocco di contatti metallici separato, che può essere commutato in modalità elettrica o costiera dall'operatore del treno. La terza rotaia può essere utilizzata anche per fornire energia elettrica per l'illuminazione della piattaforma e gli annunci. Solitamente le rotaie sono isolate dalle rotaie di scorrimento, anche se in alcuni casi non è così.

Alcune delle prime ferrovie elettriche erano alimentate da una terza rotaia centrale , come la Volk's Electric Railway a Brighton, in Inghilterra, aperta nel 1879, e la Giant's Causeway Tramway in Irlanda, che iniziò a funzionare nel 1883. Questo sistema fu utilizzato anche su alcune delle prime ferrovie elettriche urbane, come le linee di superficie della metropolitana di Londra. Una pesante "scarpa" sospesa a una trave fissata ai carrelli del treno scivola sul terzo binario per raccoglierne l'energia, con il binario positivo che ha il doppio della tensione del negativo.

Un filo aereo è un'altra forma di elettrificazione ferroviaria elettrica , che è più comunemente utilizzato nei sistemi pendolari suburbani e nei moderni sistemi di trasporto rapido come la metropolitana di New York City. Viene utilizzato anche su alcune linee ferroviarie passeggeri delle principali linee, come la linea Brooklyn, Queens e Rockaway Electric della Long Island Rail Road, CSX-Westinghouse, che dispone di proprie torri elettriche aeree.

Quando un treno si ferma in una stazione, è importante stare lontani dalla terza rotaia. Può trasportare fino a 650 volt di corrente continua, sufficienti per uccidere una persona entro cinque secondi dal contatto. Per evitare scosse, il terzo binario è solitamente coperto o protetto da uno schermo della piattaforma, ma anche quando questo è installato è comunque possibile rimanere fulminati toccando il binario. Il modo migliore per evitarlo è scappare il più velocemente possibile dalla banchina quando si avvicina un treno.