Los trenes eléctricos pueden funcionar en fase a neutro (tercer carril) o fase a fase (tercer y cuarto carril). La potencia se puede suministrar a través del riel o por encima. Los voltajes varían ampliamente entre los diferentes lugares y se pueden ejecutar en CA o CC.
Dada la disipación de calor y el aislamiento es mucho mejor en las líneas aéreas, el voltaje se puede aumentar significativamente. La línea principal de la costa oeste del Reino Unido funciona con fase de fase de 11kv AC y el tubo de Londres funciona con + 500v, -130v DC.
La potencia de CA se lleva al tren y, a través de un transformador de tracción, a un nivel manejable, luego se convierte en CC antes de volver a convertirlo en CA a una frecuencia variable para el control de velocidad.
Si se usa energía de CC, entonces se convierte directamente a una CA de frecuencia variable para el control de velocidad.
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Cada carro generalmente tiene su propio kit de conversión y tracción, lo que significa que básicamente puede hacer un tren todo el tiempo que desee. Si tiene una locomotora en la parte delantera, debe crecer más a medida que el tren se alarga hasta que, finalmente, la locomotora se hace demasiado grande para jalarse y las vías para manejar.
Si tiene una falla, una conexión entre tierra y una fase o entre 2 fases, hay dispositivos de protección que deberían desconectar el suministro, sin embargo, una carga de energía fluirá antes de que los dispositivos de protección lo vean como una falla y lo desconecten.
Además, como el voltaje en las líneas aéreas es tan alto, el voltaje saltará si algo conectado a tierra se acerca lo suficiente. Así es como algunos jóvenes murieron hace unos años cuando irrumpieron en un depósito ferroviario y se subieron a los autos, muy tristes, muy peligrosos.