كهربة خطوط السكك الحديدية هي واحدة من أهمها

كهربة خطوط السكك الحديدية هي واحدة من أهم والتغيرات التحويلية التي شهدتها السكك الحديدية على الإطلاق. فوائدها عديدة، بما في ذلك انخفاض تكاليف التشغيل وتحسين سرعة الخدمة. ومع ذلك، فإن رأس المال التنفيذي كبير ويحمل في طياته بعض المخاطر. تاريخياً، هناك مجموعة من العوامل جعلت من الكهربة تحدياً للتنفيذ، ونتيجة لذلك لم ينفذها سوى عدد قليل من خطوط السكك الحديدية الكبرى على نطاق واسع.

النوع الأكثر شيوعًا من الكهرباء هو من خلال قضبان الطاقة، التي توفر تيار الجر للقاطرات الكهربائية وغيرها من المعدات. عادة ما تكون هذه القضبان مصنوعة من الفولاذ عالي التوصيل والمثبت بمسامير بالألمنيوم لتحسين التوصيل، مع سطح أو غطاء من الفولاذ المقاوم للصدأ لمزيد من المتانة. يُستخدم هذا النظام في مترو مونتريال، ومترو باريس، ومترو سانتياغو، ومترو أنفاق بلدية سابورو وغيرها من الأنظمة المماثلة، وكذلك في قطارات النقل ذات الإطارات المطاطية مثل قطارات هيئة النقل الجماعي في هونغ كونغ.

بالإضافة إلى قضبان الطاقة تحتوي بعض الأنظمة على سكة ثالثة لتوزيع الإشارات الكهربائية للتحكم في عمليات القطارات. عادةً ما تكون السكة الثالثة عبارة عن كتلة اتصال معدنية منفصلة، ​​والتي يمكن تحويلها إلى أوضاع الطاقة أو الساحل بواسطة مشغل القطار. يمكن أيضًا استخدام السكة الثالثة لتزويد الكهرباء لإضاءة المنصة والإعلانات. عادة ما تكون القضبان معزولة عن قضبان التشغيل، على الرغم من أن هذا ليس هو الحال في بعض الحالات.

تم تشغيل بعض أقدم خطوط السكك الحديدية الكهربائية بواسطة سكة مركزية ثالثة ، مثل سكة حديد فولك الكهربائية في برايتون، إنجلترا، والتي افتتحت في عام 1879، وترام جاينت كوزواي في أيرلندا، الذي بدأ تشغيله في عام 1883. وقد تم استخدام هذا النظام أيضًا في بعض السكك الحديدية الكهربائية الحضرية المبكرة، مثل الخطوط السطحية لمترو أنفاق لندن. ينزلق "حذاء" ثقيل معلق من عارضة متصلة بعربات القطار فوق السكة الثالثة لتجميع قوته، حيث يكون للسكك الموجبة ضعف جهد السالب.

السلك العلوي هو شكل آخر من أشكال كهربة السكك الحديدية الكهربائية ، والذي يُستخدم بشكل شائع في أنظمة ركاب الضواحي وفي أنظمة النقل السريع الحديثة مثل مترو مدينة نيويورك. يتم استخدامه أيضًا في بعض خطوط السكك الحديدية الرئيسية للركاب، مثل خط بروكلين وكوينز وروكاواي الذي يعمل بالطاقة الكهربائية على طريق لونغ آيلاند للسكك الحديدية، والذي يحتوي على أبراج طاقة علوية خاصة به.

عندما يتوقف القطار في إحدى المحطات، من المهم الابتعاد عن السكة الثالثة. ويمكنه حمل ما يصل إلى 650 فولتًا من التيار المباشر، وهو ما يكفي لقتل شخص خلال خمس ثوانٍ من الاتصال. لمنع الصدمة، عادةً ما يتم تغطية السكة الثالثة أو حمايتها بواسطة شاشة المنصة، ولكن حتى عندما تكون هذه في مكانها، لا يزال من الممكن أن تتعرض للصعق الكهربائي عن طريق لمس السكة. أفضل طريقة لتجنب ذلك هي الهروب بأسرع ما يمكن من الرصيف عندما يقترب القطار.