Elektrifizierung von Bahnstrecken ist einer der bedeutendsten und transformative Veränderungen, die die Eisenbahn jemals erlebt hat. Die Vorteile sind zahlreich, darunter geringere Betriebskosten und eine verbesserte Servicegeschwindigkeit. Allerdings ist das Umsetzungskapital erheblich und birgt einige Risiken. In der Vergangenheit war die Umsetzung der Elektrifizierung aufgrund einer Kombination verschiedener Faktoren eine Herausforderung, so dass nur wenige große Eisenbahngesellschaften sie in großem Maßstab umgesetzt haben.
Die häufigste Art der Elektrifizierung erfolgt über Stromschienen. die den Fahrstrom für Elektrolokomotiven und andere Geräte liefern. Diese Schienen bestehen normalerweise aus hochleitfähigem Stahl, der mit Aluminium verschraubt ist, um die Leitfähigkeit zu verbessern, und verfügen über eine Kontaktfläche oder Kappe aus Edelstahl für zusätzliche Haltbarkeit. Dieses System wird in der Montreal Metro, der Paris Metro, der Santiago Metro, der Sapporo Municipal Subway und anderen ähnlichen Systemen sowie in gummibereiften Transitzügen wie denen der Hong Kong Mass Transit Authority eingesetzt.
Zusätzlich zu den Stromschienen Einige Systeme verfügen über eine dritte Schiene zur Verteilung elektrischer Signale zur Steuerung des Zugbetriebs. Die dritte Schiene ist typischerweise ein separater Metallkontaktblock, der vom Zugbetreiber in den Strom- oder Leerlaufmodus geschaltet werden kann. Die dritte Schiene kann auch zur Stromversorgung der Bahnsteigbeleuchtung und Durchsagen genutzt werden. Die Schienen sind in der Regel von den Laufschienen isoliert, in manchen Fällen ist dies jedoch nicht der Fall.
Einige der ersten elektrischen Eisenbahnen wurden von einer zentralen dritten Schiene angetrieben , wie Volk's Electric Railway in Brighton, England, die 1879 eröffnet wurde, und die Giant's Causeway Tramway in Irland, die 1883 ihren Betrieb aufnahm. Dieses System wurde auch auf einigen frühen städtischen elektrischen Eisenbahnen verwendet, beispielsweise auf den Oberflächenlinien der Londoner U-Bahn. Ein schwerer „Schuh“, der an einem Balken hängt, der an den Drehgestellen des Zuges befestigt ist, gleitet über die dritte Schiene, um seinen Strom zu sammeln, wobei die positive Schiene die doppelte Spannung hat wie die negative.
Eine Oberleitung ist eine weitere Form der elektrischen Eisenbahnelektrifizierung , das am häufigsten in vorstädtischen Pendlersystemen und in modernen Schnellverkehrssystemen wie der New York City Metro verwendet wird. Es wird auch auf einigen Hauptstrecken für den Personenverkehr eingesetzt, beispielsweise auf der CSX-Westinghouse Electric-betriebenen Brooklyn-, Queens- und Rockaway-Linie der Long Island Rail Road, die über eigene Strommasten verfügt.
Wenn ein Zug an einem Bahnhof anhält, Es ist wichtig, sich von der dritten Schiene fernzuhalten. Es kann bis zu 650 Volt Gleichstrom führen, was ausreicht, um eine Person innerhalb von fünf Sekunden nach dem Kontakt zu töten. Um einen Stromschlag zu verhindern, ist die dritte Schiene normalerweise durch eine Plattformabdeckung abgedeckt oder geschützt, aber selbst wenn diese vorhanden ist, kann es durch Berühren der Schiene zu einem Stromschlag kommen. Der beste Weg, dies zu vermeiden, besteht darin, so schnell wie möglich vom Bahnsteig wegzulaufen, wenn sich ein Zug nähert.