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在欧洲，通常是支持四种供电系统(直流1.5千伏、直流3千伏、交流15千伏16.67赫兹、交流25千伏50赫兹)的机车，这样，它在从一个供电系统到另一个的时候就可以不用停留。
==历史==
===直流供电时期===
1879年5月柏林贸易展览会上展示了第一条电气化铁道。这是一条长约300m的椭圆形铁路，轨距1m，由150V的外部直流电源经第三轨供电,以两条轨作为轨道回路；电力机车只有945kg,这条电气化铁路虽然很短,却奠定了电气化铁道的基础. 1881年在德国西门子公司的利希特非尔德——军事学院修建了一条2.45km的电气化铁路，同年，在法国伦敦出现第一条架空导线供电的500m长的有轨电车线路,并于1885年正式投入商业运行中。
===交流供电时期===
1903年，匈牙利出现了由架空的三根导线供电的三相交流电力机车，但很快就停止了，主要是维修太困难了。
1932年，匈牙利首先成功地在电气化铁道上采有16kV工频单相交流电。
1950年，法国通过研究论证，修建了25KV单相工频实验线，并于1953年把单相交流电25KV80Hz电流制用于东南线，收到了良好的经济效益。
==优点==
电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，和使用的内燃、蒸汽机车牵引的铁路相比，具有技术经济上的优越性。
===能大幅度提高运输能力===
由于电力机车以外部电能作动力，它不需要自带动力装置，可降低机车自重，这样，在每根轴的荷重相同的条件下，其轴功率较大，目前国内的电力机车最大为900千瓦，内燃机车为500千瓦，在相同的牵引重量时，其速度较高。而在相同速度下，其牵引力较大。客运用的SS8型电力机车持续速度为100公里/时，而DFll型内燃机车只有65.5公里/时。从货运机车的功率来比较，SS4型电力机车为6400千瓦，DFl0型内燃机车为3245千瓦，而前进型蒸汽机车仅为2200千瓦。由上述数字可以看出，因为电力机车的功率大，所以它的牵引力大和持续速度较高，从而大大提高了运输能力。
===节约能源，降低运输成本===
铁路运输是国家能源消耗的一个大户。因此，牵引动力类型的选择对于合理使用能源具有重要意义。
电力牵引的动力是电能，从我国能源生产的发展来看，“八五”期间发电量增长32%，原煤增长13%，原油增长5.1%；1995年电力牵引用电量仅占全国发电量的0.64%；再以宏观的能源结构看，原油储量远少于煤炭、水力，而一些无法直接使用电能的水上、陆地和空中运输工具及移动机械却需要大量的液体燃料，因此，电力牵引是最合理的牵引动力。电力牵引每万吨公里的能耗比其它牵引约低1/3，根据1990年全路运输业务决算报告，以每万吨公里机务成本计算，电力机车为100%，则内燃机车为136.9%，蒸汽机车为135.1%。
===有利于保护环境，并能增加安全可靠程度===
电力机车无废气、烟尘，对空气无污染，另外噪音较小，特别在通过长大隧道时，其优点更为显著，这不仅改善了司机的工作条件和旅客的舒适度，而且对铁路沿线城市、郊区的污染也减到最小程度。电力机车装有大功率的电气制动装置，可用于长大下坡的速度调整，从而可以大大提高列车运行的安全度。
==动力==
电气化铁路使用电力机车作为牵引动力，机车上不安装原动机，所需电能由电气化铁路电力牵引供电系统提供。中国电气化铁路的牵引供电制式从一开始就采用单相工频（50赫）25千伏交流制，这一选择有利于今后电气化铁路的发展。
==模拟平台==
电气化铁路动态物理模拟（physics simulation of transient system of electric railway）反映供电系统和电力牵引全过程及相互关系的动态物理模拟系统，用以获取和优化电气化铁路运行的各主要技术参数。区分为直流和交流电气化铁路动态物理模拟两种类型。
直流电气化铁路动态模拟计算台 直流电气化铁路动态模拟计算台由前苏联莫斯科铁道学院于1950年开始研制。
===计算台各环节简介===
利用相似标准，按与实际相符的一定比例模拟变电所电压、内阻，接触网和钢轨的电阻、的电阻、电流，机车的F1，I1，研制了包括5个变电所，125km长的接触网、钢轨和线路及电力机车组成的模拟台，其原理结构图见图2。①供电系统：牵引变电所由交流供电经桥式整流及内阻后向4条馈线供电；接触网和钢轨用10个步进选择器组成，其中每层有25条支路，共计250条，每条代表0.5km，其第一层每条支路的电阻模拟10mm2～738mm2的等值铜导线截面，第二层模拟P45和P60型钢轨。②线路纵断面：利用一系列的串、并联电阻形成—电位器，其上不同的正、负电压相似地模拟不同的上、下坡道阻力，使每个0.5km具有不同的坡道。③电力机车牵引列车：机车的主回路由图2中机车电阻和电流来模拟，取电压UkM，形成电流为（M代表模拟值）。
==中国发展==
从1958年第一条电气化铁路开始修建，到2012年12月1日哈大高铁正式开通，中国电气化铁路总里程在54年突破4.8万公里，超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯，跃升为世界第一位。
===首次建成===
1961年8月15日建成我国第一条电气化铁路——宝成铁路宝（鸡）凤（州）段。这条电气化铁路的供电制式最初是按3000直流制设计的。后来了解到法国、前苏联、日本已成功采用了新的电流制——工频单牙交流制，经过专家教授们反复论证对比，于1975年4月决定改用25KV工频单相交流制，这种供电制式的确定，避免了我国电气化铁路发展中的弯路,为我国电气化铁路的发展打下了良好的技术基础。
1958年3月完成初步设计，同年6月15日开始动工兴建，经过建设者们两年的艰苦创业，奋力拼搏，我国第一条电气化铁路于1960年5月14日胜利建成，经过一年多的试运行，于1961年正式交付运营，从此揭开了我国电气化铁路建设的序幕。
===建设===
20世纪60年代中期，为了加速大西南的建设，沟通西南地区与全国的物资交流，宝成铁路凤州至成都段的电气化铁路上马。
1966年3月提出电气化研究报告，同年12月完成初步设计，1968年12月广元至马角坝段电气化工程开工。电气化工程是分段进行的，先修建广元至绵阳段，后修建广元至凤州段，最后修建绵阳至成都段。经过7年的艰苦奋战，于1975年7月1日，676Km和的宝成电气化铁路全线建成通车。
1973年9月阳安线、1975年9月襄渝线襄樊至安康段、1978年3月石太线石家庄至阳泉段、1979年10月宝兰线宝鸡至天水段相继动工修建。到1980年底，共建成电气化铁路1679.6Km。
1985年一年内就有京秦线、成渝线内（江）重（庆）段、贵昆线贵(阳南)水(城西)段和太焦线长(治北)月(山)段4条电气化铁路共计1169.23Km交付运营。
20世纪90年代有10条线共计2795.76Km电气化铁路建成交付运营。
2008年8月1日京津高速电气化铁路开通运营。
2009年4月1日合武高速电气化铁路开通运营。
2009年12月26日武广高速电气化铁路开通运营。2010年2月6日郑西高速电气化铁路开通运营。我国电气化铁路进入了高速电气化时代。
==世界铁路电气化概况==
世界上68个国家和地区拥有电气化铁路。2012年12月1日哈大高铁正式开通，中国大陆电气化铁路总里程突破4.8万公里，超越了俄罗斯，跃升为世界第一位。俄罗斯43300公里、德国21013公里、印度18810公里、日本16965公里、法国15217公里。
==台湾==
===电气化路线===
台北捷运各路线
桃园机场捷运全线
高雄捷运各路线
台湾高铁全线
台铁纵贯线、宜兰线、北回线、六家线、沙仑线、台东线全线、内湾线新竹站至竹中站、屏东线高雄站至潮州站及南回线台东站至知本站。
===意义===
电力机车动车本身不带原动机和燃料，比功率（单位重量功率）大，与内燃机车和内燃动车相比，在相同或相近的持续牵引力（以单轴计）下持续速度高一倍以上，牵引相同重量的列车可以实现更高的额定最高速度（或称最高运营速度），而且恒功速度范围宽，电制动功率也大，所以起、制动和加、减速性能也均较优越。
电力牵引这种快跑、多拉的特性能更充分地满足铁路运输对提高行车速度、增加列车重量和加大行车密度的综合要求，从而更加有利于：大幅度提高旅客运输的旅行速度和高附加值商品运输的送达速度；组织煤炭、建材、粮食等大宗货物的高效、快捷的重载直达运输；发挥速度优势，不断推出运输新产品，拓广铁路运输的营销范围，增强其在运输市场上的竞争实力。
特别轨道交通与高速公路、航空运输协调发展的“运输走廊”，吸引大中城市间和市郊运输的大量客流转乘高速和快速电气列车，可以明显改善人们的旅行条件、缓解交通堵塞、减少大气污染、节省石油及土地等有限资源。这种超越上述企业效益的重大国民经济效益和社会效益，在唤醒发达国家的政府和社会对铁路公益性的再认识，为铁路发展获取资金和支持方面，起了重要的作用。
==参考文献==