System zasilania sieci trakcyjnej należy rozumieć jako obrany sposób zasilania pojazdów elektrycznych poprzez sieć trakcyjną.
Każdy system charakteryzuje się typowymi dla niego stałymi parametrami: rodzaj prądu, wysokość napięcia i częstotliwość (w przypadku prąd przemiennego). Sieci trakcyjne zazwyczaj są
elektryfikowane prądem stałym lub przemiennym jednofazowym, typowymi napięciami są 0,6 kV, 0,75 kV, 1,5 kV, 3 kV w przypadku prądu stałego,
11 kV, 15 kV, 16 kV, 22 kV, 25 kV w przypadku prądu przemiennego. Typowa częstotliwość prądu przemiennego to 50 Hz (częstotliwość przemysłowa), poza
nią występują jeszcze obniżone częstotliwości 15 Hz, 16 2/3 Hz, 25 Hz.
Każdy kraj przystępujący do elektryfikacji swoich linii kolejowych musi zdecydować się na któryś z systemów. Wśród trzech najbardziej popularnych systemów
analizowane są wady i zalety, koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne. W zależności od profilu linii, odległości międzyprzystankowych, charakteru linii (miejska, podmiejska,
międzyregionalna, magistrala) jeden z systemów ma przewagę nad drugim. Na przykład na liniach miejskich i podmiejskich (SKM, WKD) bardziej opłacalny jest system prądu stałego
(czasem nawet o niższym napięciu), na liniach długich, magistralnych bardziej się opłaca stosować system prądu jednofazowego. Tak więc wybór zależy od warunków lokalnych.
Analizując wady i zalety można stwierdzić, że koszty inwestycyjne w budowie jednego z systemów są dużo niższe przy budowie jednego systemu niż drugiego, jednak analizując koszty
eksploatacyjne może być na odwrót. Koszty mogą się równoważyć. W systemie prądu stałego 3 kV, koszty inwestycyjne są mniejsze niż w przypadku prądu przemiennego o obniżonej
częstotliwości. Mimo, że sieć trakcyjna przy prądzie stałym ma dość grube przekroje w stosunku do trakcji prądu jednofazowego to i tak budowa tego systemu jest tańsza. System prądu jednofazowego o
obniżonej częstotliwości wymaga specjalnych podstacji trakcyjnych, które obniżają częstotliwość, poza tym prąd zmienny wywołuje zakłócenia w liniach telekomunikacyjnych, teletechnicznych i sygnalizacyjnych.
Z tego powodu urządzenia te należy odpowiednio zabezpieczać co wiąże się z kosztami. Z kolei eksploatacja taboru jest bardziej ekonomiczna w przypadku prądu zmiennego niż przy prądzie stałym.
Dość popularny jest system prądu jednofazowego o częstotliwości przemysłowej 50 Hz ponieważ nie trzeba stosować podstacji trakcyjnych przetwarzających prąd na inny bądź obniżających częstotliwość.
Jednak tabor już jest droższy, ponieważ znajduje się na nim układ transformator-prostownik.
Postęp technologiczny w dziedzinie elektroniki i zastosowanie jej w układach elektroenergetycznych powodują, że każdy z systemów jest ulepszany i staje się bardziej ekonomiczny.
Gdy 30, 40 lat temu kraje masowo przystępowały do elektryfikacji większości własnych linii i decydowały się na któryś z systemów to zdarzało się, że niektóre kraje miały już jeden z systemów jednak elektryfikacja
nie była jeszcze dalece zaawansowana. Wtedy albo decydowano się na dalszą elektryfikację sieci systemem, który już jest, bądź też wprowadzano drugi system. Zdarzało się, że kraje rezygnowały ze starego systemu a wprowadzały nowy.
Na PKP stosowany jest system prądu stałego 3000 V (na WKD 600 V). W latach 50 gdy system prądu jednofazowego o częstotliwości przemysłowej zaczął być stosowany w innych krajach, PKP przeprowadziły analizę kosztów i badania, które miały
dowieść czy opłaca się wprowadzać nowy system czy kontynuować elektryfikację systemem prądu stałego. Stwierdzono, iż koszty wprowadzenia nowego systemu będą większe niż kontynuacja elektryfikacji linii prądem stałym. Zakup nowego taboru
dwusystemowego, który obsługiwałby składy na liniach zelektryfikowanych prądem jednofazowym oraz na liniach gdzie sieć jest zelektryfikowana prądem stałym, zabezpieczanie urządzeń telekomunikacyjnych przed szkodliwym działaniem pola
magnetycznego to jedne z powodów, które decydowały o nie wprowadzaniu nowego systemu. Poza tym gdyby podjęto decyzję o wprowadzeniu nowego systemu to pierwsze prace przy tym systemie podjęto by dopiero po paru latach, a w tym czasie postęp w
elektryfikacji prądem stałym byłby dalece zaawansowany.
Poniżej znajdują się odnośniki do poszczególnych zagadnień związanych z trakcją elektryczną:
PRĄD STAŁY