Apariţia locomotivei electrice, la sfârşitul secolului al XIX-lea, reprezintă un moment important in istoria transportului feroviar. Evoluţia acesteia de-a lungul secolului al XX-lea şi XXI-lea a fost favorizată de avantajele pe care le ofera: facilitatea şi siguranţa în exploatare, puteri mai ridicate şi respectarea principilor ecologicePrimul motor electric (cu magneţi permanenţi) a fost realizat în 1834 de fizicianul rus (de origine germană) Boris Semionovici Iakobi (1801 - 1874) . Această invenţie a fost aplicată la tracţiunea feroviară de către mecanicul american Thomas Davenport. Acesta a construit în 1835 la Springfield (Massachusetts) un vagon experimental cu motor electric, care poate fi considerat strămoşul tramvaielor electrice.În Germania abia se inaugurase prima linie feroviară cu tracţiune cu abur, când atenţia publicului avea sa fie reţinută, în 1840, de macheta unui tren electric cu alimentare prin baterii, inventat de Johann Philipp Wagner, mecanic în Fischbach. Wagner a încercat să aplice invenţia pentru o locomotivă de dimensiuni normale dar a eşuat deoarece bateriile erau prea slabeScoţianul Robert Davidson (1804 - 1894) realizează, în 1837, o locomotivă de 5 tone, cu două osii, ambele motoare, acţionate de motoare electrice. Modelul este expus la o expoziţie de maşini electrice din Edinburgh. Această locomotivă reuşeşte, în 1842, să tracteze un tonaj de 6 t, cu o viteză de 6,5 km/h.

Experimente asemănătoare au fost efectuate de americanii Mose Farmer, în 1847 şi Charles Grafton Page (1812 - 1868), in 1851. Aceştia au realizat, independent, mai multe vehicule feroviare acţionate prin motoare electrice de curent continuu, alimentate prin baterii aflate la bord. O experienţă similară a fost efectuată în 1864, la Versailles, de către francezii Louis Bellet şi Charles de Rouvre. Aceştia au realizat un vehicul poştal cu patru roţi, denumit Locomotive porte-lettre. Alimentarea electromotorului se realiza de la o baterie fixă printr-o a treia şina centrală. Aceasta invenţie a făcut trecerea de la vehiculele electrice autonome (cu sursa de curent aflată la bord) la vehiculele electrice propriu-zise.

Perfecţionarea maşinilor electrice de curent continuu datorată invenţiilor şi descoperirilor lui Antonio Pacinotti (1841 - 1912), Werner von Siemens (1816 - 1892) şi Zenobe Theophile Gramme (1826 - 1901) au deschis noi perspective evoluţiei tracţiunii electrice. Au loc diverse încercari de realizare a unor linii electrificate, printre acestea figurând cele efectuate de ofiţerul rus Feodor Apollonovici Piroţki (1845 - 1898) în 1876 şi de către americanul Green în 1878. Astfel, locomotiva electrică a lui Piroţki a circulat peData de 31 mai 1879 poate fi considerată ziua de naştere a tracţiunii electrice feroviare. În această zi a fost prezentată, în cadrul Expoziţiei industriale de la Berlin, o mică linie electrificată realizată de inginerul german Werner von Siemens.Din acel moment începe aplicarea în practică, mai ales la transportul de călători, a locomotivei electrice. Locomotiva realizată de Siemens avea numai 3 CP (2,2 kW) şi atingea o viteză maximă de 7 km/h reuşind să transporte 18 călători pe o linie expoziţională, având un traseu circular de 300 m lungime. Locomotiva era alimentată cu curent continuu de 150 V prin intermediul uneia din şine şi a unei a treia şină centrală. În patru luni de funcţionare, acest trenuleţ electric (ecartamentul era doar de 49 cm) a transportat peste 86.000 de vizitatori. o linie de 3,5 km din Sesbroreţk, iar alimentarea se făcea prin şinele de rulare.Doi ani mai târziu, în 1881, firma Siemens & Halske a pus în circulaţie, într-un cartier berlinez, primul tramvai electric din lume. În acelaşi an, tracţiunea electrică este introdusă şi la minele de sare şi potasiu de la Zuckerode (Germania). Tramvaiul electric este introdus în diverse oraşe europene: Paris (181), Charlottenburg

(Germania, în 1882), Mödling-Hinterbrühl (Austria, în 1884) şi Offenbach (Frankfurt pe Main, în 1884).

Ampère, locomotiva electrică miniatură realizată de Leo DaftÎn SUA, printre pionierii tracţiunii feroviare putem menţiona: Thomas Alva Edison (1847 - 1931), Stephen D. Field şi Leo Daft (1843 - 1922). Astfel, în 1880 prima locomotivă electrică americană a fost realizată după proiectele lui Edison. Curentul electric era preluat prin şina de rulare. În 1883, societatea americană Electric Railway Company realizează o locomotivă electrică ce putea remorca un singur vagon cu 16 locuri. Aceasta a fost expusă în Chicago şi Louisville. În 1883, pe linia Saratoga & Mount Mac Gregor Railroad a fost introdusă o locomotivă electrică de 12 CP (8,8 kW), realizată după planurile lui Leo Daft. Aceasta putea remorca un vagon de călători de 68 de locuri şi 10 tone, cu o viteză maximă de 13 km/h. Pe 26 august 1885 şi linia supraînalţată de metropolitan din New York a fost înzestrată cu o locomotivă electrică, denumită Ben Franklin, al cărui autor a fost acelaşi Leo Daft. În perioada 1890 - 1892, are loc o extindere a aplicării tracţiunii electrice în cadrul liniilor ferate americane (tracţiunea cu abur pierde teren), dar şi al tramvaielor electrice. Începând cu 4 august 1895, Baltimore & Ohio Railroad, introduce în exploatare linia de contact aeriană, alimentarea fiind cu curent continuu de 675 V. Primele linii ferate electrificate europene au fost Sissach - Gelterkinden şi Gütschalp - Mürren din Elveţia, inaugurate în 1891. Liniile funcţionau cu curent continuu şi aveau ecartament îngust. Prima linie europeană electrificată cu ecartament normal a fost tot în Elveţia şi anume Burgdorf - Thun, inaugurată în 1899. In acest caz, s-a adoptat alimentarea cu curent alternativ trifazat: 750 V şi 40 Hz.Apariţia reţelelor de curent alternativ trifazat a condus la o împărţire a părerilor privind modalitatea de alimentare a căilor ferate electrificate. În afară de electrificarea cu curent continuu, s-au adoptat şi variantele:

6 kV si 15 Hz sau 25 Hz: Germania15 kV si 16,66 Hz: Elveţia3,4 kV si 15 Hz: ItaliaPentru stabilirea unui sistem unitar de alimentare electrică, au avut loc congresele internaţionale feroviare la Berna (1910) şi Torino (septembrie 1911). Din nefericire, problema n-a putut fi rezolvată, subliniindu-se că fiecare sistem are avantajele şi dezavantajele sale. Totuşi, in 1912, administraţiile feroviare din Germania, Austria, Elveţia, Suedia şi Norvegia s-au pus de acord şi au adoptat sistemul cu tensiunea de 15 kV şi frecvenţa de 16,66 Hz. În SUA se menţine, şi după Primul Război Mondial, sistemul de alimentare cu curent continuu de 3 kV. Acest model (şi cu varianta de 1,5 kV) este urmat şi de unele ţări europene: Franţa, Belgia, Marea Britanie, Olanda, Rusia, Spania. Chiar şi Italia, care utilizase curentul alternativ, se îndreaptă către această soluţie. Disputa dintre cele două mari sisteme de electrificare a durat aproape o jumătate de secol, până când, prin anii 50', a apărut un al treilea, şi anume cel monofazat de 25 kV şi frecvenţa industrială, de 50 Hz, care, în cele din urmă câştigă competiţia, avantajele sale bucurandu-se de cea mai largă recunoaştere internaţională. În 1960, această soluţie a fost adoptată şi de reţeaua CFR.Primele încercări de utilizare a acestei soluţii datează încă din 1892, fiind efectuate de firma Siemens & Halske la Charlottenburg. Aceeaşi firmă realizează şi prima locomotivă electrică cu o astfel de alimentare, în 1898. Această locomotivă avea 16 tone, viteza maximă de 60 km/h şi puterea 176 kW. Alte firme care au contribuit la

dezvoltarea tracţiunii feroviare în curent alternativ trifazat sunt: Brown Boveri & C. SA Baden şi Ganz din Budapesta.

Alimentare prin linie de contact cu două fire (a treia fază fiind linia ferată) în La Rhune, St-Jean-De-Luz, FranţaUnul dintre cele mai celebre tronsoane feroviare cu o astfel de alimentare este linia Valtellina, aflată în partea nordică a ţării, la poalele Alpilor. Aceasta a fost dată în exploatare la 15 octombrie 1902. Alimentarea se realiza prin două fire aeriene, a treia fază fiind cuplată la calea de rulare. Tensiunea era de 3,4 kV iar frecvenţa de 15 Hz. Materialul rulant motor se compunea din locomotive electrice şi automotoare electrice. Locomotivele electrice, construite in 1902, erau prevăzute cu patru motoare cu o putere de 440 kW si atingeau 35 km/h. Automotoarele aveau aceeaşi putere, în schimb puteau atinge 60 km/h. În 1904, firma Ganz a realizat un nou model de locomotivă electrică pentru Valtellina. Aceasta avea 600 kW şi putea atinge o viteza mai mare: 70 km/h.

Sistemul trifazat a fost extins şi pe alte linii din nordul Italiei, astfel că, în 1918, 84 % din liniile ferate italiene erau electrificate.

Una din firmele italiene care a adus o contribuţie semnificativă în domeniul transportului feroviar electrificat este Italiana Westinghouse. Aceasta a produs, după licenţa Ganz, partea electrică a locomotivelor electrice. Dintre cele mai notabile astfel de vehicule feroviare se remarcă:

locomotiva F.S.-E-330, tip 1-C-1, realizată prima dată în 1912, denumită Il Cammello. Avea o putere de 2.000 kW şi putea ajunge la 100 km/h.F.S.-E-431.037, tip 1-D-1, utilizată în perioada 1924 - 1976.F.S.-E-432'', tip 1-D-1, cea mai puternică locomotivă de curent alternativ trifazat: 2.600 kW, viteza maximă 100 km/h.După cel de-al Doilea Război Mondial, reţeaua feroviară de curent alternativ trifazat din Italia a fost înlocuită cu sistemul de curent continuu de 3 kV.

În Germania, rezultate spectaculoase s-au obţinut pe linia experimentală Marienfelde - Zossen (lângă Berlin), unde s-a utilizat un tren electric automotor realizat de Siemens & Halske şi A.E.G.. Spre deosebire de situaţiile anterioare, unde a treia fază o constituiau şinele, la această cale ferată linia de contact era alcătuită din trei fire amplasate la nivele diferite. La 27 octombrie 1903, această ramă electrică a atins o viteză-record de 210,2 km/h. Cu toate performanţele obţinute, Germania nu a adoptat acest sistem de alimentare, optând ulterior pentru alimentarea cu curent alternativ monofazat sau continuu.

Alte reţele de căi ferate care au utilizat alimentarea cu curent alternativ trifazat:

sudul Spaniei: tronsonul Gergal - Santa Fé, electrificat în 1911: prima linie de cale ferată electrificată din Spania; ulterior acest tronson a fost prelungit;liniile companiei americane General Electric, din statul WashingtonCurentul continuuAcesta a fost cel mai vechi sistem de alimentare pentru tracţiunea electrică feroviară. Se utilizau substaţii de transformare alimentate la sistemul energetic trifazat de 50 Hz. Transformat de la înaltă tensiune, 110 kV, la 1.500 V, curentul alternativ era

transformat în curent continuu cu ajutorul unui grup rotativ motor-generator. Linia de contact furniza o tensiune de alimentare de la 550 V până la 4.300 V. Ulterior, aceasta s-a standardizat la valorile: 750 V utilizată la tramvaie, 1.500 V şi 3.000 V pentru liniile feroviare. Astfel, ţări ca Franţa, Spania, Olanda, Japonia, Anglia, Suedia, Australia ş.a. mai utilizeaza şi astăzi tensiunea de 1,5 kV, iar cea 3,3 kV este utilizată în unele zone ale fostei URSS.

În România, tensiunea de 750 V, curent continuu, este utilizată la tramvaie şi troleibuze, la unele linii miniere şi la cele cu ecartament îngust. Printre cele mai celebre locomotive de curent continuu figureaza cele franceze din seriile SNCF-C.C.-7100 si SNCF-B.B.-9000. La 12 februarie 1954, locomotiva C.C.-7121 a atins 243 km/h, record mondial de viteză al acelei epoci, pentru tracţiunea feroviară clasică. Recordul a fost modificat la 331 km/h, la 28 martie şi 29 martie 1955 de locomotivele C.C.-7107 si B.B.-9004. Acest ultim record mondial s-a menţinut până la 26 februarie 1981, când trenul automotor francez T.G.V. atinge 380 km/h.Curentul alternativ monofazat de frecvenţă joasă

Locomotivă elveţiană ce utilizează curent alternativ de 15 kV şi 16,66 HzAcest sistem de alimentare, mai ales cu varianta standard cu tensiunea 15 kV şi frecvenţa 16,66 Hz, este utilizat şi astăzi în Elveţia, Austria, Germania, Norvegia, Suedia şi SUA. Substaţiile de tracţiune efectuează nu numai transformarea tensiunii (de la 110 kV la 1,5 kV, 11 kV sau 15 kV), ci şi a frecvenţei (de la 50 Hz la 16,66 Hz). Pentru aceasta se foloseşte, în afară de transformator coborâtor de tensiune, şi un agregat rotativ: motor trifazat + generator sincron monofazat.Primele experienţe au fost efectuate în Germania, în 1905, prin construirea, de către firma Siemens-Schuckert-Werke (SSW), a unei locomotive cu două osii motoare, alimentată la 5,5 kV şi 15 Hz şi care a fost utilizată pe linia Murnau - Oberammergau. Aceeaşi firmă construieşte un al doilea tip de locomotivă în 1907 care a funcţionat pe linia prusacă din zona Oranienburg (6 kV şi 25 Hz). De asemenea şi în Elveţia, în această perioadă, se utilizează locomotive de curent alternativ monofazat şi frecvenţă joasă, pe linia experimentală Seebach - Wettingen. Toate aceste realizări încurajează Căile Ferate Prusiene să efectueze electrificarea liniei Blankenese - Altona - Hamburg - Ohlsdorf, dată în exploatare în 1907, echipamentul electric fiind furnizat de firmele SSW şi AEG.

Dar prima electrificare mai importantă pe teritoriul Germaniei a fost cea a tronsonului Magdeburg - Halle din perioada 1910 - 1922. S-a utilizat alimentarea cu curent monofazat de 10 kV si 15 Hz. Materialul rulant motor consta din locomotive-prototip construite de firmele germane AEG, SSW şi Bergmann EW.

Intercity Express ICE, aflat în dotarea liniilor ferate germane,. 15 kV, 16,7 Hz, viteza max. 280 km/hTipurile de locomotive utilizate:

2-B-1 pentru trenuri accelerate; acestea aveau o viteză maximă de 110 - 130 km/h, putere 1.000 - 1.500 CP;1-C-1 pentru trenuri personale1-D-1 pentru serviciu mixtD pentru trenuri de marfă, greutatea totală de 63 tf, putere 662 kWÎn perioada 1912 - 1913, se încheie diverse convenţii între administraţiile de cale

ferată ale statelor germane (Prusia, Bavaria, Baden) şi ale altor ţări ca: Austria, Elveţia, Suedia şi Norvegia, în urma cărora se adoptă ca sistem de alimentare curentul monofazat de 15 kV şi 16,67 Hz.

Curentul altenativ monofazat de 16,66 Hz este utilizat şi de trenurile de mare viteză Intercity. Se utilizeaza rame electrice cu un profil aerodinamic. În epoca actuala, un astfel de tren depăşeste 300 km/h. Principalele rute pe care se utilizeaza tracţiunea de mare viteză sunt:

München - Stuttgart - Duisburg;München - Köln - Hanovra;Hamburg - Frankfurt - Basel.AustriaPrima electrificare în curent monofazat s-a efectuat în Tirol pe linia Innsbruck - Fulpmes (1904) - prima linie ferată europeană alimentată cu curent alternativ monofazat. La început s-a utilizat 2,5 kV şi 42 Hz, ulterior s-a trecut la 3 kV şi 50 Hz. O a doua linie electrificată cu curent monofazat în Austria este Mariazeller-Bahn, situată în zona înalta alpină şi având ecartament îngust. Locomotivele utilizate erau de tip C-C, adică aveau două boghiuri a câte trei osii motoare. În 1912 se efectuează electrificarea liniei Pressburger - Bahn, care lega oraşele Viena şi Bratislava. Pentru trenuri de marfă se utilizau locomotive de tip 1-C, iar pentru cele de călători de tip 1-B-1. La construcţia acestor locomotive şi-au adus aportul firmele: AEG (partea electrică) şi cea austriacă Floridsdorfer Lokomotivfabrik (partea mecanică). După Primul Război Mondial are o loc o extindere a electrificării căilor ferate austriece, astfel că, la sfârşitul anului 1928, lungimea totala a reţelei electrificate ajunge la 621 km.Elveţia

Locomotiva numită CrocodilBeneficiind de o bogată reţea hidrografică şi implicit de o mulţime de centrale hidroelectrice, Elveţia a fost prima ţară din lume care a întocmit un program general de electrificare a reţelelor feroviare, atât de stat, cât şi particulare. În 1928, s-au electrificat 55 % din reţeaua feroviară, iar în 1982, liniile electrificate elveţiene însumau 4.964 km. La 28 martie 1903 s-a constituit o comisie tehnică pentru stabilirea modalităţii de alimentare electrică. O contribuţie însemnată au adus-o profesorul W. Wyssling şi inginerul Emil Huber Stockar (1865 - 1939). S-a adoptat alimentarea cu curent monofazat de 15 kV şi 50 Hz, iar din 1905 s-a trecut la 16,66 Hz.

Prima locomotivă experimentală, de tip B-B, denumită locomotiva cu convertizor a fost dată în exploatare în noiembrie 1904. Grupul de transformatoare de pe locomotivă coborau tensiunea curentului de la 15 kV la 700 V, care apoi era transformat, de un convertizor, în curent continuu de 600 V, utilizat de cele două motoare ale locomotivei, fiecare având 183 kW. Mai târziu, în 1906 , s-a mai construit un alt tip de locomotivă cu motoare cu alimentare directă, renunţându-se la convertizor. În 1912 , comisia elveţiana de electrificare, în urma altor cercetări efectuate, a stabilit că este mai rentabilă opţiunea cu 15 kv si 16,66 Hz. Astfel, pe linia Lötschberg - Bahn s-a introdus o locomotivă de tip 1-E-1, de 1.838 kW, cea mai puternică locomotivă electrică din acea perioadă. Aceasta avea o greutate în serviciu de 105 tf, lungimea între tampoane de 16 m şi o viteză maximă de 75 km/h. Cele cinci osii motoare erau cuplate prin biele orizontale.

O atenţie deosebită s-a acordat liniilor din zona Saint Gothard, fiind vorba de trasee dificile: declivităţi mari, curbe numeroase, tuneluri elicoidale etc. Aici fusese introdusă tracţiunea cu abur încă din 1882. În perioada 1919 - 1920, pe linia Saint Gothard s-a introdus tracţiunea electrică. Printre cele mai celebre locomotive introduse aici se numără cele denumite Krokodillokomotiven. Acestea aveau o lungime totală de 19,2 m (între tampoane), 107 tf, viteza maximă de 65 km/h şi puterea de 1.650 kW. Tot pentru aceasta linie dificilă s-au construit, în perioada 1931 - 1940, locomotive electrice de mare putere care să inlocuiască dubla sau tripla tracţiune electrică folosita până atunci. S-a ajuns la puteri de la 5.500 kW până la 8.899 kW (în 1940) , având de-a face cu cele mai puternice locomotive din lume ale acelei perioade. Recordul a fost depăşit când, în 1939, a fost dată în exploatare locomotiva Ae-8/14 de tip (1-Bo-1-Bo-1)+(1-Bo-1-Bo-1), care avea 12.100 CP, cea mai puternica locomotiva din lume. Aceasta a fost utilizata pentru traseul Saint Gothard în perioada 1940 - 1971. Avea dimensiuni enorme, lungimea între tampoane de 34 m şi o greutate de serviciu de 235,7 tf. Era înzestrată cu 16 motoare electrice, care, în regim de durată (adică la o viteză de 77 km/h) dezvoltau o putere totală de 7649 kW (10.400 CP). Viteza maximă era de 110 km/h. Printre alte modele deosebite de locomotive electrice elveţiene se remarcă cele din seria Re-6/6, considerate printre cele mai puternice şi mai moderne locomotive din lume. Acestea erau utilizate la remorcarea trenurilor de marfă pe trasee dificile. Printre caracteristici, menţionăm: putere 7.796 kW (10.600 CP), viteza maximă 140 km/h, tonaj maxim remorcat de 800 tf.FranţaSistemul monofazat de joasă frecvenţă (12 kV şi 16,66 Hz) a fost utilizat în Franţa în perioada premergătoare Primului Război Mondial, în zona sudică pe liniile companiei Midi, linii electrificate în perioada 1910 - 1917. Succesele obţinute în SUA cu sistemul de alimentare în curent continuu au determinat ca intreaga reţea feroviară franceză să treacă la aceasta obţiune, curent continuu de 1,5 kV.OlandaVarianta 10 kV, 16.66 Hz a fost utilizată pe traseele Amsterdam - Haarlem (electrificată în 1904) şi Rotterdam - Haga (1908), dar numai pentru o scurtă perioadă. După Primul Război Mondial se revine la sistemul francez: curent continuu de 1,5 kV.Suedia

Locomotive suedeze cu motoare cu curent continuu; redresarea curentului alternativ se efectuează cu ajutorul tiristoarelorAici, sistemul electric monofazat, de joasă frecvenţă (12 - 20 kV, 25 Hz) s-a introdus prima dată în 1905 pe unele linii scurte. În 1920 se dă în funcţiune linia electrificată Lulea - Narvik (curent monofazat de 15 kV şi 16,66 Hz), ce uneşte Suedia cu Norvegia, linie lungă (480 km) şi dificilă deoarece traverseaza Cercul Polar de Nord. Un alt tronson electrificat important este Stockholm - Göteborg (458 km), dat în exploatare în 1925 şi unde s-a utilizat acelaşi tip de alimentare (15 kV, 16,66 Hz).

În ultimele decenii ale secolului al XX-lea au intrat în exploatare traseele de mare viteză:

1986: Stockholm - Göteborg;1992: Stockholm - Malmö;1994: Stockholm - Sundsvall.

Toate aceste trasee vor fi parcurse cu peste 200 km/h.SUAPrimele experienţe privind utilizarea curentului alternativ monofazat au fost efectuate de George Westinghouse (1846 - 1914) Prima linie ferată americană, exploatată în sistem monofazat, a fost Baltimore - Washington - Annapolis, dată în funcţiune în 1906 cu varianta 11 kV, 15 Hz, locomotivele fiind construite de firmele: Westinghouse Electric Corporation (partea electrică) şi The Baldwin Locomotive Works (partea mecanică). Acest sistem de alimentare a fost preluat şi de companiile: New York - New Haven & Hartford R.R., Indianpolis & Cincinnati Traction şi Central Illinois Construction. Firmele mai sus menţionate au construit, în 1935, celebrele locomotive electrice:

tip 2-Co-Co-2, printre care rămân în istorie cele denumite Legislator şi Congressional. Acestea erau utilizate la remorcarea tenurilor rapide şi de călători, aveau 12 motoare electrice, o greutate în serviciu de 214 tf şi o viteză maximă de 160 km/h.tip 2-Bo-2, greutate totală de 140 tf şi o forţă de tracţiune de 15 tf.În 1948, au fost introduse, pe liniile companiei Great Northern R.R., primele locomotive moniofazate americane cu aderenţă totală. Aveau formula osiilor Bo-Do-Bo-Do şi proporţii impresionante: greutate totală de 320 tf şi putere 3677 kW (5.000 CP). O altă realizare importantă o constituie trenurile automotoare de mare viteză, Metroliners, exploatate pe linia New York - Washington. Acest traseu este parcurs cu o viteză medie de peste 100 km/h (maxima depăşind 170 km/h) iar, mai recent, viteza de exploatare a depăşit 200 km/h.Curentul altenativ monofazat de frecvenţă industrialăAcest sisteme are astăzi cea mai largă utilizare. Tensiunea se afla în gama 16 - 25 kV, iar frecvenţa 50 Hz. Avantajele acestei variante:

alimentarea substaţiilor de transformare se efectuează direct din sistemul energetic naţional al ţării respective;tensiunea ridicată din firul de contact permite o secţiune mai redusă a acestuia (150 - 200 mm2) şi la un număr mai mic de substaţii de tracţiune (la interval de 50 - 70 km);substaţiile de tracţiune au o construcţie mai simplă (nemaifiind necesare redresoare sau convertizoare de frecvenţă).S-au experimentat mai multe tipuri de locomotive:

locomotiva mono-trifazată: curentul monofazat de la reţeaua de contact este convertit în curent trifazat prin utilizarea unui grup motor-generator, motoarele locomotivei fiind trifazate: sistem Ganz - Kandó (utilizat mai ales la liniile maghiare)sistem Ward - Léonard (utilizat la liniile franceze)locomotiva cu motoare monofazate (sistem Krupp, utilizat mai ales în Germania)locomotiva mono-continuă; având motoare de curent continuu, utilizeaza un grup convertizor format dintr-un motor monofazat (sincron sau asincron) cuplat la un generator de curent continuu (utilizat în Franţa)locomotiva mono-continuă cu agregat convertizor de tip static.În acest caz se folosesc redresoare cu vapori de mercur;Sistemul Ganz - KandóÎn perioada de după Primul Război Mondial, firma budapestană Ganz, cu contribuţia inginerului maghiar Kálmán Kandó, studiaza utilizarea pentru tracţiunea feroviară a curentului monofazat de 50 Hz. S-a utilizat tensiunea de 16 kV cu care s-a electrificat

linia Budapesta - Dunakeszi - Alag, unde, pe 31 octombrie 1923, s-a experimentat o locomotivă-prototip cu cinci osii cuplate prin biele (adică tip E). Locomotiva avea o greutate aderentă de 79 tf, puterea în regim stabil de 1.980 kW (2.700 CP) şi atingea o viteză maximă de 66 km/h.Sistemul Ward - LéonardDacă la sistemul Ganz - Kandó, variaţia frecvenţei curentului de alimentare se făcea discontinuu, în cazul sistemului francez, denumit şi Ward - Léonard, reglarea frecvenţei este continuă. În perioada 1954 - 1960, s-au construit 20 de locomotive de tip Co-Co, care să funcţioneze pe baza acestui sistem. Locomotivele erau echipate cu şase motoare asincrone trifazate, aveau 126 tone, viteza maximă 60 km/h şi puterea de 3.032 kW (4.120 CP). Acest sistem a fost preluat şi de Ungaria, unde, în perioada 1956 - 1962, s-au construit 50 de locomotive de tip Bo-Bo. Acestea aveau 75 tone, 1.480 kW (2.000 CP), viteza maximă de 80 km/h şi o forţă de tracţiune de 26 tf. Cu timpul s-a renunţat la acest sistem datorită apariţiei locomotivelor cu redresoare statice (cu diode şi tiristoare).Locomotiva cu motoare monofazate de 50 HzAceasta a fost construită încă de la începutul secolului al XX-lea şi introdusă în cadrul primei linii europene electrificate în curent monofazat, Innsbruck - Fulpmes, dată în exploatare la 1 august 1904. Problemele aduse de motoarele de 50 Hz au condus renunţarea la acest tip şi alegerea opţiunii de alimentare cu frecvenţă joasă (16,66 Hz). Cercetările asupra electromotoarelor monofazate de 50 Hz au fost reluate după cel de-Al Doilea Război Mondial de către firma germană Fried. Krupp. A.G.. Prin contribuţia lui Dr. Schön, aceasta firma a reuşit, în perioada 1924- 1925, să creeze un astfel de motor şi, o dată cu acesta, prima locomotivă modernă cu motoare monofazate de 50 Hz. Locomotiva, de tip Bo-Bo, a fost pusă în exploatare în 1936 pe linia Höllentalbahn din munţii Pădurea Neagră. Avea o greutate de 78 tf, putere de 2.200 kW şi viteza maximă de 90 km/h. Reţeaua de contact avea 20 kV şi 50 Hz. Un model asemănător a fost utilizat şi în Franţa, astfel de locomotive fiind construite în perioada 1954 - 1960. Aveau 85 t, puterea de 2.130 kW şi viteza de circulaţie de 105 - 120 km/h.Locomotiva mono-continuă cu convertizoare rotativePentru a transforma curentul alternativ monofazat în curent continuu necesar motoarelor sale, acest tip de locomotivă utiliza convertizorul rotativ format dintr-un agregat format din electromotor monofazat (cuplat la reţeaua de contact prin intermediul unui transformator) care la rândul său era cuplat la un generator de curent continuu. În perioada 1954 - 1957, au fost construite în Franţa mai multe locomotive de acest tip, destinate in special remorcării trenurilor de marfă de mare tonaj. Randamentul mai scăzut a condus ulterior la renunţarea utilizării unor astfel de vehicule rulante.Locomotiva mono-continuă cu redresoareCurentul de la reţeaua de contact este transformat la o tensiune mai joasă şi apoi transformat în curent continuu prin redresoare cu vapori de mercur, mai târziu apărând redresoarele cu diode de siliciu şi apoi cele cu tiristoare. Aceasta soluţie îmbină avantajele alimentării liniei de contact în curent alternativ cu cele ale electromotoarelor de curent continuu.Locomotiva electrică în România

Locomotivă electrică româneascăPe 9 decembrie 1965 au fost introdusă în ţara noastră primele locomotive electrice. S-a ales dificila secţiune Predeal - Braşov adoptându-se sistemul monofazat de 25 kV şi 50 Hz. Licenţa a fost furnizată de

Allmänna Svenska Elektriska AB, Västerás (ASEA) din Suedia. Locomotivele aveau o putere de 5.100 kW şi o viteză maximă de 120 km/h.

În 1966 începe şi în România construcţia locomotivelor electrice 060-EA pe baza acestei licenţe suedeze, urmată şi de realizarea variantei 060-EA1. Partea electrică şi montajul general erau realizate de Electroputere Craiova, iar partea mecanică era asigurată de ICM Reşiţa.

Aceste două tipuri de locomotive electrice româneşti se situează printre cele mai moderne locomotive europene. Caracteristici:

lungimea între tampoane: 19,8 m;greutatea în serviciu: 126 tf;puterea continuă (la 69 km/h): 5.100 kW;viteza maximă: 120 km/h (pentru 060-EA) şi 160 km/h (pentru 060-EA1)Cu ajutorul locomotivei experimentale tip EA2-122, s-a atins recordul de viteză al Căilor Ferate Române: 204 km/h şi anume pe tronsonul Floreşti Prahova - Buda.

În 1974 au fost introduse şi locomotivele electrice 040-EC si 040-EC1, construite de uzinele Rade-Končar, Zagreb.

Trenul Shinkansen 700T, 2006Acestea aveau următoarele caracteristici:

lungimea între tampoane: 15,89 m;greutatea în serviciu: 80 tf;puterea continuă: 3.400 kW;viteza maximă: 120 km/h (pentru 040-EC) şi 160 km/h (pentru 040-EC1).Tracţiunea electrică de mare vitezăÎn 1959, în Japonia începe construcţia liniei de mare viteză Tokaïdo - Shinkansen. Aceasta a fost dată în exploatare la 1 octombrie 1964, cu ocazia Jocurilor Olimpice de la Tokio. Denumita Shinkansen, aceasta reţea feroviară s-a extins foarte mult, unind majoritatea marilor oraşe puternic industrializate şi devenind celebră în întreaga lume. La 30 noiembrie 1979, pe tronsonul Tohoku - Shinkansen, se atinge viteza maximă de 319 km/h.

Trenul francez TGVÎn perioada anilor 1960 şi Franţa preia acest concept al liniilor de mare viteză şi începe realizarea celebrei reţele TGV (train à grande vitesse). La 26 februarie 1981 , trenul electric automotor francez TGV atinge pe linia Paris - Lyon viteza record de 380 km/h Era vorba de o ramă automotoare electrică experimentala TGV-016. Aceasta era formată din cinci vagoane, avea o lungime de 144 m şi o greutate de 307 tf. Tracţiunea se realiza prin intermediul a 12 electromotoare, fiecare având o putere de 537,5 kW.

Explorarea unui nou domeniu de viteze în transportul feroviar conduce la reevaluarea transportului feroviar Pentru prima dată, transportul feroviar de călători (pentru distanţe de peste 500 km) devine competitiv cu cel cu avionul.

Ulterior, reţeaua TGV a fost extinsă, realizând legături rapide între marile oraşe

franceze. La 3 aprilie 2007 atinge recordul mondial de viteză pentru tracţiunea feroviară clasică şi anume 574.8 km/h.

Intercity ICE3, Nürnberg–Ingolstadt, viteza maximă 300 km/hSuccesul repurtat de TGV a determinat şi alte ţări europene ca: Germania, Belgia, Italia, Spania, să construiască linii de mare viteză.

Din 2007, între Lorraine şi Champagne-Ardenne, se circula cu o viteză maximă de 279,3 km/h.