Рост электрических нагрузок в системе тягового электроснабжения, вызванный увеличением объемов выполняемой работы, вывел системы тягового электроснабжения постоянного тока на предельные режимы работы, не удовлетворив при этом необходимых размеров движения. В связи с этим стали интенсивно исследоваться альтернативные системы тяги, помимо систем с уровнем напряжения в контактной сети от 6 до 24 кВ.

Стремление повысить энергетические характеристики, увеличить коэффициент полезного действия, уменьшить потери напряжения в тяговых сетях, снизить сечения проводов контактной сети и расстояния между подстанциями, привели к появлению системы тяги переменного тока промышленной частоты.

Железная дорога как потребитель I категории требует бесперебойного электроснабжения тяги поездов, устройств СЦБ (сигнализация, централизация и блокировка) и других железнодорожных устройств. Составной частью хозяйства железнодорожного транспорта являются многочисленные устройства электрификации и энергетики.

Кондиционирование воздуха в пассажирских вагонах — придание воздуху требуемых физико-химических свойств (уровень температуры и влажности, содержание кислорода и углекислого газа, степень запылённости и т. п.). Холодильное оборудование установок К. в. позволяет поддерживать в вагоне требуемые температурно-влажностные условия при высокой температуре окружающего воздуха и воздействии солнечной радиации.

Питание потребителей СН постоянного тока осуществляется напряжением 110 или 220 В от аккумуляторной батареи GB, работающей в режиме постоянного подзаряда. Подзаряд батареи осуществляют два зарядно-подзарядных устройства   типа ВАЗП-380/260-40/80 с автоматической стабилизацией напряжения, питающихся по фидерам 3 и 4 от шин СН переменным напряжением 380/220 В.

Современные силовые полупроводниковые приборы (СПП) выпускаются на ток свыше 10 А. СПП получили широкое применение в преобразователях переменного тока в постоянный (выпрямителях), а также — постоянного тока в переменный (инверторах).

Для того, чтобы уменьшить мешающее влияние тяговых сетей постоянного тока на воздушные линии связи и цепи СЦБ, на выходе тяговых подстанций постоянного тока устанавливают сглаживающие фильтры для подавления пульсаций выпрямленного напряжения.

При преобразовании трехфазного переменного тока в постоянный с помощью выпрямителей кривая выпрямленного напряжения является пульсирующей. У шестипульсовых преобразователей, применяемых на тяговых подстанциях, на интервал времени одного период основной частоты переменного тока 50 Гц приходится шесть пульсаций, у двенадцатипульсовых – двенадцать.

Система постоянного тока была первой системой в России, по которой началась в 1929 г. электрификация железных дорог. Длина первого электрифицированного участка Москва-Мытищи составила 17,7 км. В настоящее время эксплуатационная длина электрифицированных на постоянном токе железнодорожных линий составляет около 20 тыс.км, питание которых осуществляют около 1000 тяговых подстанций.

Системы однофазного тока промышленной частоты получили широкое распространение во всем мире после второй мировой войны. По этой системе электрифицировано около 25% общей протяженности электрических железных дорог мира. В нашей стране первый участок (Ожерелье-Павелец) был электрифицирован на переменном токе в 1956-57 годах.