Электрофикация железных дорог.

В общем, переменный ток более целесообразен для тяги: не нужно его выпрямление (экономия на оборудовании тяговых подстанций) ; низкие потери при передаче (напряжение в разы выше потому что) ; более тонки провода (экономия меди) ; длиннее пролеты контактной сети (экономия бетона на опоры) ; дешевле эксплуатационые траты.
Но есть один большой минус - в то время не было управляющей аппаратуры для ассинхронных двигателей (которые "жрут" переменный ток) . Выворачивались так - локомотивы возили в себе реактор (блок выпрямления) , оставаясь по-сути локомотивами постояного тока.
Разработка аппаратуры ЧИР/ШИР (частотно-импульсного и широтно-импульсного регулирования) дало жизнь переменникам нового поколения. Но пока нет входа "в массы" - заводы стоят (((( Локомтивы такие- служат дольше, из-за плавного а не ступенчатого регулирования тягового усилия...

Исторически первой была электрификация на постоянном токе и лишь намного позднее на переменном. В России, кстати наша страна впереди всех в мире по длине электрифицированных ж-д, более 43000 км, можно вокруг Экватора планету обернуть, первая электрифицированная линия появилась в 1926 участок Баку-Сураханы, постоянный ток 1200v,в дальнейшем электрификация стала выполняться на постоянном токе 3000 (3300)v.применение именно постоянного тока вначале связано с тогдашним развитием электротехники-наличием только коллекторных эл. двигателей и отсутствием мощных выпрямителей., т. к напряжение практически напрямую шло на группы тяговых двигателей. Первый опыт на переменном токе промышленной частоты 50 Гц был в 1930 в Венгрии. вообще стремление перейти на "переменку"было вызвано намного большей её экономичностью-легче контактная сеть, намного реже нужны тяговые подстанции. В России первый участок на переменном токе появился в 1961 Ожерелье-Павелец. Первые электровозы для выпрямления тока использовали опасные и ненадёжные ртутные выпрямители-игнитроны. И лишь затем, с появлением мощных диодов и тиристоров, а также асинхронных тяговых двигателей началось массовое внедрение в России и других странах переменного тока (27500v) Существующие системы постоянного тока остались, то потребовались станции стыкования, где производится смена локомотивов одного рода тока на другой. Есть опыт перевода с 3 кV на 27,5kV-напр .участок Зима-Слюдянка на Транссибе. Причём перевили относительно недавно, в 90-х годах ХХ века, когда этот участок со вставкой постоянного тока среди переменного стал заметно мешать эксплуатации. Вот собственно почему 2 системы электроснабжения вынуждены уживаться друг с другом. В Европе существует аж 4-х системный подвижной состав-1,5 ; 3 kV постоянного тока и 15 kV 16,7 Гц и 27,5 kV 50 гц переменного. Электрификация переменным током пониженной частоты (16,7 или 20 Гц ),некий гибрид между обеими основными системами прижился только в северной Европе (Швеция, Норвегия, часть Германии) и в США и Коста-Рике (11 kV 20 гц) -это вызвано желанием использовать двигатели постоянного тока, т. к на 50 Гц у них возникал "круговой ток" и двигатель выходил из строя. Были попытки (Северная Италия) использовать 3хфазный ток 50 Гц, но приходилось как минимум 2 фазы подавать на электровоз, что сильно усложняло как его конструкцию, так и конт. сеть, что тоже не прижилось-перевели на постоянный ток. Самая экономичная система электрификации остаётся по сей день 27500 v 50(60)Гц

А не связанно ли это как то с близостью с Китаем??))

3000 В постоянка появилась раньше
27500В переменки появилась в России позже
-
есть проекты по переводу участков с постоянки на переменку ( например Горячий ключ - Адлер), а обратно с переменки на постоянку линии не переводились за исключением участка московской ЖД Ожерелье - Узуново
но подобные проекты дороги в реализации и поэтому приходится иметь 2 системы электрофикации.
Вообще при строительстве новых линий электрофицировать будут именно на переменке, исключение могут составлять короткие прилегающие к полигону постоянки линии. Но а будующее за переменкой

Я не эксперт но попробую ответить
3000в используется на коротких дистанциях, так как требуется постоянная подпитка электропитанием.
27кв переменного тока используются на длинных дистанциях. Так как переменный ток тем более высокого напряжения можно передавать на гораздо более длинные дистанции чем.

Это просто логика. Могу и ошибаться