電力系統為電化列車運轉所需的動力來源。依據電力傳輸方式不同，主要區分為電車線及第三軌兩種型式。鐵道電力系統的設計與運作，旨在維持電壓與頻率的穩定，以確保列車能安全、可靠地運行。

電力系統由3個主要子系統構成：

• 變電站 (Traction Substation)
• 供電設備：包含電車線(Overhead Catenary System, OCS)及第三軌(Third Rail)
• 電力遙控系統(SCADA 或 PRC)

以下將進一步介紹國內各鐵路機構(臺鐵、高鐵、捷運系統)電力系統技術細節。

臺鐵

臺鐵已完成環島鐵路電氣化，採用 25kV / 60Hz 交流電供電。環島路網共設置26座變電站，供電至電化路段設置的電車線或導電軌，並建置電力遙控系統(SCADA)，集中監視及控制全線變電站、中性區間及分界點之隔離開關，實現變電站的無人化運作。為確保全線供電品質與穩定性，原則上約每40公里設置1座變電站。依建築型式可分為室外型 (11座)、室內型 (6座) 及全室內型(9座)。

• 電壓變換程序： 變電站從台電超高壓變電所 (E/S)或一次變電所 (P/S)以雙迴路方式引入 161 kV / 60Hz或 69 kV / 60Hz的特高壓三相交流電。經由變電站內拉勃朗克 (Le Blanc) 變壓器降壓轉換為2個單相 (M相、T相) 25 kV交流電，分別送電至上行及下行方向電車線。
• 異相電源分隔機制：由於不同變電站供應的交流電力存在相位差，且單一變電站亦同時供應 M相、T相2個異相電源（兩者相位差90度），故需設置中性區間及分界點加以分隔：
  • 中性區間（Neutral Section, N/S）： 設於變電站外，用以分隔 M相、T相電源。
  • 分界點（Section Post, S/P）： 設於相鄰供電區間的交界處，用以分隔來自不同變電站的電源。
  • 中性區間及分界點設有自動電力控制裝置(APC)，列車通過時APC會自動進行切電及復電，以進行電源轉換；前後200公尺範圍內亦設置「預」、「切」、「復」標誌，作為司機員駕駛無APC車輛(例如GE機車)或APC故障時手動切復電之參考。
  • 變電站具備越區供電機制。當任一變電站供電失效時，可操作相鄰分界點之分段開關，由鄰近變電站轉供電力，以維持營運需求。
     

臺鐵環島鐵路變電站及分界點(S/P)配置圖
拉勃朗克(Le Blanc)變壓器	GIS及現場控制盤	變電站外設置中性區間，軌旁黃色裝置 為自動電力控制裝置(APC)

電車線設備將接觸線以固定高度穩定架設於軌道上方。列車行駛時，透過集電弓與電車線接觸取電，所產生的回流電流則經由列車鋼輪導入鋼軌與架空地線（Return  Feeder, RF），再回流至變電站形成完整電力迴路，確保列車穩定運行。

主要設備組成：

• 支持結構：電桿（Pole）、桁架（Truss）、懸臂組（Cantilever）
• 導線類：主吊線（Messenger Wire）、吊掛線（Dropper）、接觸線（Contact Wire）、跳線（Jumper）、架空地線（Return Feeder, RF）、 接地及跨軌連接線等。
• 保護與連接：絕緣礙子（Insulator）及其他小鋼件（SPS）

電車線設備示意圖
臺鐵單純懸垂式電車線	臺鐵雙軌隧道段電車線及懸臂組	臺鐵地下化路段電車線，採雙接觸線設計

臺鐵在臺北地下化路段及部分隧道路段採用架空導電軌供電。施工中的臺南鐵路地下化計畫與設計階段的桃園都會區鐵路地下化計畫，均導入導電軌系統，以提升電氣化鐵道供電效率與維護安全性。

相較於傳統電車線，導電軌具有三大優勢：

• 淨空要求較傳統電車線低，適合建置於隧道及地下路段
• 載流能力高
• 設備零組件較單純，維護較容易

台北地下化隧道段設置導電軌系統	列車集電弓接觸導電軌取電

高鐵

臺灣高鐵路線全長約350公里，其電力系統採用自耦變壓器供電方式 (Auto-Transformer, AT)。此方式有助於降低線路電壓降、減少對通信系統的干擾，並可延長變電站供電區間。電力系統共設置30座變電站 (BSS, SP, SSP, ATP)，供電方式使用架空電車線。高鐵電力系統同樣建置有電力遙控系統 (SCADA)，由位於桃園青埔的行控中心 (OCC)集中監視及遠端遙控全線變電站、車站及道旁電力設備。

高鐵沿線變電站計30座，均為全室內型設計，其功能與配置如下：

高鐵全線變電站配置圖
高鐵主變電站外觀(BSS7)	BSS7內的責任分界點，以雙迴路方式分別自 台電岡山-岡高紅線及白線引接161kV三相 交流電	變電站內設置自耦變壓器(AT)
170kV氣體絕緣開關(GIS)	36kV C-GIS，為廂式(Cubicle)設計	主變壓器

為滿足高鐵高速行駛需求，高速鐵路正線及車站通過線採用重複合式電車線(Heavy Compound)；車站月台軌、側線及基地等行車速度較低的區域則使用簡單式電車線(Simple)。其主要導線類組件如下：

• 吊架線 (MW)
• 輔助吊架線 (AUX)（簡單式電車線無設置）
• 接觸線 (CW)
• 饋電線 (FW)
• 架空地線 (GW)
• 保護線 (PW)

重複合式(Heavy Compound)電車線		簡單式(Simple)電車線

捷運系統

國內高運量及中運量捷運系統均採第三軌(Third Rail)供電方式，電壓規格以DC 750V為主流。

捷運電力系統組成包變電站及第三軌。變電站分為主變電站（BSS）、牽引動力變電站（TSS）及車站設施變電站（SSS）3種型式，採雙迴路且複聯（Redundancy）供電，在任一迴路停電時，可切換自另一迴路供電，確保系統供電可靠度。

第三軌為安裝於軌道旁的帶電導體，將變電站直流電力傳送給電聯車的集電靴，提供列車運轉所需電力。

以下就機場捷運系統為例，進一步介紹捷運電力系統技術細節。

變電站:

• 主變電站（BSS）：設置3座，分別位於青埔機廠、A8 長庚醫院站及A3 新北產業園區站，採雙迴路及複聯（Redundancy）供電，互為備援。
• 牽引動力變電站（TSS）：為滿足列車行駛動力需求，沿線共設置27座TSS、其中2個在機廠。每座TSS由BSS引入兩饋線，採並聯運轉供電，藉以平衡線路上各區段電聯車 動力。
• 車站設施變電站（SSS）：共設22座車站，包括15座高架車站、7座地下車站。BSS與各SSS間採雙饋線開迴路供電，當任一迴線電纜無法提供電力，透過開關切換，由另一迴線維持SSS所 需電力，提高供電可靠度。

161kV GIS及現場控制盤

161/22kV變壓器及冷卻設備

22kV真空開關設備

機場捷運的第三軌採下觸式設計，整體設計與國內其他捷運系統相似。

• 關鍵技術：為降低電流洩漏、抵抗環境侵蝕及承受巨大的運營衝擊力，其絕緣支撐組件採用「全樹脂玻璃纖維」材質，有別於國內其他捷運系統。

設置於路線旁的第三軌

電力遙控系統

電力遙控系統，又稱SCADA，捷運系統稱為PRC(Power Remote Control)，是電力系統的「大腦」，即時遠端監視與控制全線的電力設備，確保電力系統的可靠運作，實現變電站無人化。

• 核心功能：監視變電站運作狀態、操控電力設備及線上開關。在電力故障時，可快速隔離與復電，亦可透過操作開關，轉供電力，是鐵路及捷運營運機構應對突發狀況的關鍵工具。
• 系統組成：主工作站（電力調配室）、資訊末端設備（外站，RTU）、通訊網路、人機介面等。
• 設置原則：臺鐵SCADA系統的主工作站設於臺北車站的電力調配室；高鐵SCADA系統的主工作站設於桃園青埔站的運務中心(OMC)；機場捷運則設置於青埔機廠內的行控中心。

臺鐵SCADA系統架構圖

高鐵SCADA系統架構圖