高铁、地铁等轨道列车的动力主要来源于城市电网的电力，通过地面侧的供配电系统转换为列车可直接使用的电压等级。地面侧的供配电系统包括主变电所将高压变为中压，再由牵引变电所中的中压开关设备和牵引整流机组将中压交流电转换为列车使用的直流电。列车通过车顶受电弓与接触网接触获取电力，驱动列车运行。车载辅助电源则负责将直流电转换为列车内部设备所需的电压等级，确保列车正常运营。
这个回答貌似早在2017年我就写过，不过当时写的很粗浅，说实话，写的也不太仔细。
这个问题的题主很认真，今天我也想重新借着这个题目梳理一下自己的知识结构(如今回来一看，才发现这个题，提的真好呀，接近22万的阅读量，不是盖的！)。
另外，重新写这个还有一点其他的因素，之前在“地铁的供电系统和城市电网的关系是什么？”这个问题里，我承诺大家写点和地铁供电系统装备相关的内容(这个答案都快400个赞了，感觉再不兑现承诺，有点对不起大家，捂脸)。
琢磨了好久，翻回到这个题目时，还是觉得这个比较合适。所以决定，不管说是更新也好，还是重新写一下也好，就在这篇回答下，借着题主的问题，进行解释。顺便正好引出了一些“设备介绍”，方便大家更深入的理解地铁供电系统。当然，所要介绍的内容和本题中的“动力来源”相关性极强，大家不用担心跑题。
好了，接下来我开始正式答题。
我截取了一段题主的问题描述放在这，其实，如果觉得题主是个轨道交通的爱好者，真心觉得分析能力很强了。因为从这段话我至少看出了“接触网”(车顶的电线)、“第三轨”(铁轨带电)、“车载辅助电源”(车身自己有电池吧)三个和列车动力来源有关的基本概念。
这样一来，一般我喜欢的问题定性过程就没有了(不过这种题回答起来真是舒服，为啥一年前我没发现呢)。
当然，分析本题不能离开题目，题目“轨道列车的动力来源是什么”，动力即“电”，来源即“电网”。所以，如何将城市电网的“电力”最终供给列车牵引系统使用，这里面的核心涉及到的就是一个供配电的问题！(学电的朋友都知道：注册电气工程师分为发输变电、供配电两个方向。咋样，真想彻彻底底搞清楚这个问题，你考个注电—供配电方向不吃亏呀)。
Ok，说到这里，基本上本文的框架也就出来了：题目涉及到了地面侧的供配电问题，题干涉及到了列车侧的动力问题，接下里我们就从这两个方面来分析。
一、地面侧的供配电问题
实际上，大家都知道：无论是地铁中的动力来源，还是企业的工业用电、商场的商业用电、百姓的民用电，均来自于国家的发电系统。
只不过，这中间在经历了输电过程；到达终端用户后，会根据用户需求的不同进行电力变换(这里偷偷吹一波电力电子，相信没人会介意吧……电力电子牛逼！21世纪最强学科之一！不用反对，反对无效！)，而这个变换过程，就仿佛游戏里你打怪升级一样，需要“一关一关”、“一个房间一个房间”的过，这里的“关”对应了我们的“电力性质的变换”，“房间”对应了“电的空间转移”，所以下边我们就以“电力性质的变换”的载体：电力装备，结合着其所处的地理位置进行解释。
(考虑到国内地铁新建城市多设置主变电所，以下介绍按照“集中式供电”展开)
1、GIS、主变压器——主变电所
对于这部分内容，说实话，看到GIS(Gasisolatesystem)，总有那么一丝丝敬畏，原因在于我对做高压的同行们始终是抱有一定的尊重。
因为如果没有这部分的变换，我们地铁的供电系统就要想办法从城网中、地铁沿线去拉10KV/33KV/35KV(中压网络的电压等级，下文直接以10KV为例)，几个车站就要搞一组双路引过来，这无论对于城网还是地铁内部电网来说，都不是一件觉得很愉快的事情(实质即分散式供电的外部电源引入方案)。
有了主变电所，最大的一个好处就是自成体系，便于运营管理！这个大家很容易理解！
但从个人观感的角度，并不太愿意把主变电所的高压设备，放到城轨供电系统中去。在我看来，中压网络10KV以下的电压等级才适合。你问我原因，我只能和大家说，这是我个人工作环境导致产生的想法，不涉及是非争辩！我相信一定会有想法和我完全一致或者相反的朋友，如果评论区有愿意讨论这块的内容的，欢迎另行沟通，这里不多做说明。
介于如上原因，这部分内容不做图，不介绍，只说一句：主变电所的主要功能就是把城网引入的110KV(或66KV)变为10KV的中压电，供给我们下一阶段的牵引变电所使用！
动力来源第一步电力变换：AC110KV→AC10KV
2、中压开关设备、牵引整流机组——牵引变电所(本文核心！！！)
这一步，实际上才是我们本题的核心。介于上面高压装备没介绍，这部分我写细一点。
A、中压开关设备
提到中压开关柜，实际上中压开关柜作为我们地铁供电系统中构成中压网络的核心装备，，但由于其工程布置的地理位置常设于牵引变电所/牵引降压混合变电所，所以这里放在一起说。
先搞个小插曲，看看中压开关柜的应用：
以伊顿公司的ET1-12户内交流金属铠装移开式开关设备为例。
上边这幅图片的引用来自于伊顿公司官网，当我看到fromtheeasttothewestofthecity和averagespeedof100km/h这段字眼时，虽然伊顿公司出于一定的原则没有透露出这条线具体的名字，但咱们出于问题交流，非商业目的，我还是写出来让大家清楚一下：这条线就是北京地铁6号线！
(不知道这样是否会侵犯到贵公司，不过相信在官网上可以公开搜集到的资料应该没问题；如果不合适，请联系我删除)
柜子呢，大概长这样：
虑可读性，技术参数咱就不写了。
插曲完毕。
接下来，看看下边的原理(单母线不分段的接线示意图，分段我怕再有朋友说我土豪)：
实际上，中压开关柜作为媒介，两边“伸手”：一边伸手管主变电所里的主变压器“要电”，一边给牵引变电所里的牵引变压器“放电”。
B、牵引整流机组
既然图中都已经出现整流机组的AC/DC的电力变换，我们趁热打铁，直接上下一幅图：
牵引整流机组实际上是由牵引变压器和整流机组两部分共同组成的，目前常见的整流方式为：双机组等效24脉波整流。即一台牵引变压器和一台整流器构成12脉波整流。两套机组并联，移相错位15°再一叠，同周期内波形变密，就可以得到24脉波整流。
这样就可以让整出来的直流“波”，又“平”且“滑”。
同时，大家看图可以看出来，经过牵引整流机组变换后的电再经过一系列的断路器和电动隔离开关，就已经可以给到接触网了；也就是地铁中，我们看到车上受电弓升起要去“触摸”的那两段“电线”。
至此，第二阶段的电力变换也已经完成(做牵引整流机组的国内比较好厂家的如顺特电气，大家感兴趣的可以自行查阅些资料来看看)。
动力来源第二步电力变换：AC10KV→DC1500V
3、400V开关柜，降压变压器——降压变电所
地铁供电系统中走向380V&220V(咱们最熟悉的电压等级)的最后一环，但由于本题不涉及，这里就不写了。(我是不会告诉你们，这部分内容和上边的相比，我掌握的才是最好的，哈哈！)
二、列车侧的动力问题
列车侧的架构也很清晰，车在“洞”里跑，那就从车内和车外两块来说。
1、接触网&第三轨——列车外部(本处以接触网为例)
当我们的“电”完成了第二步的电力变换，来到了接触网的时候，这个时候，电力就已经变成了我们列车可以直接使用的电压等级了，也就是大家常说的DC1500V，引入电的过程如下图。
噗，对不起，画错了，是这张！
对于架空接触网来讲，它直接与列车的受电弓相接触，列车通过升弓从架空接触网获取电流，由于其是无备用的供电设备，可靠性对于接触网来说尤为重要。
举个例子，在地铁日常运营过程中，在我另一个回答的评论里，好多搞地铁供电专业的朋友提到：供电专业一般很容易成为地铁中出现故障的“背锅侠”。
事实上也的确如此，变压器故障、整流器故障，框架故障，甚至PSCADA的信道故障等等，都能让中心电调人员一下子对线路的供电情况紧张起来，且都很容易让人第一时间联想到，是不是电没了？(然后接下来就会出现下面这一幕)
行调：？？？
行调：……………………………….
行调：%￥#!!!!&*!!!#!!!￥%￥!!!!!#@#!!!!￥%！！！
然而，对于接触网本身来讲，可靠性一般还是OK的，之前貌似在一个别的问题下，看到有人问，说对于受电弓、接触网是否会有磨损，答案是肯定会有。
但大家不用担心，地铁每天停运后，都会有专门的工程车、车辆工程师、接触网工程师对以上设备进行检修保养，达到一定年限的设备更会被大修替换，目前也有专业的检测装备对其进行常规检测(接触网动态检测设备：检高差，检坡度、检温度、检线岔等等)，大家尽可放心！
2、车载辅助电源——列车内部
最后来简单说说车载辅助电源，实际上，这部分和本题的关系就不大了。
因为“辅助”并不是核心“动力”，动车行驶的电力并不来自于它。本质上它就是个逆变器，一个电力电子装置而已。
将列车从接触网取下来的DC1500V转换成AC380V，变成咱们常见的电压等级，然后再去给咱们常见的那些车上的“小部件”进行供电：如风扇、照明、空调、空气压缩机等需要三相AC380V的结构。
当然，除了AC380V以外，也要产生一部分DC110V的电，这部分主要是给车载蓄电池充电用的。
所以，这样看上去，貌似这辅助电源也可以称得上为列车“动力来源”的一部分，只不过不是为了列车驾驶，是为了列车内部“常规用电”而存在的，放在本文最后，用以大家扩展思路吧。
以上，两大部分，五个小块。问题回答完毕，感谢您的阅读！
(已经有太多朋友吐槽我原来那些回答的文末配图像什么大保健，我就不配图了。手动感谢大家的一路相伴吧！)
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