主电路与ES64F4型电力机车基本相同，主要差异在于主变流器基础上补加了一个辅助逆变器（HBU），每台机车设有2个变流器柜以及2台独立的辅助逆变器，车顶上设置了4台受电弓和交流电系统所用的高压部件，包括交流主断路器、高压隔离开关等；而机车内部机械间设有直流电系统的直流主断路器、电流电压互感器。为了减轻机车重量，变压器经过轻量化设计，其重量比ES64U2型机车减少了2.5吨，因此ES64U4型机车的功率也相应降低，持续功率为6,000千瓦，小时功率为6,400千瓦。在交流电模式下，接触网导线上的15/25