直流電化
日本最初の事例は、1923年の大阪鉄道(現・近畿日本鉄道南大阪線他)である。
国鉄・JRの直流電化路線。1960年代までは国鉄線でも600 Vの路線があったがすべて1500 Vに昇圧された。
大手私鉄や一部中小私鉄、第三セクターの鉄道線
架空電車線方式の地下鉄路線(上記JRや私鉄と直通運転を行う地下鉄、リニアモーター式地下鉄など)
鉄道路線として2019年現在営業しているモノレール。ただし東京都交通局上野懸垂線は600 V、東京モノレール羽田空港線は750 V、スカイレールサービス瀬野線は440 V。
HSST方式の磁気浮上式鉄道。現在の実用例は愛知高速交通東部丘陵線(リニモ)のみ。
後年、電力損失が少なく、動作や寿命が安定した大電力用のシリコンダイオードが開発されて以降、シリコン整流器方式が主流となった。シリコン整流器は順方向の電圧降下が、逆耐電圧で3素子直列としても1 V×3×2前後で済む。また、予熱が不要で高効率のうえ、動作が安定しているため、水銀整流器を駆逐した。
しかしシリコン整流器は制御ゲートがないため、交流位相に合った逆方向電流を流すことができない。そのため電力回生は不可能である。
冷却方式は、以前はファンによる風冷式→油入自冷式→フロン沸騰冷却式→パーフロロカーボン(PFC)沸騰自冷式と進化した。しかし、フロンやPFCが1997年京都会議において地球温暖化の規制物質として指定されたため、近年では純水沸騰自冷式(ヒートパイプ式)が主流となっている。