Число и расположение тяговых подстанций зависит главным образом от протяженности сети и ее конфигурации, а мощность подстанций— от величины нагрузки сети и принятой системы питания. При выявлении нагрузки сети, местоположения и числа подстанций следует исходить из полного развития сети и перспективного объема перевозок не менее чем на ближайшие 5—10 лет.

Тяговые подстанции размещают обычно вблизи наиболее нагруженных узлов сети, что приводит к сокращению кабельной линии, питающей участки сосредоточенных нагрузок. Радиус действия подстанции ручного управления 3,5 км, при малой плотности сети он может достигать 5 км и более.

На вылетных и междугородных линиях целесообразно применять простейшую децентрализованную систему. Небольшие расстояния между подстанциями (до 1 км) могут оказаться рациональным и с экономической точки зрения. При такой системе питания тяговые подстанции обычно строят одноагрегатными.

Каждая подстанция, расположенная вблизи контактной сети, питает только ближайшие к ней участки. В свою очередь, эти участки получают питание также и от соседних подстанций. При выходе из строя одной из них нагрузку принимают смежные подстанции.

На линиях метрополитена подстанции располагают вдоль линии (так же, как на вылетных линиях трамвая и троллейбуса), причем система децентрализованного питания имеет для метрополитена еще большие преимущества. Пунктами наибольших нагрузок на метрополитене являются станции, где осуществляется трогание с места тяжелых поездов с высокими ускорениями. Условия движения на линиях метрополитена практически исключают непредвиденные остановки и, следовательно, пуски поездов па перегонах. Поэтому при системе децентрализованного питания на метрополитене тяговые подстанции небольшой мощности предусматривают на каждой пассажирской станции.

Основные вопросы экономичности системы электроснабжения—число и расположение подстанций (а следовательно, и их мощность), распределение питающих и отсасывающих пунктов, сечение контактных проводов и кабелей — определяют технико-экономическими расчетами.