Главна железопътна линия № 3 Илиянци – Карлово – Варна фериботна от националната железопътна мрежа на България е в по-голямата си част единична железопътна линия (удвоени са общо 58 km: гара Тулово – гара Дъбово, гара Прилеп – жп спирка Завет, по жп мост над яз. Цонево, гара Аспарухово – гара Юнак), електрифицирана и с междурелсие 1435 mm. Дължина 514 km.

Първия участък от гара Зимница до Карнобат е построен като част от жп линия Ямбол – Карнобат и е открит през 1890 г., а последния участък Долно Камарци – Клисура е в редовна експлоатация от 1952 г.

В гара Илиянци линията прави връзка с жп линия 2 за София и Варна през Горна Оряховица и с жп линия 14 за „Биримирци“ и Волуяк, в гарите Световрачене, Кремиковци, Яна и Столник – с отклоненията свързващи я с МК „Кремиковци“ АД и жп линия 1 чрез гара Казичене, в гара Карлово с жп линия № 82 за Пловдив, в гарите Тулово и Дъбово – с жп линия 4 за Стара Загора и Горна Оряховица, в гара Зимница – с жп линия 8 за Ямбол, в гара Карнобат с жп линия 8 за Бургас, в гара Комунари – с жп линия 26 за гара Шумен, в гара Синдел с жп линия 2 за Варна. От гара Юнак е започвала жп линия 34 за Старо Оряхово, понастоящем закрита и демонтирана.

Въпросът за проучване на строежа на железопътната линия се повдига още през 1909 г. в редовната сесия на Народното събрание. Отпускат се и средства за това, а работата по проучването на линията от София до Сливен започват още същата година. Участъкът Сливен – Зимница е вече завършен и пуснат в експлоатация на 23 май 1907 г.

Въпреки голямото значение на магистралата цялостното ѝ построяване е затруднено основно от проучването на преминаването на трите вододела, които свързват Стара планина и Средна гора – седловините „Гълъбец“ между Камарската и Златишко-Пирдопската котловина, „Козница“ – между Златишко-Пирдопската и Карловска котловина и „Стражата“ при Калофер. Тези природни препятствия налагат службите по проучване на нови железопътни линии да правят многократни промени на проучените вече трасета и търсене на варианти и решения за преодоляването им в продължение на близо 30 години (от 1909 г.). През 1940 г. се приема окончателното трасе на линията от Макоцево до Сопот.

	Линия 2 (София)
	Линия 14 Биримирци
	Линия 14 (Волуяк)
	0+000 (4+847) Илиянци
	Линия 2 (Варна)
	4+000 Кубратово
	Линия 31 Курило
	5+922 Световрачене
	8+700 Негован
	11+050 Локорско
	15+692 Кремиковци
	Линия 1 (София)
	18+700 Ботунец
	3+678 г. „Обединена“
	Казичене (Линия 1)
	Линия 1 (Пловдив)
	21+870 Яна
	22+446 РП „Мусачево“
	29+339 Столник
	36+400 Горна Малина
	40+300 Негушево
	44+700 Чеканчево
	47+909 Макоцево
	49+500 сп. „Макоцево“
	54+907 Долно Камарци
	61+700 Буново
	67+738 Мирково
	70+077 сп. „Мирково“
	74+911 Челопеч
	79+509 Златица
	83+859 Пирдоп
	90+921 Антон
	100+240 Копривщица
	106+980 Стряма
	116+117 Клисура
	124+200 Розино
	130+439 Христо Даново
	133+000 Кърнаре
	137+292 Иганово
	141+400 Анево
	144+260 Сопот
	Линия 82 (г. „Филипово“)
	149+534 Карлово
	154+940 г. „Ботев“
	162+765 Свежен
	168+738 Калофер
	171+588 Осетеново
	174+420 Манолово
	177+719 Тъжа
	180+315 Търничени
	183+342 Габарево
	186+151 Павел баня
	189+090 г. „Сахране“
	191+788 Голямо Дряново
	196+184 Дунавци
	205+508 Казанлък
	212+918 Черганово
	Линия 4 (Подкова)
	220+504 Тулово
	228+850 Дъбово
	Линия 4 (Русе)
	233+829 Ветрен
	241+788 Николаево
	245+509 Гурково
	254+222 Твърдица
	261+445 Сборище
	266+545 Шивачево
	270+550 г. „Чумерна“
	276+625 сп. „Орешак“
	279+820 Селиминово
	281+516 Гавраилово
	288+095 Чинтулово
	296+891 Сливен
	302+100 сп. „Таньо войвода“
	306+082 г. „Хаджи Димитър“
	311+310 Желю войвода
	Линия 8 (Пловдив)
	320+987 (198+731) Зимница
	206+277 Стралджа
	210+077 Атолово
	219+615 Церковски
	0+000 (233+333) Карнобат
	Линия 8 (Бургас)
	Линия 8 (Бургас)
	6+108 Невестино
	10+791 Вълчин
	17+234 Лозарево
	19+100 Климаш
	24+820 Подвис
	29+924 Прилеп
	35+101 РП „Ведрово“
	40+875 Завет
	42+500 сп. „Завет“
	46+848 Люляково
	51+304 Листец
	58+125 Дъскотна
	61+300 Дропла
	63+744 Каравельово
	68+193 Трънак
	72+500 сп. „Манастирец“
	73+110 РП „Струя“
	80+048 Аспарухово
	83+387 Комунари
	Линия 27 (Шумен)
	87+872 Боряна
	92+432 Дългопол
	101+133 Величково
	108+400 Нова Шипка
	Линия 34 (Старо Оряхово)
	118+133 Юнак
	Линия 2 (София)
	123+075 Синдел
	125+685 Синдел разпределит.
	130+600 РП „Изгрев“
	Разделна (Линия 2)
	132+931 Варна фериботна
	Линия 2 (Варна)

След Първата световна война се завършва строителството на отсечката Тулово – Казанлък с дължина около 15 km, и се пуска в експлоатация на 21 ноември 1921 г. Чрез нея Казанлък се свързва с линията Горна Оряховица – Тулово – Стара Загора (Главна жп линия 4).

Прокарването на останалата част от Подбалканската линия се урежда със Закона за разширение на железопътната мрежа от 1923 г., допълнен през 1925 г. И в двата закона обаче, линията се разглежда не като главна, а като второстепенна. Това схващане се отразява по-нататък най-вече на параметрите на отсечките Дъбово – Сливен и Илиянци – Макоцево.

Участъкът Дъбово – Твърдица (дължина 26,4 km) е въведен в експлоатация на 18 ноември 1928 г., а Твърдица – Сливен (дължина 44,1 km) – на 7 декември 1930 г.

По същото време започва и строежът на отсечката Илиянци – Макоцево с дължина около 46 km. Тя е завършена и пусната в експлоатация на 6 декември 1931 г.

И в двата участъка са допуснати криви с малки радиуси – около 250 – 300 m и максимален наклон 15 ‰. Допуснати са излишни качвания и слизания на линията по терена, особено при преминаването на реките, основно за да се получи по-малка височина на мостовете и да се намали обемът на земно-изкопните работи. Дължините на гаровите платформи и коловози са недостатъчни.

В периода 1925 – 1934 г. започва строежът и на други части от Подбалканската линия между Макоцево и Казанлък. Работи се основно със средства и трудова повинност от заинтересованото население. Извършеното през този период е незначително, в незавършен вид, а от 1934 до 1938 г. по линията въобще не се работи.

През 1937 – 1938 г. се правят нови проучвания за участъка Карлово – Калофер – Казанлък и се установява ново трасе. За разлика от старото то преминава вододела „Стражата“ без тунели, по-ниско е с 51 m и е с около 2100 m по-късо от старото, като предлага и редица други предимства.

За осъществяване на строителството по новото трасе Карлово – Казанлък през пролетта на 1938 г. се създават две строителни секции – в Карлово и в Казанлък. Едновременно с тяхното организиране се изготвят плановете и се извършва трасиране на линията. За година и половина се извършват 990 000 m³ землени и скални работи, 21 300 m³ зидарии на мостове, водостоци и подпорни стени.

Участъкът с дължина 58,8 km между Карлово и Казанлък е завършен и се пуска в експлоатация на 3 октомври 1939 г.

По това време се строи и отсечката в западна посока Карлово – Сопот с дължина 5,630 km, която започва да се експлоатира от 20 ноември 1939 г.

Строителството на отсечката Сопот – тунел „Козница“ започва през пролетта на 1941 г. Поради неритмично финансиране строителните работи вървят бавно. Завършени са само землените работи и съоръженията от гара Сопот до гара Розино и е положена част от релсовия път.

Окончателното завършване на Подбалканската линия става след 9 септември 1944 г.. Строителството започва от двете страни – откъм Макоцево и откъм Сопот. На 14 септември 1947 г. е пуснат в експлоатация участъкът Сопот – Клисура, а през 1949 г. – и междугарието Макоцево – Долно Камарци. Едновременно с това се работи и по най-сложната част на трасето Долно Камарци – Клисура, по което трябва да се изградят големи мостове и тунели.

Дотогава в България не са правени предварителни основни геоложки проучвания за подобен род съоръжения, а строежът им се извършва предимно ръчно или с помощта на малка и недостатъчна механизация. През 1949 г. в тунела „Козница“ са прокопани 923 m, през 1950 г. строителите достигат 1723 m. На 6 юни 1951 г. пробивът на най-дългия железопътен тунел в България (5808,5 m) е изцяло завършен. Тунелът „Гълъбец“ е пробит на 2 ноември 1951 и окончателно завършен на 21 ноември 1951 г. До края на 1951 г. се завършват строителните работи и се полага релсовият път в участъка Долно Камарци – Клисура. Тази част от линията е строена с минимален радиус 500 m и максимален наклон 15 ‰. Първият влак преминава по трасето на 7 септември 1952, а тържественото откриване на Подбалканската линия става на 21 декември 1952 г.

Строителството на железопътната линия Карнобат – Комунари – Синдел започва от гара Карнобат към Лозарево през 1916 г. и продължава до 1918 г. Извършена е голяма част от землените работи и съоръженията, но е прекратено. Подновено е през 1937 г. и се осъществява на два подетапа (Карнобат – Комунари и Комунари – Юнак).

Проучването на участъка Карнобат – Комунари се извършва през 1937 г., а в същата година започва и строителството. За редовна експлоатация е предаден през 1942 г. Дължината му е 87,387 km, с минимален радиус на кривите 400 m, максимален наклон 12 ‰.

Трасето на линията пресича няколко пъти река Луда Камчия и нейните притоци с масивни мостове. Построени са 4 тунела с обща дължина 780 m и много укрепителни съоръжения.

Участъкът Комунари – Юнак е трасиран през 1940 г. Строи се от 1940 до края на 1943 г., когато е предаден за редовна експлоатация. Трасето на линията след гара Комунари се развива от лявата страна на река Голяма Камчия в близост до селищата Боряна, Дългопол, Величково и Нова Шипка. След пресичане с надлез на железопътното отклонение Синдел – Старо Оряхово се включва в гара Юнак. Това пресичане не съществува от много години поради изместването на трасето при удвояването на участъка, а отклонението за Старо Оряхово е демонтирано.

Участъкът Комунари – Юнак е с дължина 35,433 km, с минимален радиус на кривите 500 m, максимален наклон 12 ‰.

Междугарието Юнак – Синдел е част от линията Синдел – Старо Оряхово с дължина 4,010 km, построено през 1920 г.

През 60^-те години във Варненското езеро са построени пристанища за разтоварване на въглища за ТЕЦ „Варна“ и пристанище за разтоварване на дървен материал, свързано с железопътен клон с гара Езерово. Към 1970 г. в Белославското езеро се изгражда Терминал-запад на Пристанище „Варна“, което обслужва Девненската промишлена зона и поема част от нарастващия обем на масови товари от Терминал-изток. Линията от гара Разделна до гара Страшимирово се измества от другата страна на Белославското езеро. Създават се нови гари Разделна и Повеляново, с които се свързват пристанищните коловози, а частта от линията Белослав – Страшимирово е демонтирана.

През 1978 г. е завършен канал за големи морски и ферибоотни кораби. В района на Терминал Варна-запад е създаден Фериботен комплекс Варна, състоящ се от пирс за акостиране на фериботни кораби и предфериботна гара (Варна-фериботна). Гарата има няколко коловозни групи и съоръжения за обработване на вагони, пристигащи с фериботните кораби и подготвянето им за вътрешността на страната и за страните от бившия СССР – смяна на талиги, претоварване на част от вагоните, композиране и разкомпозиране на влакове и др. Построена е и гара Синдел-разпределителна за обработване на вагоните от Девненската промишлена зона, от Терминал Варна-запад и от фериботния комплекс.

Проектът за удвояване и електрификация на линията е разработен в периода 1982 – 1990 г. от „Транспроект“ – София. Самото строителство започва през 1985 г., като до настоящия момент са удвоени, електрифицирани и въведени в експлоатация 9 междугария (от общо 17), с обща дължина 71 km (от общо 123 km).

Част от съоръженията са:

• три тунела за двупътно движение:

– Тунел № 1 с дължина 2614 m в междугарието Лозарево – Прилеп (в процес на изграждане);

– Тунел № 2 с дължина 460 m (изграден и въведен в експлоатация);

– Тунел № 3 с дължина 482 m в междугарието Завет – Търнак (изграден и въведен в експлоатация);

• три жп естакади през язовир Цонево в междугарието Търнак – Аспарухово с дължини 80 m, 210 m и 420 m (изградени и временно въведени в експлоатация, предстои въвеждане в редовна експлоатация).

Удвояването на линията е завършено в участъците Карнобат – Лозарево, Ведрово – Люляково, Струя – Аспарухово и Комунари – Юнак. Основните работи, които предстоят са:

• изместване трасето на линията в междугарието Юнак – Синдел. Това налага построяване на два моста над Провадийска река и два надлеза над автомобилни пътища;
• изцяло ново трасе в участъка Люляково – Дъскотна с изграждане на 7 моста с обща дължина 1052,4 m и 2 пътни надлеза. В този участък дължината на линията се скъсява с над 2 km и повишаване скоростта на движение от 85 на 130 km/h;
• в участъка Дъскотна – Търнак се предвижда построяване на 7 нови моста, 2 пътни подлеза и една жп естакада с обща дължина около 440 m, и изцяло нови жп гара Търнак и спирка Дъскотна;
• в участъка Лозарево – Прилеп се предвижда пълна реконструкция на гара Лозарево и изграждане на изцяло ново трасе. Сегашната дължина от около 12,7 km се намалява с около 5,6 km. Това се постига основно от реализацията на най-дългия двоен железопътен тунел (2614 m) в България и на Балканския полуостров.

Проектното трасе е с параметри, гарантиращи скорост 130 km/h, минимален радиус на хоризонталните криви 800 m и максимален надлъжен наклон 15 ‰.

По ред причини, основно финансови, работата по удвояването е почти прекратена.

През 1968 г. е въведен в експлоатация електрифицираният участък София – Карлово, през 1969 г. завършва електрификацията на участъка Карлово – Тулово, а през 1970 г. – Тулово – Чумерна. Поради липса на габарит на тунела в междугарието Чумерна – Гаврилово електрифицирането на отсечката Чумерна – Сливен се забавя. Разработван е дори проект за построяването на нов тунел, но с усилията на специалистите от Дирекцията за електрификация на железниците, съвместно с Железопътно управление – Пловдив проблемът е отстранен. Електрификацията на целия участък е завършена през 1971 г.

През 1975 г. е завършена и електрификацията на линията участъка Карнобат – Варна, а с това и цялата линия от София до Варна.

• Линията Карнобат – Комунари – Синдел е третата връзка на северните с южните железопътни линии през Балкана;
• Разстоянието от София до Варна през Карлово – Карнобат се скъсява с 25,100 km в сравнение с линията София – Горна Оряховица – Варна;
• Разстоянието от София до Бургас през Илиянци/Карлово се скъсява с 29,575 km, а през Казичене/Столник – с 34,390’km, в сравнение с линията София – Пловдив – Варна;
• За увеличаване на пропускателната способност, повишаване сигурността на движението и производителността на труда в участъка София – Карлово от 1972 г. монтирана диспечерска централизация тип „ЧДЦ66“, производство на бившия СССР. За управление на превозите са обособени два диспечерски кръга: Илиянци – Златица и Пирдоп – Карлово. Управлението се извършва от отделни пулт-манипулатори и общо светосхемно табло с коловозните развития на всички гари в участъка, като е създадена възможност за поемане на управлението от който и да е пулт при повреда на другия. С изключение на гарите Илиянци, Обединена, Златица и Карлово, които са с местно управление, останалите са съоръжени предимно с маршрутно-релейни централизации за управление тип „руска блочна“, и са включени към централното управление. Захранването с електрическо напрежение на участъка се осъществява от отделен трифазен далекопровод. Междугарията са били съоръжени с „ЧКАБ“ – числово-кодова автоблокировка, също разработка на бившия СССР. Дължината на отделните блок-участъци е от 1000 до 1500 m. Поради посегателства върху съоръженията на системата до Златица е съоръжен с автоблокировка с броячи на оси. Повечето железопътни прелези не са обвързани със системата и за това гарите не се управляват от централния пост. Поради неотпускане на средства за модернизиране или поне за поддръжката ѝ в днешно време системата е с намалени възможности, като на централно управление са гарите от Пирдоп до Карлово, а останалите отново са на местно управление.

Железопътната връзка между гарите Световрачене и Курило е въведена в експлоатация през 1976 г. във връзка с дейността на металургичния комбинат „Кремиковци“ АД. Предназначението му е директните товарни влакове между МК Кремиковци и пристанище Лом да не преминават през гара Илиянци. Дължината му е около 5,873 km, електрифицирано. Използва се много активно до спирането на МК Кремиковци. След това не се използва често и е с демонтирана контактна мрежа. През 2023 г. линията е рехабилитирана, електрифицирана и отново въведена в експлоатация.

Железопътно отклонение Мусачево – Яна – Обединена – Кремиковци. Железопътната връзка е построена през 1963 г. като отклонение от линията Казичене – Столник (линия 33). Целта е да се свърже по по-къс път гара „Подуяне – разпределителна“ (вече закрита поради намален обем на работа) и гара София с гара „Обединена“ на металургичния комбинат „Кремиковци“ АД. Дължината ѝ е 4,941 km, с минимален радиус на кривите 400 m и максимален наклон 14,3 ‰.

Гара „Обединена“ е свързващата гара на националната железопътна мрежа с вътрешнозаводската на металургичния комбинат „Кремиковци“ АД. Тя се използва като приемно-предавателна площадка, от която заводските маневрени локомотиви вземат пристигналите влакови състави и отделни вагони и ги развозват по предназначение.

Вагоните с готова продукция и празните състави и вагони се подават от заводските локомотиви обратно на гара „Обединена“, на която с маневрени локомотиви на БДЖ се подготвят маршрутни влакове и групи по предназначение. Гарата е обслужвала и специалните пътнически влакове с трудещи се от комбината. Поради прекратяването дейността на комбината гарата е с многократно намалени обеми работа и към 2016 г. е закрита за служба по движението.

Железопътно отклонение Казичене – Столник. След завършване и пускане в експлоатация на Подбалканската линия, се предвижда създаване на втора възможност за излизане от гара София в източна посока. Правят се две проучвания: направление Казичене – Елин Пелин – Горна Малина, а второто Казичене – Мусачево – Столник. Приема се второто направление, построено и открито през 1963 г.

Тази железопътна връзка създава възможност товарите от гара Подуяне – разпределителна, за направление Бургас и обратно да не преминават през гара Илиянци. Така се постига скъсяване на разстоянието (и времепътуването) с 18 km и се облекчава силно натовареният железопътен участък Илиянци – Яна. За пътническите влакове времепътуването от гара София към Бургас и обратно се съкращава с около 15 минути. Участъкът Казичене – Мусачево – Столник е с минимален радиус на кривите 800 m, за скорост 120 km/h и максимален наклон 15 ‰.

• Железопътна мрежа на България
• Железопътна линия 26 (България)
• Железопътна линия 34 (България)

• Симеонов, Начо. Железопътният транспорт в България – 1866 – 1983 година. София, Държавно издателство „Техника“, 1987.
• Деянов, Димитър. Железопътната мрежа в България – 1866 – 1975 година. София, ВТУ „Т. Каблешков“, 2005.

п б р Железопътна линия 3 Главна жп линия 3 Гари Илиянци  • Световрачене  • Кремиковци  • Яна  • Столник  • Саранци  • Макоцево  • Долно Камарци  • Мирково  • Златица  • Пирдоп  • Антон  • Копривщица  • Стряма  • Клисура  • Христо Даново  • Иганово  • Сопот  • Карлово  • „Ботев“  • Калофер  • Тъжа  • „Сахране“  • Дунавци  • Казанлък  • Черганово  • Тулово  • Дъбово  • Николаево  • Гурково  • Твърдица  • Шивачево  • „Чумерна“  • Гавраилово  • Чинтулово  • Сливен  • „Хаджи Димитър“  • Жельо войвода  • Зимница  • Стралджа  • Церковски  • Карнобат  • Лозарево  • Подвис  • Завет  • Люляково  • Дъскотна  • Трънак  • Аспарухово  • Комунари  • Дългопол  • Величково  • Юнак • Синдел  • „Синдел разпределителна“  • „Варна фериботна“ Спирки Кубратово  • Негован  • Локорско  • Ботунец  • Горна Малина  • Негушево  • Чеканчево  • „Г. Дамянов“  • „Макоцево“  • Буново  • „Мирково“  • Челопеч  •  • Розино  • Кърнаре  • Анево  • Свежен  •  • Осетеново  • Манолово  • Търничени  • Габарево  • Павел баня  • Голямо Дряново  • Ветрен  • Сборище  • „Орешак“  • Селиминово  • „Таньо войвода“  • Атолово  • Невестино  • Вълчин  • Климаш  • Прилеп  • „Завет“  • Листец  • Дропла  • Каравельово  • „Манастирец“  • Боряна  • Нова Шипка Разд. постове Ведрово  • Струя  • „Изгрев“ ЖП линия 31 Гари Курило  • Световрачене ЖП линия 32 Гари Кремиковци  • „Обединена“  • Яна Разд. пост Мусачево ЖП линия 33 Гари Казичене  • Столник Спирка Равно поле Разд. пост Мусачево ЖП линия 34 Гари Юнак  • Горен чифлик  • Долни чифлик  • Старо Оряхово Спирки „Камчия“  • Дъбравино  • Пчелник