Накопитель подключается на участке контактной сети или на подстанции. При рекуперативном торможении ЭПС и повышении напряжения в контактной сети выше номинального значения НКЭ включается и работает в режиме запасания энергии. В ходе стоянки вагона маховик хранит энергию в режиме выбега. При начале разгона ЭПС происходит включение НКЭ в режим выдачи энергии в сеть, после завершения которого цикл работы накопителя повторяется.
НКЭ применяется в качестве стационарного буферного накопителя энергии, рекуперируемой ЭПС наземного городского транспорта и метрополитенов. Во время рекуперативного торможения ЭПС при скачке напряжения в контактной сети НКЭ начинает работать в качестве накопителя и забирает невостребованный излишек энергии, хранит её в форме кинетической энергии вращающегося маховика. В момент старта ЭПС с места остановки НКЭ переключается в режим выдачи энергии и работает в сети в качестве параллельного генератора. НКЭ позволяет достигать следующие результаты при работе в контактной сети:
1. Сглаживание пиков и провалов напряжения и мощности в сети;
2. Экономия электроэнергии, расходуемой на тягу;
3. Стабилизатор напряжения в сети;
4. Обеспечивает увеличение ресурса оборудования ЭПС и тяговых подстанций;
5. Снижает воздействие ЭПС на окружающую среду (снижение тепловых выбросов);
6. Снижение затрат на модернизацию действующих и строительство новых тяговых подстанций;
7. Работа в качестве сетевого генератора на длинных и тупиковых ветках.