Nun, wissen tu ich's nicht - aber vermuten würde ich folgendes:
Bei Mehrsystem AC und DC landen sicher nicht alle Stromabnehmer auf der selben Leitung - die Stromabnehmer für die AC-Systeme werden auf dem Haupttransformator landen, die Stromabnehmer für DC-Systeme vermutlich direkt auf dem DC-Zwischenkreis, sicherlich noch mit Oberwellenfilter davor - ob da noch was aktives dazwischen ist (und sei's nur ein aktives Filter) sei jetzt mal dahingestellt.
Weil Gleichspannung auf den Trafo geht nicht

Hingegen ist ja hinlänglich bekannt, dass die Drehstromloks nach wie vor einen Trafo haben, die Gleichrichtung also auf einem kleineren Spannungsbereich funktionieren.
Die AC-Systeme nach dem Trafo kommen auf eine aktive Gleichrichtung (rein ein Diodengleichrichter würde für impulsförmige Stromaufnahme sorgen, was in diesem Leistungsbereich mehr als unschön ist (Stichwort Crest Factor und Power Factor Correction, was heutzutage ja schon jedes PC-Netzteil hat).
Der Ausgang dieses Gleichrichters, d.h. der DC-Zwischenkreis, dürfte Spannungsmäßig ungefähr im Bereich der üblichen Gleichstromsysteme liegen. Sonst müsste man da ja irgendwas nochmal umwandeln... Wobei die Ausgangsspannung des Gleichrichters soweit ich weiß im Wesentlichen von der Eingangsspannung abhängt, also die Ausgangsspannung des Trafos vermutlich entsprechend angepasst sein wird.
Alle AC- und alle DC-Systeme für sich dürften aber ziemlich Sicher jeweils auf der selben Schiene landen. Und eben wie gesagt die Ausgänge des Gleichrichters auf der selben Schiene wie die DC-Systeme. Du musst die Leistungselektronik ja sowieso gleichzeitig für die höhere Spannung als auch für den höheren Strom (bei der kleinsten Spannung) auslegen. Alles weitere dürfte tatsächlich die Elektronik machen.
Man kann heute (im Spannungsbereich kleiner 1kV) durchaus Schaltnetzteile bauen, bei denen zwischen der minimalen und der maximalen Eingangsspannung fast ein Faktor 10 liegt. Und ein Stromrichter ist vom Prinzip her ein bischen mit einem Schaltnetzteil verwandt, man regelt halt auf keine konstante Ausgangsspannung sondern auf einer ständig wechselnde

Bei 1,5kV vs. 3kV DC ist das nur Faktor 2 (naja, sagen wir Faktor 3-4, je nachdem wie hoch die Toleranzen liegen, aber 1,2kV bis 3,5kV wirst schon können müssen), bei 15kV vs. 25kV AC noch weniger. Wobei ich davon ausgehe, dass im Spannungsbereich von mehreren kV ggf. keine so hohe Bereiche von Faktor 10 mehr möglich sind. Halbleiter für so hohe Spannungen sind eh schon so ne Sache, und die dann noch für entsprechend hohe Ströme zu bauen (bei kleinen Spannungen), könnte entweder schwierig oder zumindest teuer sein.
PS: Boris war schneller....
Ob man für 15kV und 25kV verschiedene Trafoanzapfungen hat? Gute Frage... Hat zwar mehr Aufwand (Anzapfung plus Umschaltung -> irgend einen mechanischen Hochspannungsschalter), lässt dafür eine Dimensionierung der Gleichrichtung auf einen schmaleren Spannungsbereich zu. Gefühlsmäßig würd ich eher von keiner separaten Anzapfung ausgehen.
Spannend finde ich auch die Frage, wie Zugsammelschienen gespeist werden. Die Wagen dürften ja 16,7Hz und 50Hz vertragen, also bei reinen AC-Loks vermutlich einfach zwei verschiedene Trafo-Anzapfungen. Aber wie ist das bei Loks in DC-Systemen. Noch ein extra Wechselrichter? Und dann Umschaltung zwischen DC (Wechselrichter) und AC (Trafoanzapfung)? Oder immer über Wechselrichter und aus dem DC-Zwischenkreis versorgt (bzw. eigener DC-Kreis für Heizung/HBU, zwecks Redundanz/Unabhängigkeit)?
Und wie ist das mit Wagen aus DC-Ländern wie Frankreich, vertragen die direkt DC? Oder wurden hier früher einfach rotierende Umformer in der Lok eingesetzt?