常見的高鐵列車都是電氣機(jī)車，靠接受接觸網(wǎng)送來的電流作為能源，由牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)車的車輪。此外，高鐵車廂照明、我們飲用需要的熱水、剎車制動(dòng)乃至充電插座等都需要電。

對(duì)于高鐵列車來說，每節(jié)車廂里分配的功率基本是平均的，因此每個(gè)插座的額定電流、相應(yīng)導(dǎo)線的粗細(xì)都是受到限定的。他們就像我們?nèi)松眢w里的毛細(xì)血管一樣，電流從其中通過，如果某一處的功率過大(即使是迷你電飯煲的額定功率也會(huì)有300瓦左右)，就會(huì)造成毛細(xì)血管爆裂，嚴(yán)重的后果就像腦溢血，這就非常容易引起電氣火災(zāi)。

電氣火災(zāi)，很多情況下是因?yàn)閷?dǎo)線容量不夠繼而發(fā)熱，引起導(dǎo)線包皮和周圍化纖材料著火，引燃其他可燃物(比如座椅或包裹)，威脅列車的運(yùn)行和廣大乘客的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

1. 高鐵如何獲取電能?

其實(shí)高鐵的電也是來自大電網(wǎng)。大家可能首先想到的就是線路兩旁一根根的電桿和列車頭頂密如蛛網(wǎng)的電線。高鐵與普通鐵路最明顯的不同在于，它除了地上一條線(軌道)、還有天上一張網(wǎng)(接觸網(wǎng))。從天上到地下，一套復(fù)雜完整的大系統(tǒng)為高鐵的運(yùn)行提供了保證。

高鐵能夠跑起來，依靠的是牽引供電系統(tǒng)給高速列車提供電力。高鐵牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所、架空接觸網(wǎng)、回流回路。簡(jiǎn)單來說就是：牽引變電所給架空接觸網(wǎng)提供電能，高速列車將架空接觸網(wǎng)的電能取回車內(nèi)，驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)使列車運(yùn)轉(zhuǎn)。

那么，高鐵的動(dòng)力來源是交流電還是直流電?各國(guó)高鐵基本采用交流電作為高鐵列車的牽引制式，牽引供電為電力系統(tǒng)的一級(jí)負(fù)荷。德國(guó)高鐵電網(wǎng)獨(dú)立于德國(guó)國(guó)家電網(wǎng)。我國(guó)的電氣化鐵路選擇了25千伏單相工頻(50赫茲)交流供電制式。

2. 高鐵運(yùn)行要消耗多少電能?

事實(shí)上，高鐵可謂是最為省電的交通工具之一。專家介紹，高鐵具有能耗低、無(wú)污染、載客量大、動(dòng)力/重量比大等特點(diǎn)，是節(jié)能環(huán)保的交通工具。以京滬高鐵為例，列車時(shí)速300公里運(yùn)行時(shí)，人均百公里能耗僅為3.64度電，相當(dāng)于客運(yùn)飛機(jī)的十二分之一，小轎車的八分之一、中型客車的三分之一。京滬高鐵全長(zhǎng)1318公里，這樣算下來，京滬一次旅行人均能耗約為48度電。

3. 高鐵牽引供電系統(tǒng)由哪幾部分組成?

首先是高鐵的動(dòng)脈——接觸網(wǎng)。接觸網(wǎng)由許多金屬導(dǎo)線組成，鐵路有多長(zhǎng)，接觸網(wǎng)就有多長(zhǎng)，它擔(dān)負(fù)著向機(jī)車組直接輸送電能的使命，所以也被人們比喻為電氣化鐵路的“大動(dòng)脈”。

接觸網(wǎng)是在露天設(shè)置，不但受到各種氣象條件的影響，而且還受到電力機(jī)車行走時(shí)帶來的動(dòng)作用力，加上接觸網(wǎng)又無(wú)法設(shè)置備用的條件，所以接觸網(wǎng)的工作環(huán)境非常惡劣。

高鐵列車車頂上那個(gè)像大辮子一樣，從列車車頂伸上去的折疊裝置，稱為受電弓，是列車從接觸線獲得電能的機(jī)構(gòu)。與受電弓直接接觸的那條線，就是接觸線，接觸線是架空接觸網(wǎng)的一部分。高速列車通過受電弓將架空接觸線上的電能取回車內(nèi)。受電弓/接觸網(wǎng)(簡(jiǎn)稱弓網(wǎng)系統(tǒng))良好的服役性能是保證高速列車可靠、安全運(yùn)行的基本條件。

高鐵的“心臟”是牽引變電所。它的主要任務(wù)是為架空接觸網(wǎng)提供電能，將電網(wǎng)送來的三相高壓電變換成適合。電力機(jī)車使用的單相交流電。除此而外，它還起著供電保護(hù)、測(cè)量、控制電氣設(shè)備提高供電質(zhì)量，降低電力牽引負(fù)荷對(duì)公共電網(wǎng)影響的作用。為確保牽引供電萬(wàn)無(wú)一失，牽引供電系統(tǒng)都采用“雙備份”模式，兩套設(shè)備通過切換裝置可以互為備用并隨時(shí)處于“熱備”狀態(tài)，以備不時(shí)之需。

牽引變電站平均數(shù)十公里一座。每個(gè)變電站伸出兩個(gè)供電支，提供不同相的交流電，這就是“供電段”。鐵路供電是按照“供電段”來進(jìn)行劃分的。列車經(jīng)過兩個(gè)變電站的“供電段”時(shí)，為保證供電安全，各供電支之間并非直接連接，而是存在確保電氣絕緣(隔離)的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)，因此各供電支之間不會(huì)短路。