沪昆高铁跑的快电从哪里来？-北极星输配电网

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据悉，号称史上颜值最高、国内东西向线路里程最长的高铁线——沪昆高铁将在12月开通，届时坐高铁从上海到昆明旅游只需9个小时。以高铁为代表的中国电气化铁路让中国版图不断“缩小”，在切实改变人们生活的同时，其高速发展的成就举世瞩目。高速铁路需采用电力牵引，因此高铁的发展离不开电。本期就来告诉你高铁的电从哪里来，它是如何获取电能作为动力的。

高铁如何获取电能作为动力？

说起高铁，大家可能首先想到的就是线路两旁一根根的电杆和列车头顶密如蛛网的电线。高铁与普通铁路最明显的不同在于，它除了地上一条线（轨道）、还有天上一张网（接触网）。从天上到地下，一套复杂完整的大系统为高铁的运行提供了保证。

高铁能够跑起来，依靠的是牵引供电系统给高速列车提供电力。高铁牵引供电系统包括牵引变电所、架空接触网、回流回路。简单来说就是：牵引变电所给架空接触网提供电能，高速列车将架空接触网的电能取回车内，驱动变频电机使列车运转。

那么，高铁的动力来源是交流电还是直流电？各国高铁基本采用交流电作为高铁列车的牵引制式，牵引供电为电力系统的一级负荷。德国高铁电网独立于德国国家电网。我国的电气化铁路选择了25千伏单相工频（50赫兹）交流供电制式。

高铁牵引供电系统由哪几部分组成？

高铁的动脉——接触网

接触网由许多金属导线组成，铁路有多长，接触网就有多长，它担负着向机车组直接输送电能的使命，所以也被人们比喻为电气化铁路的“大动脉”。

高铁列车车顶上那个像大辫子一样，从列车车顶伸上去的折叠装置，称为受电弓，与受电弓直接接触的那条线，就是接触线，接触线是架空接触网的一部分。高速列车通过受电弓将架空接触线上的电能取回车内。

接触网是在露天设置，不但受到各种气象条件的影响，而且还受到电力机车行走时带来的动作用力，加上接触网又无法设置备用的条件，所以接触网的工作环境非常恶劣。为了保证电气化铁路可靠安全运营，接触网的结构必须经久耐用，这就决定了对接触网要有特殊的结构。受电弓/接触网（简称弓网系统）良好的服役性能是保证高速列车可靠、安全运行的基本条件。

通过不断优化，现在的接触网主要有以下几个部分构成：

(1)接触悬挂部分。包括承力索、接触线、吊弦、中心锚结、锚段关节、补偿装置等。其中接触线是与电力机车受电弓直接接触处于滑动摩擦受流的导线。

(2)支持装置。用以悬吊和支撑接触线悬挂并将其各种受力载荷传递给支柱或桥隧等大型建筑物，还应通过定位构件将承力索和接触线固定在一定范围内，使受电弓在滑行时与接触线有良好的接触。

(3)支柱与基础。用以安装支持装置、悬吊接触悬挂并承受其载荷。另有因供电系统需要的供电线、加强线，以及因供电方式不同而设置的回流线、正馈线、保护线等附加导线均安装在支柱的不同高度位置上，以及为了供电安全与维护检修作业的需要而设置的保护设备、电气设备等也安装在支柱上。

受电弓是列车从接触线获得电能的机构。受电弓本身是金属的，但受电弓与接触线直接接触的部分并不是金属，而是由受电弓顶部的受流滑板完成。这个过程可以假想成一根裸导线与另一根裸导线接触，但是金属与金属之间的摩擦切削会极大地加剧磨损，加润滑剂也无法改善两种金属高速摩擦磨损的性能。因此，其中一根裸导线是一根长条形的碳板以改善两者之间的接触性能，这个碳板就是受电弓滑板。这个滑板更易维修更换。

高铁的心脏——牵引变电所

牵引变电所是牵引供电系统的心脏，它的主要任务是为架空接触网提供电能，将电网送来的三相高压电变换成适合。电力机车使用的单相交流电。除此而外，它还起着供电保护、测量、控制电气设备提高供电质量，降低电力牵引负荷对公共电网影响的作用。为确保牵引供电万无一失，牵引供电系统都采用“双备份”模式，两套设备通过切换装置可以互为备用并随时处于“热备”状态，以备不时之需。

牵引变电站平均数十公里一座。每个变电站伸出两个供电支，提供不同相的交流电，这就是“供电段”。铁路供电是按照“供电段”来进行划分的。列车经过两个变电站的“供电段”时，为保证供电安全，各供电支之间并非直接连接，而是存在确保电气绝缘（隔离）的结构或设计，因此各供电支之间不会短路。

列车从一相运行到另一相的过程，叫做列车的过分相。牵引变电所给架空接触网供能的过程可以简述为：牵引变电所给各供电支提供电能，列车接受供电支的电能以维持运动，不断完成过分相到受流循环（供电段）的同时向前运行。

高铁的驱动——变频电机

PWM变频电机通过接触网获取电能，以此驱动列车运转。接触网上的高压交流电，通过变压器降压和整流器转换成直流电，再经过逆变器转换成可调压调频的交流电，输入三相牵引电动机，通过传动系统带动车轮运行。每节车厢均有驱动，是高速的原因；而动车组只是头尾有驱动。

【你知道吗】

高铁人均百公里耗电

专家介绍，高铁具有能耗低、无污染、载客量大、动力/重量比大等特点，是节能环保的交通工具。以京沪高铁为例，列车时速300公里运行时，人均百公里能耗仅为3.64度电，相当于客运飞机的十二分之一，小轿车的八分之一、中型客车的三分之一。京沪高铁全长1318公里，这样算下来，京沪一次旅行人均能耗约为48度电。

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科普宇宙飞船的电从哪儿来？

原标题：高铁跑得快电从何处来？

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