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你知道嗎？

1.高鐵的動力來源是交流電還是直流電？

2.電力是如何給火車提供動力的？

3.火車與軌道上面的電線相連的是金屬嗎？如果是，高鐵 300km的時速，兩個金屬相摩擦，肯定會產生火花，這不是很危險嗎？

那么就讓揚揚來為你一一解答吧！

各國高鐵基本采用交流電作為高鐵列車的牽引網絡的電流制式，簡單列舉如下。中、法、日：25kV，50Hz；德國：15kV，50/3Hz。（萌萌的意大利有3kV的直流線路）

高鐵采取AT（自耦變壓器）供電方式。高鐵能夠跑起來，依靠的是牽引供電系統給高速列車提供電力。牽引供電為電力系統的一級負荷。（德國是例外：德國高鐵電網有獨立于德國國家電網）因此，高鐵牽引供電系統包括架空接觸網、牽引變電所、回流回路。

一句話簡述就是：牽引變電所給架空接觸線提供電能，高速列車將架空接觸線的電能取回車內，驅動變頻電機使列車運轉。下面分三點詳細解釋這三個分句。

1.牽引變電所

牽引變電所為架空接觸網提供電能。典型的架空接觸網如圖所示。

架空接觸網的末端是牽引變電站，平均數十千米/座。每個變電站伸出兩個供電支，提供不同相的交流電，這就是「供電段」。據此可認為鐵路供電是按照「供電段」來進行劃分的。圖為典型「供電段」的運行模式。

列車經過兩個變電站的「供電段」時，先后通過A1-B1-A2-B2四個供電支。為保證供電安全，各供電支之間并非直接連結，而是存在確保電氣絕緣（隔離）的結構或設計，因此各供電支之間不會短路。列車從一相運行到另一相這個過程，叫做列車的過分相（電分相是線路上極短的一個區域，列車運行過程中，過分相瞬時完成）。因此，牽引變電所給架空接觸網供能的過程可以簡述為：牽引變電所給各供電支提供電能，列車接受供電支的電能以維持運動，不斷完成過分相-受流的循環（供電段）的同時向前運行。

2.架空接觸網及弓網系統

受電弓與架空接觸網合稱受電弓-接觸網系統，簡稱弓網系統。上文多次提到的架空接觸網，是弓網系統的一部分。弓網系統是牽引供電系統中的固定/移動設備結合點。換個通俗的說法，列車運行過程中，牽引系統從變電站一直到接觸網都是靜止的，而從受電弓部分開始，整個高速列車，都是運動的。

車車頂伸上去的折疊裝置，就是受電弓；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。

3.列車驅動與變頻電機

PWM變頻電機通過弓網系統獲取電能，以此驅動列車運轉。接觸網上的高壓交流電，通過變壓器降壓和四象限整流器轉換成直流電，在經過逆變器降至六點轉換成可調壓調頻的交流電，輸入三相異步/同步牽引電動機，通過傳動系統帶動車輪運行。

三、火車與軌道上面的電線相連的是金屬嗎

1.弓網系統結構簡介

2.弓網材質選擇

接觸線和滑板接觸，有接觸就有摩擦，也會有磨損。因為摩擦必然存在，所以損耗不可避免。如果我們可以選擇設備被損耗的部件，我們肯定希望這個部件的監測、維修過程能被輕松完成。換言之，如果一個設備一定會發生故障，我們肯定希望故障發生在容易檢修的部分。任何設備都會老化、損傷。因此，在設計包含摩擦副的設備時，我們會將容易檢修的那一部分的強度降低；對于不容易檢修的部分，則提高其強度。這樣，設備故障時，故障更可能發生在這些強度較低、同時也是容易檢修的部分。這樣一來，檢修的成本與工作量大大降低。這是一種將損害集中以方便處理的設計思路。聽上去很不爽是吧？反正我第一次明白的時候整個人都不好了。腦洞再開大點，我們辛苦設計設備，就是為了讓它們壞得精彩么？其實，從設備運轉效率方面考慮，這種設計是很合理的，鐵路的弓網系統就是一個很典型的例子。程中采用的設計思路是：保證滑板材料不如接觸線材料耐磨，再具體一點，就是合金接觸線+碳材料滑板的組合。最后提一下，接觸線更換周期很長，年是基本單位，狀況好的運維個十年二十年；相對的，高鐵受電弓滑板更換周期差不多是兩周甚至更短，狀態好的也有幾個月的。

簡單介紹一下弓網系統的結構?；疖囃ㄟ^車體頂部升起的受電弓（結構類似于消防車的云梯）與「軌道上面的電線」，即接觸線相連。

3.危害

如果是，高鐵 300km的時速，兩個金屬相摩擦，肯定會產生火花，這不是很危險嗎？你能看到的電火花，很可能已經發展成弓網電弧。按照空氣放電的激烈程度排序，電暈-火花-電弧。因此，在列車的弓與網接觸中斷（即弓網離線）條件下，應該是電火花->電弧這樣的發展順序。此外，車速越大，越容易發生弓網離線，弓網離線次數（弓網離線率）與離線程度（弓網大/中/小離線）加劇，弓網電弧現象會愈發明顯。關于弓網電弧受電弓/接觸網（以下簡稱弓網）關系是高速電氣化鐵路安全運行的三大核心關系之一，弓網系統良好的服役性能是保障高速列車可靠、安全運行的基本條件。弓網系統是一個集機械、電氣、材料等多種因素于一體的復雜耦合系統。事實上，普速電氣化鐵路運營速度低，機械沖擊、摩擦磨損、牽引電流相對較小，多因素耦合作用下的損傷較小。隨著列車運行速度的大幅度提高和雙弓系統在我國高速鐵路中的普遍應用，弓網系統機械、電氣、材料耦合性更加復雜。武廣高鐵受電弓滑板在一次往復運行中磨耗量高達4~5 mm，是普速鐵路的7~10倍。高速鐵路開通運行以來，由于弓網系統故障導致的事故時有發生。