首先要說的是，軌道交通的機(jī)車，是有直流供電的。

軌道機(jī)車有直流電供電的。但是不是速度超過200km/h的鐵路。

現(xiàn)存的使用直流電給軌道交通供電的，部分地鐵，以及部分輕軌。速度小于160KM/小時(shí)。

國(guó)際上公認(rèn)列車最高速度達(dá)200km/h及其以上的鐵路，可稱“高速鐵路”。也就是我們說的高鐵這個(gè)詞語的由來。

電氣化鐵路三大元件：牽引變電所，接觸網(wǎng)，電力機(jī)車

那么直流供電的機(jī)車使用多大電壓，以及為什么要使用直流供電呢？

在直流供電中，有使用DC600V，DC750V，DC1500V，DC3000V四種，直流供電的特點(diǎn)其實(shí)很明顯。

因?yàn)楸旧頇C(jī)車和接觸網(wǎng)之間的基礎(chǔ)依靠受電弓。電壓小的狀態(tài)下，想要實(shí)現(xiàn)大功率，就需要電流增大。也就是說，直流電有個(gè)比較大的弊端是接觸網(wǎng)與受電弓實(shí)時(shí)的接觸電流比較大。

容易產(chǎn)生電弧，對(duì)接觸網(wǎng)和受電弓有損害。更主要的是，這種線路，在戶外損耗大，在地鐵線路中，地鐵戶外路段相對(duì)要少。因此，可以使用直流供電。

地鐵直流供電的唯一好處是，在優(yōu)良的外部環(huán)境條件下，直流供電的線路建設(shè)成本低，好管理。

目前緩慢的形成，非標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一：采用單向工頻供電：25kv，或者是27.5KV供電。

我們國(guó)家使用的是27.5kv的單向工頻交流電。

日本的新干線，使用的是19－27.5KV，額定25KV，瞬時(shí)最低17.5KV在22.5KV時(shí)可不降功運(yùn)行。

新干線接觸網(wǎng)

為什么快速的高鐵要使用交流供電？

這里就要說一個(gè)核心點(diǎn)，對(duì)于高鐵來說，高鐵的速度快慢，并不是單單的看機(jī)車的電動(dòng)機(jī)的馬力有多高。主要其實(shí)是看，整個(gè)接觸網(wǎng)，能夠在多高的速度下，穩(wěn)定運(yùn)行。也就是說制約鐵路高速的核心是：接觸網(wǎng)。

（1）接觸網(wǎng)要盡量的地現(xiàn)，可以提供大功率，同時(shí)盡量降低電流，或者是控制在一定范圍內(nèi)。

以交流電接觸網(wǎng)為例，日本新干線峰值電流可以達(dá)到2000-3000A，這個(gè)數(shù)據(jù)，相信做機(jī)械行業(yè)的朋友都有了解。如果線路中有這種級(jí)別的電流，導(dǎo)線要用什么？

導(dǎo)線要用銅盤，同時(shí)一定要加儲(chǔ)能裝置，例如超大電容，或者是儲(chǔ)能的電機(jī)。不然對(duì)電網(wǎng)的沖擊過大，很容易損壞。

所以交流電在高速鐵路上面，基本是都是必然的選擇。

（2）電網(wǎng)的損耗，長(zhǎng)距離傳輸?shù)膿p耗。

我們都知道，現(xiàn)在長(zhǎng)距離傳輸，出了極少數(shù)的幾條，在建的直流特高壓，基本上都是采用的交流電傳輸。一方面線路損耗小，同時(shí)可以通過變化電壓，來降低損耗。

對(duì)于高鐵來說，動(dòng)輒都是1000km的路程。線路損耗只有降到最低，才能夠保證后期的維護(hù)和運(yùn)營(yíng)不至于虧本太多。

（3）機(jī)車電機(jī)的選擇

交流電機(jī)，可以通過變頻的方式控制電機(jī)的速度。控制方式更加靈活，同時(shí)反應(yīng)速度快。比較典型的另一個(gè)產(chǎn)品，新能源汽車的特斯拉，使用的就是交流異步電機(jī)。（其他家都是永磁同步電機(jī)）

那么從接觸網(wǎng)（交流電）——受電弓，機(jī)車電路系統(tǒng)（直流）——電機(jī)（交流電）的原因是什么？

1、我們上面說了，高速鐵路，之所以使用交流電，是因?yàn)橹挥薪涣麟?，可以供?yīng)高速狀態(tài)下的機(jī)車運(yùn)行的電力。各國(guó)的使用情況，也基本反饋出了，接觸網(wǎng)都是交流電。這里就沒有疑問了。

2、機(jī)車通過受電弓，接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)，然后獲得了電能。但是這個(gè)有一個(gè)問題，那就是由于整個(gè)高鐵的電路環(huán)路，使用是接觸網(wǎng)一條線，然后通過饋線，還有軌道將電流送回變電所。（也可以說是接地線，當(dāng)然這個(gè)說法不嚴(yán)謹(jǐn)）

這里就要提到一個(gè)電氣化鐵路中的一個(gè)電力的核心設(shè)備：牽引變流器。

這是和諧號(hào)的其中一種牽引變流器

其實(shí)從接觸網(wǎng)27.5kv下來后，先進(jìn)行的降壓，一般會(huì)降壓到1450v，或者是1350v，根據(jù)具體車型不同的變流器不同。

然后牽引變流器，會(huì)將單相電，線轉(zhuǎn)換為直流電，然后最后輸出380v的三向交流電。

牽引變流器

最后的這個(gè)380v，才是整個(gè)機(jī)車的電機(jī)，其他設(shè)備使用的電。