高速铁路接触网供电系统详解
电压等级、供电方式及电力损耗解析
高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，列车运行所需电流通过受电弓与接触网接触传输。一旦接触网停电或接触不良，将直接影响列车供电[k]。
例如，北京某高铁曾因农户铺设的地膜被大风吹起，缠绕接触网导致临时断电，造成列车晚点，属于典型的外部不可控因素引发的供电故障[k]。
电压等级与频率
我国高速铁路采用工频单相交流制，额定电压为25kV，供电频率为50Hz[k]。
由于输电过程中的线路电阻及输送距离等因素，实际供电电压约为27.5kV[k]。
50Hz指交流电每秒完成50个周期变化，极性每0.02秒切换一次，与民用220V电压频率一致[k]。
电力传输损耗构成
从发电厂到高铁接触网的输电过程存在多环节损耗，主要包括：[k]
发电厂自用电（与发电类型相关）[k]
发电厂至变电站的输电线路损耗[k]
变电站内母线与变压器损耗[k]
变电站至配电变压器的线路与设备损耗[k]
配电变压器至接触网的低压线路及计量装置损耗[k]
其中，接触网线路损耗受长度、截面积、电压等级、输送功率及环境温度影响；变压器损耗分为铜损与铁损，与型号、容量及负载有关；计量表损耗极低，可归入整体电能消耗范畴[k]。
供电方式分类
接触网主要供电方式包括单边供电、双边供电和越区供电，前两者为正常运行模式[k]。
单边供电：供电臂仅从一端变电所获取电流，若该变电所发生故障，供电将中断[k]。
如2021年4月2日，因阴雨导致设备故障，G6968次列车被迫紧急制动，济南局使用内燃机车牵引至大明湖站，期间车厢断电，依赖氧气瓶供氧，凸显单边供电抗风险能力较弱[k]。
双边供电：供电臂从两端相邻变电所同时获取电流，提升供电可靠性[k]。
越区供电：在牵引变电所故障时，通过分区亭将故障区段供电臂与相邻正常供电臂连接，由邻近变电所临时供电，属应急措施[k]。
复线区段设有四条馈线，分别向上下行线路供电，可通过并联提升末端电压；越区供电操作亦通过分区亭开关实现[k]。
总结
双边供电虽需增加接触网投资，但显著提升供电冗余与系统可靠性[k]。
尤其在极端天气频发的冬夏季节，采用双边或越区供电可有效避免列车断电带来的安全隐患，保障运营稳定[k]。