我們平時(shí)接觸到的電器設(shè)備大多是380/220V電壓的，電動(dòng)機(jī)功率也就幾千瓦幾十千瓦至上百千瓦，我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1000V以上為高電壓，采用高電壓的目的是減小負(fù)荷電流。

這是因?yàn)楣β适请娏髋c電壓的乘積，當(dāng)功率一定電壓越高電流就越小，電流的大小決定了所用導(dǎo)線的粗細(xì)，以及供電距離的遠(yuǎn)近，還關(guān)系到電動(dòng)機(jī)體積的大小。

三相380V的電動(dòng)機(jī)，每千瓦電流約2A，一般200kW以上的電動(dòng)機(jī)，就要采用高壓供電了。我國(guó)常用的高電壓等級(jí)有6kV、10kV、20kV、35kV等。

高鐵列車的單列功率已近9000kW，采用高壓供電是肯定的。但高鐵供電卻用了一個(gè)不常用的電壓等級(jí)27.5kV（千伏）。實(shí)際上高鐵列車的額定電壓是25kV，考慮到電壓降等問(wèn)題，允許上下浮動(dòng)10%，也就是實(shí)際電壓在27.5－22.5kV之間，所以接觸網(wǎng)的供電電壓為27.5kV。那為什么不用現(xiàn)成的20kV或35kV呢？而用了個(gè)介于這兩者之間的25kV也就是27.5kV。

對(duì)此，一種觀點(diǎn)認(rèn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高鐵采用27.5kV電壓，所以采用27.5kV，這似乎無(wú)可辯駁。但若再問(wèn)下為何標(biāo)準(zhǔn)要規(guī)定采用27.5kV電壓呢？建造世界上第一條采用27.5kV電壓的高鐵時(shí)，有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定嗎？

另一種觀點(diǎn)認(rèn)為高鐵列車的受電弓耐壓是25kV的，因?yàn)槭芙^緣強(qiáng)度限制，只能用這個(gè)電壓。如果再升高電壓，勢(shì)必要增加絕緣強(qiáng)度提高耐壓等級(jí)，這樣會(huì)造成成本成倍增加。

這似乎是一個(gè)靠譜的答案。25kV以上剛好有35kV這個(gè)電壓等級(jí)，如果高鐵用35kV電壓，真的會(huì)成倍增加成本嗎？

我們用數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話，目前復(fù)興號(hào)高鐵列車單列功率達(dá)8800kW，考慮到線路損耗等因素，暫以9000kW來(lái)計(jì)算。電壓25kV，那么電流是I=P/U=9000÷25=360A。根據(jù)允許電壓降10%，也就是電壓降△U=2500V據(jù)此來(lái)計(jì)算需要多大截面積的接觸網(wǎng)滑觸線？

目前高鐵上的牽引變電所間隔約50000米，單邊供電距離25000米，也就是單邊線路長(zhǎng)度。因?yàn)榻佑|網(wǎng)是單相供電，計(jì)算電壓降時(shí)來(lái)回線路長(zhǎng)度就是50000米。

計(jì)算得在電壓25kV、電壓降2500V、供電距離25000米情況下，需采用144m㎡的接觸網(wǎng)滑觸線，這與目前高鐵實(shí)際采用的150m㎡滑觸線非常接近。

如果雙列重聯(lián)運(yùn)行，接觸網(wǎng)供電電壓也在22.5kV以上，完全在允許值以內(nèi)。

那么如果把電壓升高到35kV，會(huì)是什么情況呢？電壓降依然允許10%，就是△U=3500V，其它條件不變。

可見在35kV供電情況下，其它條件不變，所用滑觸線截面積只需73.4m㎡，比在25kV供電時(shí)減小了一半。如果依然采用150m㎡的滑觸線，供電距離將增長(zhǎng)一倍，也就意味著牽引變電所可減少一半。

這是什么概念？這將大幅度降低高鐵供電的初投資成本及運(yùn)行成本。而35kV又是常用電壓，這個(gè)電壓等級(jí)的變壓器、開關(guān)設(shè)備、絕緣部件等都是成熟產(chǎn)品，拿來(lái)就可用，對(duì)接觸網(wǎng)只需把支架絕緣子增加1－2片（如圖）就可把25kV升壓為35kV，這方面所增成本很少。

可見，如果把25kV升壓到35kV，絕不會(huì)增加成本，相反可以大幅降低成本。那么這等好事，為何高鐵不干呢？而棄用35kV采用25kV也就是27.5kV。

綜上所述，高鐵采用27.5kV電壓是綜合考慮了多種因素，在更高電壓與安全距離之間作出的無(wú)奈選擇，實(shí)際上也是在目前情況下的最佳選擇。